1.2.2　非金属矿物的破碎设备

根据破碎设备的形式和施力特点，破碎设备可分为颚式破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机等。各类设备各有其特点，这些设备的类型、方式、破碎比、性能特点及应用见表1-2，在实际中如何选择使用，有赖于对各种设备的结构、原理、工作特点和应用特性的了解。

1.2.2.1　颚式破碎机

颚式破碎机通常由一个固定颚和一个动颚组成破碎腔，根据动颚的运动轨迹和特点，颚式破碎机可分为简摆式（双肘板双推力板机构）颚式破碎机、复摆式（单肘板单推力板机构）颚式破碎机及液压颚式破碎机。颚式破碎机具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便等特点，是非金属矿加工中最常用的粗碎设备。

颚式破碎机是无机非金属材料工业中广泛应用的粗碎和中碎机械。根据其动颚的运动特征，颚式破碎机可分为三种形式，如图1-3所示。如图1-3（a）所示为简摆式颚式破碎机。颚式破碎机破碎腔中有定颚1和动颚2两块颚板，定颚固定在机架的前臂上，动颚则悬挂在悬挂轴6上可左右摆动。当偏心轴5旋转时，带动连杆4做上下往复运动，从而使两块推力板3随其做往复运动。通过推力板的作用，推动悬挂在悬挂轴6上的动颚做左右往复摆动。当动颚摆向定颚时，落在颚腔中的物料主要受到颚板的挤压作用而粉碎。当动颚摆离定颚时，已破碎的物料在重力作用下经颚腔下部的出料口卸出。因而简摆式颚式破碎机的工作是间歇性的，破碎和卸料过程在颚腔内交替进行。这种破碎机工作时，动颚上各点均以悬挂轴6为中心，作单纯圆弧摆动。由于运动轨迹比较简单，故称为简摆式颚式破碎机。

由于动颚作弧线摆动，摆动的距离上面小下面大，以动颚底部（即卸料口处）为最大。进料口处动颚的摆动距离小，不利于对喂入颚腔的大块物料的夹持和破碎，因而不能向摆幅较大、破碎作用较强的颚腔底部供应充分的物料，这就限制了破碎机生产能力的提高。另外，颚板的最大行程在下部，而且卸料口宽度在破碎机运转过程中是随时变动的，因此卸出的物料粒度不均匀。但简摆式颚式破碎机的偏心轴承受的作用力较小；由于动颚垂直位移小，破碎时过粉碎现象少，物料对颚板的磨损小，故简摆式颚式破碎机可做成大、中型的，主要用于坚硬物料的粗碎和中碎。

复摆式颚式破碎机如图1-3（b）所示，动颚2直接悬挂在偏心轴5上，受偏心轴的直接驱动。动颚的底部用一块推力板3支承在机架的后壁上。当偏心轴转动时，动颚一方面对定颚作往复摆动，同时还顺着定颚有较大程度的上下运动。动颚的运动轨迹并不一样，顶部的运动受到偏心轴的约束，运动轨迹接近于圆形；底部运动受到推力板的约束，运动轨迹接近于圆弧；在动颚的中间部分，运动轨迹为介于两者之间的椭圆曲线，越靠近下部椭圆越扁长。由于这类破碎机工作时动颚各点的运动轨迹较复杂，故称为复摆式颚式破碎机。

与简摆式颚式破碎机相反，复摆式颚式破碎机在整个行程中，动颚顶部的水平摆幅约为下部的1.5倍，而垂直摆幅稍小于下部，就整个动颚而言，垂直摆幅为水平摆幅的2～3倍。由于动颚上部的水平摆幅大于下部，保证了颚腔上部的强烈粉碎作用，大块物料在上部容易得到粉碎，整个颚板破碎作用均匀，有利于生产能力的提高。同时，在挤压物料的过程中动颚向定颚靠拢，顶部各点还顺着定颚向下运动，又使物料能更好地夹持在颚腔内，促使破碎的物料尽快地卸出。因此，在相同条件下，这类破碎机的生产能力比简摆式颚式破碎机高20％～30％。

