论：颚式破碎机现状与发展

目前，国内颚式破碎机类型很多，但得到广泛使用的还是传统复摆颚式破碎机。各制造厂的产品技术水平相差悬殊，有少数厂家的产品已接近世界先进水平，大多数厂家的产品差距很大。为缩短差距和赶上世界先进水平，发展和提高现有颚式破碎机技术水平是当务之急。

1.颚式破碎机现状

颚式破碎机是由美国人K.W(布雷克（Blake）发明的。自首台颚式破碎机问世以来，已有140余年的历史。在此过程中，其结构得到不断地完善。

由于颚式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。

为了改善颚式破碎机性能和提高工作效率，国内外曾研制过各种异型颚式破碎机。早年，德国和前苏联都曾研制过液压驱动的颚式破碎机。其特点是提高动颚摆动次数借以增加产量，同时能实现液压调整排料口、液压过载保护以及能负荷启动。

原西德制造过冲击式颚式破碎机，而原苏联也制造了振动颚式破碎机（也叫惯性颚式破碎机）。它们都靠动颚振动冲击破碎物料，借以提高破碎机性能。前者国内曾经试制过，由于某些原因没能继续研制。原东德曾制造过一种简摆双腔颚式破碎机，美国生产过复摆双腔颚式破碎机。国内北京某设计院以及湖南某大学都曾与工厂合作研制了双腔颚式破碎机。其特点是使间歇工作变成连续工作，借以提高破碎机工作效率。安徽某设计院曾发明一种双腔双动颚复摆颚式破碎机。它除了提高工作效率，同时又能降低破碎机负荷，使机重减轻很多。

原苏联早年曾制造一种双动颚颚式破碎机。国内辽宁某学院与矿山合作开发了双动颚颚式破碎机。这种破碎机就是将原来两个破碎机去掉前墙对置后而成。为了两动颚同步运转，在偏心轴一端增设一对开式齿轮。由于它的结构太复杂，近年又研制一种单轴倒悬挂的双动颚破碎机。国内上海某学院曾研制过此种颚式破碎机。这两种破碎机的特点，其动颚同步运转，使破碎机强制排料。这样，靠提高转数增加破碎机产量，同时由于物料与动颚没有相对运动，减少衬板磨损延长使用寿命。近来又研制了单动颚倒悬挂颚式破碎机。

早年，美国、英国、德国相继生产了Kun-Ken简摆颚式破碎机。该机特点是，动颚悬挂高度很高并且前倾。连杆下行为工作行程、主轴承为半圆滑动颚轴承。山东招远黄金机械厂曾引进了这种破碎机，并在此基础上研制了Jc颚式破碎机。

国外制造过一种肘板向上放置的颚式破碎机。国内有几家设计院和制造厂生产了这种破碎机。它的特点是靠增大传动角改善动颚运动特性，提高破碎机性能。在国内该机有叫负支承、上斜式、上推式和上置式破碎机。笔者认为叫大传动角（包括倾斜式）破碎机更合适。

美国鹰破碎机公司制造一种倾斜式颚式破碎机。其传动角大约70°以上。它的特点是低矮，适于井下或移动式破碎机上工作。北京矿冶研究总院与某厂合作生产了几个规格的这种破碎机，其中大为900X1200颚式破碎机。

国内山西某煤矿引进德国WB8/26颚式破碎机。该机置于皮带机上方，借助曲柄连杆机构驱动动颚压碎煤块。实践证明使用效果较好。

以上各项异型破碎机的研制都取得了一定的效果并对国内破碎机行业的发展起到了一定的推动和促进作用。但是，都没能得到大面积推广使用。国内绝大多数制造厂生产的和现场使用的都还是传统复摆颚式破碎机。就近两年国外机械设备展览会上展出的颚式破碎机来看，也都是传统颚式破碎机，没有异型颚式破碎机出现。

