1.2.2　非金屬礦物的破碎設備

根據破碎設備的形式和施力特點，破碎設備可分為顎式破碎機、圓錐式破碎機、輥式破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機等。各類設備各有其特點，這些設備的類型、方式、破碎比、性能特點及應用見表1-2，在實際中如何選擇使用，有賴于對各種設備的結構、原理、工作特點和應用特性的了解。

1.2.2.1　顎式破碎機

顎式破碎機通常由一個固定顎和一個動顎組成破碎腔，根據動顎的運動軌跡和特點，顎式破碎機可分為簡擺式（雙肘板雙推力板機構）顎式破碎機、復擺式（單肘板單推力板機構）顎式破碎機及液壓顎式破碎機。顎式破碎機具有結構簡單、工作可靠、制造容易、維修方便等特點，是非金屬礦加工中最常用的粗碎設備。

顎式破碎機是無機非金屬材料工業中廣泛應用的粗碎和中碎機械。根據其動顎的運動特征，顎式破碎機可分為三種形式，如圖1-3所示。如圖1-3（a）所示為簡擺式顎式破碎機。顎式破碎機破碎腔中有定顎1和動顎2兩塊顎板，定顎固定在機架的前臂上，動顎則懸掛在懸掛軸6上可左右擺動。當偏心軸5旋轉時，帶動連桿4做上下往復運動，從而使兩塊推力板3隨其做往復運動。通過推力板的作用，推動懸掛在懸掛軸6上的動顎做左右往復擺動。當動顎擺向定顎時，落在顎腔中的物料主要受到顎板的擠壓作用而粉碎。當動顎擺離定顎時，已破碎的物料在重力作用下經顎腔下部的出料口卸出。因而簡擺式顎式破碎機的工作是間歇性的，破碎和卸料過程在顎腔內交替進行。這種破碎機工作時，動顎上各點均以懸掛軸6為中心，作單純圓弧擺動。由于運動軌跡比較簡單，故稱為簡擺式顎式破碎機。

由于動顎作弧線擺動，擺動的距離上面小下面大，以動顎底部（即卸料口處）為最大。進料口處動顎的擺動距離小，不利于對喂入顎腔的大塊物料的夾持和破碎，因而不能向擺幅較大、破碎作用較強的顎腔底部供應充分的物料，這就限制了破碎機生產能力的提高。另外，顎板的最大行程在下部，而且卸料口寬度在破碎機運轉過程中是隨時變動的，因此卸出的物料粒度不均勻。但簡擺式顎式破碎機的偏心軸承受的作用力較小；由于動顎垂直位移小，破碎時過粉碎現象少，物料對顎板的磨損小，故簡擺式顎式破碎機可做成大、中型的，主要用于堅硬物料的粗碎和中碎。

復擺式顎式破碎機如圖1-3（b）所示，動顎2直接懸掛在偏心軸5上，受偏心軸的直接驅動。動顎的底部用一塊推力板3支承在機架的后壁上。當偏心軸轉動時，動顎一方面對定顎作往復擺動，同時還順著定顎有較大程度的上下運動。動顎的運動軌跡并不一樣，頂部的運動受到偏心軸的約束，運動軌跡接近于圓形；底部運動受到推力板的約束，運動軌跡接近于圓弧；在動顎的中間部分，運動軌跡為介于兩者之間的橢圓曲線，越靠近下部橢圓越扁長。由于這類破碎機工作時動顎各點的運動軌跡較復雜，故稱為復擺式顎式破碎機。

與簡擺式顎式破碎機相反，復擺式顎式破碎機在整個行程中，動顎頂部的水平擺幅約為下部的1.5倍，而垂直擺幅稍小于下部，就整個動顎而言，垂直擺幅為水平擺幅的2～3倍。由于動顎上部的水平擺幅大于下部，保證了顎腔上部的強烈粉碎作用，大塊物料在上部容易得到粉碎，整個顎板破碎作用均勻，有利于生產能力的提高。同時，在擠壓物料的過程中動顎向定顎靠攏，頂部各點還順著定顎向下運動，又使物料能更好地夾持在顎腔內，促使破碎的物料盡快地卸出。因此，在相同條件下，這類破碎機的生產能力比簡擺式顎式破碎機高20％～30％。