由于动颚往复摆动的同时还有较大的上下运动，能将破碎的物料翻动，卸出的物料多为立方体块粒，大大减少了像简摆式颚式破碎机中所产生的片状产品的现象。这种破碎机卸料具有强制性，故可用于粉碎一些稍微黏湿的物料。但是，由于动颚垂直行程大，物料不仅受到挤压作用，还受到部分剥磨作用，加剧了物料的过粉碎现象，使能量消耗增加；产生的粉尘较大，动颚较易磨损。另外破碎物料时，动颚受到巨大的挤压力，直接作用于偏心轴上，所以这类破碎机常设计成中、小型的。

颚式破碎机的优点是：构造简单，管理和维修方便，工作安全可靠，适用范围广。缺点是：由于工作是间歇的，存在空行程，因而增加了非生产性功率消耗。由于动颚和连杆做往复运动，工作时产生很大的惯性力，使零件承受很大的载荷，因而对基础的质量要求也很高。在破碎黏湿物料时会使生产能力下降，甚至发生堵塞现象。在破碎干片状物料时，干片状物料易顺颚板宽度方向通过而难以达到破碎目的，造成出料溜子或下级破碎机进料口堵塞，破碎比较小。

颚式破碎机的规格用进料口的宽度和长度（mm）来表示，例如PEJ1500mm×2100mm颚式破碎机，表示进料口宽度为1500mm、长度为2100mm的简摆式颚式破碎机。以下各举一例说明简摆式颚式破碎机和复摆式颚式破碎机的内部构造。

（1）简摆式颚式破碎机　如图1-4所示为1200mm×1500mm简摆式颚式破碎机。机架1的上部装有两对互相平行的轴承，其中一对轴承中安装悬挂轴4，动颚5固定在悬挂轴上，通过悬挂轴4及其轴承悬挂在机架上。动颚、定颚和颚腔两侧的表面上分别装有定颚衬板2、动颚衬板6和侧壁衬板19。为了防止衬板上下移动，定颚衬板2除了用螺栓紧固在机架上外，其下端还支承在焊于机架上的钢板20上，上端用固定钢板21压紧；动颚衬板6的下端支承在动颚下端凸平台上，上端用锲块22压紧。在另一个对轴承中装有偏心轴轴承7，轴的偏心部分悬挂着连杆9，连杆经推力板与动颚和机架分别支承在连杆下端两侧凹槽的支座11上；当连杆升起时，两块推力板间夹角增大，后方顶在顶座14上，迫使动颚向定颚靠拢将物料粉碎。为使连杆下降时铰接的推力板不致松脱，装有拉杆15。拉杆的一端有环钩，扣在动颚下端的扣环内。另一端穿过机架后壁，用支持在机架后壁凸耳23上的弹簧16张紧，使推力板与动颚、连杆、顶座之间经常保持紧密接触，防止松脱。偏心轴的两端分别固定着胶带轮17，偏心轴通过胶带轮带动。

（2）复摆式颚式破碎机　图1-5所示为复摆式颚式破碎机，带有衬板的动颚14通过滚动轴承直接悬挂在偏心轴13上，而偏心轴又支承在机架15的滚动轴承上。动颚的底部用推力板5支承在位于机架后壁的推力板支座6上。利用调节螺栓来改变楔块的相对位置，从而使出料口的宽度得以调节。和简摆式颚式破碎机一样，破碎机还具有拉杆、弹簧及调节螺栓组成的拉紧装置。电动机10带动胶带轮16使偏心轴转动，动颚就被带动作复杂摆动，实现粉碎物料的动作。与简摆式颚式破碎机相比，复摆式颚式破碎机结构较简单、轻便、紧凑。

（3）液压颚式破碎机　液压颚式破碎机是在上述两种破碎机中装设液压部件而成。如图1-6所示为液压颚式破碎机示意图。连杆3上装有连杆液压油缸和活塞6，油缸与连杆上部链接，活塞杆与推力板5链接。当破碎机主电动机启动时液压油缸尚未充满油，油缸和活塞可作相对滑动，因此主电动机无需克服动颚等动作部件的巨大惯性力，而能较容易启动。待主电动机运转正常时，液压油缸内已充满了油，使连杆液压油缸和活塞杆紧紧地连在一起，此时连杆与油缸已不再做相对运动，相当于一个整体连杆，动力通过连杆、推力板等使动颚摆动。由于液压颚式破碎机具有启动、调节容易和保护机器不受损坏等优点，已逐渐受到人们的青睐。

