第二节齿辊式破碎

第二节齿辊式破碎机一、概述

辊式破碎机按辊子的特点可分为光辊破碎机和齿辊破碎机。光辊破碎机辊子表面光滑，靠挤压破碎，兼有研磨作用，主要用于选矿厂硬度较大矿石的中碎或细碎。在选煤厂，一般采用齿辊破碎机，它以劈裂破碎为主。

齿辊破碎机按齿辊数目又可分为单齿辊、双齿辊和多齿辊破碎机。生产中以单、双齿辊破碎机应用最多。齿辊破碎机的工作原理双齿辊破碎机由两个相对回转的齿辊组成；单齿辊破碎机由一个旋转的齿辊和一个弧形的破碎板组成。齿辊转动时辊面上的齿牙可将煤块咬住并加以劈碎。给料从上部给入，破碎后的产物随着齿辊的转动从下部排出。

辊式破碎机的规格以辊子的直径D与长度L表示，即D×L（mm）。破碎机辊子越长，生产能力越大，但将辊子做得过长是不合理的，因为辊子沿轴线方向磨损不均匀，一般来说齿辊破碎机辊子长度与其直径的关系为L=（1～1.3）D。光辊破碎机用于硬物料破碎，其辊子长度一般小于直径。

齿辊破碎机的特点是能耗少，产品呈立方体，过粉碎程度低。在选煤多用于大块原煤破碎，也可用于中煤的破碎。由于破碎坚硬物料时易损坏辊齿，因而不适于破碎含坚硬矸石较多的原煤。单齿辊破碎机较双齿辊的辊齿长，如其规格相同时，给料粒度大适用于粗碎；双齿辊破碎机生产能力较高，常用于中碎二、齿辊破碎机的构造

为双齿辊破碎机的结构图。它由一对同步相对回转的齿辊、机架及传动机构等部件组成。机架1由型钢焊接而成，固定齿辊2安装在机架的固定轴承3上。可动齿辊4安装在可动轴承5上，可动轴承可以在固定于机架上的轴承座6上滑动，利用弹簧7将可动轴承压紧。电动机通过皮带轮8和传动轮8和传动齿轮9、10使固定齿辊转动，利用连动齿轮对11使固定齿辊和可动齿辊相对回转。破碎原料从上方给入，经齿辊轧碎后，从下面排出。破碎产物的粒度，由两齿辊面之间的间隙决定。图中的弹簧7是保险装置。当大块物料或运载硬物料落到破碎腔中不能被轧碎时，齿辊受力增大，可动齿辊就可以向左移动，通过可动轴承5压缩弹簧7，增大两个齿辊间隙以排出硬物，然后借弹簧的恢复力使可动齿辊回到原来的位置。

1．齿辊

齿辊的构造通常有两种型式：一是在铸铁芯上套有高锰钢（ZGMn13）铸成的齿圈，两端用螺栓紧固，如图2-7a所示；另一种是由高锰钢铸成的弓形齿板，装配在多边形截面的铸铁轮毂上，如图2-8所示。第一种型式的齿辊结构可靠，但检修不方便，如更换齿圈时必须将辊子提升，才能将每个齿圈分解下来；第二种型式的齿辊，制造和装配都较方便，磨损后易于更换。国产齿辊破碎机采用后种结构。辊齿的型式有如下几种：鹰嘴式、标枪式、刀刃式所示。粗刃式和矩形带式。如图碎时大部分采用鹰嘴式，齿的高度为70～110ｍｍ截面呈棱形，棱形边长为25～60mm，一般情况是长短齿配合使用，长齿用以破碎大块，进入内腔后，进一步用短齿破碎。中碎时，鹰嘴式或标枪式均可使用，齿高最低为40mm，最高可达110mm。刀刃式第一段辊齿使用

。矩形带式主要是用在四齿辊破碎机的第二段上。在双齿辊破碎机中，为了得到接近立方体的破碎产物，必须将辊齿安排恰当合适的位置，使一个辊的齿放在另一个辊的4个齿中间，即放在4个齿的对角线交点上

最大给料粒度与齿辊的直径有关，一般最大给料粒度可达0.4D。破碎产物的粒度可以通过齿辊之间的间隙而达到。双齿辊破碎机采用不同的齿板来改变间隙的大小；单齿辊破碎机是通过调整破碎板的位置改变齿辊的间隙。

