顎式破碎機
顎式破碎機，俗稱顎式破碎機或虎口，是工程和采礦應用中常用的破碎設備。其主要工作部件由固定顎齒板和活動顎齒板組成。在機器運行過程中，兩個齒板周期性地相對移動，以實現物料的破碎和粉碎。當活動顎齒板靠近固定顎齒板時，物料被粉碎；當兩者分離時，材料由于其自身重量向下移動，從而從排出口排出。這種設計不僅實現了高效破碎，而且通過固定顎齒板的齒結構增加了破碎、分裂和研磨的附加功能。與傳統破碎機相比，顎式破碎機具有許多優點。首先，它可以有效減少粉碎過程中產生的粉塵。其次，由于顎式破碎機的直徑較大，可以處理直徑為1-1.2米的大型物料，從而解決了傳統破碎機破碎能力有限導致的供需矛盾。隨著社會經濟的快速發展和水利、鐵路等基礎設施建設的擴大，對石材的需求逐年增加。這增加了顎式破碎機的市場需求，并推動其向高性能和低能耗方向發展。現代顎式破碎機設計更注重滿足不同應用場景和工藝要求下的各類用戶需求。顎式破碎機主要分為復擺顎式破碎機、雙腔顎式破碎機、外顎式破碎機和振動顎式破碎機。
19世紀中期，工業革命正處于鼎盛時期，蒸汽機和電動機等動力機器得到迅速發展和廣泛應用。在此期間，不僅動力機械技術取得了快速進步，而且包括冶金、采礦、建筑和化工在內的許多工業領域對破碎機械的需求也越來越大。1806年，蒸汽機驅動的輥式破碎機出現，標志著破碎技術的重要進步。這一創新使礦石和其他硬材料的處理變得高效而簡單。半個世紀后的1858年，由E.W .布萊克設計開發的第一臺顎式破碎機也成功問世。并且由于顎式破碎機相對于傳統破碎機的優勢，得到了廣泛的關注和應用。1895年，美國的威廉發明了低能耗的反擊式破碎機，這是繼顎式破碎機之外的又一重大發展。
工作原理
世界上有100多種顎式破碎機，其中許多異形顎式破碎機得到了發展和創新。這些模式各有特點和優缺點。它們的主要區別在于動顎結構的設計不同，導致動顎的運動軌跡、速度和加速度、行程長度、受力情況等運動特性不同。但是工作原理基本相同，以下基本原理用于粉碎材料:
顎式破碎機的破碎工作是一個動態和連續的過程，涉及多個組成部分和動態的相互作用。該機的核心工作部分主要由兩個鉗口組成，其中一個為固定鉗口，垂直固定在機體前壁上。另一種是活動顎板，它是傾斜的，與固定顎板形成大小不同的破碎腔。在電機驅動的偏心軸的作用下，兩個鉗口通過皮帶和皮帶輪周期性地往復運動。在這個過程中，當活動顎上升時，肘板與活動顎之間的夾角逐漸變大。這種變化使活動顎逐漸推向固定顎的位置，使夾在兩顎之間的物料受到擠壓、彎曲和分裂，從而達到破碎的效果。相反，當活動顎下降時，肘板與活動顎之間的夾角將進一步減小。此時，活動顎板在拉桿和彈簧的作用下與固定顎板分離，破碎后的物料在重力作用下通過出料口排出，從而完成整個破碎過程。
成分結構
基本成分
顎式破碎機由機架、進料斗、動顎組件、保護、調節機構、動力機構、潤滑系統等組成。有些產品還配有液壓系統。
設計：根據結構，顎式破碎機可分為組合式機架（又稱組裝式機架）和整體式機架。由于運輸、安裝和制造困難，整個機架不能用于大型破碎機，大多數用于中小型破碎機。這種結構在剛度上明顯優于組合框架，但在實際生產中存在困難。因此，組合式貨架和整體式貨架都有相應的應用場景和提升空間。
