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1、概述
    現有的工業化破碎機按結構形式可分為：顎式破碎機、新型顎式破碎機、顎輥破碎機、振動顎式破碎機、振動式破碎機、立軸破碎機、回轉式破碎機、高壓輥式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機、反擊式破碎機、錘式破碎機、水力離心破碎機、齒輥式破碎機等14類．按破碎后對產品的粒度要求可分為；粗碎、中碎、細碎和精細破碎。在我國的選煤廠，齒輥式破碎機以其結構簡單、工作可靠、成本低廉等特點得到了較廣泛的應用。齒輥式破碎機按照破碎輥的數目分為：單齒輥破碎機，雙齒輥破碎機和多齒輥（三輥、四輥和六輥）破碎機。其中單齒輥、雙齒輥和四齒輥破碎機在工業現場應用得最廣泛。單輥破碎機的齒輥較長，主要用作粗碎，雙齒輥破碎機和四齒輥破碎機的齒輥較短，主要用作中碎和細碎。
2、1990年以前的齒輥式破碎機
    90年代前，齒輥式破碎機的技術存在不能嚴格控制碎后產品粒度，碎后產品過粉碎量大，機體受到的沖擊載荷較大，破碎齒易壞，整體噪聲大，維修量大等缺點。如為了防止入料中的雜木、鐵器、矸石、巖石等硬物料損壞破碎齒，在單齒輥破碎機的破碎板下端裝有拉力彈簧，在雙齒輥破碎機一破碎輥的兩端裝有壓縮彈簧，目的是當大塊物料或堅硬物料落到破碎腔不能被破碎時，破碎板或齒輥受力增大，從而壓縮彈簧增大破碎腔的排料間隙，以便排出硬物，然后借彈簧的恢復力使可動破碎板或齒輥回到原來的位置。如此便不能嚴格控制碎后產品的粒度。
    1987年原兗州煤礦設計院在消化吸收美國雷克斯諾德( REXNORD)公司生產的岡拉克36DAM型(GLmdlach36DAM)破碎機的基礎上，設計出的4POC．380/350×1000型齒輥式破碎機，是當時技術上較為先進的破碎機。該型破碎機在技術上的一個突出特點是采用“Nitroil”控制系統．該系統可以獨立地調整上段齒輥的間矩來控制下段的給料粒度，也可單獨調整下段齒輥的間距以控制產品粒度，這樣，可根據破碎工藝要求靈活地調整破碎程序．同時，該型破碎機把調整齒輥間距裝置和保險裝置做成一個系統，采用液壓—氣動系統：油缸的活塞桿與可動齒輥相連，在有活塞桿的油缸腔內，泵入一定可變量的液壓油，同時在油缸的無活塞桿的腔內泵入一定壓力的氣體，形成空氣柱彈簧。這樣可以根據泵入油量的多少改變活塞的位置，從而確定齒輥間的距離+達到控制產品粒度的目的。當硬物或不可破碎物進入破碎機后，由于破碎力增大，可動齒輥壓縮空氣柱使硬物通過，隨后又可使動齒輥復位．同樣也存在不能嚴格的控制產品粒度的問題。
3、1990年以后的齒輥式破碎機
    進入90年代后，隨著我國改革開放力度的加大，煤的銷售市場也發生了較大的變化，人們對選煤技術及設備提出了更高的要求。其中包括對煤碎后產品中降低細顆粒含量、產品粒度的均勻性、減少過限粒度、增大處理能力等，從而推動了破碎機技術的發展和進步。
    首先煤炭科學研究總院唐山分院開發了2PL系列強力破碎機。該破碎機在技術上的進步主要是取消了原雙輥破碎機的退讓彈簧保險裝置，將雙破碎輥固定，破碎齒使用新的技術和材料來防止難碎硬物損壞破碎齒，從而可較嚴格控制碎后產品中的過大顆粒。
