第3部分破粉碎机械

1、破粉碎机械颚式破碎机球磨机振动磨圆锥破碎机辊式破碎机 销棒磨 液流粉碎机 超声粉碎 辊磨机（立式磨） 气流磨 超细粉碎一、颚式破碎机用途：粗碎和中碎破碎机 类型：按动颚的运动特征可分为简单摆动型、复杂摆动型和综合摆动型。颚式破碎机简单摆动型颚式破碎机a图为简单摆动型颚式破碎机工作示意图。颚式破碎机有两块颚板，定颚1和动颚2。定颚固定在机架的前壁上，动颚则悬挂在轴6上可作左右摆动。当偏心轴5旋转时，带动连杆4作上下往复运动，从而使两块推力板3亦随之作往复运动，通过推力板的作用，推动悬挂轴6上的动颚作左右往复摆动。当动颚摆向定颚时，落在颚腔的物料主要受到额板的挤压作用而粉碎。当动颚摆离定颚时，已被

2、破碎的物料在重力的作用下，经颚腔下部的出料口自由卸出。因而颚式破碎机工作是间歇性的，粉碎和卸料过程在颚腔内交替进行。这种颚式破碎机工作时，动颚上各点均以悬挂轴6为中心，单纯作圆弧摆动。由于运动轨迹比较简单，故称为简单摆动型颚式破碎机。 简单摆动型颚式破碎机的特点由于动颚作弧线摆动，摆动的距离上面小，下面大，以动颚底部(出料口)为最大。分析动颚的运动轨迹可知，颚板上部（进料口出）的水平位移和垂直位移，都只有下部的1/2左右，进料口处动颚的摆动距离小是不利于对喂入颚腔的大块物料的夹持和破碎的，因而不能向摆幅较大、破碎作用比较强烈的颚腔底部供应充分的物料，这就限制了破碎机的生产能力的提高。卸料口宽度

3、在破碎机运行中是随时变动的，因此卸出物料的粒度不均匀。简摆颚式破碎机的偏心轴承受的作用力较小。动颚垂直位移很小，破碎时过粉碎现象少，物料对颚板的磨损小，可做成大、中型，主要用于坚硬物料的粗、中碎。复杂摆动型颚式破碎机复杂摆动型颚式破碎机如b图所示。动颚直接悬挂在偏心轴5上，受到偏心轴的直接驱动。动颚的底部用一块推力板3支撑在机架的后壁上。当偏心轴转动时，动颚一方面对定颚作往复摆动，另一方面还顺着定颚作很大程度的上、下运动，动颚上的每一点的运动轨迹并不一样，顶部的运动受到推力板的约束，运动轨迹接近于圆形；底部的运动受到推力板的约束，运动轨迹接近于圆弧，在动颚的中间部分，运动轨迹介于上述两者之间而

4、成为椭圆曲线，愈靠近下方椭圆愈偏长。由于这类破碎机工作时，动颚各点上的运动轨迹比较复杂，故称为复杂摆动型颚式破碎机。复杂摆动型颚式破碎机的特点在整个行程中，动颚顶部的水平摆幅约为下部的1.5倍，而垂直摆幅稍小于下部，就整个动颚而言，垂直摆幅为水平摆幅的23倍。由于动颚上部的水平摆幅大于下部，保证了颚腔上部的强烈粉碎作用，大块物料在上部容易得到破碎，整个颚板破碎作用均匀，有利于生产能力的提高。动颚向定颚靠拢在挤压物料过程中，顶部各点还顺着定颚向下运动，又使物料能更好地夹持在颚腔内，并促使破碎地物料尽快地排出。在相同条件下，这类破碎机地生产能力较简摆颚式破碎机高约2030。由于动颚往复摆动地同时，