組合框架：由于運輸、安裝和維修方便，組合式機架在大型破碎機中得到廣泛應用。其組合過程主要包括兩種形式:
第一種是在框架墻之間使用螺栓和定位銷進行組合。以1500×1200顎式破碎機機架為例，該機架結構分為兩個主要部分:上機架和下機架。這兩部分由螺栓連接，在結合面上，鍵和銷用于承受剪切力并提供額外的穩定性。除了作為連接元件之外，這些銷和鍵在組裝和定位過程中也起著重要作用。然而，傳統的老式顎式破碎機機架通常使用螺栓將主機直接固定在底座上。由于活動顎板的周期性工作會產生很大的沖擊力，因此底座經常會受到疲勞損壞。新型顎式破碎機通常需要采用減振安裝設計，以吸收設備的振動峰值并允許破碎機在垂直和垂直方向上產生少量位移，從而減少對底座的沖擊。
第二種方法是焊接組合框架。以1200×900顎式破碎機機架為例，這種焊接組合方式在結構剛度方面比采用預埋銷釘和螺栓的連接方式具有明顯優勢。因為焊接提供了更緊密和更持久的連接，這樣的框架更便于加工、組裝和折疊。
整體框架：整個機架在運輸、安裝和制造過程中面臨一系列技術和操作困難，限制了其在大型破碎機中的應用。因此，這種框架結構主要用于中小型破碎機。盡管如此，整體框架在結構剛度方面具有明顯的優勢，與組合框架相比，整體框架具有更高的穩定性和耐用性。然而，在實際生產過程中存在很大的困難。
從制造技術的角度來看，整體框架可以進一步細分為兩種主要類型:鉆桿整體焊接和整體鑄造。鉆桿的整體焊接框架在制造和加工方面相對更簡單，并且還具有更輕的框架重量。
進料料斗：進料斗位于機器的上部，用于接收待粉碎的材料。
活動鉗夾組件：在顎式破碎機中，動顎組件是一個至關重要的部件，它由動顎、偏心軸、蓋、擋圈、軸承、皮帶輪和飛輪組成。動顎通常由鋼板焊接而成，并通過熱處理和退火消除焊接應力，通過拋光焊縫消除焊接造成的缺陷，從而提高動顎的強度。活動顎體的前部設有活動顎板，活動顎板的上部通過偏心軸和軸承懸掛在機架上，活動顎板的下部支撐在肘板上并與肘板形成鉸鏈。偏心軸兩端裝有皮帶輪和飛輪，以降低電機的額定功率，并確保機器在工作時轉速不會波動太大。
新型顎式破碎機通常采用V型腔設計，可以增加肘板的傾角，從而增加物料處理量，提高破碎效率。此外，動顎一般由高強度鑄鋼制成，軸承為振動機械專用調心滾子軸承，偏心軸由重型鍛造偏心軸制成，軸承密封為迷宮式密封（脂潤滑），軸承座由鑄造軸承座制成。在顎式破碎機的創新發展過程中，一直圍繞“改善動顎運動特性”這條主線進行。如果機器具有良好的動顎運動特性，產量將增加，能耗和鋼材消耗也將相應減少。
調整組織結構：在顎式破碎機中，調節機構起著至關重要的作用，尤其是在控制卸料口的大小方面。出料口的大小直接影響破碎效果和生產效率。具體來說，較小的出料口可能會導致更細致的破碎效果，但這通常會降低生產效率，因為機器需要更多的時間來處理相同數量的材料。相反，較大的出口可能會提高生產效率，因為更多的物料可以快速通過，但這可能會犧牲粉碎效果的精細度。因此，調整機構的設計和運行方式以平衡破碎效果和生產效率具有重要意義。