国内各厂家所制造的颚式破碎机技术水平相差很悬殊，有少数厂家的产品基本接近世界先进水平，而大多数厂家的产品与世界先进水平相比差距较大。

2.颚式破碎机的发展

综上所述，改善国内颚式破碎机落后的状况，全面提高颚式破碎机技术水平，赶上世界先进水平，创造世界品牌的颚式破碎机是当务之急。

保证颚式破碎机性能的根本因素是动颚有运动特性。这个特性又是借助机构优化设计所得到的。因此，颚式破碎机机构优化设计是保证破碎机有根本方法。

我们与河南红星机械设备有限公司（简称红星）合作开发了颚式破碎机CAD软件，借助其中机构优化设计模块对各种规格的破碎机进行优化设计，得到了动颚运动特性。实践结果表明，破碎机性能有显著提高。该厂山宝牌颚式破碎机销往欧美各大洲以及东南亚各国，产品基本上达到世界先进水平。目前，计算机在国内各厂家已基本普及，但颚式破碎机机构优化设计尚未得到广泛应用。我们相信，在红星实践结果的拉动下，各厂家会积极采用破碎机机构优化设计的好办法。

国内颚式破碎机的机重普遍高于国外同规格的破碎机。减轻机重也是一个重要课题。

颚式破碎机机架占整机重量很大比例（铸造机架占50%、焊接机架占30%）。国外颚式破碎机都是焊接机架，甚至动颚也采用焊接结构。国内前几年掀起一股用铸造机架代替焊接机架的势头，这无疑是一种倒退行为。此外，铸钢是一种高能耗的工艺过程，从节约能源的角度也应大力发展焊接机架。颚式破碎机采用焊接机架是发展方向。

机架结构设计不合理也是使机重增加的重要原因。机架结构设计首先应以受力为依据，在满足强度、刚度的条件下，力求减轻重量。机架前壁载荷主要是由横向筋板所承受。一般情况下，破碎机都不需要加纵向筋板1、2，如图所示。该机侧壁加强筋布置不合理，数量又太多，致使它的机重达7.5t（6同规格破碎机机重为5.5t）。当然，该机过重不完全是由这两个因素所造成。侧壁筋板位置和方向也应根据受力情况而定。

图所示为英国某公司生产的大传动角（负支承）颚式破碎机机架简图。该机架侧壁布置有1,2,3三根筋板，筋板1设置在主轴承侧面，筋板3设置在主轴承后下方，这两块筋之间用筋板2连接起来构成一个"A"形框架。图3所示为该机受力分析。

图中轴承所受力Rmax作用方向为HA,，正是图2侧壁加强筋1的方向。从而说明图2中侧壁筋板布置完全符合受力的要求。

动颚也是破碎机重量较大的零件，而且结构复杂。动颚结构设计也应以动颚受力为依据，在满足强度、刚度要求的条件下，尽量减轻重量。根据动颚受力分析可知，破碎力作用在动颚轴承偏上处，由此往上（头部）受力越来越小。原200X400、400X600颚式破碎机（后者目前尚有多家生产）动颚结构刚好与其受力要求相反，即轴承附近处截面小，越向头部截面越大，而且相差太悬殊。结果导致动颚强度低而重量又很大。这两种破碎机都是在轴承偏上处被折断而损坏。

动颚的加强筋布置方式，也应按上述受力要求设计。已有的颚式破碎机加强筋横向厚度从上到下厚度一样。为符合受力条件，又满足重量轻的要求，可采用变厚度加强筋。即靠上部（头部）的加强筋厚度应小，越往下厚度越大。就是说，改原来矩形加强筋为梯形加强筋，这样会减轻动颚重量又保证有足够的强度。动颚两轴承之间部位的壁厚可适度减薄，借以减轻重量。

此外，应加强机架、动颚有限元的研究，进行动鄂、机架的优化设计，达到机架、动颚重量轻又有高度的可靠性。其它，还有破碎腔、破碎机动力平衡等等都可以借助计算机进行优化设计。总之，应采用现代的设计方法代替原有的常规设计方法。

再者，由于焊接、铸造、热处理工艺等因素也都会对破碎机产生影响。所以，我们应提高设计制造工艺等综合水平以及采用液压调整排料口和液压保险，逐步使国产颚式破碎机达到世界一流水平。