1、MMD型輪齒式破碎機(jī)的全新結(jié)構(gòu)
    MMD型輪齒破碎機(jī)不同于顎式破碎機(jī)平板與平板的擠壓而是輪齒與輪齒的接觸。
    MMD型輪齒破碎機(jī)的全新結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在下述幾點(diǎn)：1.1MMD型輪齒破碎機(jī)的工作原理基于使剪切力直接作用于巖石物料上，使力沿著物料的薄弱易碎部位產(chǎn)生巨大破碎力使其破碎。為實(shí)現(xiàn)此目的，輪齒的齒形和尺寸都應(yīng)符合剪切力作用原則而設(shè)計(jì)為特殊齒形的大齒。這是一個(gè)全新結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)。其齒形設(shè)計(jì)見圖2。
1.2全新結(jié)構(gòu)的第二個(gè)標(biāo)志是物料在兩個(gè)齒之間以及與側(cè)壁梳形板之間排出，所以產(chǎn)品在破碎后受此間隙控制，粒度均勻，不會(huì)產(chǎn)生過大粒度。在給料中或破碎過程中達(dá)到“合格”粒度的物料在機(jī)器中會(huì)很快的被排出，不受破碎作用，不會(huì)“過粉碎”。這樣機(jī)器就具有很好的篩分作用和粒度控制作用。故MMD型破碎機(jī)又可稱為“破碎篩分機(jī)”(SIZER)。
1.3  全新結(jié)構(gòu)的另一個(gè)標(biāo)志是機(jī)器具有一個(gè)突出低矮的機(jī)架。整個(gè)破碎機(jī)結(jié)構(gòu)非常緊湊而簡單。使給料和排料方便，操作維修、更換易損零部件非常方便。MMD型破碎機(jī)能夠?qū)⑺�有�?fù)荷和壓力集中于機(jī)內(nèi)，因此不需要笨重的底盤。從而節(jié)約了空間，降低了制造成本。
    MMD型輪齒機(jī)共有500、625、750、1000、1300和1500mm六個(gè)系列。每個(gè)系列有短箱型、標(biāo)準(zhǔn)箱型和長箱型三種不同工作長度。每一個(gè)規(guī)格的機(jī)器都可選用不同類型輪齒以適應(yīng)不同種類的巖石和不同粒度的要求。為適應(yīng)中小企業(yè)，還開發(fā)了330、400mm和單軸式MMD輪齒式破碎機(jī)。
2、與傳統(tǒng)破碎機(jī)的比較
2.1破碎理論
    對礦物的破碎，長久以來人們的思想是這樣一種概念：即通過對物料施加壓力使物料產(chǎn)生變形。當(dāng)這一變形所吸收的能量足以克服物料原子間的結(jié)合力時(shí)便產(chǎn)生原子間的位移，微觀上稱為晶格位移，在宏觀上表現(xiàn)為裂碎，從而達(dá)到破碎物料的目的。在有目的地破碎物料的歷史過程中人們陸續(xù)開發(fā)出各種各樣的機(jī)械破碎設(shè)備裝置，如顎式破碎機(jī)、反擊式破碎和錘式破碎機(jī)，至今還沿用著這些傳統(tǒng)的破碎設(shè)備。破碎的基礎(chǔ)理論并未發(fā)生變化。
隨著人們對材料性能研究的不斷深入以及測試試驗(yàn)手段的不斷完善，逐步建立現(xiàn)代材料力學(xué)科學(xué)，人們對材料性質(zhì)和性能的認(rèn)識發(fā)生了很大的變化。例如利用現(xiàn)代測試技術(shù)對礦石這種典型的脆性材料經(jīng)過力學(xué)分析，人們發(fā)現(xiàn)巖石承受壓力破壞的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其承受剪切力破壞的能力。經(jīng)測試，巖石的極限壓應(yīng)力是極限剪應(yīng)力的6-10倍，是極限拉應(yīng)力的2-4倍。就是說長期以來人們想破碎巖石是擠壓的方法，很少采用更為合理的剪切，拉伸等方法，而MMD輪齒式破碎機(jī)是基于巖石的剪切破壞原理而設(shè)計(jì)的，也就是說通過給巖石施加一個(gè)剪切力使巖石承受剪切力和由剪切力產(chǎn)生的彎曲扭矩從而使巖石被剪斷或折斷。另一種重要的原因是大部分巖石承受剪切力和由剪切力產(chǎn)生的彎曲扭矩從而使巖石被剪斷或折斷。另一種重要的原因是大部分巖石本身存在晶格缺陷和紋理缺陷，使得當(dāng)巖石在承受剪切力時(shí)極易沿缺陷、紋理、節(jié)面等方向斷裂。所以我們說首先是MMD輪齒式破碎機(jī)在破碎理論上產(chǎn)生了突破，然后才能在性能上表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢。