由于動顎往復擺動的同時還有較大的上下運動，能將破碎的物料翻動，卸出的物料多為立方體塊粒，大大減少了像簡擺式顎式破碎機中所產生的片狀產品的現象。這種破碎機卸料具有強制性，故可用于粉碎一些稍微黏濕的物料。但是，由于動顎垂直行程大，物料不僅受到擠壓作用，還受到部分剝磨作用，加劇了物料的過粉碎現象，使能量消耗增加；產生的粉塵較大，動顎較易磨損。另外破碎物料時，動顎受到巨大的擠壓力，直接作用于偏心軸上，所以這類破碎機常設計成中、小型的。

顎式破碎機的優點是：構造簡單，管理和維修方便，工作安全可靠，適用范圍廣。缺點是：由于工作是間歇的，存在空行程，因而增加了非生產性功率消耗。由于動顎和連桿做往復運動，工作時產生很大的慣性力，使零件承受很大的載荷，因而對基礎的質量要求也很高。在破碎黏濕物料時會使生產能力下降，甚至發生堵塞現象。在破碎干片狀物料時，干片狀物料易順顎板寬度方向通過而難以達到破碎目的，造成出料溜子或下級破碎機進料口堵塞，破碎比較小。

顎式破碎機的規格用進料口的寬度和長度（mm）來表示，例如PEJ1500mm×2100mm顎式破碎機，表示進料口寬度為1500mm、長度為2100mm的簡擺式顎式破碎機。以下各舉一例說明簡擺式顎式破碎機和復擺式顎式破碎機的內部構造。

（1）簡擺式顎式破碎機　如圖1-4所示為1200mm×1500mm簡擺式顎式破碎機。機架1的上部裝有兩對互相平行的軸承，其中一對軸承中安裝懸掛軸4，動顎5固定在懸掛軸上，通過懸掛軸4及其軸承懸掛在機架上。動顎、定顎和顎腔兩側的表面上分別裝有定顎襯板2、動顎襯板6和側壁襯板19。為了防止襯板上下移動，定顎襯板2除了用螺栓緊固在機架上外，其下端還支承在焊于機架上的鋼板20上，上端用固定鋼板21壓緊；動顎襯板6的下端支承在動顎下端凸平臺上，上端用鍥塊22壓緊。在另一個對軸承中裝有偏心軸軸承7，軸的偏心部分懸掛著連桿9，連桿經推力板與動顎和機架分別支承在連桿下端兩側凹槽的支座11上；當連桿升起時，兩塊推力板間夾角增大，后方頂在頂座14上，迫使動顎向定顎靠攏將物料粉碎。為使連桿下降時鉸接的推力板不致松脫，裝有拉桿15。拉桿的一端有環鉤，扣在動顎下端的扣環內。另一端穿過機架后壁，用支持在機架后壁凸耳23上的彈簧16張緊，使推力板與動顎、連桿、頂座之間經常保持緊密接觸，防止松脫。偏心軸的兩端分別固定著膠帶輪17，偏心軸通過膠帶輪帶動。

（2）復擺式顎式破碎機　圖1-5所示為復擺式顎式破碎機，帶有襯板的動顎14通過滾動軸承直接懸掛在偏心軸13上，而偏心軸又支承在機架15的滾動軸承上。動顎的底部用推力板5支承在位于機架后壁的推力板支座6上。利用調節螺栓來改變楔塊的相對位置，從而使出料口的寬度得以調節。和簡擺式顎式破碎機一樣，破碎機還具有拉桿、彈簧及調節螺栓組成的拉緊裝置。電動機10帶動膠帶輪16使偏心軸轉動，動顎就被帶動作復雜擺動，實現粉碎物料的動作。與簡擺式顎式破碎機相比，復擺式顎式破碎機結構較簡單、輕便、緊湊。

（3）液壓顎式破碎機　液壓顎式破碎機是在上述兩種破碎機中裝設液壓部件而成。如圖1-6所示為液壓顎式破碎機示意圖。連桿3上裝有連桿液壓油缸和活塞6，油缸與連桿上部鏈接，活塞桿與推力板5鏈接。當破碎機主電動機啟動時液壓油缸尚未充滿油，油缸和活塞可作相對滑動，因此主電動機無需克服動顎等動作部件的巨大慣性力，而能較容易啟動。待主電動機運轉正常時，液壓油缸內已充滿了油，使連桿液壓油缸和活塞桿緊緊地連在一起，此時連桿與油缸已不再做相對運動，相當于一個整體連桿，動力通過連桿、推力板等使動顎擺動。由于液壓顎式破碎機具有啟動、調節容易和保護機器不受損壞等優點，已逐漸受到人們的青睞。