1.2.2.2　圆锥式破碎机

圆锥式破碎机按其使用的粒度范围可分为粗碎、中碎和细碎三种。粗碎圆锥式破碎机又称为旋回破碎机，是大型矿山破碎坚硬物料的典型设备；中碎和细碎圆锥式破碎机又称为菌形圆锥式破碎机。

在圆锥式破碎机中，破碎物料的部件是两个截锥体，如图1-7所示。动锥（又称内锥）1固定在主轴上，定锥（又称外锥）2是机架的一部分，是静置的。主轴的中心线O₁O与定锥的中心线O'O于点O相交成β角。主轴悬挂在交点O上，轴的下方活动地插在偏心衬套中。衬套以偏心距r绕O'O旋转，使动锥沿定锥的内表面做偏旋运动。在靠近定锥处，物料受到动锥挤压和弯曲作用而被破碎；在偏离定锥处，已破碎的物料由于重力作用从锥底落下。因为偏心衬套连续转动，动锥也就连续旋转，故破碎过程和卸料过程沿着定锥的内表面连续依次进行。在破碎物料时，由于破碎力的作用，在动锥表面产生了摩擦力，其方向与动锥方向相反。因为主轴上下方均为活动连接，这个摩擦力对于O₁O所形成的力矩使动锥在绕O₁O做偏施运动的同时还做方向相反的自转运动，此自转运动可使产品粒度更均匀，使动锥表面的磨损也比较均匀。

圆锥式破碎机的工作原理与颚式破碎机有相似之处，即都对物料施以挤压力，破碎后自由卸出。不同之处在于圆锥式破碎机的工作过程是连续进行的，物料夹在两个锥面之间同时受到弯曲力和剪切力的作用而破碎，破碎较易进行。故其生产能力较颚式破碎机大，动力消耗低。

（1）旋回破碎机　圆锥破碎机按用途可分为粗碎和细碎两种，按结构又可分为悬挂式和托轴式两种。用于粗碎的破碎机，又称旋回破碎机，如图1-8所示。因为要处理的物料较大，要求进料口尺寸大，故动锥是正置的，而定锥是倒置的。粗碎圆锥破碎机、旋回破碎机有侧面卸料（图1-8）和中心卸料两种，前者由于具有机身高度大、卸料易堵塞等缺点，已基本被淘汰，矮机架的中心卸料结构目前应用较普遍。

如图1-9所示为1200mm/180mm旋回破碎机，定锥2用螺栓紧固在机架上，动锥的工作表面镶有高锰钢衬板3，上面连接着弧形横梁4。主轴5通过锥形螺母6、锥形压套7、衬套8和支承环9悬挂在横梁上，用楔形键10防止锥形螺母退扣。横梁的中心装有主轴的悬吊轴承，轴承内有衬套11，螺母即支持在衬套上。通过螺母将轴悬吊在横梁上。为了防止喂入物料落在轴承内，用高锰钢制成的顶罩12将其遮盖。顶罩可随时拆换。主轴上装有动锥13，其工作表面也镶有高锰钢衬板，为使衬板与锥紧密接触，在两者中注锌，用螺栓压紧。轴的下端插在偏心衬套的侧斜孔内。衬套的内外面都嵌有耐磨的轴承合金衬层。它们装在中心套筒15中。大圆锥齿轮16固定在衬套上与小圆锥齿轮17啮合。后者通过传动轴18和减速装置用电动机带动，因此衬套内的主轴做偏心旋回运动，使从上面圆环形进料口喂入的物料在定锥和动锥之间受到破碎。破碎后的物料直接由锥间底部卸出。通过调节锥形螺母6可调节卸料口的宽度。

（2）中细碎圆锥式破碎机　中细碎圆锥式破碎机由正置的动、定锥构成破碎腔。根据破碎腔形式的不同，这类破碎机可分为标准型、短头型及介于两者之间的中间型三种（图1-10）。标准型宜作中碎用，短头型宜作细碎用，中间型则中、细碎均可使用。这三种破碎机的主要区别在于破碎腔的剖面形状和平行带的长度（L）不同，标准型的平行带最短，短头型的最长，中间型的介于两者之间。其余部件的构造完全相同。此外，圆锥式破碎机按其采用的保险装置不同，又可分为弹簧圆锥式破碎机和液压式圆锥破碎机。