在实际工作时，排料口尺寸eˊ要比破碎机空载时一辊齿到另一辊面的间距e大1.5～2.0倍，这是因为给料后排料口有被挤开一些的余地。从表9-1看，当辊距b=180mm，齿高H=100时，负载情况下破碎机排料口尺寸eˊ=1.5×(180-100)=125mm，所以表9-1中的第一栏中产物最大粒度为125mm。2．传动装置

齿辊破碎机的转速有快速和慢速两种，快速齿辊的圆周速度为2.8～4.7m/s，慢速齿辊的圆周速度为1.2～1.8m/s。由于快速的齿辊生成煤粉较多，所以煤用齿辊破碎机均采用慢速，只有当生成煤粉对工艺没有影响（如炼焦前破碎），才可采用快速齿辊。从传动角度来看，采用慢速齿辊要求传动比较大，传动装置比快速复杂，需采用三角皮带轮和齿轮两级减速。由于齿辊破碎机的转速低，其传动轴和主轴都要采用滑动轴承。

在双齿辊破碎机中为了防止两齿辊的齿相碰而损坏，两上齿辊必须同步回转。由于工作时可动齿轮可能往复移动，为了保证一对连动齿轮远离或靠近时仍能正常啮合传动，两个连动齿轮采用持制的长齿齿轮。长齿齿轮的基圆直径根据齿辊直径和两齿辊间的间隙（即产物的粒度）而定，长齿齿高和齿形一般根据齿辊相对移动±10mm时，连动齿轮仍能正常咬合这个条件来设计，并保证齿根有足够的强度。这种特殊的齿轮往往是铸造后经进修整而制成。由于长齿齿廓不符合渐开线形状，双齿辊破碎机也不宜采和过高的转速。3．保险装置

齿辊破碎机设有弹簧保险装置。双齿辊破碎机的保险作用是靠压缩在可动辊子上的弹簧来实现的；单齿辊破碎机的保险作用是靠压缩与破碎板相连的弹簧而达到的。

所以，弹簧的力量应能承受齿辊的破碎力。由于破碎力影响因素较多，且难以精确计算周而复始根据经验600×750mm的齿辊破碎机，弹簧压力约为12t；900×1200mm的齿辊破碎机，弹簧压力约为18t。四齿辊破碎机的保险装置采用过载安全销和气／液缓冲缸两种保险装置工作过气／液缓冲缸保险装置。通过气／液缓冲缸形成气体弹簧，以缓和破碎辊在程中产生的超限冲击力。当不可破碎物进入破碎机内时，气体弹簧以较大的可压缩行程能使该物料在破碎辊之间通过，从而对破碎机起到安全保护作用。

齿辊破碎机近年没有大的变革。图9-10为美国雷克斯诺德公司生产的冈拉克四齿辊破碎机的内部剖视图。它与通常的四齿辊破碎机不同，实际上它是将两个双齿辊破碎机串联起来，前一具破碎机的排料是后一个破碎机的入料。其特点是破碎比大，可达24，入料最大尺寸为48英寸（约合1220mm），由于把初碎与二次破碎合二为一，一台破碎机即可满足各种粒度要求的破碎。

表9-2齿辊破碎机的技术特征三、齿辊破碎机主要参数的确定1．最大给料粒度

最大给料粒度与齿辊直径D有关，一般应为0.4D。给料粒度过大，则破碎效果不好，影响处理能力并造成过粉碎2．齿辊转速

齿辊转速有快速与慢速两种，快速齿辊的圆周速度约为2.8～4.7m/s；慢速齿辊的圆周速度为1.2～1.9m/s。

3．功率

根据实践资料，双齿辊破碎机在破碎煤时，动力消耗为0.17～0.4KW·h/t，也可按下列经验公式计算：

N=KLDn,KW(9-1)

式中K--系数（破碎煤时，取0.95）；

L、D--齿辊长度和直径m；n--齿辊转速，r/min。

4．处理能力

齿辊破碎机的处理能力与齿辊的直径和长度以及齿辊的转速成正比；并与入料粒度、硬度、粘度、湿度以及产品的最终粒度有关。齿辊破碎机的生产能