近年來國外粗碎破碎機的研制進展平緩，主要集中在對原有破碎機的優(yōu)化改造上，如優(yōu)化匹配參數(shù)、減小偏心距、提高工作頻率等。國內(nèi)對粗碎破碎機也進行了研究，在結(jié)構(gòu)布置、參數(shù)優(yōu)化、腔形優(yōu)化設(shè)計等方面取得了一些進展。所研制出新設(shè)備在性能上比傳統(tǒng)粗碎設(shè)備有所改善，但由于未能突破原有粗碎設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的局限，故在大破碎比和破碎堅硬物料等方面未能取得突破性的進展，所以，合金材料、碳化硅、冶金渣等物料的破碎還是未能解決的難題。現(xiàn)有的粗碎破碎機也不能破碎如鋼筋混凝土等特殊的物料，這種現(xiàn)狀阻礙了一些廢物的回收和綜合利用，浪費了資源。
高效振動顎式破碎機設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)獨特，能破碎十分堅硬的脆性物料，破碎比達到9以上，達到世界領(lǐng)先水平。該設(shè)備能很好實現(xiàn)“多碎少磨”，節(jié)能降耗，能破碎合金、碳化硅等堅硬物料和處理鋼筋混凝土等特殊結(jié)構(gòu)物料，填補國內(nèi)外破碎領(lǐng)域的空白。該設(shè)備適用于金屬及非金屬礦山、合金材料、冶金爐渣回收利用以及鋼筋混凝土回收利用等領(lǐng)域，在國內(nèi)外推廣應(yīng)用后，能實現(xiàn)金屬及非金屬礦山的節(jié)能降耗，提升合金材料等行業(yè)的裝備水平，促進鋼渣、鋼筋混凝土等廢物的回收和綜合利用。
1、高效振動顎式破碎機簡介
高效振動顎式破碎機的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。
高效振動顎式破碎機的兩個動顎由兩個電機驅(qū)動，兩個電機反向旋轉(zhuǎn)并分別通過彈性聯(lián)接裝置帶動激振器轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生同步相向的激振力，由此引起高頻振動，帶動顎板對破碎腔內(nèi)的物料施加高頻振動力，在顎板對物料的反復(fù)沖擊作用下實現(xiàn)對堅硬物料的破碎。
高效振動顎式破碎機的機體是懸掛在由彈簧支承的機架上，破碎機機體內(nèi)部是動力學(xué)平衡的，在工作時振動和沖擊載荷在破碎機構(gòu)內(nèi)部是閉合的，可以極大地降低振動向基礎(chǔ)的傳遞，少量振動由減振彈簧吸收，因此無需龐大牢固的設(shè)備基礎(chǔ)，從而減少了基建投資。
高效振動顎式破碎機破碎力的大小不同于傳統(tǒng)顎式破碎機由被破碎物料的硬度和破碎腔物料充填率來決定，而是由不平衡轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的。因此對于所選定的靜力矩和不平衡轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，其破碎力大小已經(jīng)確定，幾乎與物料硬度和破碎腔充填率變化無關(guān)，調(diào)整不平衡轉(zhuǎn)子的靜力矩和轉(zhuǎn)速可以針對任何工作條件產(chǎn)生所需的破碎力。高效振動顎式破碎機動顎的振幅不像傳統(tǒng)顎式破碎機的振幅受四桿機構(gòu)運動學(xué)的限制，而取決于物料層抗壓與破碎力的平衡條件，物料層的阻力大小與其壓實度有關(guān)。因此，改變破碎力的大小可以使料層適當(dāng)?shù)膲簩崳刮锪项w粒在負荷作用下主要沿品格間的區(qū)域破壞而不破壞晶體本身，這樣得到的主要是晶體形狀的破碎產(chǎn)品而且物料過粉碎最小。
2、高效振動顎式破碎機特點
由于其獨特的工作原理及結(jié)構(gòu)特點，高效振動顎式破碎機與傳統(tǒng)破碎設(shè)備相比，在使用及工藝等方面具有以下優(yōu)點。