用于中细碎的破碎机，又称菌形破碎机，如图1-11所示。它所处理的一般是经初次破碎后的物料，故进料口不必太大，但要求卸料范围宽，以提高生产能力，要求破碎产品的粒度较均匀。所以动锥1和定锥2都是正置的。动锥制成菌形，在卸料口附近，动、定锥之间有一段距离相等的平行带，以保证卸出物料的粒度均匀。这类破碎机因为动锥表面斜度较小，卸料时物料沿着动锥斜面滚下。因此，卸料会受到斜面的摩擦阻力作用，同时也会受到椎体偏转、自转时的离心惯性力的作用。这类破碎机并非自由卸料，其工作原理及有关计算与粗碎圆锥式破碎机有所不同。由于破碎力对动锥的反力方向不同，因此这两种破碎机动锥的支承方式也不相同。旋回破碎机反力的垂直分力P₂不大，故动锥可以用悬吊方式支承，支承装置在破碎机的顶部，因此，支承装置的结构较简单，维修也较方便。菌形破碎机反力的垂直分力P₂较大，故用球面座3在下方将动锥支托起来，支承面积较大，可使压强降低。但这种支承装置正处于破碎室的下方，粉尘较大，需要有完善的防尘装置。因而其结构较复杂，维修也较困难。

标准型圆锥式破碎机的构造如图1-12所示，其主要破碎部件是定锥和动锥。定锥主要由调整套和定锥衬板组成。衬板连同吊钩一起用高锰钢铸成，用U形螺栓悬挂在调整套的筋上，它们之间浇铸锌合金使其紧密结合。接料漏斗用螺钉固接在调整套上。调整套和支承套用梯形螺纹连接，支承套又用弹簧螺杆压紧在机架上。动锥主要由动锥驱体、主轴、动锥衬板和分配盘组成。动锥驱体压在主轴上，动锥衬板为高锰钢铸件，压套和锥头压在动锥驱体上。动锥驱体与衬板之间也浇铸锌合金使其紧贴。主轴头上安装分配盘，主轴下部呈锥形，插在偏心衬套的锥形孔中，当偏心套转动时带动动锥做偏旋运动。

为了保证动锥的偏旋运动，动锥驱体下部加工成球面，支承在碗形轴承上。碗形轴承由碗形轴瓦和轴承架组成，轴承架用方销固定在机架套筒上，动锥所受的全部力都由机架承受。为了平衡动锥偏转时所产生的离心惯性力，大圆锥齿轮上装有铅制的平衡块。采用水封装置以防止粉尘等进入碗形轴瓦、大小圆锥齿轮等摩擦表面。在碗形轴承架上设有环形沟槽，沟槽中通以循环水；在动锥的下部焊接锥形挡板，工作中防尘挡板插入循环水中将粉尘挡在外面，落入水中的粉尘由循环水冲走。弹簧是破碎机的保险装置。当难破碎物落入破碎腔时，弹簧被压缩，支承套和定锥被抬起，让难破碎物排出，从而避免机件的损坏。难破碎物排除后，支承套和定锥借助于弹簧的张力回复至原位。

液压圆锥式破碎机的工作原理和构造示意图如图1-13所示。其工作过程与弹簧圆锥式破碎机相同，但动锥的立轴下部有一个单缸液压活塞，承受动锥总重量和破碎负荷，兼有调节和保险的作用。出料口的大小用液压调节装置调节，当油从油缸压入油缸下方时，促使动锥上升，出料口缩小；若将油缸活塞下方的油放回油箱时，动锥下降，出料口增大。

圆锥式破碎机广泛应用于各种坚硬物料的中碎和细碎。如金属矿选矿厂的中碎和细碎；非金属矿石料的破碎（生产人造砂）；极坚硬物料（如锆刚玉）的破碎等。破碎产品粒度一般在10mm左右，特殊要求也可达3～5mm，如采用惯性圆锥式破碎机。实践还表明，圆锥式破碎机破碎产品中立方体颗粒居多，特别是接近排矿口宽度的那部分粒级中，产品形状好，立方体颗粒多，而且过粉碎较少。