5、能将破碎的物料翻动，卸出的物料多为立方体块状，大大减少了象简摆式破碎机中所生产的片装产品的现象，这类破碎机带有强制性卸料，故可用于粉碎一些稍微粘湿的物料。由于动颚的垂直行程较大，物料不仅受到挤压作用，还受到部分的磨削作用，加剧了物料过粉碎现象，增加了能量消耗，产生粉尘较大，颚板比较容易磨损。破碎物料时，动颚受到巨大挤压力，直接作用到偏心轴上，所以目前这类破碎机一般都制成中、小型。综合摆动型颚式破碎机如图c所示。破碎机的动颚2和连杆4共同悬挂在偏心轴5上，连杆装在偏心轴的中部，而动颚的两个轴壳则安装于连杆头的两侧。两个推力板3仍然支承在动颚和连杆的下端，以及机架的后壁上，动颚各点的运动轨迹均为椭

6、圆。其长轴向着卸料方向倾斜。综合摆动型颚式破碎机的特点无论是动颚的顶部或底部，在动颚向定颚靠拢的行程中，其运动都有利于对物料的夹持和破碎，并将物料推向出料口，因而改善了卸料条件，提高了破碎机的生产能力。动颚底部的水平摆幅与垂直摆幅之比为1：0.8，这又比复摆颚式机合理，可使工作零件的磨损降低。由于动颚与连杆都悬挂在偏心轴上，这就使偏心轴及其轴承受力恶化，容易损坏。构造比较复杂，只适用于制造小型机。颚式破碎机的规格用进料口的宽度和长度来表示。例如PEJ15002100。 二、球磨机结构：普通球磨机由圆柱形筒体、端盖、传动大齿轮等主要部件组成，见图球磨机筒体内通常装入直径为25150mm的钢球或瓷

7、球，称为磨介或球荷，其装入量一般为有效容积的2545。当筒体转动时，磨介随筒体上升至一定高度后，呈抛物线抛落或泻落下滑。工作原理：物料进入筒体后，物料受到球体的冲击、研磨而逐渐被粉碎。在筒体的每一截面，物料都随磨球作抛射运动，并在运动的研磨球的作用下被粉碎直至超细化。球磨机球磨机内磨介的运动规律当筒体衬板内壁较光滑、球体总重量较小、磨机转速较低时，球体随筒体上升较低一段高度后，即沿筒体内壁向下滑动，或球体以其本身的轴线作旋转运动。出现这种情况时粉碎效果较差。实际粉碎过程中应尽量避免这种情况出现。 当球体总量较大，磨球的充填率较高（4050），且磨机的转速较低时，呈月牙形的整体磨介随粉碎机筒体内

8、壁升高至大约与垂线呈4045角后，磨介一层层地向下滑滚，如图a所示，称为泻落。磨球朝下滑滚时，对磨球间地物料产生研磨作用，使物料粉碎。球磨机内磨介的运动规律磨机转速较高，磨球随筒体内壁升至一定高度后，然后离开筒体内壁而沿抛物线轨迹呈自由落体下落，这种状态称为抛落，如图b所示。在这种情况下，向下抛落的磨球将对物料施以冲击及研磨作用，使物料粉碎。若磨机转速进一步提高，磨球在离心力作用下紧贴筒体内壁随筒体一起作圆周运动，此时，磨球对物料无任何研磨冲击粉碎作用，这种状况称为离心状态，如图c所示。球磨机内磨介的运动规律球磨机工作参数的确定转速研磨体级配和装填量生产能力功率转速受到物料性质和装填量、介质的

9、装填量及级配、料球水比等因素的影响，一般湿法干法，橡胶衬燧石衬。通常情况:磨机内径D1.25m时，n=35D-0.5 r/min研磨体级配和装填量以磨剥方式工作的湿法球磨中应选用尺寸较小的介质，以增加磨剥表面积，通常研磨体直径在25mm到60mm之间。同一磨机内，装入介质的大小一般有3到5级，搭配一般是两头大，中间小。介质比重大，粉末效率高。瓷球做介质洁净，但磨损较大，鹅卵石机械强度好，不易磨损，常采用。介质、物料、水之间的装填比例按工艺要求优选确定，如对于日用瓷坯料，料：球：水=1：1：0.85，日用瓷厂的介质填充率为0.4-0.55生产能力与功率生产能力：取决于磨机每一操作周期内所获得的达