    華北工學院針對單齒輥破碎機存在效率低、結構復雜、受力不均勻等特點，開發了新一代的中915單齒輥破碎機。這種破碎機有兩種結構形式：第一種結構形式。主要是將原來調整破碎板位置的拉力彈簧改為推力彈簧，彈簧的彈性力為490kN，在彈簧的兩端分別裝有兩組螺母，外側螺母用于調整破碎板位置，從而調整排料口間隙，內側螺母用于調整彈簧的彈性力。安裝彈簧的拉桿插在機體的支座上，支座孔沿垂直方向為長方孔，用此調整產品的粒度。這種結構降低了機體高度，縮短了拉桿長度，使結構更為緊湊。第二種結構是利用顎式破碎機的楔形調整機構和雙輥破碎機的主動輥軸相結合，吸收了兩者的優點，如；進科口大；破碎輥表面可裝有不同尺寸的破碎齒板；顎板上鑲有可更換的耐磨襯板；出料口大小可通過推力板上的長方形螺孔調整。該機與同規格的顎式或雙齒輥破碎機相比，破碎能力明顯增大，效率可提高30%。同時，由于有預碎和破碎兩個區域，破碎后的物料受齒輥撥動而被強制排出機體外，所以更適用于處理含水分較大的煤。
    1994年平頂山選煤設計院和鄭州長城冶金設備廠研究開發出了FP500系列分級破碎機。該系列破碎機采用單電機驅動，液力耦合器過載保護，其傳動系統是電機驅動液力耦合器并帶動一對錐齒輪，改變轉動方向并驅動主動破碎輥轉動，主動破碎輥通過另一端的一組直齒輪驅動被動輥轉動。破碎齒呈螺旋形布置，入料中的小顆粒很容易通過破碎輥之間的間隙排出，大塊則利用齒的剪切和拉伸力來進行破碎，改善了傳統破碎機中物料不受控制一律破碎的情況。
    90年代中期，山東萊蕪煤礦機械廠引進德國技術，開發生產了2POL系列雙齒輥強力高效破碎機。該系列破碎機采用取電機、雙液力耦合器、雙套齒輪轄直聯式驅動，一側壁和一破碎輥用手動液壓系統可移動，用來調整齒輥間的間距，從而控制排料粒度。該機有液力耦合器過載保護和電控過載保護，可有效防止難碎硬物損壞破碎齒，整機結構緊湊，機體高度低，沖擊負荷小。
    同期，煤炭科學研究總院唐山分院相繼開發了2PLF系列分級破碎機、2FJP600系列強力分級破碎機、4PGG系列強力破碎機和DP系列單齒輥破碎機．2PLF系列分級破碎機在傳動形式上采用三角帶大帶輪傳動，傳動結構簡單、故障率低，由于大帶輪有蓄能作用，故所需的電機功率比直聯式傳動的小。雙齒輥采用對轉方式，破碎齒采用子彈頭式，表面堆焊硬質合金，強度大，破碎效率高并且磨損后便于修復。2FJP600系列強力分緩破碎機的雙齒輥分別各自向兩側壁方向轉動，齒輥上的破碎板采用拼裝式，破碎齒為在韌性較好的鑄基體上堆焊硬質合金，不但強度大，可破碎難碎硬物，而且破碎齒“寧彎不折”，當難碎硬物卡彎破碎齒后，現場無需更換破碎板而可將破碎齒直接修復。在兩側壁上分別裝有梳齒板，其有兩個作用：①使破碎過程完全為剪切、拉伸破碎，不易產生過粉碎物：②起棒條篩的作用，可通過不需破碎的物料，而對需破碎的大塊物料，可嚴格地控制碎后產品的粒度，使碎后物料的三維尺寸都能得到控制。兩齒輥分別向各自的側壁方向旋轉也可以保證入料中已經達到要求粒度的物料不再二次破碎，從齒輥間的排料口和齒輥與梳齒板間的捧料口直接排出，從而減少能量消耗和因擠壓破碎產生的過粉碎。兩破碎輥有兩套獨立的驅動裝置，使兩破碎輥各自獨立工作，在實際破碎時，可根據入料量改變工作制度，即入料少時開單機，入料多時開雙機，用戶更加節能。每臺破碎機可配有A、B、C三種齒型，每種齒型對應一種產品粒度，用戶可通過更換齒型來調整產品粒度而不需更換破碎機，實現一機多用，減少用戶的重復投資。