1、前言
    天鐵集團石灰石礦現(xiàn)有一套完整的顎式破碎石料生產(chǎn)線，經(jīng)過30多年的運行生產(chǎn)存在一些問題，如：顎式破碎機的主要工作部分——襯板．在破碎過程中要受到強烈的磨損，盡管采用耐磨的錳鋼制造，磨損也相當快；破碎機在工作過程中給料口上料、破碎過程以及卸料將會產(chǎn)生大量的粉塵，不僅污染環(huán)境，對原料本身也是一種損耗，對周圍居民及工人的健康極為有害，同時也會加快設(shè)備的磨損，并使產(chǎn)品質(zhì)量下降。因此，依據(jù)顎式破碎機的工作原理和現(xiàn)場工作的特點，找出問題存在的原因，形成顎式破碎機的改進優(yōu)化的理論基礎(chǔ)，進而得到相應(yīng)的解決方法。
2、顎式破碎機的基本結(jié)構(gòu)
2.1顎式破碎機的工作原理
    顎式破碎機是利用兩顎板對物料的擠壓和彎曲作用，粗碎或中碎各種硬度物料的破碎機械。其破碎機構(gòu)由固定顎板和可動顎板組成，當兩顎板靠近時物料即被破碎，當兩顎板離開時小于排料口的料塊由底部排出。它的破碎動作是間歇進行的。
    工作方式為曲動擠壓型，其工作原理是：電動機驅(qū)動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動，當動顎上升時肘板與動顎間夾角變大，從而推動動顎板向固定顎板接近，與其同時物料被壓碎或劈碎，達到破碎的目的；當動顎下行時，肘板與動顎夾角變小，動顎板在拉桿，彈簧的作用下，離開固定顎板，此時已破碎物料從破碎腔下口排出。隨著電動機連續(xù)轉(zhuǎn)動而破碎機動顎作周期運動壓碎和排泄物料，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
2.2顎式破碎機結(jié)構(gòu)剖面圖見圖l。
2.2,1機架
    機架是上下開口的四壁剛性框架，用作支撐偏心軸并承受破碎物料的反作用力，要求有足夠的強度和剛度，一般用鑄鋼整體鑄造，小型機也可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵代替鑄鋼。大型機的機架需分段鑄成，再用螺栓牢固鏈接成整體，鑄造工藝復(fù)雜。自制小型顎式破碎機的機架也可用厚鋼板焊接而成，但剛度較差。
2.2.2顎板和側(cè)護板
    定顎和動顎都由顎床和顎板組成，顎板是工作部分，用螺栓和楔鐵固定在顎床上。定顎的顎床就是機架前壁，動顎顎床懸掛在周上，要有足夠的強度和剛度，以承受破碎反力，因而大多是鑄鋼或鑄鐵件。
2,2.3傳動件
    偏心軸是破碎機的主軸，受有巨大的彎扭力，采用高碳鋼制造。偏心部分需精加工、熱處理、軸承襯瓦用巴氏合金澆注。偏心軸一端裝帶輪，另一端裝飛輪。
2.2.4調(diào)節(jié)裝置
  調(diào)節(jié)裝置有楔塊式，墊板式和液壓式等，一般采用楔塊式，由前后兩塊楔塊組成，前楔塊可前后移動，頂住后推板；后楔塊為調(diào)節(jié)楔，可上下移動，兩楔塊的斜面倒向貼合，由螺桿使后楔塊上下移動而調(diào)節(jié)出料口大小。
2.2.5飛輪
顎式破碎機的飛輪用以存儲動顎空行程時的能量，使機械的工作負荷趨于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。飛輪常以鑄鐵或鑄鋼制造，小型機的飛輪常制成整體式。飛輪制造，安裝時要注意靜平衡。
2.2.6潤滑裝置
  偏心軸軸承通常采用集中循環(huán)潤滑。心軸和推力板的支撐面一般采用潤滑脂通過手動油槍給油。動顎的擺角很小，使心軸與軸瓦之間潤滑困難，常在軸瓦底部開若干軸向油溝，中間開一環(huán)向油槽使之連通，再用油泵強制注入干黃油進行潤滑。
3、顎式破碎機現(xiàn)存問題和解決方法
3.1破碎機襯板使用壽命短
3.1.1破碎機襯板壽命減少的原因分析
    依據(jù)破碎機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，我們首先分析造成襯板壽命減少和影響破碎效率的原因。見圖2機構(gòu)簡圖，能直觀地分析出具體原因。