10、一定细度的物料量，计算公式为Q=Km/t （t/h）m为每次装入物料量 t为球磨周期 功率：N=CmD0.5(kw)m装载量 D直径 C系数特 点对物料的适应性强，能连续生产，生产能力大，可满足现代大规模工业生产要求；粉碎比大，可达300以上，并易调整粉磨产品的相对粗细；可适应各种不同情况下的操作，既可干法作业也可湿法作业，还可以把干燥和粉磨合并一起同时进行。对被粉磨的混合物料还有均化作用。结构简单、坚固，操作可靠，维护管理简单，能长期连续运转；有很好的密封性，可以负压操作；工作效率低，体型笨重。由于筒体转速很低，一般在1530r/min左右，如用不同的电动机驱动，则需要配备昂贵的减速装置；操

11、作时噪音大。球磨机实物图三、振动磨粉碎原理：振动磨是利用研磨介质（球、柱、棒）在高频振动的筒体内对物料进行冲击、摩擦、剪切作用使物料粉碎的设备。可将2mm的物料粉碎至数微米，具有高效、节能、粒度均匀的特点。结构如图所示。构造：装有物料和研磨体的筒体支撑在弹性支座上，电机驱动主轴并带动偏心锤回转产生扰动力使筒体高频振动，导致研磨体产生抛射、冲击和旋转运动，使物料在研磨体运动中被粉碎。振动磨的优缺点粉碎时间短，产品细度细，循环粉碎可达亚微米级；粉碎、分散及混合等三个过程可同时进行，并可与后续的表面改性相结合；既可用于干式粉碎，又可用于湿式粉碎；无需对粉碎过程中出现的粉尘进行收集；结构密封，无需收尘

12、；但结构复杂，噪音大，对弹簧、轴承材料要求高，密封不好时易漏灰对物料适应性强，可粉碎绝大多数无机非金属矿物。振动磨四、圆锥破碎机类型 按用途分 按结构分 中碎：菌形破碎机粗碎：旋回破碎机托轴式悬挂式园锥破碎机圆锥破碎机因为要处理尺寸较大的料块，旋回破碎机要求进料口宽大，因此动锥1是正置的，而定锥2是倒置的。对于菌形破碎机而言，处理的是经过初次破碎后的料快，进料口不必很大，但要求加大卸料范围，以提高生产能力，且要求破碎产品具有比较均匀的粒度，动锥1和定锥2都是正置的，动锥制成菌形，在卸料口附近，动、定锥之间有一段距离相等的平行带，以保证卸出物料的粒度均匀。动锥表面斜度较小，卸料时物料是沿锥斜面滚

13、下，卸料会受到斜面的摩擦阻力作用，同时也会受到锥体偏转、自转时的离心惯性力作用。非自由卸料的，与粗碎圆锥破碎机有些不同。中细碎圆锥破碎机的规格用镶衬板的动锥底部直径D来表示。 工作原理 圆锥破碎机破碎料块的工作部件是两个截头圆锥体。动锥1固定在主轴上，定锥2是机架的一部分，是静置的。主轴的中心线OO与定锥的中心线O1O于点O相交成角。主轴悬挂在交点O上，轴的下方则活动地插在偏心衬套中，衬套以偏心距r绕着O1O旋转，使得动锥沿着定锥地内表面作偏旋运动，靠拢定锥的地方，该处的物料就受到动锥的挤压和弯曲的作用而破碎。偏离定锥的地方，已经破碎的物料由于重力的作用就从锥底落下。因为偏心衬套连续转动，动锥