1.2.2.2　圓錐式破碎機

圓錐式破碎機按其使用的粒度范圍可分為粗碎、中碎和細碎三種。粗碎圓錐式破碎機又稱為旋回破碎機，是大型礦山破碎堅硬物料的典型設備；中碎和細碎圓錐式破碎機又稱為菌形圓錐式破碎機。

在圓錐式破碎機中，破碎物料的部件是兩個截錐體，如圖1-7所示。動錐（又稱內錐）1固定在主軸上，定錐（又稱外錐）2是機架的一部分，是靜置的。主軸的中心線O₁O與定錐的中心線O'O于點O相交成β角。主軸懸掛在交點O上，軸的下方活動地插在偏心襯套中。襯套以偏心距r繞O'O旋轉，使動錐沿定錐的內表面做偏旋運動。在靠近定錐處，物料受到動錐擠壓和彎曲作用而被破碎；在偏離定錐處，已破碎的物料由于重力作用從錐底落下。因為偏心襯套連續轉動，動錐也就連續旋轉，故破碎過程和卸料過程沿著定錐的內表面連續依次進行。在破碎物料時，由于破碎力的作用，在動錐表面產生了摩擦力，其方向與動錐方向相反。因為主軸上下方均為活動連接，這個摩擦力對于O₁O所形成的力矩使動錐在繞O₁O做偏施運動的同時還做方向相反的自轉運動，此自轉運動可使產品粒度更均勻，使動錐表面的磨損也比較均勻。

圓錐式破碎機的工作原理與顎式破碎機有相似之處，即都對物料施以擠壓力，破碎后自由卸出。不同之處在于圓錐式破碎機的工作過程是連續進行的，物料夾在兩個錐面之間同時受到彎曲力和剪切力的作用而破碎，破碎較易進行。故其生產能力較顎式破碎機大，動力消耗低。

（1）旋回破碎機　圓錐破碎機按用途可分為粗碎和細碎兩種，按結構又可分為懸掛式和托軸式兩種。用于粗碎的破碎機，又稱旋回破碎機，如圖1-8所示。因為要處理的物料較大，要求進料口尺寸大，故動錐是正置的，而定錐是倒置的。粗碎圓錐破碎機、旋回破碎機有側面卸料（圖1-8）和中心卸料兩種，前者由于具有機身高度大、卸料易堵塞等缺點，已基本被淘汰，矮機架的中心卸料結構目前應用較普遍。

如圖1-9所示為1200mm/180mm旋回破碎機，定錐2用螺栓緊固在機架上，動錐的工作表面鑲有高錳鋼襯板3，上面連接著弧形橫梁4。主軸5通過錐形螺母6、錐形壓套7、襯套8和支承環9懸掛在橫梁上，用楔形鍵10防止錐形螺母退扣。橫梁的中心裝有主軸的懸吊軸承，軸承內有襯套11，螺母即支持在襯套上。通過螺母將軸懸吊在橫梁上。為了防止喂入物料落在軸承內，用高錳鋼制成的頂罩12將其遮蓋。頂罩可隨時拆換。主軸上裝有動錐13，其工作表面也鑲有高錳鋼襯板，為使襯板與錐緊密接觸，在兩者中注鋅，用螺栓壓緊。軸的下端插在偏心襯套的側斜孔內。襯套的內外面都嵌有耐磨的軸承合金襯層。它們裝在中心套筒15中。大圓錐齒輪16固定在襯套上與小圓錐齒輪17嚙合。后者通過傳動軸18和減速裝置用電動機帶動，因此襯套內的主軸做偏心旋回運動，使從上面圓環形進料口喂入的物料在定錐和動錐之間受到破碎。破碎后的物料直接由錐間底部卸出。通過調節錐形螺母6可調節卸料口的寬度。

（2）中細碎圓錐式破碎機　中細碎圓錐式破碎機由正置的動、定錐構成破碎腔。根據破碎腔形式的不同，這類破碎機可分為標準型、短頭型及介于兩者之間的中間型三種（圖1-10）。標準型宜作中碎用，短頭型宜作細碎用，中間型則中、細碎均可使用。這三種破碎機的主要區別在于破碎腔的剖面形狀和平行帶的長度（L）不同，標準型的平行帶最短，短頭型的最長，中間型的介于兩者之間。其余部件的構造完全相同。此外，圓錐式破碎機按其采用的保險裝置不同，又可分為彈簧圓錐式破碎機和液壓式圓錐破碎機。

