《水泥工艺》第四章 反击式破碎机

1、第一篇破碎机械 第四章反击式破碎机第四章锤式破碎机4.1 概述4.2 反击式破碎机的构造4.3 反击式破碎机的主要参数确定二、锤式破碎机 1、锤式破碎机的应用2、工作原理3、锤式破碎机的类型 4、锤式破碎机的特点 5、锤式破碎机的构造 6、锤式破碎机主要零部件 7、锤头质量的确定 8、转子的转速 4.1概述4.1.1反击式破碎机的工作原理和用途 反击式破碎机的工作原理与锤式破碎机基本相同，它们都是利用高速冲击作用破碎物料的。但结构与工作过程却各有差异，反击式破碎机工作原理见图4.1。 图4.1反击式破碎机工作原理示意图 1反击板；2打击板；3转子 反击式破碎机在破碎过程中，物料在设定的流道内沿

2、第一、第二反击板经一定时间和一定长度的反复冲击路线使物料破碎，下方的均整篦板起确定出料粒度大小的作用。物料的破碎是在板锤冲击下进行，随后是在抛击到反击板上进一步破碎，同时料块群在空中互相撞击而得到粉碎。 反击式破碎机与锤式破碎机比较，有如下的区别：（1） 反击式破碎机的板锤和转子是刚性连接的，利用整个转子的惯性对物料进行冲击，使其不仅破碎而且获得较大的速度和动能。锤式破碎机的锤头是单个对物料进行打击破碎，物料获得的速度和动能有限。（2） 反击式破碎机的破碎腔较大，使物料有一定的活动空间，物料受冲击破碎作用充分。锤式破碎机的破碎腔较小。（3）反击式破碎机的板锤是自下向上迎接投入物料进行冲击破碎，

3、并把它抛到上方反击板上。而锤式破碎机是顺着物料落下的方向打击物料。（4） 反击破碎机一般下部没有篦条筛，产品粒度靠板锤的速度以及与反击板或均整篦板之间的间隙来保证。锤式破碎机由篦条筛控制产品粒度。 反击式破碎机的冲击破碎能力大，越来越广泛地应用在建材、冶金、选矿、化工等行业。反击式破碎机特别适合于破碎中等硬度的脆性物料，它可用来破碎石灰石、煤、砂岩、水泥熟料、铁矿石、铝矿石、钼矿石等物料的粗碎、中碎、细碎。 由于反击式破碎机破碎效果显著，在一些中小型厂矿里，可替代颚式、辊式和圆锥式破碎机。 4.1.2反击式破碎机的优缺点反击式破碎机与其他形式破碎机比较，具有以下优点：(1) 破碎效率高，能量消

4、耗低，一般为0.51.3kWh/t。因物料抗冲击强度比抗压强度小十几倍，所以反击式破碎机比颚式破碎机节省能量1/3，比辊式破碎机节省能量1/24/5。(2) 破碎比大，一般在20左右，高者可达5060，甚至更大，这样，可以减少破碎段数，简化生产流程，节省投资，降低生产成本。（3） 设备的构造简单，便于制造，操作维修也较简便。（4） 具有选择性破碎特点，即密度大的物料破碎后粒度小；密度小的物料破碎后粒度大。有利于矿物的选别。（5） 设备自重轻，工作时没有明显的不平衡振动，不需笨重的设备基础。反击式破碎机的缺点：（1） 板锤和反击板磨损较快，更换较频繁，尤其在破碎坚硬物料时，磨损更快。（2） 在运

5、动时噪声大、粉尘大，产品中有过大块。对含水、含泥的物料适应性差。在南方雨季易堵塞，堵塞后清除极为困难。4.1.3反击式破碎机的分类 反击式破碎机按其结构特征，可分为单转子和双转子两种类型，其详细分类见图4.2。 图4.2反击式破碎机分类图例 单转子反击式破碎机如图4.2的AE所示，其结构简单，适合中、小型厂矿使用。按转子转动分为：单向转动和双向转动。转子下方有带有均整篦板和不带均整篦板两种结构。带有均整篦板的反击式破碎机，可控制产品的粒度，过大颗粒少，产品粒度较均匀。均整篦板的悬挂点能够水平移动，以适应各种破碎工况。它的下端可借调整机构与转子间的夹角，从而补偿因篦板和板锤磨损后而引起卸料间隙的