14、也就连续旋转。破碎过程沿着定锥底内表面连续依次进行。破碎物料时，由于破碎力的作用，在动锥表面上产生了摩擦力，其方向与动锥运动方向相反。因为主轴上下都是活动连续的，这一摩擦力对于O1O所形成的力矩，使动锥在绕OO作偏旋运动的同时，还作方向相反的自转运动，这种自转运动，可促使产品粒度更加均匀，并使动锥表面的磨损亦均匀。与颚式破碎机的异同 工作原理与颚式破碎机相似，即对物料都是施加挤压力，破碎后自由卸料。不同之处在于圆锥破碎机的工作过程是连续进行的，物料夹在两个锥面之间同时受到弯曲力的剪切力的作用而破碎，故破碎较易进行。因此其生产能力较颚式破碎机大，动力消耗的低。 五、辊式破碎机 结构是由固定辊筒1

15、支承固定滚动轴承2上，移动辊筒支承于滚动轴承8上，通过止推螺杆6可以将移动辊筒来回移动，因而可控制两辊筒间的距离，两辊筒支承于机架7上。工作原理辊筒在电机的带动下按图中箭头所示的方向运动，两辊筒表面的线速度存在一定差异。粉碎过程中物料4在两运动辊面的带动下进入两辊间受到极高的挤压而被压碎，同时由于两辊转速的差异物料在两辊之间受到强烈的摩擦剪切力和撕拉力作用而被分散开，因而物料被有效粉碎。影响粉碎效果的主要因素 辊筒直径的影响： 在其它条件相同的情况下，辊筒直径增大，产量提高，粉碎比增大，产品粒度变细。 辊筒外表线速度及差速的影响：通常辊筒表面线速度越大，产量越高，产品多呈球形；线速度越低，产品

16、多呈多棱形。但并不是越大越好，有一最佳速度，速度太大由于物料喂入效果差反而使产量降低，粉碎效果变差。 线速度差越大，被粉碎物料在两辊间受到的摩擦剪切力就越大，物料越易被粉碎拉裂，使物料结构变得疏松进而物料更易被撕碎。速差太大往往使两辊面间摩擦力增大，两辊间物料升温很快而且温度很高，摩擦的噪声很大，辊面磨损严重，负荷加大。影响粉碎效果的主要因素辊筒表面的形状光滑程度及辊间缝隙影响 ：辊筒表面越光滑平整，粉碎出的产品越细。两辊筒表面光滑平整时，可通过止推螺杆使两辊面尽可能靠紧，中间缝隙极小，通过两辊面挤压模型粉碎出的产品就细。 但辊面太光，物料喂料困难，物料在两辊面间易打滑，因而使生产能力降低，两

17、辊面间距离太小时，喂入量减少也使生产能力降低。辊筒表面的形状对物料粉碎效果影响很大，锐利刀刃形结构时对粉碎纤维结构及韧性强的物料有利，辊筒外表面具有钝的凸起形结构时，对粉碎脆性强的物料有利。影响粉碎效果的主要因素辊筒个数的影响 ： 实际粉碎过程中只需两个辊筒就可使物料粉碎。采用多辊的主要目的在于以较少的辊筒个数，获得较高的产量，可使粉碎过程连续进行。 被粉碎物料性质的影响： 脆性物料较韧性物料易被粉碎。进料粒度太大，往往不易喂料，会导致生产能力降低；进料粒度太小，粉碎比减小，生产效率降低。 特点及适用范围优点：结构简单，机体不高，紧凑轻便，造价低廉，工作可靠，调整破碎比方便，能粉碎粘湿物料。缺