2.2 與傳統(tǒng)破碎機(jī)的比較
    傳統(tǒng)破碎機(jī)如旋回破碎機(jī)和顎式破碎機(jī)是靠工作部件運(yùn)動(dòng)時(shí)施加于被破碎物料上的沖擊壓力實(shí)現(xiàn)破碎的。反擊式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)是靠兩個(gè)直徑很大的輥?zhàn)訉ξ锪系臄D壓和碾磨作用而工作。其中旋回破碎機(jī)和顎式破碎機(jī)工作時(shí)巋須對物料施加非常大的破碎力，因而機(jī)器笨重，效率較低，能耗較高。對輥破碎機(jī)是不能用于粗碎和第二段破碎作業(yè)的，因其咬合礦石物料能力受限制，多用于細(xì)碎、產(chǎn)量低、輥表面磨損極為嚴(yán)重。反擊式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)由于高速回轉(zhuǎn)，錘頭與打擊板與物料高速撞擊而產(chǎn)生強(qiáng)烈的磨損。所有上述傳統(tǒng)的破碎機(jī)的共同缺點(diǎn)是高的能量消耗，低的處理能力、強(qiáng)烈的磨損、大而笨重的機(jī)體都限制了大型化的發(fā)展。從工藝性能上講，其最終產(chǎn)品粒度、形狀和粉末生成率都難以控制。
    MMD輪齒破碎機(jī)單機(jī)處理礦石能力比傳統(tǒng)破碎機(jī)高出1-5倍，占地面積僅為1/2 - 1/5，設(shè)備高度僅為1/3 - 1/7。可更換的齒套和齒尖更大大降低磨損。這一系列特點(diǎn)，使MMD輪齒破碎機(jī)顯示出眾多的優(yōu)越性。其最大機(jī)型的最大給料尺寸可達(dá)1800mm，小時(shí)生產(chǎn)能力可達(dá)8000 - 14000噸。
2.3  破碎機(jī)工藝性能比較
    1)產(chǎn)品粒度比較：
    以MMD - 750型4齒式破碎機(jī)與PX2910/170旋回破碎機(jī)，1500×2100單襯板顎式破碎機(jī)為例進(jìn)行比較。當(dāng)處理能力為lOOOt/n時(shí)
    旋回破碎機(jī)：當(dāng)量排料口為170mm，產(chǎn)品中+170mm約占15%，最大產(chǎn)品粒度為265mm，- 25mm粒度占35%；
    顎式破碎機(jī)：當(dāng)量排料口為300mm，最大產(chǎn)品粒度為500mm，+170mm粒徑約占30%，- 25mm粒級含量占40%；
    MMD破碎機(jī)：+170mm粒級含量約占5%，最大產(chǎn)品粒度為180mm，- 25mm粒級含量約占18%。由此可見，MMD破碎機(jī)過大顆粒比上述兩種破碎機(jī)分別少10%和25%。過細(xì)粉末率分別少17%和23%。
    2)單產(chǎn)能耗比較：
    經(jīng)計(jì)算，旋回破碎機(jī)單產(chǎn)能耗為0. 38Kwh/t，顎式破碎機(jī)為0.66Kwh/t，而MMD破碎機(jī)僅為0.  22Kwh/t (750型)，與之比較MMD節(jié)能比它們?yōu)?0%和65%。
    3)易損件利用率比較：
    旋回破碎機(jī)的定錐襯板和動(dòng)錐襯板往往是在排料口磨損劇烈，而報(bào)廢被磨部分的重量僅為總易損件重量的1-5%，也就是說利用率僅為1-5%。顎式破碎機(jī)高度相對于旋回破碎機(jī)要低，故其易損件利用率高于旋回式，據(jù)統(tǒng)計(jì)約為5-10%。錘式破碎機(jī)的錘頭、對輥破碎機(jī)的輥套利用率也不會(huì)超過20%。而MMD破碎機(jī)因?yàn)樗鼈兊凝X牙、齒套均更換，故其利用率為最高，達(dá)50%以上。
3、MMD輪齒破碎機(jī)工作原理和性能特點(diǎn)：
3.1  設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，體積小
    MMD輪齒破碎機(jī)的工作原理是在兩個(gè)相對轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上安裝有破碎齒，兩個(gè)軸上的扭矩傳遞到破碎齒上，破碎齒對物料施加作用力使其破碎。MMD輪齒破碎機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)采用齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)及液力偶合器消除過載負(fù)荷的方式，因此其機(jī)架、傳動(dòng)零件結(jié)構(gòu)簡單，高度低、重量小、安裝、搬運(yùn)、維修方便。表1是外型尺寸比較。