1.2.2.3　辊式破碎机

辊式破碎机构造简单。根据辊子的数目可分为单辊、双辊、三辊和四辊四种。最常见的为双辊，也称为对辊破碎机。

（1）单辊破碎机　单辊破碎机又称颚辊破碎机，其构造如图1-14所示。工作时只有辊子旋转，物料从加料斗喂入，在颚板与辊子之间受到挤压作用并受到齿尖的冲击和劈裂作用而粉碎。如遇有难碎物落入其内，所产生的作用力使弹簧压缩，颚板离开辊子，出料口增大，难碎物排出而避免机件的损坏。辊子轴上装有沉重的飞轮以平衡破碎机的动载荷。该破碎机实际上是将颚式破碎机与辊式破碎机的部分结构组合在一起，因而具有这两种破碎机的特点。单辊破碎机进料口较大，另外辊子表面装有不同的破碎齿条，当大块物料落入时，较高的齿条将其钳住并以劈裂和冲击的方式将其破碎，然后落到下方。较小的齿轮将其进一步破碎到要求尺寸。破碎腔中分预破碎区和二次破碎区，所以可用于粗碎物料，破碎比可达15左右。破碎时料块受到辊子上的齿棱拨动而卸出机外，因而具有强烈卸料作用。

单辊破碎机的优点：用较小直径的辊子即可处理较大的物料，破碎比大，产品粒度也比较均匀。这是一般大型双辊破碎机所不具备的。当物料较黏湿（如含土石灰石）时，其粉碎效果比颚式破碎机和圆锥式破碎机都好。与颚式破碎机和圆锥式破碎机相比，其机体也比较紧凑。

（2）双辊式破碎机　双辊式破碎机由两个圆柱形辊筒作为主要的工作机构，如图1-15所示。工作时，电动机通过三角皮带（或齿轮减速装置）和一对长齿齿轮带动两个破碎辊做相向的旋转运动，由于物料和辊子之间的摩擦作用，将给入辊子上方的物料卷入两辊所形成的破碎腔内而被压碎。破碎的产品在重力作用下从两个辊子之间的间隙处排出。该间隙的大小即决定破碎产品的最大粒度，可通过增减两个辊子轴承之间的垫片数量和利用涡轮调整机构进行调整。弹簧6是辊式破碎机的一个重要保险装置，弹簧的松紧程度对破碎机正常工作和过载保护都有极其重要的作用。机器正常工作时，弹簧的压力平衡两个辊子之间所产生的作用力，以保持排矿口的间隙，使产品的粒度均匀；当有非破碎物进入破碎腔时，弹簧被压缩，迫使可动破碎横向移动，排矿口宽度增大，使机器不致损坏。

双辊式破碎机的正常运转在一定程度上取决于辊面的磨损程度。只有当辊面处于良好状态时，才能获得较高的生产能力和排出合格的产品粒度。而辊面形状则决定了辊式破碎机的应用。辊式破碎机的辊子表面分为光滑的和非光滑的（齿形或槽形）两类。光面辊式破碎机的碎矿作用主要是压碎并兼有研磨作用，这种破碎机主要用于中硬矿石的中、细碎；齿面辊式破碎机则以劈裂作用为主，兼有研磨作用，适用于脆性和软矿石的粗碎和中碎。辊式破碎机的一个重要特点是其破碎产品中过粉碎粒级较少。

（3）双腔回转辊式破碎机　双腔回转辊式破碎机是一种新型的辊式破碎机，这种破碎机的结构如图1-16所示，双腔回转工作部分是一个偏心的圆辊，与固定对称设置在两侧的棘齿凹面破碎板组成的两个破碎腔。物料从给料口同时进入两个破碎腔，借助于偏心回转辊的旋摆运动而依次被压缩，磨剥及劈裂的综合作用使其破碎，破碎在两个破碎腔内交替进行，产品从两个排矿口不断排出，因此，与单腔双辊式破碎机相比，提高了工作效率。