1)高效振動顎式破碎機是一種依靠工作機構(gòu)對物料的快速沖擊振動作用來強化物料破碎過程的設(shè)備。由于作用力具有沖擊特性，使作用力對物料產(chǎn)生較大的梯度，作用力非常快速而又具有脈動性。沖擊負荷不是對自由落下的物料進行，物料靠在顎板上承受沖擊力，可以看作是一個錘頭打擊放在鐵砧上的物料，在這種作用下，它沿物料最薄弱表面內(nèi)層進行破碎，要求破碎物料的力比普通顎式破碎機小，可有效破碎堅硬的脆性物料，如鐵鈦合金、硬質(zhì)合金、人工晶體、硅鈣合金、硅鐵、鉻鐵、硼鐵、錳鐵、冶煉渣等。
2)顎板沖擊頻率高，激振器隨轉(zhuǎn)速增高可獲得很大的破碎力，確保了破碎比大。高效振動顎式破碎機產(chǎn)生高頻脈動的振動力相當(dāng)于一個固定沖量，如果物料相當(dāng)硬，產(chǎn)生一個完全彈性碰撞，作用時間相當(dāng)短，理論上可以達到非常高的作用力，物料在破碎腔內(nèi)從上到下運動時，物料的角度在不停地變化，從而在不停改變作用力的作用角度，因此物料在破碎腔內(nèi)受到不同方向的高頻脈動激振力作用，使物料受到多次的粉碎作用，故有最大可達30的破碎比。
3)產(chǎn)品粒度的組成不受耐磨襯板磨損的影響。在一般的破碎機中，卸載間隙寬度是給定的，隨著磨損的增加，排料產(chǎn)品粒度也隨之增加，此時應(yīng)有調(diào)整機構(gòu)來不斷地調(diào)節(jié)，以滿足生產(chǎn)的粒度要求。高效振動顎式破碎機的產(chǎn)品粒度則取決于料層的厚度，不取決于排料口的大小，排料口的大小可根據(jù)產(chǎn)量及其他要求預(yù)先調(diào)整。
4)在高效振動顎式破碎機中，由于電機直接驅(qū)動的是偏心塊，電機啟動時只需克服偏心塊的不平衡靜力矩即可完成啟動工作，破碎腔內(nèi)有沒有物料對偏心塊的靜力矩絲毫沒有影響，故可帶負荷啟動和停車，也可以在破碎腔完全滿倉甚至于過載的情況下工作，故可方便地用在自動化生產(chǎn)線上。
5)當(dāng)不可破碎的物料通過破碎腔時，不會造成傳動裝置過載或損壞。高效振動顎式破碎機采用較高沖擊速度的動顎，利用慣性實現(xiàn)柔性傳動，兩個動顎的位置不受運動學(xué)參數(shù)的限制，當(dāng)物料不能被破碎時，隨著破碎機的運動會自動從排料口排出，不需停機，也不會損壞設(shè)備機構(gòu)，只會影響這一段時間的排料粒度和產(chǎn)能。同時還能利用共振來消除破碎腔被其他物料堵塞的情況，此時不損壞設(shè)備。而傳統(tǒng)的顎式破碎機是嚴格按運動學(xué)軌跡的剛性傳動，如果外界的某一物體阻礙其完成運動學(xué)軌跡，造成完成運動學(xué)軌跡的機構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)破壞，如顎式破碎機的肘板、安全銷等。
6)高效振動顎式破碎機由于具有較大的破碎比，可以減少破碎段數(shù)，簡化工藝流程，減少輔助設(shè)備數(shù)量。
7)高效振動顎式破碎機系統(tǒng)內(nèi)是動力學(xué)平衡的并采用柔性隔振，從而可以消除動載荷對基礎(chǔ)的傳遞，因此無需構(gòu)筑龐大牢固的設(shè)備基礎(chǔ)，從而減少投資。
8)高效振動顎式破碎機在振動的作用下，能夠處理相當(dāng)長度的產(chǎn)品如鋼筋混凝土預(yù)置板構(gòu)件，并把鋼筋和混凝土分開，可用于鋼筋混凝土建筑廢料的處理回收。
采用常規(guī)的粉碎方法，粉碎的界面是偶然的，是沒有選擇的，一方面會產(chǎn)生多數(shù)部位不破碎，另一方面又會產(chǎn)生局部的過粉碎，導(dǎo)致有用的部分由于過粉碎而無法回收。
高效振動顎式破碎機在破碎腔中進行超細碎內(nèi)層破碎，與傳統(tǒng)設(shè)備相比可降低破碎單位能耗50%，而重新形成的表面積增加一倍，這時加工每噸材料所需電耗量降低50%。
3、高效振動顎式破碎機推廣及應(yīng)用前景