3.2  運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低
    由于MMD輪齒破碎機(jī)僅靠作用在兩個(gè)齒輥上的剪切力破碎物料，其反作用力作用于機(jī)架上形成內(nèi)力，因此除設(shè)備自身的重力外，對基礎(chǔ)的附加動(dòng)負(fù)荷僅為物料破碎時(shí)產(chǎn)生的平衡的沖擊力和低速旋轉(zhuǎn)的破碎軸的壓力不平衡產(chǎn)生的離心力。事實(shí)上這二種力非常小，因此支承破碎機(jī)的基礎(chǔ)所承受的附加動(dòng)荷非常小。
    MMD破碎機(jī)齒輥的轉(zhuǎn)速相對較低，由破碎軸的動(dòng)不平衡產(chǎn)生的對破碎軸軸承的附加動(dòng)載荷與反擊式和錘式破碎機(jī)相比很低。因此軸承的壽命和軸的疲勞壽命大大提高。而且由于滾齒式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速相對較低，其機(jī)械振動(dòng)狀況明顯優(yōu)于反擊式破碎機(jī)。工作時(shí)其粉塵小、噪音低。
3.3  有效控制輸出粒度，磨損量小
    在MMD破碎機(jī)工作時(shí)，物料經(jīng)破碎齒第一次破碎及第二次破碎后，經(jīng)破碎機(jī)齒與齒之間以及破碎齒與側(cè)梳齒之間排出。產(chǎn)品的粒度受此間隙的控制不會(huì)排出過大粒度的礦石。
    給料中小于輸出粒度的物料進(jìn)入破碎機(jī)后將不會(huì)進(jìn)一步破碎而是直接被排出，只有大于合格粒級的物料才被破碎。顯示出良好的篩分作用和粒度控制能力。
    在物料破碎過程中，MMD破碎機(jī)的破碎方式為剪切破碎，其所需的作用力較小，再加上它的篩分作用僅破碎需要破碎的礦石，因此所消耗的能量最低。
    MMD破碎機(jī)磨損小的原因是在輥齒之間允許小尺寸物料直接通過機(jī)器落下，這就減少了磨損。
3.4  機(jī)器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，維護(hù)量小
    MMD破碎機(jī)與傳統(tǒng)破碎機(jī)相比結(jié)構(gòu)要簡單的多，傳動(dòng)系統(tǒng)包括減速器，液力偶合器及變頻電機(jī)均為成熟技術(shù)，部件的可靠性高。主要工作輪齒已在世界各國注冊專利，輪齒的可靠性與耐磨性已得到各國的驗(yàn)證。
    由于剪切力要遠(yuǎn)小于擠壓力，因此其需要維修更換的零部件重量就小得多。
3.5  保護(hù)功能完善，故障排出時(shí)間短
    MMD破碎機(jī)除了具備液力偶合器消除沖擊負(fù)荷的保護(hù)功能外，還具有一級自動(dòng)失速保護(hù)，其保護(hù)原理為：當(dāng)有鐵塊或其他不可破碎的物料進(jìn)入破碎腔內(nèi)對，破碎軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，失速保護(hù)裝置拾取停止信號后給主電機(jī)接觸器發(fā)送信號使主電機(jī)在設(shè)定的很短時(shí)間內(nèi)停止。此時(shí)給料系統(tǒng)停止給料，然后可設(shè)定自動(dòng)或手動(dòng)反轉(zhuǎn)電機(jī)使破碎軸反向旋轉(zhuǎn)，破碎機(jī)內(nèi)的物料被排出，停車后將異物清除，然后正常運(yùn)轉(zhuǎn)破碎機(jī)。
3.6  重要部件和突出的技術(shù)性能
    1)驅(qū)動(dòng)裝置有兩種：單輪軸驅(qū)動(dòng)和雙輪軸驅(qū)動(dòng)。原動(dòng)力可采用三相異步電機(jī)或液壓電機(jī)；
    2)液體聯(lián)軸節(jié)可使傳動(dòng)平穩(wěn)并有過載保護(hù)作用；
    3)獨(dú)特的齒輪箱設(shè)計(jì)，既要傳送大的動(dòng)力又有足夠長的壽命。MMD專用齒輪箱的使用壽命大于2萬小時(shí)；