1.2.2.4　锤式破碎机

锤式破碎机的主要工作部件为带有锤子的转子。通过高速转动的锤子对物料产生冲击作用进行粉碎。由于脆性物料的抗冲击性差，因此使用这种锤式破碎机较合理。

（1）单转子锤式破碎机　如图1-17所示为单转子锤式破碎机，它主要由机壳1、转子2、箅条3和打击板4等部件组成。转子静止时，由于重力作用锤子下垂。当转子转动时，锤子在离心力的作用下向四周辐射伸开。进入机内的物料受到锤子打击而破碎。同时，由于物料获得动能，以较高的速度向打击板冲击或互相冲击而破碎。小于箅缝的物料通过箅缝向下卸出，未达要求的物料仍留在筛面上继续受到锤子的冲击和剥磨作用，直至达到要求尺寸后卸出。由于锤子是自由悬挂的，当遇有难碎物时，能沿销轴回转，起到保护作用，因而避免机械损坏。另外，在传动装置上还装有专门的保险装置，利用保险销钉在过载时被剪断，使电动机与破碎机转子脱开从而起到保护作用。破碎机主要以冲击兼剥磨作用粉碎物料，由于设有箅条筛，故不能破碎黏湿物料，若物料水分过大，会发生堵塞现象。

（2）双转子锤式破碎机　双转子锤式破碎机如图1-18所示。锤子呈多排式排列，相邻的挂锤体互相交叉成十字形。两转子由单独的电动机带动作相向旋转。双转子锤式破碎机由于分成几个破碎区，同时具有两个带有多排锤子的转子，故破碎比大，可达40左右；生产能力相当于两台同规格单转子锤式破碎机。

（3）粉碎黏湿物料的锤式破碎机　为了提高锤式破碎机对黏湿物料的适应性，开发了一种可粉碎黏湿物料的锤式破碎机，如图1-19所示。

破碎机的外壳1内装有转子2，转子前面装有作为破碎板用的履带式回转承击板3。这种承击板上的物料在破碎腔进口处堆积，黏结在承击板上的物料则被锤头扫除。承击板的底部有垫板5，以承受锤子的冲击力。物料喂到回转承击板上被强制喂到转子的作用范围内。为了避免堵塞，转子下面一般不设箅条筛。转子的后面设有清理装置6，它是一条垂直的闭合链带，其上装有横向刮板。链带用单独的电动机带动，能将破碎后堆积在转子后方的物料耙松以便卸出，同时可将黏附在外壳壁面上的物料刮下。

锤式破碎机的优点：生产能力高，破碎比大，电耗低，机械结构简单，紧凑轻便，投资费用少，管理方便。缺点：粉碎坚硬物料时锤子和箅条磨损较大，金属消耗较大，维修时间较长，需均匀喂料，粉碎黏湿物料时生产能力降低明显，甚至因堵塞而停机。为避免堵塞，被粉碎物料的含水量应不超过15％。

锤式破碎机的产品粒度组成与转子圆周速度及箅缝宽度等有关。转子转速较高时，产品中细粒较多。快速锤式破碎机已兼有中、细碎作用。慢速锤式破碎机产品中粗粒较多，粒度特性曲线近于直线。减小卸料箅缝宽度可使产品粒度变细，但生产能力随之降低。

1.2.2.5　反击式破碎机

反击式破碎机是在锤式破碎机的基础上发展起来的。反击式破碎机是利用高速旋转的转子上的板锤对给入破碎腔内的物料产生高速冲击而被破碎，被冲击破碎的物料沿切线方向被高速抛向破碎腔另一端的冲击板并再次受到破碎。反击式破碎机按其结构特征可分为单转子和双转子两大类（图1-20）。

单转子反击式破碎机如图1-20中A～E所示，结构简单，适合于中、小型工厂使用。在转子下方设置有均整箅板的反击式破碎机可控制粒度，因而过大颗粒少，产品粒度分布范围较窄，即产品粒度较均匀。这主要是细颗粒容易通过均整箅板的缝隙排出，过大颗粒则在均整箅板上受剪切和剥磨作用得以进一步粉碎。均整箅板起着分级和破碎过大物料的作用。均整箅板的悬挂点可水平移动以适应各种破碎情况，其下端有可供调整均整箅板与转子间的夹角，从而补偿因箅板和板锤磨损引起的卸料间隙的变化。