根據(jù)料層選擇性破碎這一世界粉碎工程領(lǐng)域中新型實用的機械粉碎技術(shù)理論，前蘇聯(lián)在20世紀(jì)80年代研制成功慣性圓錐破碎機，在粉碎工程應(yīng)用中已經(jīng)表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性，從此利用振動力破碎物料的研制一直在不停地進行著。在這段時間里進行了大量的理論研究和試驗工作，包括運動學(xué)和動力學(xué)的研究，主要工作部件的可靠性計算公式，各種工況下的數(shù)學(xué)模型及力學(xué)模型，研制了破碎節(jié)能的粉磨原理和方法，建立了旋轉(zhuǎn)的不平衡振動器的自同步理論和選擇性破碎的理論。高效振動顎式破碎機就是在這些工作的基礎(chǔ)上，成為技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)應(yīng)用的又一成功典范。
高效振動顎式破碎機用于破碎脆性礦石、非礦物材料以及含有難破碎物質(zhì)的材料，也用于其長度和寬度之比很大的部件處理，還用于制取細粒級含量較低的產(chǎn)物。上述用途決定了高效振動顎式破碎機的應(yīng)用領(lǐng)域。
高效振動顎式破碎機是由俄羅斯圣·彼得堡米哈諾布爾技術(shù)股份公司研制成功的，目前已有近30臺前蘇聯(lián)制造的振動顎式破碎機用于工業(yè)生產(chǎn)中。給料口80 mmx300 mm和120 mmx300 mm用于破碎堅硬脆性物料、鐵合金、中間合金、邊角鋼料、韌性不良的金屬大切屑，破碎砂輪用于再生砂輪的研磨材料。給料口100 mmxl 400 mm的規(guī)格用于型砂的再生系統(tǒng)破碎鑄造型砂。給料口200mmxl 400 mm、給料口400 mmxl 400 mm用于破碎鋼筋混凝土構(gòu)件，以獲得碎石、骨料和鋼筋。給料口340 mmxl 200 mm的重型振動顎式破碎機用于破碎含有不可破碎物料的爐渣及大塊鐵合金。更大規(guī)格的振動顎式破碎機還可用于露天礦山、地下礦井、選礦廠的礦石破碎，也可組成移動式破碎篩分機組。
高效振動顎式破碎機對物料進行沖擊作用的特點，使得它能有效地破碎強度較高的物料(強度極限≥500 MPa)。所得的破碎產(chǎn)品中細粒級的物料含量相對較低，因此，高效振動顎式破碎機用于鐵合金生產(chǎn)就成為了必然（鉻鐵、硅鐵、硼鐵、錳鐵等）。在國外某工廠使用進料口80 mmx300 mm的高效振動顎式破碎機，該設(shè)備在冶金生產(chǎn)中用于鐵鈦合金和硅鈦合金的生產(chǎn)。研發(fā)出來的鐵鈦合金生產(chǎn)工藝，可以保證合金產(chǎn)品粒度在3~14mm，產(chǎn)量大且可靠性高。而在傳統(tǒng)破碎設(shè)備上，鐵合金還是無法處理的難題，目前仍使用人工敲砸方式進行粗放型生產(chǎn)。
目前，在建筑工地和鋼筋混凝土制品工廠中，積累了大量報廢的和沒有用上的預(yù)制板及各種制件。由于大預(yù)制板的廣泛應(yīng)用，處理和回收鋼筋混凝土廢料和老化件已成為很突出的問題，面對城市的飛速發(fā)展，大量的建筑體的拆除，在當(dāng)今強調(diào)循環(huán)經(jīng)濟、資源二次利用的時代，更迫切需要對廢料進行處理。部分鋼筋混凝土構(gòu)件在端部可能有彎曲的鋼筋或者含有金屬填充的部分，傳統(tǒng)粉碎裝置無法完成對上述物體的破碎。高效振動顎式破碎機以其良好的破碎特性，可以有效提取鋼筋混凝土中的金屬，實現(xiàn)資源二次利用，減少工業(yè)垃圾排放量，為實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟與可持續(xù)發(fā)展提供一條新途徑。
4、結(jié)語
高效振動顎式破碎機的研制成功，為物料處理提供了新思路和新方案，并為實現(xiàn)“多碎少磨”、節(jié)能降耗提供了一條行之有效的途徑，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的使用價值。
