1、前言
    天鐵集團石灰石礦現有一套完整的顎式破碎石料生產線，經過30多年的運行生產存在一些問題，如：顎式破碎機的主要工作部分——襯板．在破碎過程中要受到強烈的磨損，盡管采用耐磨的錳鋼制造，磨損也相當快；破碎機在工作過程中給料口上料、破碎過程以及卸料將會產生大量的粉塵，不僅污染環境，對原料本身也是一種損耗，對周圍居民及工人的健康極為有害，同時也會加快設備的磨損，并使產品質量下降。因此，依據顎式破碎機的工作原理和現場工作的特點，找出問題存在的原因，形成顎式破碎機的改進優化的理論基礎，進而得到相應的解決方法。
2、顎式破碎機的基本結構
2.1顎式破碎機的工作原理
    顎式破碎機是利用兩顎板對物料的擠壓和彎曲作用，粗碎或中碎各種硬度物料的破碎機械。其破碎機構由固定顎板和可動顎板組成，當兩顎板靠近時物料即被破碎，當兩顎板離開時小于排料口的料塊由底部排出。它的破碎動作是間歇進行的。
    工作方式為曲動擠壓型，其工作原理是：電動機驅動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動，當動顎上升時肘板與動顎間夾角變大，從而推動動顎板向固定顎板接近，與其同時物料被壓碎或劈碎，達到破碎的目的；當動顎下行時，肘板與動顎夾角變小，動顎板在拉桿，彈簧的作用下，離開固定顎板，此時已破碎物料從破碎腔下口排出。隨著電動機連續轉動而破碎機動顎作周期運動壓碎和排泄物料，實現批量生產。
2.2顎式破碎機結構剖面圖見圖l。
2.2,1機架
    機架是上下開口的四壁剛性框架，用作支撐偏心軸并承受破碎物料的反作用力，要求有足夠的強度和剛度，一般用鑄鋼整體鑄造，小型機也可用優質鑄鐵代替鑄鋼。大型機的機架需分段鑄成，再用螺栓牢固鏈接成整體，鑄造工藝復雜。自制小型顎式破碎機的機架也可用厚鋼板焊接而成，但剛度較差。
2.2.2顎板和側護板
    定顎和動顎都由顎床和顎板組成，顎板是工作部分，用螺栓和楔鐵固定在顎床上。定顎的顎床就是機架前壁，動顎顎床懸掛在周上，要有足夠的強度和剛度，以承受破碎反力，因而大多是鑄鋼或鑄鐵件。
2,2.3傳動件
    偏心軸是破碎機的主軸，受有巨大的彎扭力，采用高碳鋼制造。偏心部分需精加工、熱處理、軸承襯瓦用巴氏合金澆注。偏心軸一端裝帶輪，另一端裝飛輪。
2.2.4調節裝置
  調節裝置有楔塊式，墊板式和液壓式等，一般采用楔塊式，由前后兩塊楔塊組成，前楔塊可前后移動，頂住后推板；后楔塊為調節楔，可上下移動，兩楔塊的斜面倒向貼合，由螺桿使后楔塊上下移動而調節出料口大小。
2.2.5飛輪
顎式破碎機的飛輪用以存儲動顎空行程時的能量，使機械的工作負荷趨于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。飛輪常以鑄鐵或鑄鋼制造，小型機的飛輪常制成整體式。飛輪制造，安裝時要注意靜平衡。
2.2.6潤滑裝置
  偏心軸軸承通常采用集中循環潤滑。心軸和推力板的支撐面一般采用潤滑脂通過手動油槍給油。動顎的擺角很小，使心軸與軸瓦之間潤滑困難，常在軸瓦底部開若干軸向油溝，中間開一環向油槽使之連通，再用油泵強制注入干黃油進行潤滑。
3、顎式破碎機現存問題和解決方法
3.1破碎機襯板使用壽命短
3.1.1破碎機襯板壽命減少的原因分析
    依據破碎機的基本結構和工作原理，我們首先分析造成襯板壽命減少和影響破碎效率的原因。見圖2機構簡圖，能直觀地分析出具體原因。