6、变化。 双转子反击式破碎机如图4.2的FI所示，按转子的回转方向可分为三种形式：（1） 两转子同向回转的反击式破碎机如图4.2中的F及H所示，相当于两个单转子反击破碎机串联使用，可同时完成粗、中、细碎作业。破碎比大，产品粒度均匀，生产能力大，但电耗也高。采用这种机械可以减少破碎段数，简化生产流程。（2） 两转子反向回转的反击破碎机如图4.2中的G所示，相当于两个单转子反击式破碎机并联使用。生产能力大，可破碎块度大的物料，可作为大型粗、中碎破碎机使用。（3） 两转子相向回转的反击式破碎机如图4.2中的I所示，主要是利用两转子相对抛出的物料互相撞击进行破碎，所以破碎比大，金属磨损量较小。反击式破碎

7、机的规格是用转子的直径D（mm）和长度L（mm）来表示，即DL。 4.2反击式破碎机的构造 4.2.1单转子反击式破碎机的构造 图4.3为12501000单转子反击式破碎机。它主要由转子1、打击板锤2、第一道反击板3、第二道反击板4、悬挂反击板的拉杆5和机体6等组成。板锤和转子为刚性连接。(图见下页) 物料由进料口7加入，高速回转的转子迎着下落的物料进行冲击而使物料不断破碎至小颗粒。为了防止破碎时物料飞出机外，装有进料链幕8。转子由电动机经三角皮带传动。物料进入后，受到高速回转的板锤的打击破碎；打击后的物料沿着板锤运动的切线方向高速抛向反击板，再次受到碰撞破碎. 由反击板弹回来与从打击板上打出

8、去的物料互相撞击破碎。没有破碎到符合要求粒度的物料，则将继续重复上述破碎过程，并带到第二道反击板组成的破碎空间，进行打击、反击与互相撞击而破碎。破碎后的物料由机体下部排出。 机体分上下两部分，用铁板和型钢焊接而成，在机体内壁装有钢板制成的衬板。机体的前、后、左、右都设置小门，以便于检修和更换易磨损件。转子上固装着六块板锤，板锤用比较耐磨的高锰钢材料铸造而成。转子本身用键固装在主轴上，主轴两端借助滚动轴承支承在下机架上。 反击板的一端铰接于机体上，另一端通过拉杆5自由地悬挂在机体上。拉杆5的上部有套筒螺母，根据产品粒度的要求，可用来调节反击板与打击板之间的间隙。当进入大块物料或铁块等不能破碎的异

9、物时，因反击板受到较大的压力而使拉杆向后移开，使铁块等异物排出，从而保证了机器不受破坏。反击板在自身重力和弹簧的作用下，又恢复到原来的位置，以此作为机器的保险装置。 可逆转动的单转子反击式破碎机，有一个可逆转动的转子，在转子上方的两侧都装有反击板，给料槽放在转子中心的上部。由于它具有可逆转动的特点，两套反击板两面的磨损可以得到平衡，这就大大地减少了维护检修的工作量。 单转子反击式破碎机比双转子反击式破碎机结构简单，投资小。据一些厂矿的使用情况看，单转子反击式破碎机的生产能力约为相同规格双转子反击式破碎机的2/3，在进料块度不大时还是适用的。 2.2双转子反击式破碎机的构造 (见下页 图4.4)

10、为12501250双转子反击式破碎机。它由平行排列的两个转子4、11，机体3，第一道反击板5，分腔反击板9，第二道反击板12等组成。 图4.412501250双转子反击式破碎机的构造图1链幕；2、8悬挂轴；3机体；4第一道转子；5第一道反击板；6螺杆；7方截面轴；9分腔反击板；10压缩弹簧；11第二道转子；12第二道反击板；13、14调节弹簧；15、18均整篦板；17固定反击板；16、19板锤；20三角皮带；21、22电动机；23液力联轴器；24挠性联轴器 两个转子分别由两台电动机21、22经过挠性联轴器24、液力联轴器23和三角皮带20传动，并按同一方向高速回转。物料由上部加料口进入，破碎后

