破碎機(jī)的概述

破碎機(jī)是利用一定的機(jī)構(gòu)以一種或幾種施力方法使大塊物料破碎成小塊的設(shè)備。它是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的一類通用設(shè)備。根據(jù)其工作原理、工藝特性和結(jié)構(gòu)，破碎機(jī)可分為擺動(dòng)式破碎機(jī)（如顎式破碎機(jī)）、旋擺式破碎機(jī)（如旋回破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、 雙腔回轉(zhuǎn)破碎機(jī)等）、輥壓式破碎機(jī)（如對(duì)輥破碎機(jī)、高壓輥碎機(jī)）和沖擊作用破碎機(jī)（如錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)及籠形破碎機(jī)）等幾種類型。選擇破碎機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮使設(shè)備的主要施力方式與物料性質(zhì)相適應(yīng)，才會(huì)有良好的破碎效果。對(duì)于堅(jiān)硬物料應(yīng)當(dāng) 以擠壓力為主，配合以沖擊力破碎之；對(duì)于脆性物料，采用沖擊、彎折較為有利；對(duì)于韌性及粘性較大的物料，采用劈裂和磨剝較為合適。

粗碎作業(yè)，通常采用大型顎式破碎機(jī)、旋回破碎機(jī)；它們與中、小型顎式破碎機(jī)適用于各種硬度物料。對(duì)于脆性、中硬以下，SiO₂含量較低的物料，如石灰石、石棉礦、石膏、板石、煤、粘土、泥灰?guī)r、焦炭及巖鹽等可以采用錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)。中碎作業(yè)，通常采用圓錐破碎機(jī)（標(biāo)準(zhǔn)型和中間型）破碎含泥量、含水量低的各種硬度的物料；脆性、中硬以下，SiO₂含量較低的物料也可以采用錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)。在中、小型礦山，還可以采用細(xì)碎型顎式破碎機(jī)和雙腔回轉(zhuǎn)破碎機(jī)。細(xì)碎作業(yè)，通常采用短頭型圓錐破碎機(jī)破碎含水量、含泥量較低的各種硬度的物料。中硬以下、非粘性、SiO₂含量較低的物料也可以采用輥式破碎機(jī)；中硬以下、脆性、SiO₂含量較低的物料還可采用錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、立式?jīng)_擊破碎機(jī)和籠形破碎機(jī)；中小型礦山可以采用雙腔回轉(zhuǎn)破碎機(jī)細(xì)破碎各種硬度以及SiO₂含量較高的物料。雙腔回轉(zhuǎn)破碎機(jī)可在沖水工況下工作，用于含泥量、含水量較高物料的細(xì)破碎。

旋回破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)、回轉(zhuǎn)破碎機(jī)的給料粒度應(yīng)小于破碎機(jī)入料口的85%；輥式破碎機(jī)的給料粒度不大于輥?zhàn)又睆降?/20（光滑輥）；齒輥式破碎機(jī)不大于1/6；槽形輥式破碎機(jī)不大于1/10。反擊式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)是自由沖擊破碎，對(duì)給料粒度限制不是十分嚴(yán)格。下表中給出了破碎機(jī)類型和選擇破碎機(jī)的參考原則。

破碎機(jī)的發(fā)展是與破碎工藝要求相適應(yīng)的。20世紀(jì)70年代以來(lái)，為了降低破碎設(shè)備工作過(guò)程中的功耗，除了不斷提高破碎機(jī)可靠性外，更注重提高其破碎比，即研制和開(kāi)發(fā)大破碎比破碎機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)大破碎比，破碎機(jī)的強(qiáng)度、剛度和耐磨性能都相應(yīng)提高，產(chǎn)品粒度調(diào)節(jié)能力（排料口調(diào)節(jié)）也得到改進(jìn)。同時(shí)，破碎回路的自動(dòng)優(yōu)化控制和調(diào)節(jié)成了現(xiàn)代化破碎作業(yè)的標(biāo)志。

破碎機(jī)負(fù)荷檢測(cè)

它是檢測(cè)破碎機(jī)破碎腔內(nèi)瞬時(shí)通過(guò)的實(shí)際礦石量的選礦測(cè)試技術(shù)。破碎機(jī)的負(fù)荷影響破碎產(chǎn)品的粒度和能耗，也影響破碎機(jī)的正常運(yùn)行，故應(yīng)及時(shí)檢測(cè)破碎機(jī)負(fù)荷。在多段破碎時(shí)，一般只檢測(cè)控制最終產(chǎn)品粒度的其后一段破碎機(jī)的負(fù)荷，這段破碎機(jī)通常是在閉路系統(tǒng)中，其入料量包括從前一破碎段來(lái)的量和循環(huán)負(fù)荷量。檢測(cè)其后一段破碎機(jī)負(fù)荷的主要方法有：