另外，由于該系列破碎機為強力破碎，工藝布置時不需要手選皮帶人工揀矸，原煤也不需要預先篩分而直接入破碎機，簡化了選煤工藝流程，降低了廠房高度，減少了選煤廠建設投資與生產費用。4PCrG系列四齒輥破碎機和DP系列單齒輥破碎機是在2FJP系列基礎上派生而出的，除4POG系列破碎機的機體采用積木式結構，上下機體可組可分，可根據生產現場實際來安裝，破碎比增大外，其它結構和破碎原理與2FfP系列基本相同。
4、國外先進高效破碎機
4.1 MMD型高教破碎機
    MMD型系列輪齒式破碎機是英國MMD礦山機械集團公司開發出的新一代破碎機[3]，有500、625、750、1000、1300和1500共6個系列，每個系列有短箱型、標準箱型和長箱型3種不同工作長度，以滿足不同處理能力的要求。每一種規格又配有不同類型的齒型、齒帽，以適應不同破碎產品粒度的要求。該機的工作原理是依靠沖擊剪切和沖擊拉伸的作用，使剪切力沿著物料的薄弱易碎部位產生巨大破碎力使其破碎。物料在兩個破碎齒之間以及與側壁的梳齒板之間排出，產品在破碎后受此間隙控制，不會產生過大顆粒，在給料中已含有合格粒度的物料很快排出，不受破碎作用，有較好的粒度控制和篩分作用，產品粒度均勻。因此該機又稱“篩分破碎機”，主要用于粗破碎和第二段破碎作業。現已有多臺MMD型破碎機在我國的煤礦和選煤廠使用。其特點是：
    (1)高度小、結構緊湊；
    (2)特殊的輪齒結構使其適用于干礦、濕礦、泥礦和粘礦；
    (3)碎后產品粒度均勻，沒有過大顆粒，過粉碎的產品少：
    (4)處理量大，最大可達14000t/h，破碎強度高，可破碎抗壓強度達300MPa的物料：
    (5)采用液力耦合器和電控雙重過載保護，當過載或遇到難碎物料時，破碎機停止轉動，破碎輥反轉排出難碎物料；
    (6)維護、維修簡便。
4.2 ABOH型分級破碎機
    1998年，由美國的FFE礦業基建設備公司和澳大利亞ABOH工程公司合資開發的ABOH系列分級破碎機將破碎過程分為三段，而且可視入料粒度上限的不同而選擇不同的齒輥軸間距。如當入料粒度上限為1000mm，則齒輥軸間距為1000mm左右，粗碎段將1000mm的入料破碎到350mm，二段由350mm破碎至100mm，三段由100mm破碎至50、45、38mm或用戶要求的粒度。粗碎和=段破碎時破碎輥內向旋轉，三段破碎時破碎輥外向旋轉。
5、結語
    盡管自90年代煤用齒輥式破碎機在技術結構、實際使用效果等方面較90年代以前有較大的進步，但破碎理論仍未突破傳統的3大理論。人們仍在不斷地摸索和尋求一種新理論來代替或進一步解釋3大理論，但目前尚未有突破性的進展。
    目前我國生產齒輥式破碎機的廠家較多，產品品種也多，即使是同一種規格（以輥徑×輥長作為規格標準）的產品，因制造廠家不同，破碎機的結構不同，不但實際處理能力有差別，而且過粉碎量、過大顆粒量、功率消耗、維護成本等方面也有差別．由于用戶對各種破碎機了解不全面，不但選型困難，有時造成選型后投產時不能達到工藝要求，造成生產成本增大。
    山于大型破碎機的市場需求量相對較小，中、小型破碎機目前仍是我國研究、開發、生產的熱點。其中分級破碎機以其特有的工藝效果、所需較少的配套設備和較小的基建投資在市場上占據的份額將越來越大。