18、点：生产能力低，要求将物料均匀连续喂到辊子全长上，否则辊子磨损不均，且所得产品粒度不易均匀，需要经常修理。非金属矿和橡胶行业应用广泛。原来主要用来进行破碎和生产粗粉，后来经过改进，也用来生产超细粉体，如在油漆、涂料、油墨、军工等行业的小批量样品生产。 六、销棒磨 结构：由转子、定子和腔壁撞击环构成，在转子和定子上分别按周向固定位置布置有数圈撞击齿，齿一般为方形，也可为圆形或三角形。当为圆形齿时该机又称为针状磨。转子齿和定子齿交错啮合。销棒磨属高速旋转冲击式 粉碎机的一种，又称针状磨。 销棒磨工作原理：转子在电机的带动下绕主轴高速旋转，产生强大的离心力场，在粉碎腔中心形成一很强的负压区，借助负压

19、被粉碎物料从转子和定子中心吸入，在离心力的作用下，物料由中心向四周扩散，在四周散射过程中，物料首先受到内圈转齿及定齿撞击、剪切、摩擦、以及物料与物料之间的相互碰撞和摩擦作用而被除粉碎。随着转齿的线速度由内圈向外圈逐步增高，物料在向外圈的运动过程中受到越来越强烈的冲击、剪切、摩擦、碰撞等作用而被粉碎得越来越细。物料在外圈转齿与撞击环的冲击与反冲击作用下得到进一步粉碎而达到超细化在离心力的作用下沿粉碎腔内壁作周向运动，直至出料口后被抛射出粉碎腔。 影响粉碎效果的因素粉碎物料性质的影响：硬度 ，脆、韧性，热敏性，湿度 。硬度：被粉碎物料的莫氏硬度一般在3以内，具有较经济的粉碎效果；更硬的材料将对粉碎

20、机的粉碎部件造成严重磨蚀。 脆、韧性：脆性材料受力后较韧性材料易折，脆性材料比韧性材料易于破碎。韧性材料粉碎时细小物料能够出现组合，从而形成形状和大小相同的物料；脆性材料粉碎中物料在破裂点处将永远断开。 影响粉碎效果的因素 热敏性：销棒粉碎机的粉碎过程中，输入的能量只有少量输给物料新表面，大部分转化为热能。对于熔点低的物料，粉碎过程会导致材料变软甚至熔化，粘结在销棒表面上，造成粉碎效率低下。物料湿度的影响 ： 粉碎湿度大物料时，粉碎部件容易被粘结，湿度增大使粘稠度增加，粉碎将难以进行。应在不改变物料性质下，改善粉碎物料的湿度特性，提高粉碎效果。 销棒粉碎机的特点及适用范围结构简单，占地面积小，

21、操作方便，生产能力大，能耗低，生产成本低，易拆卸保养，价格较低廉，深受欢迎；用途广、安全可靠，细化程度可达10m以下；可一机多用，具有粉碎、分散、混合、输送等多种功能；可根据物料性质不同设计成干式和湿式、立式和卧式、双向旋转式和转子旋转式。七、液流粉碎机液流粉碎机是利用高压液体（通常大于200Mpa）通过喷射器加速，形成高速射流，带动其中的固体颗粒作高速运动，与靶板或相向高速碰撞，使固体超细化。包括靶板式和对撞式 。结构及工作原理靶板式液流粉碎机：将已细化到一定程度的物料与液体配置成乳浊液，通过加压器加压后，经喷射器高速喷出射向靶板，由于高速撞击力作用以及靶板的超声振荡使物料进一步细化。对撞式

22、液流粉碎机： 配制乳浊液，加压，高压浆分两路进入喷射器1和粉碎室2，两股料浆等压、等量、等速高速喷出，在粉碎室内产生高速对撞使物料粉碎，粉碎过程可使物料循环重复进行，直到物料达到合格粒度。适用范围主要对悬于液体中的固体颗粒进行超细化处理，或者是用来制备悬浮性、分散性及乳化效果更好的乳浊液。这种方法广泛适用于医药、化工、食品、保健品、材料、造纸等行业。优缺点优点：适用于制备各种超细有机物的浆料及乳化液，如有机颜料、涂料、油漆、油墨、墨水和染料的超细化及乳化。当经过多次循环粉碎后，其中固体颗粒可粉碎至1.5微米以下，对某些材料甚至可达亚微米或纳米，并可制得悬浮性、分散性及均匀性极好得乳液。缺点：设