1.直接用觸點(diǎn)料位計(jì)指示破碎腔內(nèi)的料位，即知其負(fù)荷；

2.檢測(cè)破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)電路中的電流值；

3.用皮帶秤等稱量破碎機(jī)給料皮帶運(yùn)輸機(jī)的輸送量；

由計(jì)算破碎、篩分閉路系統(tǒng)的循環(huán)負(fù)荷得出。前兩種方法直接反映破碎機(jī)腔內(nèi)的瞬時(shí)負(fù)荷的大小，檢測(cè)方便，更便于及時(shí)調(diào)節(jié)，可與自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置組成自動(dòng)控制系統(tǒng)。第三種方法除了不直接反映破碎機(jī)腔內(nèi)的負(fù)荷外，也具有前兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，但需增加選礦廠的設(shè)置；當(dāng)輸送物料粒度太大時(shí)（進(jìn)入最終破碎機(jī)物料粒度>50mm），各類皮帶秤的稱量精度均較低，故少選用。第四種方法只能反映在一段時(shí)間內(nèi)破碎機(jī)的平均負(fù)荷，不能實(shí)現(xiàn)及時(shí)調(diào)節(jié)。

破碎機(jī)排礦口檢測(cè)

破碎機(jī)排礦口檢測(cè)也是選礦測(cè)試技術(shù)的內(nèi)容之一。這項(xiàng)檢測(cè)的目的是及時(shí)調(diào)節(jié)和控制破碎機(jī)排礦口的大小，以便有效地控制破碎產(chǎn)品的粒度并合理平衡各段破碎機(jī)的負(fù)荷。檢測(cè)破碎機(jī)排礦口的方法有直接法和間接法兩種。直接檢測(cè)法是應(yīng)用最早、最普遍也是最簡(jiǎn)單的方法，即將鉛球（或鉛塊和鉛柱）投入空載的破碎機(jī)中，測(cè)量破碎機(jī)排出的被壓擠的鉛球、鉛塊、鉛柱的尺寸，以鑒定排礦口的大小。間接檢測(cè)法又分為一般液壓檢測(cè)法和電感液壓檢測(cè)法。一般液壓檢測(cè)法是在調(diào)節(jié)排礦口的液壓裝置的油位指示器上設(shè)置一個(gè)標(biāo)尺，油位實(shí)際上反映了破碎機(jī)可動(dòng)錐的位置，直接顯示了排礦口的大?。浑姼幸簤簷z測(cè)法依靠電動(dòng)液壓控制裝置中的電子控制系統(tǒng)，即設(shè)在主軸下的電感式間隙測(cè)量器或設(shè)在主軸頂上的自動(dòng)同步傳感器，自動(dòng)測(cè)定和顯示主軸位置和排礦口的大小。間接檢測(cè)法能連續(xù)地檢測(cè)排礦口的瞬時(shí)大小，便于及時(shí)調(diào)節(jié)排礦口和實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。但這種方法只能用于裝有排礦口液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)的破碎機(jī)，主要應(yīng)用于圓錐破碎機(jī)。

破碎機(jī)及過(guò)程控制

采用檢測(cè)儀表和自動(dòng)控制裝置，檢測(cè)、記錄、調(diào)節(jié)和穩(wěn)定作業(yè)參數(shù)使粗碎、中碎、細(xì)碎三段作業(yè)之間保持負(fù)荷均衡，生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)自動(dòng)保持在給定的范圍內(nèi)，以低能耗實(shí)現(xiàn)效率高破碎，達(dá)到要求的最終產(chǎn)品粒度。破碎機(jī)過(guò)程控制是選礦作業(yè)過(guò)程控制內(nèi)容之一，包括破碎機(jī)及輔助設(shè)備的順序控制、金屬物體取出自動(dòng)控制、礦倉(cāng)料位自動(dòng)控制、分礦小車自動(dòng)控制、破碎機(jī)排礦口自動(dòng)調(diào)整、破碎機(jī)負(fù)荷控制和多段破碎機(jī)負(fù)荷及排礦口控制。在各參數(shù)中，破碎機(jī)負(fù)荷和排礦口大小是破碎效率和產(chǎn)品粒度的 主要控制參數(shù)。