用于中細碎的破碎機，又稱菌形破碎機，如圖1-11所示。它所處理的一般是經初次破碎后的物料，故進料口不必太大，但要求卸料范圍寬，以提高生產能力，要求破碎產品的粒度較均勻。所以動錐1和定錐2都是正置的。動錐制成菌形，在卸料口附近，動、定錐之間有一段距離相等的平行帶，以保證卸出物料的粒度均勻。這類破碎機因為動錐表面斜度較小，卸料時物料沿著動錐斜面滾下。因此，卸料會受到斜面的摩擦阻力作用，同時也會受到椎體偏轉、自轉時的離心慣性力的作用。這類破碎機并非自由卸料，其工作原理及有關計算與粗碎圓錐式破碎機有所不同。由于破碎力對動錐的反力方向不同，因此這兩種破碎機動錐的支承方式也不相同。旋回破碎機反力的垂直分力P₂不大，故動錐可以用懸吊方式支承，支承裝置在破碎機的頂部，因此，支承裝置的結構較簡單，維修也較方便。菌形破碎機反力的垂直分力P₂較大，故用球面座3在下方將動錐支托起來，支承面積較大，可使壓強降低。但這種支承裝置正處于破碎室的下方，粉塵較大，需要有完善的防塵裝置。因而其結構較復雜，維修也較困難。

標準型圓錐式破碎機的構造如圖1-12所示，其主要破碎部件是定錐和動錐。定錐主要由調整套和定錐襯板組成。襯板連同吊鉤一起用高錳鋼鑄成，用U形螺栓懸掛在調整套的筋上，它們之間澆鑄鋅合金使其緊密結合。接料漏斗用螺釘固接在調整套上。調整套和支承套用梯形螺紋連接，支承套又用彈簧螺桿壓緊在機架上。動錐主要由動錐驅體、主軸、動錐襯板和分配盤組成。動錐驅體壓在主軸上，動錐襯板為高錳鋼鑄件，壓套和錐頭壓在動錐驅體上。動錐驅體與襯板之間也澆鑄鋅合金使其緊貼。主軸頭上安裝分配盤，主軸下部呈錐形，插在偏心襯套的錐形孔中，當偏心套轉動時帶動動錐做偏旋運動。

為了保證動錐的偏旋運動，動錐驅體下部加工成球面，支承在碗形軸承上。碗形軸承由碗形軸瓦和軸承架組成，軸承架用方銷固定在機架套筒上，動錐所受的全部力都由機架承受。為了平衡動錐偏轉時所產生的離心慣性力，大圓錐齒輪上裝有鉛制的平衡塊。采用水封裝置以防止粉塵等進入碗形軸瓦、大小圓錐齒輪等摩擦表面。在碗形軸承架上設有環形溝槽，溝槽中通以循環水；在動錐的下部焊接錐形擋板，工作中防塵擋板插入循環水中將粉塵擋在外面，落入水中的粉塵由循環水沖走。彈簧是破碎機的保險裝置。當難破碎物落入破碎腔時，彈簧被壓縮，支承套和定錐被抬起，讓難破碎物排出，從而避免機件的損壞。難破碎物排除后，支承套和定錐借助于彈簧的張力回復至原位。

液壓圓錐式破碎機的工作原理和構造示意圖如圖1-13所示。其工作過程與彈簧圓錐式破碎機相同，但動錐的立軸下部有一個單缸液壓活塞，承受動錐總重量和破碎負荷，兼有調節和保險的作用。出料口的大小用液壓調節裝置調節，當油從油缸壓入油缸下方時，促使動錐上升，出料口縮小；若將油缸活塞下方的油放回油箱時，動錐下降，出料口增大。

圓錐式破碎機廣泛應用于各種堅硬物料的中碎和細碎。如金屬礦選礦廠的中碎和細碎；非金屬礦石料的破碎（生產人造砂）；極堅硬物料（如鋯剛玉）的破碎等。破碎產品粒度一般在10mm左右，特殊要求也可達3～5mm，如采用慣性圓錐式破碎機。實踐還表明，圓錐式破碎機破碎產品中立方體顆粒居多，特別是接近排礦口寬度的那部分粒級中，產品形狀好，立方體顆粒多，而且過粉碎較少。