    圖2中四桿機構中AB曲柄為破碎機偏心軸，BD連桿為破碎機動顎，CD搖桿為破碎機肘板，EF為破碎機定顎。增大曲柄AB的長度，將增大破碎動顎上各點的水平行程值，從而提高破碎機生產能力，但另一方面也會增加破碎機功耗，惡化破碎腔受力狀況。減小A點相對于E點的高度（減小懸掛高度h），可增大動顎上各點的水平行程，減小破碎機高度，減輕破碎機重量，減小動顎上各點行程特性系數，從而大大提高破碎機工作性能。減小連桿長度則有利于增大動顎下端水平行程，減小行程特性系數，對提高生產能力和延長顎板使用壽命都是極為有利的。但過短的連桿給機架結構設計帶來困難并使動顎受力惡化。連桿傾角對應于破碎腔嚙角，減小破碎腔嚙角有利于提高破碎機產量，改善破碎作用力并有利于采用新的破碎原理（如層壓破碎原理）。但嚙角過小，將使破碎機高度增大，機重增加，機架長度加長。傳動角的大小對破碎機性能影響很大，增大傳動角有利于改善破碎機受力，提高散體物料破碎力，但同時也會減小動顎下端水平行程，增加垂直行程，從而加大動顎襯板磨損，減小襯板壽命。
3.1.2破碎機襯板的改進
    經過分析我們可以從以下幾方面對襯板進行改進，具體如下。
(l)每塊動顎襯板和定顎襯板的中、上部位把原來三角形的條形齒改變為一個個獨立的圓錐形齒，利用這樣的襯板工作時，由于減少了襯板與石塊擠壓時的受力面積，從而增大了襯板對石塊的壓強。同時相應的使偏心軸的抗力降低。最大的優點是能夠減少斷軸、軸承損塊、機體斷裂等等惡性事故的發生。
(2)定板原有厚度為70 mm，增加到140 mm，襯板加厚后顎式破碎機動板與定板的夾角減少了20，破碎效率提高了12%，襯板的磨損區域上升了300 mm，下料中心離開機體70 mm．在下料漏斗的中心線上，同時也減少了對下料漏斗襯板的磨損。
(3)改子母板，如圖3a、b所示，在定板增加厚度的基礎上將定板進行剖分改成子母板。子板處于磨損位置，母板處于非磨損位置。子板磨損后，母板不動，僅更換子板即可。在子母板的設計中應盡量加大a角的角度，以便于子板與母板之間的定位，a角一般在1000～1200之間。
3.2顎式破碎機除塵改進
3.2.1對于破碎機產塵點（塵源）的分析
  破碎機產塵源主要包括加料口、卸料口及溜槽。其工作時，大塊原石料被擠壓、撞擊、破碎，后經溜槽溜到下面的膠帶輸送機上。這個過程將產生大量粉塵，其濃度高達500 mg/m3~2000 mg/m3。粉塵在塵源處產生后，在環境中的氣流帶動下，向塵源周圍擴散，形成粉塵污染。
3.2.2加料口產塵分析
    因為我礦顎式破碎機不是全封閉密閉式。破碎機工作時，石料被擠壓、撞擊，石粉間隙中的空氣被擠壓而向外高速運動，帶動粉塵一起逸出，瞬間揚起大量粉塵。含塵氣流通過溜槽向下排出（少部分）或通過加料口向上排出（大部分），使加料口周圍產生高濃度的粉塵。
3.2.3卸料口產塵分析
    石料破碎后，經溜槽排到破碎機下部的受料設備（膠帶輸送機）上，由于給料口與卸料口之間有一落差，石粉流與周圍空氣產生剪切作用，空氣被卷進物料流中，石粉流逐漸擴散，相互的卷吸作用使粉塵不斷地向外飛揚；同時，輸送機的膠帶有一運動速度，石粉流與膠帶面的沖擊，瞬間在卸料口揚起粉塵，并向四周飛揚。
3.2.4  破碎機粉塵擴散控制的方法
(1)密閉控制將產塵點用密封罩封住，盡量使粉塵不大范圍擴散。
(2)消除高度勢能差搬運設備的料斗、防護罩、溜槽等因粉料落差所產生的高度勢能差，是產生粉塵外溢飛揚的主要原因，應盡量減少落差，減少溜槽滑槽的傾角，有些密閉室最好造成負壓，這樣才有利于粉塵的收集。
(3)濕法除塵和排風除塵根據粉塵產生的原因，可以分別制定控制塵源的對策：在加料口和膠帶轉運點處設置噴霧裝置，并要控制水量加濕石料，可較大地降低破碎車間內轉載點的粉塵污染；當轉載點特別是輸料地下建筑通風不良時，應采用離心風機，強制通風，加強排塵風速、風量；當膠帶運轉產生粉塵時，采用布袋除塵器負壓排風控制塵源。
4、結束語
    通過對顎式破碎機襯板的改進，延長了其使用壽命，大大減少了維修的T作量從而提高了生產效率，為石灰石礦的穩定高產奠定了基礎。采用綜合的除塵治理方式，大大改善了工作環境，保證了安全生產和現場操作人員的身體健康，通過改進和必要的措施為石灰石礦創造了一定的社會效益和經濟效益。