破碎機(jī)及輔助設(shè)備的順序控制

為保證物料流暢通，破碎設(shè)備的啟動(dòng)、停機(jī)是按工藝流程規(guī)定的順序，以一定的時(shí)間間隔相繼進(jìn)行的。圖1-7為三段破碎流程圖。礦石流動(dòng)過(guò)程中的各臺(tái)設(shè)備既可單獨(dú)啟動(dòng)，也可集中連鎖啟動(dòng)。設(shè)備的啟動(dòng)順序與礦石的流動(dòng)方向相反，按逆流程方向依次啟動(dòng)；正常停機(jī)順序與礦石流動(dòng)方向相同。破碎系統(tǒng)運(yùn)行中，若某一臺(tái)設(shè)備因故停機(jī)，為避免物料阻塞，供應(yīng)該設(shè)備礦石的其他設(shè)備將會(huì)自動(dòng)停機(jī)，而故障設(shè)備的后續(xù)設(shè)備可不必停機(jī)。如中碎機(jī)因故停機(jī)，1號(hào)皮帶機(jī)和給礦機(jī)則立即停機(jī)，而中碎機(jī)的后續(xù)設(shè)備，包括2～5號(hào)皮帶機(jī)、振動(dòng)篩、細(xì)碎機(jī)等繼續(xù)運(yùn)行，以保證該部分流程暢通。順序控制功能通常由同一臺(tái)順序控制器實(shí)現(xiàn)。

金屬物取出自動(dòng)控制

利用金屬探測(cè)器探測(cè)出混入礦石中的金屬物體，并控制自動(dòng)取出裝置，把金屬物體從生產(chǎn)流程取出。

礦倉(cāng)料位自動(dòng)控制

通過(guò)料位計(jì)和礦倉(cāng)的給礦控制裝置或出礦控制裝置，使礦倉(cāng)的料位保持在一定的范圍內(nèi)。當(dāng)?shù)V倉(cāng)料位高于上限值時(shí)，則停止給礦；當(dāng)?shù)V倉(cāng)料位低于下限值時(shí)，控制給礦或停止出礦。

分礦小車自動(dòng)控制

由礦倉(cāng)料位計(jì)、小車定位器和控制器組成的控制裝置，根據(jù)礦倉(cāng)料位和磨礦機(jī)供礦的需要，定點(diǎn)定時(shí)依次將破碎的合格產(chǎn)品通過(guò)分礦小車合理地分配給各個(gè)磨礦機(jī)的粉礦倉(cāng)，保證向磨礦機(jī)均勻供礦。

破碎機(jī)排礦口自動(dòng)調(diào)整

圓錐破碎機(jī)通過(guò)排礦口自動(dòng)控制裝置，改變破碎腔的動(dòng)錐或定錐的位置，以調(diào)整破碎機(jī)排礦口，排礦口自動(dòng)調(diào)整裝置由動(dòng)錐位置檢測(cè)儀表、執(zhí)行器和控制器組成，見(jiàn)圖1-8。液壓圓錐破碎機(jī)排礦口的調(diào)整則是根據(jù)動(dòng)錐位置檢測(cè)信號(hào)，啟動(dòng)高壓油泵，將油注入錐體的液壓油缸，或?qū)⒂透變?nèi)的油排到油箱內(nèi)，使動(dòng)錐上升或下降，以改變破碎機(jī)排礦口，使其達(dá)到所要求的數(shù)值。

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破碎機(jī)負(fù)荷控制

破碎機(jī)的破碎效率與礦石的裝載量有關(guān)。根據(jù)裝載量檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行破碎機(jī)負(fù)荷控制，使破碎機(jī)穩(wěn)定在效率高破碎狀態(tài)。如液壓圓錐破碎機(jī)負(fù)荷控制系統(tǒng)，當(dāng)負(fù)荷指示值超過(guò)給定值上限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)減少給礦量，使負(fù)荷指示值回到給定值范圍內(nèi)；反之，當(dāng)負(fù)荷指示值低于給定值下限時(shí)，系統(tǒng)則自動(dòng)地增加給礦量，使負(fù)荷穩(wěn)定在給定值范圍內(nèi)。當(dāng)破碎機(jī)內(nèi)混入了金屬物體時(shí)，油缸內(nèi)油壓急劇上升，超過(guò)儲(chǔ)能瓶?jī)?nèi)氣體壓力，則使換向閥自動(dòng)打開(kāi)，油缸內(nèi)高壓油迅速進(jìn)入儲(chǔ)能瓶，破碎機(jī)動(dòng)錐下降，排礦口擴(kuò)大，把金屬物體排出破碎腔。隨后，油缸內(nèi)油壓降低，儲(chǔ)能瓶?jī)?nèi)的油返回油缸，破碎機(jī)動(dòng)錐上升，破碎機(jī)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。