1.2.2.3　輥式破碎機

輥式破碎機構造簡單。根據輥子的數目可分為單輥、雙輥、三輥和四輥四種。最常見的為雙輥，也稱為對輥破碎機。

（1）單輥破碎機　單輥破碎機又稱顎輥破碎機，其構造如圖1-14所示。工作時只有輥子旋轉，物料從加料斗喂入，在顎板與輥子之間受到擠壓作用并受到齒尖的沖擊和劈裂作用而粉碎。如遇有難碎物落入其內，所產生的作用力使彈簧壓縮，顎板離開輥子，出料口增大，難碎物排出而避免機件的損壞。輥子軸上裝有沉重的飛輪以平衡破碎機的動載荷。該破碎機實際上是將顎式破碎機與輥式破碎機的部分結構組合在一起，因而具有這兩種破碎機的特點。單輥破碎機進料口較大，另外輥子表面裝有不同的破碎齒條，當大塊物料落入時，較高的齒條將其鉗住并以劈裂和沖擊的方式將其破碎，然后落到下方。較小的齒輪將其進一步破碎到要求尺寸。破碎腔中分預破碎區和二次破碎區，所以可用于粗碎物料，破碎比可達15左右。破碎時料塊受到輥子上的齒棱撥動而卸出機外，因而具有強烈卸料作用。

單輥破碎機的優點：用較小直徑的輥子即可處理較大的物料，破碎比大，產品粒度也比較均勻。這是一般大型雙輥破碎機所不具備的。當物料較黏濕（如含土石灰石）時，其粉碎效果比顎式破碎機和圓錐式破碎機都好。與顎式破碎機和圓錐式破碎機相比，其機體也比較緊湊。

（2）雙輥式破碎機　雙輥式破碎機由兩個圓柱形輥筒作為主要的工作機構，如圖1-15所示。工作時，電動機通過三角皮帶（或齒輪減速裝置）和一對長齒齒輪帶動兩個破碎輥做相向的旋轉運動，由于物料和輥子之間的摩擦作用，將給入輥子上方的物料卷入兩輥所形成的破碎腔內而被壓碎。破碎的產品在重力作用下從兩個輥子之間的間隙處排出。該間隙的大小即決定破碎產品的最大粒度，可通過增減兩個輥子軸承之間的墊片數量和利用渦輪調整機構進行調整。彈簧6是輥式破碎機的一個重要保險裝置，彈簧的松緊程度對破碎機正常工作和過載保護都有極其重要的作用。機器正常工作時，彈簧的壓力平衡兩個輥子之間所產生的作用力，以保持排礦口的間隙，使產品的粒度均勻；當有非破碎物進入破碎腔時，彈簧被壓縮，迫使可動破碎橫向移動，排礦口寬度增大，使機器不致損壞。

雙輥式破碎機的正常運轉在一定程度上取決于輥面的磨損程度。只有當輥面處于良好狀態時，才能獲得較高的生產能力和排出合格的產品粒度。而輥面形狀則決定了輥式破碎機的應用。輥式破碎機的輥子表面分為光滑的和非光滑的（齒形或槽形）兩類。光面輥式破碎機的碎礦作用主要是壓碎并兼有研磨作用，這種破碎機主要用于中硬礦石的中、細碎；齒面輥式破碎機則以劈裂作用為主，兼有研磨作用，適用于脆性和軟礦石的粗碎和中碎。輥式破碎機的一個重要特點是其破碎產品中過粉碎粒級較少。

（3）雙腔回轉輥式破碎機　雙腔回轉輥式破碎機是一種新型的輥式破碎機，這種破碎機的結構如圖1-16所示，雙腔回轉工作部分是一個偏心的圓輥，與固定對稱設置在兩側的棘齒凹面破碎板組成的兩個破碎腔。物料從給料口同時進入兩個破碎腔，借助于偏心回轉輥的旋擺運動而依次被壓縮，磨剝及劈裂的綜合作用使其破碎，破碎在兩個破碎腔內交替進行，產品從兩個排礦口不斷排出，因此，與單腔雙輥式破碎機相比，提高了工作效率。