23、备的生产能力一般都较小，另外，使用压力高，对设备的结构及强度与安全生产都有很大影响，更严重的是，含固体颗粒的浆料在加压（即从喷射器出口高速喷出）的过程中对加压筒壁及喷射器出口都有很大的磨损，这些部件极易被损坏，因此必须采用价格昂贵的超硬耐磨材料，如金刚石、宝石等来制造。八、超声粉碎利用超声波振动能使固体物料破碎。将被粉碎的固体物料分散在液体介质中，将超声波发生器置于其中。超声波发生器产生强烈的高频超声振动，其超声能传递给液体中的固体颗粒，当固体颗粒内部聚集的能量足以克服固体结构的束缚能时，固体颗粒破碎，达到了粉碎的目的。超声能的传递给液体中的团聚体后，当该能超过团聚体的结合能时，团聚体解聚，能

24、使团聚的固体颗粒在液体中充分分散。操作操作十分简单，先将物料均匀地分散于液体（水）中，注入有超声波发生器的容器中，并使发生器全部浸入液体，开启发生器使其振动，根据需要（细度要求）调整频率和强度至合适值，并控制粉碎时间。粉碎结束后关闭超声发生器，将容器内的乳浊液放出。 影响粉碎效果的因素超声波的频率、强度及超声粉碎的时间和被粉碎固体颗粒的结构。 频率越高，强度越大，粉碎时间越长，产品越细，分散性越好。但这会使系统温度上升很快，对粉碎热敏性物料不利，粉碎成本较高。物料在液体中的浓度应适当，浓度太高粉碎效果差，物料沉积不易接收超声能而不易粉碎。超声粉碎适应于较松散物料的粉碎，特别是适应于将液体中团聚

25、的粉体物料分散，用于物料粉碎时，只能达到微米级，且产量低，能耗高，成本高。因此多用于分散和乳化以及小规模的超细产品的生产。九、辊磨机1925年法国Loesche公司研制出立式磨用于化肥，1928年用于煤，1935年用于水泥原料。国际著名的美国Fuller、Raymond、日本宇部、法国Loesche都是制造立磨的大公司。这些公司生产的立磨都是由磨棍和磨盘组成粉碎工作系统，再由传动、选粉和供风系统组成，不同公司生产的立磨磨辊和磨盘的组合形式不同。辊磨机特点粉磨效率高，电耗低，产品粒度均齐；物料在磨内停留时间短（约3分钟），能及时排出细粉，防止过粉磨；具有粉碎、烘干、选粉、输送多项功能，工艺流程简

26、单、紧凑，设备体积小，占地面积少；入磨物料粒度大，可简化破碎工艺；噪音小，扬尘少，操作环境好；工作件磨损大，通常用于粉磨中等硬度的物料，对于磨蚀性物料需选用高耐磨衬料；对设备制造要求高，操作管理要求严格。立式磨结构及工艺图 立式磨实物图 十、气流磨 气流磨（气流粉碎机）与其它超细粉碎机不同，它是在高速气流作用下，物料通过本身颗粒之间的撞击，气流对物料的冲击剪切作用以及物料与其它部件的冲击、摩擦、剪切而使物料粉碎。自30年代问世以来，经历了若干发展阶段，其结构不断更新，其类型不断增多。先后出现了扁平式（圆盘）气流磨、循环式气流磨、对撞式气流磨、流化床气流磨、靶式气流磨、超音速气流磨等。广泛应用于化工、材料、冶金、非矿、农药、电子、食品、生物工程、医药、军工、航天等领域。特点粉碎后的物料平均粒度细，一般小于5m（粉碎比一般为140）； 产品细度均匀，因为对于扁平型、循环型及对撞型气