颚式破碎机技术解析与设备对比
在矿山破碎领域中，颚式破碎机作为粗碎作业的核心设备，其性能对整个生产线的效率和成本有着直接影响。本文将以铭瑞仪器对颚式破碎机的技术特点进行深入解析，并与其他破碎设备如反击破、圆锥破、对辊破等进行全方位对比。
一、颚式破碎机概述
颚式破碎机，俗称“颚破”或“老虎口”，是矿石破碎工艺中最常用的粗碎设备。它通过动颚和静颚两块颚板组成破碎腔，模拟动物的两颚运动来完成物料破碎作业。自发明以来，颚式破碎机经过不断改进和发展，现已广泛应用于矿山、建材、交通、水利和化工等行业中各种矿石与大块物料的破碎。
二、颚式破碎机工作原理与分类
颚式破碎机的工作部分是两块颚板：固定颚板（定颚）和活动颚板（动颚）。定颚垂直（或上端略外倾）固定在机体前壁上，动颚位置倾斜，与定颚形成上大下小的破碎腔。动颚对着定颚做周期性的往复运动，时而分开，时而靠近，使装在两块颚板之间的物料受到挤压、弯折和劈裂作用而破碎。
根据动颚的运动方式不同，颚式破碎机主要分为两类：
- 简摆颚式破碎机（双肘板）：动颚只作简单圆弧摆动，破碎效率较低，破碎比一般为3-6，但偏心轴等传动件受力较小，适用于坚硬物料的粗碎和中碎。
- 复摆颚式破碎机：动颚在作圆弧摆动的同时还作上下运动，质量较轻，构件较少，结构更紧凑，生产率比同规格的简摆颚式破碎机高出20-30%，产品粒度更均匀。
三、颚式破碎机主要部件
颚式破碎机主要由以下部件组成：
- 机架：上下开口的四壁刚性框架，用作支撑偏心轴并承受破碎物料的反作用力，需要有足够的强度和刚度。
- 颚板和侧护板：定颚和动颚都由颚床和颚板组成，颚板是工作部分，直接与物料接触，需要耐磨耐冲击。
- 传动件：偏心轴是破碎机的主轴，承受巨大的弯扭力，采用高碳钢制造。
- 调整装置：用于调节排料口大小，控制产品粒度，主要有楔块式、垫板式和液压式等。
- 飞轮：用以存储动颚空行程时的能量，再用于工作行程，使机械的工作负荷趋于均匀。
- 润滑装置：偏心轴轴承通常采用集中循环润滑，心轴和推力板的支撑面一般采用润滑脂通过手动油枪给油。
四、颚式破碎机与其他破碎设备的对比
在选择破碎设备时，了解不同类型破碎机的特点至关重要。以下是颚式破碎机与反击式破碎机、圆锥破碎机、对辊破碎机的综合对比：
| 特性 | 颚式破碎机 (Jaw Crusher) | 反击式破碎机 (Impact Crusher) | 圆锥破碎机 (Cone Crusher) | 对辊破碎机 (Double Roll Crusher) |
|---|---|---|---|---|
| 工作原理 | 挤压破碎 | 冲击破碎 | 压破碎 | 挤压、劈裂 |
| 适用物料 | 抗压强度≤320MPa的各种物料（软质到高硬度） | 中低硬度物料（如石灰石、青石） | 高硬度物料（如花岗岩、河卵石） | 中硬以下物料（如煤炭、石灰石） |
| 破碎阶段 | 粗碎（主要） | 中碎、细碎 | 中碎、细碎 | 粗碎、中碎（尤其适合细碎） |
| 最大进料 | 大（可达1500mm以上） | 中等 | 中等 | 较小 |
| 出料粒度 | 较粗（几十至几百毫米） | 0-60mm（可调） | 较细（可达几毫米） | 粒度均匀，过粉现象少 |
| 出料粒形 | 不太规则，针片状较多 | 粒形好，多呈立方体颗粒 | 均匀，粒形较好 | 粒度均匀 |
| 生产效率 | 间歇性破碎，生产效率相对较低，受物料性质、给料均匀程度影响较大 | 连续破碎，效率高 | 连续破碎，生产效率高，尤其适用于高硬度物料 | 生产连续性高 |