11、的产品经机体下部的均整篦板15、18卸出。 第一道转子4的上面用螺栓固装着四排共八块板锤19，以3040m/s的线速度破碎大块物料。第二道转子11上用螺栓固装着六排共十二块板锤16，以52m/s的线速度把从第一道破碎腔进来的物料破碎到要求的产品粒度。两个转子有一定高度差，其中心连线与水平线所成的夹角约12。这样，可使第一道转子具有强迫给料，从而使第二道转子11的线速度能得到提高。两转子上的板锤都是用耐冲击磨损的高锰钢铸造而成。转子套装在主轴上，主轴两端用双列向心球面滚子轴承支承在下机体上 第一道和第二道反击板5、12的一端通过悬挂轴2、8铰接于上机体的两侧壁上，另一端分别由特制的螺杆6或调节弹

12、簧13支挂在机体上部或后侧壁上。分腔反击板9通过支挂的方截面轴7与装在机体两侧面的连杆及压缩弹簧10相连接，悬挂在两转子之间，将破碎腔分隔成两部分。这种分腔集中反击破碎的办法，扩大了转子的工作能力，使两转子都能得到充分利用。在分腔反击板9和第二道反击板12的下半部，安装有不同排料尺寸的篦条衬板，它可使达到粒度要求的物料及时排出，以减少不必要的能量消耗 。 为了充分利用排出物料的功能，消除个别大于产品粒度的大块物料排出，在两转子下部的机体上设置有均整篦板15、18及固定板击板17，并在与物料接触的表面装有高锰钢铸造的篦条栅和防护衬板。 机体沿着两个转子的高度差阶梯地分为上、下两部分，下机体承受整

13、个设备的质量，借地脚螺栓固定在地基上。上、下机体在物料破碎区域内壁都装有防护衬板，并在机体四周开设有一定数量的小门，以便于观察和检修。在机体的进料口处设置有链幕1，以防止物料被击碎时飞出。 传动部分中配用YL75安全型液力联轴器23，即可降低启动负荷，减少电机容量，又能起过载保护作用，在突然超载的情况下，由于引起液力联轴器中的工作液体发热，到一定温度时过热保护塞即被熔化，工作液体就从液力联轴器中排出，失出传动能力，从而中断了电动机与工作机构的联系，保护电机不受损坏。为了减轻机器因落入不易破碎之物造成的损坏，将均整篦板的悬挂轴用削弱了断面的轴套支承。 反击式破碎机产品粒度大小的调节，主要靠改变转

14、子的转速来实现。转速越高，产品粒度愈细。调整反击板与板锤的间隙，也可以使产品粒度变化，但不明显。 双转子反击式破碎机是一种粉碎比大、生产能力大（可达150t/h）、电耗省的破碎设备。在第一破碎腔，可将粒径7001000mm的料块破碎到100mm左右；然后进入第二破碎腔，继续破碎到20mm以下，且0.08mm孔筛的筛余小于10%的粉料约占6%左右。因此，如采用此破碎机，水泥厂的石灰石破碎流程仅用一段破碎就能达到目的 在使用中发现，当料块达到1m左右或以上时，料块相互间有阻卡现象。因此使用时，加料最大尺寸不宜大于700mm。对含二氧化硅游离量大于5%7%的脆性物料进行破碎时，板锤等零件磨损较大。此

15、外，当物料的水分大于10%并夹杂泥土时，生产能力将会降低，并容易产生堵塞故障，使用单位在选用时应予以注意。 反击式破碎机的基本参数见表4.1和表4.2。 4.2.3其他形式反击式破碎机 4.2.3.1烘干反击式破碎机 反击式破碎机破碎粘湿物料时，容易造成粘结、堵塞。而对特粘或冻结的物料，又需要在烘干之前破碎，为了解决该问题，近年来国内外研制了各种类型的烘干破碎机，可以使破碎和烘干在一个机组中完成。 烘干反击式破碎机具有全密封的机壳，并通入烟气，物料在破碎的同时被热烟气干燥。一般有三种类型：第一种是单转子无出料篦条型，它能处理水分高达25%，而不粘结物料；第二种是单转子带出料篦条型，可以保证产品

16、粒度；第三种是双转子型，这种破碎机也不带出料篦条，能处理水分高达25%30%，而且有结块（如潮湿且塑性强的粘土）的物料。 图4.5为单转子不带出料篦条的烘干反击式破碎机。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单转子反击式破碎机相同。从侧料斗下部的侧向及喂料板侧向进风口3通入高温气体烘干物料，废气由出风口4排出，产品由出料口2卸出。 图4.5烘干反击式破碎机 1喂料口；2出料口；3进风口；4出风口； 5机壳；6板锤；7转子；8反击板 碎机可利用各种热源，使入口处的热风温度达到250800。被破碎物料与通入的热气体逆流接触，强烈的冲击破碎使物料与热气体互相干涉而形成