1.2.2.4　錘式破碎機

錘式破碎機的主要工作部件為帶有錘子的轉子。通過高速轉動的錘子對物料產生沖擊作用進行粉碎。由于脆性物料的抗沖擊性差，因此使用這種錘式破碎機較合理。

（1）單轉子錘式破碎機　如圖1-17所示為單轉子錘式破碎機，它主要由機殼1、轉子2、箅條3和打擊板4等部件組成。轉子靜止時，由于重力作用錘子下垂。當轉子轉動時，錘子在離心力的作用下向四周輻射伸開。進入機內的物料受到錘子打擊而破碎。同時，由于物料獲得動能，以較高的速度向打擊板沖擊或互相沖擊而破碎。小于箅縫的物料通過箅縫向下卸出，未達要求的物料仍留在篩面上繼續受到錘子的沖擊和剝磨作用，直至達到要求尺寸后卸出。由于錘子是自由懸掛的，當遇有難碎物時，能沿銷軸回轉，起到保護作用，因而避免機械損壞。另外，在傳動裝置上還裝有專門的保險裝置，利用保險銷釘在過載時被剪斷，使電動機與破碎機轉子脫開從而起到保護作用。破碎機主要以沖擊兼剝磨作用粉碎物料，由于設有箅條篩，故不能破碎黏濕物料，若物料水分過大，會發生堵塞現象。

（2）雙轉子錘式破碎機　雙轉子錘式破碎機如圖1-18所示。錘子呈多排式排列，相鄰的掛錘體互相交叉成十字形。兩轉子由單獨的電動機帶動作相向旋轉。雙轉子錘式破碎機由于分成幾個破碎區，同時具有兩個帶有多排錘子的轉子，故破碎比大，可達40左右；生產能力相當于兩臺同規格單轉子錘式破碎機。

（3）粉碎黏濕物料的錘式破碎機　為了提高錘式破碎機對黏濕物料的適應性，開發了一種可粉碎黏濕物料的錘式破碎機，如圖1-19所示。

破碎機的外殼1內裝有轉子2，轉子前面裝有作為破碎板用的履帶式回轉承擊板3。這種承擊板上的物料在破碎腔進口處堆積，黏結在承擊板上的物料則被錘頭掃除。承擊板的底部有墊板5，以承受錘子的沖擊力。物料喂到回轉承擊板上被強制喂到轉子的作用范圍內。為了避免堵塞，轉子下面一般不設箅條篩。轉子的后面設有清理裝置6，它是一條垂直的閉合鏈帶，其上裝有橫向刮板。鏈帶用單獨的電動機帶動，能將破碎后堆積在轉子后方的物料耙松以便卸出，同時可將黏附在外殼壁面上的物料刮下。

錘式破碎機的優點：生產能力高，破碎比大，電耗低，機械結構簡單，緊湊輕便，投資費用少，管理方便。缺點：粉碎堅硬物料時錘子和箅條磨損較大，金屬消耗較大，維修時間較長，需均勻喂料，粉碎黏濕物料時生產能力降低明顯，甚至因堵塞而停機。為避免堵塞，被粉碎物料的含水量應不超過15％。

錘式破碎機的產品粒度組成與轉子圓周速度及箅縫寬度等有關。轉子轉速較高時，產品中細粒較多。快速錘式破碎機已兼有中、細碎作用。慢速錘式破碎機產品中粗粒較多，粒度特性曲線近于直線。減小卸料箅縫寬度可使產品粒度變細，但生產能力隨之降低。

1.2.2.5　反擊式破碎機

反擊式破碎機是在錘式破碎機的基礎上發展起來的。反擊式破碎機是利用高速旋轉的轉子上的板錘對給入破碎腔內的物料產生高速沖擊而被破碎，被沖擊破碎的物料沿切線方向被高速拋向破碎腔另一端的沖擊板并再次受到破碎。反擊式破碎機按其結構特征可分為單轉子和雙轉子兩大類（圖1-20）。

單轉子反擊式破碎機如圖1-20中A～E所示，結構簡單，適合于中、小型工廠使用。在轉子下方設置有均整箅板的反擊式破碎機可控制粒度，因而過大顆粒少，產品粒度分布范圍較窄，即產品粒度較均勻。這主要是細顆粒容易通過均整箅板的縫隙排出，過大顆粒則在均整箅板上受剪切和剝磨作用得以進一步粉碎。均整箅板起著分級和破碎過大物料的作用。均整箅板的懸掛點可水平移動以適應各種破碎情況，其下端有可供調整均整箅板與轉子間的夾角，從而補償因箅板和板錘磨損引起的卸料間隙的變化。