| 设备成本 | 较低（结构相对简单） | 中等（介于颚破和圆锥破之间） | 高（结构复杂，制造工艺要求高） | 小中大价格不定 |
| 维护成本 | 较低（结构简单，故障率低，但能耗较高） | 易损件（如板锤、反击板）磨损较快，需定期更换，但维修相对容易 | 易损件磨损较小，但结构复杂，维修难度大，技术要求高 | 辊皮会出现磨损需要定期更换 |
| 优点 | 结构简单坚固，破碎比大，适用性广，维护方便 | 出料粒形好，调节方便，检修便利 | 破碎力大，能耗低，产量高，磨损小，运行成本低 | 结构相对简单，维保便利，过粉现象少，能耗较低 |
| 缺点 | 噪音振动大，产品粒形不佳，针片状多，对于水分高、黏性大的矿石容易堵塞 | 不适用于高硬物料，易损件磨损加剧 | 结构复杂，维护难度和成本高，对湿度大和粘性物料效果不佳 | 产量相对较小，粘性物料易堵塞，非破碎物掉入会损坏设备 |
五、颚式破碎机的应用场景与选型建议
颚式破碎机通常作为初级破碎（粗碎）设备使用，用于处理大块原料，如矿山原矿或建筑用石料的初步破碎。按照进料口宽度大小，颚式破碎机分为大、中、小型三种：
- 大型：进料口宽度大于600mm
- 中型：进料口宽度在300-600mm
- 小型：进料口宽度小于300mm
选型时需要考虑以下因素：
- 物料特性：包括硬度、密度、含水量、粘度等。
- 进料粒度：根据最大进料块尺寸选择破碎机规格。
- 处理能力要求：根据所需产量选择合适的型号。
- 产品粒度要求：根据对最终产品粒度的要求调整排料口。
- 投资与运营成本：综合考虑设备价格、能耗、维护费用等因素。
六、颚式破碎机的维护与故障排除
为保证颚式破碎机的正常工作，除正确操作外，必须进行计划性维修，其中包括日常维护检查、小修、中修和大修。
- 小修（周期1-3个月）：检查并修复调整装置，调整排料口间隙，对磨损的衬板调头或更换，检查传动部分、润滑系统及更换润滑油等。
- 中修（周期1-2年）：除进行小修工作外，还包括更换推力板、衬板，检查并修复轴瓦等。
- 大修（周期约5年）：除进行中修工作外，还包括更换或车削偏心轴和动颚心轴，浇铸连杆头上部的巴氏合金，更换或修复各磨损件。
常见故障及解决方法包括：
- 飞轮旋转但动颚停止摆动：可能是推力板折断、连杆损坏或弹簧断裂，需要更换相应部件。
- 齿板松动产生金属撞击声：紧固或更换螺钉或侧楔板。
- 轴承温度过高：检查润滑脂是否充足或脏污，调整轴承间隙或更换轴承。
- 产品粒度变粗：将齿板调头或调整排料口。
- 机器跳动：拧紧或更换地脚螺栓。
七、颚式破碎机的发展趋势
颚式破碎机技术仍在不断发展创新，主要趋势包括：
- 大型化发展：随着露天矿开采比重增加以及大型电铲、大型矿用汽车的采用，颚式破碎机正在向大型化方向发展。
- 液压技术的应用：采用液压调整机构和保险装置，不仅简便迅速，而且安全可靠。
- 焊接机架的推广：焊接机架是颚式破碎机的发展方向，国外颚式破碎机甚至动颚也采用焊接结构。
- 高效节能设计：通过增加破碎腔高度、减小排矿口、增大破碎比、增加动颚摆动速度等措施提高设备生产能力和改进产品质量。
- 新型结构研发：如冲击颚式破碎机、双动颚的颚式破碎机和液压传动的颚式破碎机等。
颚式破碎机作为破碎领域的“大力士”，以其结构简单、工作可靠、适用性广的特点，在破碎作业中扮演着不可替代的角色。选择破碎设备时，关键在于了解物料特性和生产需求。对于高硬度物料的粗碎阶段，颚式破碎机通常是首选；而在需要精美粒形的中细碎阶段，反击破或圆锥破可能更合适。对辊破则在特定物料的细碎方面有其优势。没有完美的设备，只有最适合的选择。明智的决策源于对物料、工艺要求和设备特性的全面了解。