17、涡流，接触良好，达到很强的烘干能力。对含水量较高的粘土，在破碎与烘干时也不致产生粘结机器的现象。 烘干反击式破碎机结构简单，体积小，设备费用低。为此，因机内面积小，保温性能好，散热损失小，故热效率高。水泥厂可用它来对石灰石、粘土、页岩、煤等原料进行破碎和烘干。 该破碎机是热状态下工作的，某些机件需特殊考虑。烘干破碎机内温度达到300以上，传统材质高锰钢在此温度下晶粒变粗，晶界析出碳化物，其机械性能明显恶化。可采用在600以下的耐热耐磨材料即高铬铸铁铸成板锤和反击板。转子轴的选材视作业条件而定，入机风温在400以下时采用45#钢，超过450应选用40Cr钢，轴有通孔可通风冷却。 4.2.3.2哈

18、道帕克特（Hardopact）反击式破碎机 近年来德国研制成功的哈道帕克特（Hardopact）反击式破碎机，它适用于破碎较坚硬的物料，使反击式破碎机的应用领域扩大。这种破碎机的结构如图4.6所示。上机架5以底架上的铰链为轴，可以向外翻转，使整个冲击板暴露在外，便于维修。1是焊接底架，4是右部机架，机架内部镶有耐磨衬板。 图4.6Hardopact反击式破碎机1底架；2转子；3板锤；4右部机架；5上机架；6反击板 机架内的衬板利用短棒从外部固定。转子由若干个正方形钢盘构成，各钢盘互相之间用销轴及轴套紧固。板锤3是用耐磨铸件制成。板锤是从侧面推入转子2的凹槽上，与凹槽的支承块之间是三支点接触。板

19、锤为一次性使用，其利用率达到60%（按质量算），反击板6共三块，将破碎腔分为三间。这样在低速运转时仍能保证产品粒度，以较低的能量消耗而获得较高的生产能力。 三块反击板安装在两个铰接件上，这两个铰接件的回转中心是共同的，利用两个调整螺栓可以分别调节其角度。反击板与板锤相似，也是从侧部推入凹槽内固定住。这种破碎机结构坚固，其破碎腔和反击板形状及固定方法与常用反击式破碎机不同， 以适应破碎硬物料的需要。在实践中，曾用于破碎玄武岩、花岗岩、刚玉、硬质石灰石、各种金属矿石以及含有较多石英、抗压强度超过2.5108Pa的物料，均取得良好的效果。 这种破碎机转子的线速度比通常的反击式破碎机低15%20%，即

20、以2230m/s的速度运转。鉴于板锤的磨损与其线速度的二次方成正比，为此，降低板锤的线速度，可使板锤的磨损减小。 该破碎机可将400mm的料块一次破碎到35mm以下。目前这类破碎机的生产能力为30240t/h，电机功率为30220kW。4.2.4反击式破碎机的主要零部件 4.2.4.1转子 反击式破碎机的转子结构形式有整体式、组合式和焊接式三种。 反击式破碎机的转子必须具有足够的质量以适应破碎大块物料的需要。破碎机的转子大都采用整体式的铸钢结构，这种转子转动惯量大，坚固耐用，便于安放板锤，能满足破碎工作的要求。对小型反击式破碎机也可采用钢板焊接结构，这种转子制造方便，容易得到平衡，但强度和耐用

21、性较差。 4.2.4.2板锤 反击式破碎机的板锤都是固定在转子上，它是破碎机的重要零件，要求安装牢固，便于更换，并用抗冲击性能良好的材料制造。国内多用高锰钢、中碳合金钢、轴承钢锻造。有些厂家在碳钢板锤上用“上焊64”和“上焊64A”焊条堆焊一层，或者利用高锰钢焊条在高锰钢制的板锤上堆焊一层金属材料制成。 板锤的几何形状对破碎机的生产能力和使用期限都有影响，常用的结构形式如图4.7所示。图4.7打击板的结构形式(a) 螺钉固定；(b)、(c) 插入法固定；(d) 楔块固定；(e) 楔块和顶丝固定图4.7(a)为长条形板锤，这种结构目前使用较多。但用螺栓固定，由于螺栓暴露在外面易被打坏，使用寿命短