動力機制：動力機構是顎式破碎機的核心部件，通常由電機、皮帶輪和三角皮帶組成。它負責將電能轉化為機械能，從而帶動破碎機的所有運動部件，包括動顎和偏心軸，完成破碎過程。動力機構有兩種安裝方式:用地腳螺栓將電機底座獨立安裝在基礎上，以及將電機底座與破碎機機架集成安裝。
主要分類
單擺顎式破碎機：單擺顎式破碎機是一種傳統的破碎機型號，主要由固定顎、活動顎、前推力肘、后推力肘、飛輪、偏心軸等核心部件組成。在這種設計中，活動顎板和偏心輪完全獨立，力通過推力肘板有效地傳遞到活動顎板。活動鉗口的頂端固定在懸掛軸內，實現繞懸掛軸的往復擺動。這種設計的優點是活動顎板的運動軌跡相對簡單，并且它可以產生很大的破碎力，特別適用于大塊、堅硬和難以破碎的材料。由于活動顎主要擺動，大部分機械行程用于破碎，這意味著襯板磨損較小，相對容易維護。然而，這種設計有其局限性，包括整機的重量和體積較大以及成本相對較高。
復擺顎式破碎機：復擺顎式破碎機是單擺顎式破碎機的改進和優化。在這種設計中，動顎與連桿合二為一，偏心軸也作為動顎的懸軸。這種集成設計將肘板的數量從兩個簡化為一個。根據動顎偏心軸與進料口高度的相互位置關系，復擺顎式破碎機可進一步細分為正懸浮、零懸浮和負懸浮。根據動顎下端肘板的支撐方式不同，可分為正支撐、零支撐和負支撐。這些不同的配置使復擺顎式破碎機在處理能力、功耗、襯板磨損和動顎行程方面具有更高的靈活性和優化空間。
雙腔顎式破碎機：雙腔顎式破碎機是一種比較先進和復雜的顎式破碎機設計，可分為兩種類型:單擺雙腔顎式破碎機和復擺雙腔顎式破碎機。這種設計的主要特點是偏心軸裝置位于破碎機的下部，動顎機構分為兩個獨立的工作面。這種設計允許左右破碎室在偏心軸旋轉期間交替完成物料破碎任務。這不僅提高了破碎效率，而且使動顎擺動時隨時存在破碎行程和卸料行程的運動過程。
外顎式破碎機：外顎式破碎機是一種創新的顎式破碎機設計，其主要特點是機體是傾斜的，從而有效地降低了整機的高度。這種設計特別適用于地下或其他空間有限的應用。在這種設計中，經過一系列的優化和進化，活動顎的連桿部件通過側板的連接形成了傾斜的活動顎。這種結構不僅降低了設備的整體高度，而且通過優化的動顎軌跡實現了更大的破碎比和更低的襯板磨損。
振動顎式破碎機：振動顎式破碎機是一種全新的顎式破碎機設計，最早由蘇聯選礦設計研究院提出。與傳統的四連桿顎式破碎機不同，該設計通過由減振裝置、彈性連接裝置和偏心激振器組成的動力裝置實現了工作原理的根本改變。這種設計使動顎的運動特性不再受四連桿機構的限制，從而實現了一種全新的振動破碎模式。這種破碎方法特別適用于處于料層狀態的物料，可以實現更高的破碎效率和更低的能耗。
技術參數
性能指標
破碎比：破碎比是顎式破碎機的一個關鍵參數，影響著機器的產能、質量和能耗。高破碎比意味著更小的產品尺寸和更多的細料，但也意味著更高的破碎力和能耗。相反，低破碎比意味著更大的產品尺寸。
頜骨幾何形狀：顎板的幾何形狀會影響破碎過程中的流動應力和變形行為，優化顎板的設計可以提高破碎效果。
壓碎壓力：該參數表示顎式破碎機每單位面積施加的力。破碎壓力越大，破碎效率越高。
驚人的效率：指顎式破碎機在破碎過程中的運行效率。高效的顎式破碎機可以在短時間內完成破碎任務并降低能耗。