雙轉子反擊式破碎機按轉子回轉方向可分為以下三類。兩轉子同向旋轉的，如圖1-20中F和H所示，它相當于兩個轉子破碎機串聯使用，破碎比大，粒度均勻，生產能力大，但電耗較高，可同時作為粗、中和細碎機械使用；兩轉子反向旋轉的，如圖1-20中G所示，它相當于兩個單轉子破碎機并聯使用，生產能力大，可破碎較大塊物料，作為粗、中碎破碎機使用；兩轉子相向旋轉的，如圖1-20中I所示，它主要利用兩轉子相對拋出物料時的自相撞擊進行粉碎，故破碎比大，金屬磨損較少。

（1）單轉子反擊式破碎機　如圖1-21所示為反擊式破碎機，電動機通過三角皮帶帶動轉子3高速轉動，物料經給料口4、鏈幕5送入破碎腔，受板錘高速沖擊，碎塊被高速拋向第一段沖擊板。在該處再次受到沖擊和破碎，然后反彈到轉子上，又受到板錘的沖擊并拋向第二段沖擊板。第二段沖擊板與轉子之間形成第二段破碎腔，并重復以上的破碎過程。物料最后從破碎機的下部排出機外。需要特別指出的是：物料在破碎腔內，除了物料與板錘及沖擊板發生沖擊破碎外，高速運動的物料顆粒之間也相互沖擊產生粉碎作用。在新設計的沖擊式破碎機中，這種顆粒與顆粒之間的相互沖擊破碎更加重要。

（2）反擊-錘式破碎機　反擊-錘式破碎機是一種反擊式和錘式相結合的破碎機，按其結構特征可分為單轉子和雙轉子兩種。單轉子反擊-錘式破碎機又稱EV型破碎機，如圖1-22所示。為了破碎大塊物料，在錘式轉子前裝設兩個慢速回轉的喂料滾筒以緩沖喂入的大塊物料的沖擊，減輕對錘式轉子的沖擊，實現由滾筒向錘式轉子的均勻喂料。兩滾筒不但保護了錘式轉子，由于喂入機內的細小物料可從其間隙直接漏下，因而它們還可起到篩分的作用。錘子是活動懸掛的，圓周速度為38～40m/s，錘子質量為90～230kg。通過調節顎板、卸料箅條與轉子的距離及箅條之間的縫隙，可以調整粉碎產品的粒度。當然，這將引起生產能力的變化。適當調整卸料箅縫，從EV型破碎機出來的破碎產品可直接喂入磨機。據報道，當粉碎到95％的物料小于25mm時，其比電耗為0.3～0.4kW·h/t。物料經一次破碎即可得到95％的物料小于25mm的產品。

（3）雙轉子反擊-錘式破碎機　雙轉子反擊-錘式破碎機（圖1-23）裝有兩個錘式轉子，其粉碎比可達50左右，可用于單級破碎。

（4）烘干反擊式破碎機　反擊式破碎機破碎黏濕物料時，生產能力將明顯降低，甚至發生堵塞現象。為適應這種情況，研制了破碎與烘干同時作業的烘干反擊式破碎機，其構造如圖1-24所示。這種破碎機無出料箅條，轉子及其上部反擊板等結構與一般反擊式破碎機相同，物料的破碎過程也與前述的單轉子反擊式破碎機相同，所不同的是在出料斗下部的側向和喂料板側向加設進風口3，高溫氣體從此進入，在破碎的同時烘干物料，廢氣由出風口4排出。由于破碎機內部表面積小，保溫性能及散熱損失小，故熱效率高。破碎機構造簡單，體積小，占地面積小，設備投資費用低。烘干反擊式破碎機視其生產能力的大小也有單轉子和雙轉子之分。入料水分可達25％～30％，出料水分可降低至1％以下。在水泥廠可用它來進行石灰石、黏土、頁巖和煤等原料的烘干破碎。

反擊式破碎機的優點：結構簡單，制造維修方便，工作時無顯著不平衡振動，無需笨重的基礎。它比錘式破碎機更多地利用了沖擊和反擊作用，物料自擊粉碎強烈，因此，破碎效率高，生產能力大，電耗低，磨損少，產品粒度均勻且多呈立方塊狀。反擊式破碎機的破碎比大，一般在40左右，最大可達150。粗碎用反擊式破碎機喂料尺寸可達2m³；細碎用反擊式破碎機的產品粒度小于3mm。反擊式破碎機的缺點：不設下箅條的反擊式破碎機難以控制產品粒度，產品中有少量大塊。另外，防堵性能差，不適宜破碎塑性和黏性物料，在破碎硬質物料時，板錘和反擊板磨損較大，運轉時噪聲大，產生的粉塵也大。