22、。图4.7(b)、(c)为插入固定在转子上。板锤磨损后可以调头使用，节约钢材。但这种结构对制造尺寸要求严格，否则给拆装带来困难。 图4.7(d)为由护板和打击板组成的板锤。其结构用楔块固定，打击板表面没有螺栓露出，磨损后只需更换护板即可。这种结构复杂，只适用于大型反击式破碎机。在图4.7(e)为用楔块和顶丝固定的板锤。当上紧顶丝时，可将板锤向外推移，与楔块斜面楔合紧密。当转子回转工作时，在离心力作用下，板锤和楔块便会越转楔合越紧。这种结构构造简单，修换方便，工作可靠。 4.2.4.3反击板 反击板的作用是承受被板锤击出物料在其上冲击破碎，并将破碎后的物料重新弹回破碎区，再次进行破碎。反击板的形

23、状和结构对破碎效率影响很大。 反击板的形式很多，主要有折线形和弧线形两种。折线形反击板（图4.3）结构简单，但不能保证物料得到最有效的冲击；圆弧形反击板（如右图4.8）能使料块由反击板反弹出来之后，在圆心形成激烈的互相撞击而破碎，其破碎效果高。 前进形反击板如图4.9所示.反弹路线呈锯齿形，物料向排料口前进，它主要用于粗碎各种易碎的物料；后退形反击板如图4.10所示，图9图9 图10 这种形状的反击板使物料在反击过程中以后退方式回到冲击点，这样可增加物料的冲击次数，获得较细粒级产品。图4.8圆弧形反击板图4.9前进形反击板图4.10后退形反击板反击板目前多采用高锰钢等耐冲击磨损的材料制造。 4

24、.3反击式破碎机主要参数的确定 4.3.1基本结构参数 4.3.1.1基本结构尺寸的确定(1) 给料口宽度和长度 反击式破碎机给料口宽度B0.7D，D为转子直径。给料口长度L与转子长度相同。（2） 排料口尺寸 图4.11反击式破碎机的基本结构尺寸反击式破碎机的排料口尺寸为:s1min0.1D，s2min0.01D(见图4.11示)。（3） 给料方式与给料导板的倾角 反击式破碎机的工作特点是要求入料块沿导板滑入。因此，给料导板的倾角不应小于50，否则会引起料块的堆积。给料导板的卸载点通常位于板锤回转30左右处（与水平线夹角），冲击效果较好。角度过小，即卸载点过低时，料块易堆积，从而导致板锤和转子

25、体的磨损加剧。（4） 反击板的悬挂位置 反击板的悬挂位置直接影响设备的处理能力，角小，则料块在锤击区的冲击破碎次数增多，可以获得较大的破碎比。通常065,r=(0.170.2)D,=5565，=12。4.3.1.2转子的直径与长度 转子直径一般与入料块尺寸有关。要破碎物料，就需要有足够大的冲击能量，也就是要有一定的转子直径才行。根据实践资料统计，入料块与转子直径的关系可按下列经验公式来确定。 d=0.54D-60 (4.1)式中：d最大给料粒度，mm； D转子直径，mm。上式用于单转子计算，其计算结果还得乘以2/3。 转子的长度主要根据破碎机生产能力的大小而定。根据统计资料，转子的长度L与直径

26、D之比，一般为0.51.2。L/D比值较小时，机体结构平稳性较差，这种机器只能用于物料硬度小、处理能力要求不高的单转子反击式破碎机上。4.3.1.3板锤数目板锤数目与转子直径有关，当转子直径较小，板锤数目就少。通常转子直径小于1m时，可装设3个板锤；转子直径为11.5m时，可装设46个板锤；转子直径为1.52m时，可装设610上板锤。物料硬、粉碎比大时，板锤数可多些。 4.3.2主要工作参数的确定 4.3.2.1转子的转速 转子的圆周速度对破碎机的生产能力、产品粒度和粉碎比的大小起着决定性作用。实践证明，随着转子圆周速度的提高，生产能力和粉碎比都显著增加，产品粒度朝着细的方向变化，其中进料块度大的细度变化更为显著。但是随着转子速度的增大，功率消耗也增加，板锤磨损也加快。 在粗碎时，一般圆周线速度为1540m/s，细碎时取4080m/s。双转子反击式破碎机，第一道转子，圆周线速度为3035m/s，第二道转子线速度应取高一些，为3545m/s。 图4.12排料通路计算示意图4.3.2.2生产能力 反击式破碎机的生产能力与转子的转速有关，又与转子表面同