顎式破碎機的能力：為了計算顎式破碎機的能力，需要三個基本參數，即間隙尺寸（g）、破碎機寬度（w）和顎式破碎機的封閉單設置（CSS）。
影響因素
材料硬度：顎式破碎機可以破碎抗壓強度小于320 MPa的硬質材料。材料越硬，越難粉碎，對設備的兩個鉗口和其他部件的磨損越嚴重。隨后，破碎速度減慢，產能下降。
材料成分：材料的成分也會影響顎式破碎機的生產能力。顎式破碎機中含有的細粉越多，這些細粉就越容易粘附，這不利于運輸并影響破碎。對于細粉含量較高的物料，應提前對細粉進行一次篩分，以免影響顎式破碎機的正常工作。
材料的細度：破碎物料的細度影響顎式破碎機的生產能力。出料細度要求高，即破碎機出料越細，破碎能力越小。如果沒有特殊要求，材料的細度一般設置為中細。
材料的粘度：物料的粘度影響顎式破碎機的生產能力。材料的粘度越大，越容易粘住。高粘度的物料會粘附在顎式破碎機的破碎腔內壁上。如果不能及時清理，會影響顎式破碎機的工作效率，嚴重時甚至可能影響顎式破碎機的正常工作。因此，在選擇材料時，材料的粘度不能太大。
材料濕度：物料的水分含量影響顎式破碎機的生產能力。當物料中的水分含量較大時，物料在顎式破碎機中容易粘結，在給料和輸送過程中也容易造成堵塞，導致破碎能力降低。
優勢缺點
顎式破碎機具有結構簡單、重量輕、價格低、維修和運輸方便、外部高度小、廠房高度小、運行可靠、便于調整出礦口以破碎濕礦和含泥較多的礦石等優點。
劣勢
單一破碎工藝:無法實現多功能破碎。在工作過程中，如果要破碎的物料具有多種性質，傳統的破碎工藝無法將它們完全分離，很容易造成物料的過度破碎。這種過度粉碎減少了有用成分，在粉碎操作中形成廢品，并浪費資源。
技術水平落后:目前的顎式破碎機在技術條件下很難實現超細粉碎，需要通過多級操作進行粉碎。由于設備整體比較龐大笨重，在安裝過程中需要占用較大的面積和空間，還需要堅實的支撐基礎。
能耗大:當破碎抗壓強度達到一定水平時，破碎設備將消耗大量能量，但不會達到理想的破碎效果，耗電量和鋼材消耗量等能耗較大，無法有效實現節能效果。
應用領域
顎式破碎機已廣泛應用于許多工業領域，特別是在采礦、冶金、建材、陶瓷和工程行業。它的主要功能是破碎大規模礦石和其他中小型粒度的材料。
顎式破碎機采礦業：顎式破碎機廣泛應用于礦山的初級破碎過程中，可以有效地處理多種礦石，如鐵礦石和銅礦石，并將大塊原礦破碎成較小的顆粒以進行進一步加工和精煉。
建筑材料：在建筑行業中，顎式破碎機主要用于破碎各種建筑材料如花崗巖、玄武巖、石灰石、石英巖、砂巖等。，為后續的材料加工利用奠定了基礎。
廢物回收：顎式破碎機還廣泛應用于廢物回收領域，如混凝土和瀝青回收。通過粉碎，廢棄建筑材料轉化為再生聚合物，資源得到循環利用。
公路和鐵路建設：在公路和鐵路建設中，顎式破碎機用于生產所需的碎石和其他建筑聚合物，為基礎設施建設提供必要的材料支持。
冶金和化學工業：在冶金和化工行業中，顎式破碎機用于各種礦石和化工原料的初步破碎，為后續的冶煉和化學反應提供基礎。
水泥原料粉碎：顎式破碎機用于破碎水泥生產中的原料，為水泥生產提供初步處理。
露天礦：在采石場，顎式破碎機用于大塊巖石和礦石的初級破碎，以供進一步加工和銷售。