1.2.2.6　破碎工藝設計與設備選型

破碎的基本目的是使具有一定性質的大塊物料達到一定的粒度要求。根據物料的性質（尤其是最大粒度和硬度）和對破碎產品粒度的要求不同。破碎流程有多種類型，對設備的選擇也多種多樣。在非金屬礦的加工中，常用的破碎篩分流程是兩段開路和兩段一閉路流程，如圖1-25所示。石英、長石、石灰石、方解石、硅灰石、高嶺石、滑石等大多采用兩段開路破碎流程。

破碎段是破碎流程的最基本單元。破碎段數不同及破碎機和篩子的組合不同，便有不同的破碎篩分流程。需要的破碎段數取決于給料中的最大塊度和要求的最終破碎產物粒度，以及各破碎段所能達到的破碎比。

原礦的最大粒度與礦床賦存條件、礦山規模、開采方法及鏟運設備等有關。一般可參考表1-3，最終產品粒度則視后續磨礦和選礦的工藝要求而定，球磨機較適宜的給料粒度為10～15mm，雷蒙磨為15～35mm。因磨礦作業電耗大，設計時應盡可能減小破碎最終產品粒度。尤其對生產規模大的破碎磨礦流程，減小磨機的給料粒度所產生的經濟效益更大。

常規破碎流程總的破碎比范圍在10～140之間。各種破碎機在不同工作條件下的破碎比范圍見表1-4。從表1-4中可以看出，一般用一段破碎很難達到目的，而即使最大破碎比達到140，用三段破碎也能完成，因而一般磨礦作業前常采用兩段或三段破碎。當給料粒度小于300mm時，可取兩段，特殊情況下（原礦粒度小于或等于150mm或磨機給料粒度較粗）也可以采用一段破碎，如雙腔輥式破碎機。

在一些特殊情況下，也可采用一些特別的破碎流程。如處理極堅硬的礦石和特大規模的加工廠，為減少各段的破碎比和增加總的破碎比，也可考慮采用三段破碎流程；對于原礦粒度較小的小規模加工廠可考慮采用一段破碎流程。當原礦含泥量超過5％和含水量大于5％時，細粒級就會黏結成團，惡化破碎過程的生產條件，如造成破碎機腔和篩分機械的堵塞、發生設備事故等，此時應在破碎流程中增加洗礦設施。

破碎設備類型的選擇和規格的確定，主要與所處理礦石的物理性質、處理量、破碎產品的粒度及設備配置等因素有關。所選用的破碎設備必須滿足破碎產品粒度、設計處理量和給礦中最大粒度的要求。粗破碎機給礦中的最大粒度一般不大于破碎機給礦口寬度的0.9倍。由于大多數非金屬礦物加工企業日處理原礦量不是特別大，因此非金屬礦石的粗碎一般選用顎式破碎機；在某些非金屬和水泥等工業中，粗碎也采用沖擊式破碎機來處理中等硬度或較軟的礦石。原礦粒度不大的硬礦石也可采用輥式破碎機。在設計中選用破碎機之前，一般都需從設備安裝功率、設備重量、基建投資、生產經營管理費、設備配置情況及工藝操作的優缺點等方面進行技術經濟比較，擇優選用。

破碎硬礦石和中硬礦石或物料的中細碎，破碎設備一般選擇圓錐破碎機和輥式破碎機。中碎選用標準型圓錐破碎機；細碎選用短頭型圓錐破碎機。破碎易碎性物料時，可選用反擊式破碎機和錘式破碎機。輥式破碎機適于破碎脆性物料和避免過粉碎的物料，它構造簡單、容易制造，但滾筒易磨損，處理量不如圓錐破碎機大。反擊式破碎機和錘式破碎機適用于破碎中硬物料，特別是易碎性物料，如石灰石、方解石、滑石、高嶺石、黃鐵礦、石棉等。具有體積小、構造簡單、破碎比大、能耗低、處理量大、產品粒度均勻、選擇性破碎作用強等特點，但設備易磨損、噪聲大。