    圖2中四桿機構(gòu)中AB曲柄為破碎機偏心軸，BD連桿為破碎機動顎，CD搖桿為破碎機肘板，EF為破碎機定顎。增大曲柄AB的長度，將增大破碎動顎上各點的水平行程值，從而提高破碎機生產(chǎn)能力，但另一方面也會增加破碎機功耗，惡化破碎腔受力狀況。減小A點相對于E點的高度（減小懸掛高度h），可增大動顎上各點的水平行程，減小破碎機高度，減輕破碎機重量，減小動顎上各點行程特性系數(shù)，從而大大提高破碎機工作性能。減小連桿長度則有利于增大動顎下端水平行程，減小行程特性系數(shù)，對提高生產(chǎn)能力和延長顎板使用壽命都是極為有利的。但過短的連桿給機架結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來困難并使動顎受力惡化。連桿傾角對應(yīng)于破碎腔嚙角，減小破碎腔嚙角有利于提高破碎機產(chǎn)量，改善破碎作用力并有利于采用新的破碎原理（如層壓破碎原理）。但嚙角過小，將使破碎機高度增大，機重增加，機架長度加長。傳動角的大小對破碎機性能影響很大，增大傳動角有利于改善破碎機受力，提高散體物料破碎力，但同時也會減小動顎下端水平行程，增加垂直行程，從而加大動顎襯板磨損，減小襯板壽命。
3.1.2破碎機襯板的改進
    經(jīng)過分析我們可以從以下幾方面對襯板進行改進，具體如下。
(l)每塊動顎襯板和定顎襯板的中、上部位把原來三角形的條形齒改變?yōu)橐粋�個獨立的圓錐形齒，利用這樣的襯板工作時，由于減少了襯板與石塊擠壓時的受力面積，從而增大了襯板對石塊的壓強。同時相應(yīng)的使偏心軸的抗力降低。最大的優(yōu)點是能夠減少斷軸、軸承損塊、機體斷裂等等惡性事故的發(fā)生。
(2)定板原有厚度為70 mm，增加到140 mm，襯板加厚后顎式破碎機動板與定板的夾角減少了20，破碎效率提高了12%，襯板的磨損區(qū)域上升了300 mm，下料中心離開機體70 mm．在下料漏斗的中心線上，同時也減少了對下料漏斗襯板的磨損。
(3)改子母板，如圖3a、b所示，在定板增加厚度的基礎(chǔ)上將定板進行剖分改成子母板。子板處于磨損位置，母板處于非磨損位置。子板磨損后，母板不動，僅更換子板即可。在子母板的設(shè)計中應(yīng)盡量加大a角的角度，以便于子板與母板之間的定位，a角一般在1000～1200之間。
3.2顎式破碎機除塵改進
3.2.1對于破碎機產(chǎn)塵點（塵源）的分析
  破碎機產(chǎn)塵源主要包括加料口、卸料口及溜槽。其工作時，大塊原石料被擠壓、撞擊、破碎，后經(jīng)溜槽溜到下面的膠帶輸送機上。這個過程將產(chǎn)生大量粉塵，其濃度高達500 mg/m3~2000 mg/m3。粉塵在塵源處產(chǎn)生后，在環(huán)境中的氣流帶動下，向塵源周圍擴散，形成粉塵污染。
3.2.2加料口產(chǎn)塵分析
    因為我礦顎式破碎機不是全封閉密閉式。破碎機工作時，石料被擠壓、撞擊，石粉間隙中的空氣被擠壓而向外高速運動，帶動粉塵一起逸出，瞬間揚起大量粉塵。含塵氣流通過溜槽向下排出（少部分）或通過加料口向上排出（大部分），使加料口周圍產(chǎn)生高濃度的粉塵。
3.2.3卸料口產(chǎn)塵分析
    石料破碎后，經(jīng)溜槽排到破碎機下部的受料設(shè)備（膠帶輸送機）上，由于給料口與卸料口之間有一落差，石粉流與周圍空氣產(chǎn)生剪切作用，空氣被卷進物料流中，石粉流逐漸擴散，相互的卷吸作用使粉塵不斷地向外飛揚；同時，輸送機的膠帶有一運動速度，石粉流與膠帶面的沖擊，瞬間在卸料口揚起粉塵，并向四周飛揚。
3.2.4  破碎機粉塵擴散控制的方法
(1)密閉控制將產(chǎn)塵點用密封罩封住，盡量使粉塵不大范圍擴散。
(2)消除高度勢能差搬運設(shè)備的料斗、防護罩、溜槽等因粉料落差所產(chǎn)生的高度勢能差，是產(chǎn)生粉塵外溢飛揚的主要原因，應(yīng)盡量減少落差，減少溜槽滑槽的傾角，有些密閉室最好造成負壓，這樣才有利于粉塵的收集。
(3)濕法除塵和排風(fēng)除塵根據(jù)粉塵產(chǎn)生的原因，可以分別制定控制塵源的對策：在加料口和膠帶轉(zhuǎn)運點處設(shè)置噴霧裝置，并要控制水量加濕石料，可較大地降低破碎車間內(nèi)轉(zhuǎn)載點的粉塵污染；當轉(zhuǎn)載點特別是輸料地下建筑通風(fēng)不良時，應(yīng)采用離心風(fēng)機，強制通風(fēng)，加強排塵風(fēng)速、風(fēng)量；當膠帶運轉(zhuǎn)產(chǎn)生粉塵時，采用布袋除塵器負壓排風(fēng)控制塵源。
4、結(jié)束語
    通過對顎式破碎機襯板的改進，延長了其使用壽命，大大減少了維修的T作量從而提高了生產(chǎn)效率，為石灰石礦的穩(wěn)定高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。采用綜合的除塵治理方式，大大改善了工作環(huán)境，保證了安全生產(chǎn)和現(xiàn)場操作人員的身體健康，通過改進和必要的措施為石灰石礦創(chuàng)造了一定的社會效益和經(jīng)濟效益。