    4)箱體可分為短箱、標(biāo)準(zhǔn)箱和長箱三種。在箱體的側(cè)壁設(shè)有耐磨板和梳形板，梳形板的形狀與齒牙形狀相匹配，材質(zhì)與齒牙相同。
    5)輪齒是破碎機(jī)關(guān)鍵的工作部件，齒牙的形狀和數(shù)量對機(jī)器工藝參數(shù)有著重要的影響。粗碎用的破碎機(jī)采用3齒、4齒和6齒式結(jié)構(gòu)。齒牙可做成整體形和套齒兩類，齒套可分標(biāo)準(zhǔn)型和重型兩種，其材質(zhì)為MMD公司研制的專用耐磨材料。對于第二段破碎用的齒牙，可采用弓形鑄造齒牙板。
    6)破碎砧是為了嚴(yán)格控制產(chǎn)品粒度而安裝的。破碎機(jī)工作時(shí)，物料從機(jī)器進(jìn)入破碎腔（箱體）中，給料中含有合格粒級的產(chǎn)品迅速通過齒牙間隙和梳形板間隙排出，大塊的物料被旋轉(zhuǎn)的輪齒對夾住，受沖擊剪切和沖擊拉伸而破碎。破碎后合格產(chǎn)品快速排出，尚余有小部分不合格產(chǎn)品，在破碎砧處最終得到粉碎。大齒牙式輪齒破碎機(jī)，兩根輪齒軸要相向旋轉(zhuǎn)。細(xì)齒牙、方形齒牙板破碎機(jī)可以相向或相反運(yùn)動(dòng)。
4、MMD破碎機(jī)的應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)效益
4.1  自第一臺MMD破碎機(jī)問世以來，至今已有2100多臺機(jī)器在世界60多個(gè)國家得到應(yīng)用。其中煤炭工業(yè)占50%，金屬礦山占12%，石灰石占14%，非金屬占9%，石料占6%，化工原料占4%。
4.2  中國自1991年以來，已有50多臺破碎機(jī)分別應(yīng)用于安太堡煤礦，大同煤礦，盤江老屋礦和準(zhǔn)格爾煤礦并得到用戶好評。
4.3MMD破碎機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況
    1)金屬礦山：MMD型破碎機(jī)在鈾礦、金礦和含金礬土礦、鎳礦、銅礦、鉛鋅礦等金屬礦山都有大量的應(yīng)用；
    2)煤礦是最大的用戶，約占總數(shù)的500/0，在中國主要集中在新建大型煤礦使用；
    3)石料：碎石業(yè)更適合于使用MMD機(jī)器，特別是移動(dòng)式破碎機(jī)更適合于石料開采，在英國、澳大利亞都采用MMD - 750輪胎車牽引全移動(dòng)式破碎機(jī)；
    4)水泥工業(yè)：水泥廠采用MMD破碎機(jī)很普遍；
    5)非金屬礦：MMD型破碎機(jī)對重質(zhì)碳酸鈣、粘土礦、石膏礦等物料的破碎更適合，它不存在堵塞給料口和排料口的問題；
    6)市政工程：MMD破碎機(jī)還可以用來加工城市的廢料和垃圾以及各種難碎的物料如玻璃、舊輪胎等。
4.4  經(jīng)濟(jì)效益淺析
    由上述MMD破碎機(jī)的突出優(yōu)越性必然給破碎工廠設(shè)計(jì)，生產(chǎn)、管理和維護(hù)帶來積極有利的影響，帶來環(huán)保節(jié)能的效果，還可以帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益，特別表現(xiàn)在：廠房高度小、面積少、輔助設(shè)備的簡化、大幅度降低基建費(fèi)用、運(yùn)轉(zhuǎn)維修費(fèi)用、人工費(fèi)用、易損件消耗和動(dòng)力消耗費(fèi)用。給用戶帶來的經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。
5、結(jié)論
    1)目前中國的礦山工業(yè)相對還較為落后，使用設(shè)備大多是傳統(tǒng)設(shè)備，引進(jìn)一些新設(shè)備、新理念，無疑會(huì)推動(dòng)礦山工業(yè)的發(fā)展和粉體工業(yè)的發(fā)展。
    2) MMD破碎機(jī)是一種新型環(huán)保節(jié)能高效破碎機(jī)。由于其工作原理突破了傳統(tǒng)破碎理論，帶來了一系列綜合性能優(yōu)點(diǎn)，值得大家學(xué)習(xí)借鑒。
    3)目前MMD破碎機(jī)造價(jià)較高。能不能加快國產(chǎn)化步伐，加大使用國產(chǎn)零部件比例，使更多的中國用戶能接受它、應(yīng)用它，是一個(gè)值得探討的問題。