双转子反击式破碎机按转子回转方向可分为以下三类。两转子同向旋转的，如图1-20中F和H所示，它相当于两个转子破碎机串联使用，破碎比大，粒度均匀，生产能力大，但电耗较高，可同时作为粗、中和细碎机械使用；两转子反向旋转的，如图1-20中G所示，它相当于两个单转子破碎机并联使用，生产能力大，可破碎较大块物料，作为粗、中碎破碎机使用；两转子相向旋转的，如图1-20中I所示，它主要利用两转子相对抛出物料时的自相撞击进行粉碎，故破碎比大，金属磨损较少。

（1）单转子反击式破碎机　如图1-21所示为反击式破碎机，电动机通过三角皮带带动转子3高速转动，物料经给料口4、链幕5送入破碎腔，受板锤高速冲击，碎块被高速抛向第一段冲击板。在该处再次受到冲击和破碎，然后反弹到转子上，又受到板锤的冲击并抛向第二段冲击板。第二段冲击板与转子之间形成第二段破碎腔，并重复以上的破碎过程。物料最后从破碎机的下部排出机外。需要特别指出的是：物料在破碎腔内，除了物料与板锤及冲击板发生冲击破碎外，高速运动的物料颗粒之间也相互冲击产生粉碎作用。在新设计的冲击式破碎机中，这种颗粒与颗粒之间的相互冲击破碎更加重要。

（2）反击-锤式破碎机　反击-锤式破碎机是一种反击式和锤式相结合的破碎机，按其结构特征可分为单转子和双转子两种。单转子反击-锤式破碎机又称EV型破碎机，如图1-22所示。为了破碎大块物料，在锤式转子前装设两个慢速回转的喂料滚筒以缓冲喂入的大块物料的冲击，减轻对锤式转子的冲击，实现由滚筒向锤式转子的均匀喂料。两滚筒不但保护了锤式转子，由于喂入机内的细小物料可从其间隙直接漏下，因而它们还可起到筛分的作用。锤子是活动悬挂的，圆周速度为38～40m/s，锤子质量为90～230kg。通过调节颚板、卸料箅条与转子的距离及箅条之间的缝隙，可以调整粉碎产品的粒度。当然，这将引起生产能力的变化。适当调整卸料箅缝，从EV型破碎机出来的破碎产品可直接喂入磨机。据报道，当粉碎到95％的物料小于25mm时，其比电耗为0.3～0.4kW·h/t。物料经一次破碎即可得到95％的物料小于25mm的产品。

（3）双转子反击-锤式破碎机　双转子反击-锤式破碎机（图1-23）装有两个锤式转子，其粉碎比可达50左右，可用于单级破碎。

（4）烘干反击式破碎机　反击式破碎机破碎黏湿物料时，生产能力将明显降低，甚至发生堵塞现象。为适应这种情况，研制了破碎与烘干同时作业的烘干反击式破碎机，其构造如图1-24所示。这种破碎机无出料箅条，转子及其上部反击板等结构与一般反击式破碎机相同，物料的破碎过程也与前述的单转子反击式破碎机相同，所不同的是在出料斗下部的侧向和喂料板侧向加设进风口3，高温气体从此进入，在破碎的同时烘干物料，废气由出风口4排出。由于破碎机内部表面积小，保温性能及散热损失小，故热效率高。破碎机构造简单，体积小，占地面积小，设备投资费用低。烘干反击式破碎机视其生产能力的大小也有单转子和双转子之分。入料水分可达25％～30％，出料水分可降低至1％以下。在水泥厂可用它来进行石灰石、黏土、页岩和煤等原料的烘干破碎。

反击式破碎机的优点：结构简单，制造维修方便，工作时无显著不平衡振动，无需笨重的基础。它比锤式破碎机更多地利用了冲击和反击作用，物料自击粉碎强烈，因此，破碎效率高，生产能力大，电耗低，磨损少，产品粒度均匀且多呈立方块状。反击式破碎机的破碎比大，一般在40左右，最大可达150。粗碎用反击式破碎机喂料尺寸可达2m³；细碎用反击式破碎机的产品粒度小于3mm。反击式破碎机的缺点：不设下箅条的反击式破碎机难以控制产品粒度，产品中有少量大块。另外，防堵性能差，不适宜破碎塑性和黏性物料，在破碎硬质物料时，板锤和反击板磨损较大，运转时噪声大，产生的粉尘也大。

1.2.2.6　破碎工艺设计与设备选型

破碎的基本目的是使具有一定性质的大块物料达到一定的粒度要求。根据物料的性质（尤其是最大粒度和硬度）和对破碎产品粒度的要求不同。破碎流程有多种类型，对设备的选择也多种多样。在非金属矿的加工中，常用的破碎筛分流程是两段开路和两段一闭路流程，如图1-25所示。石英、长石、石灰石、方解石、硅灰石、高岭石、滑石等大多采用两段开路破碎流程。

破碎段是破碎流程的最基本单元。破碎段数不同及破碎机和筛子的组合不同，便有不同的破碎筛分流程。需要的破碎段数取决于给料中的最大块度和要求的最终破碎产物粒度，以及各破碎段所能达到的破碎比。

原矿的最大粒度与矿床赋存条件、矿山规模、开采方法及铲运设备等有关。一般可参考表1-3，最终产品粒度则视后续磨矿和选矿的工艺要求而定，球磨机较适宜的给料粒度为10～15mm，雷蒙磨为15～35mm。因磨矿作业电耗大，设计时应尽可能减小破碎最终产品粒度。尤其对生产规模大的破碎磨矿流程，减小磨机的给料粒度所产生的经济效益更大。

常规破碎流程总的破碎比范围在10～140之间。各种破碎机在不同工作条件下的破碎比范围见表1-4。从表1-4中可以看出，一般用一段破碎很难达到目的，而即使最大破碎比达到140，用三段破碎也能完成，因而一般磨矿作业前常采用两段或三段破碎。当给料粒度小于300mm时，可取两段，特殊情况下（原矿粒度小于或等于150mm或磨机给料粒度较粗）也可以采用一段破碎，如双腔辊式破碎机。

在一些特殊情况下，也可采用一些特别的破碎流程。如处理极坚硬的矿石和特大规模的加工厂，为减少各段的破碎比和增加总的破碎比，也可考虑采用三段破碎流程；对于原矿粒度较小的小规模加工厂可考虑采用一段破碎流程。当原矿含泥量超过5％和含水量大于5％时，细粒级就会黏结成团，恶化破碎过程的生产条件，如造成破碎机腔和筛分机械的堵塞、发生设备事故等，此时应在破碎流程中增加洗矿设施。

破碎设备类型的选择和规格的确定，主要与所处理矿石的物理性质、处理量、破碎产品的粒度及设备配置等因素有关。所选用的破碎设备必须满足破碎产品粒度、设计处理量和给矿中最大粒度的要求。粗破碎机给矿中的最大粒度一般不大于破碎机给矿口宽度的0.9倍。由于大多数非金属矿物加工企业日处理原矿量不是特别大，因此非金属矿石的粗碎一般选用颚式破碎机；在某些非金属和水泥等工业中，粗碎也采用冲击式破碎机来处理中等硬度或较软的矿石。原矿粒度不大的硬矿石也可采用辊式破碎机。在设计中选用破碎机之前，一般都需从设备安装功率、设备重量、基建投资、生产经营管理费、设备配置情况及工艺操作的优缺点等方面进行技术经济比较，择优选用。

破碎硬矿石和中硬矿石或物料的中细碎，破碎设备一般选择圆锥破碎机和辊式破碎机。中碎选用标准型圆锥破碎机；细碎选用短头型圆锥破碎机。破碎易碎性物料时，可选用反击式破碎机和锤式破碎机。辊式破碎机适于破碎脆性物料和避免过粉碎的物料，它构造简单、容易制造，但滚筒易磨损，处理量不如圆锥破碎机大。反击式破碎机和锤式破碎机适用于破碎中硬物料，特别是易碎性物料，如石灰石、方解石、滑石、高岭石、黄铁矿、石棉等。具有体积小、构造简单、破碎比大、能耗低、处理量大、产品粒度均匀、选择性破碎作用强等特点，但设备易磨损、噪声大。