锤式破碎机

锤式破碎机

1 概述

锤式破碎机是利用高速回转的锤头冲击物料，使其沿自然裂隙、层理面和节理面等脆弱部分而破碎的一种机械。

3.1.1 锤式破碎机的工作原理及应用

锤式破碎机的基本结构和破碎原理如图3.1所示。主轴上用键固装转子2，在转子上挂装锤头3，锤头尺寸和形状是根据破碎机规格和物料粒度决定的。主轴、转盘、锤头组成的回转体称为转子。机架1内固装有破碎板4和篦条筛5。

图3.1 锤式破碎机的结构示意图

1—机架；2—转子；3—锤头；4—破碎板；5—篦条筛

物料进入破碎机中，受到高速回转的锤头冲击而破碎。物料从锤头处获得动能，以高速冲向破碎板4而被第二次破碎。粒度小的物料从篦条筛排出，粒度大的物料在篦条筛上再经锤头冲击、研磨、铣削而破碎。合格粒度由篦条筛排出。锤式破碎机适用于破碎脆性、中硬、含水量不大的物料，在建材、化工、电力、矿业、冶金等工业部门广泛用来破碎石灰石、煤、页岩、石膏、白垩、石棉矿石、焦炭等。

3.1.2 锤式破碎机的类型

锤式破碎机结构类型很多，按回转轴的数目不同可分为单转子式和双转子式；按锤头的排数分为单排式和多排式；按转子回转方向分为不可逆式和可逆式；按锤头装置的方式可分为固定锤式和活动锤式（固定锤式仅用于物料的细磨（锤磨机））。锤式破碎机类型见图3.2所示。

图3.2 锤式破碎机分类图

3.1.3 锤式破碎机的优缺点

锤式破碎机优点是：破碎比大（一般为10～25，高者达50），生产能力高，产品均匀，过粉碎现象少，单位产品能耗低，结构简单，设备质量轻，操作维护容易等。

锤式破碎机缺点：锤头和篦条筛磨损快，检修和找平衡时间长，当破碎硬质物料，磨损更快；破碎粘湿物料时，易堵塞篦条筛缝，为此容易造成停机（物料的含水量不应超过10%）。

锤式破碎机的规格用转子直径D(mm)和转子长度L（mm）来表示。D是指锤头端部所绘出的圆周直径，L是指沿轴向排列的锤头有效工作长度。例如 1000×800的锤式破碎机，D=1000mm、L=800mm。

3.2 锤式破碎机的构造及主要零部件

3.2.1 锤式破碎机的构造

图3.3为我国生产的 1600×1600单转子、不可逆、多排、铰接锤头的锤式破碎机。该机器由传动装置、转子、篦条筛和机架等部分组成。

图3.3 1600×1600锤式破碎机

1—弹性联轴器；2—球面调心滚柱轴承；3—轴承座；4—销轴；5—销轴套；6—锤头；7—检查门；8—主轴；9—间隔套；10—圆盘；11—飞轮；

12—破碎板；13—横轴；14—篦条筛；15—下机架；16—上机架

电动机通过弹性联轴器1直接带动主轴8旋转，主轴转速为600r/min。主轴通过球面调心滚柱轴承2安装在机架两侧的轴承座中。轴承采用干油润滑。

为了避免破碎大块物料时，锤头的速度损失不致过大和减小电动机的尖峰负荷，在主轴的一端装有飞轮11。

锤式破碎机的机架是用钢板焊成箱形结构。机架沿转子中心线分成上机架16和下机架15两部分，彼此用螺栓固装在一起。上机架上方有给料口，机体内壁镶有锰钢衬板。下机架直接安装在混凝土基础上。为了便于检修、调整和更换篦条筛，下机体的前后两面均开有一个检修孔。为了检修、更换锤头方便，两侧壁也对称地开有检修孔。

转子是由主轴8、圆盘10、锤头6等零件组成。主轴上装有11个圆盘，并用键与轴刚性地连接在一起。圆盘间装有间隔套9，为了防止圆盘的轴向串动，两端用圆螺母固定。圆盘上销轴4将锤头6分四排悬挂在圆盘之间，销轴贯穿了所有圆盘，两端用圆螺母固定。每根销轴上装有10个锤头，锤头总数为40个。圆盘上还配有第二组轴孔，当锤头磨损20mm后，可将锤头及销轴移到第二组孔安装，继续进行破碎工作。

篦条筛装在转子下方，它由弧形筛架和篦条组成。弧形筛架14的两端都悬挂在横轴上，横轴通过吊环螺栓悬挂在机架外侧的凸台上。调节吊环螺栓的上下位置可以改变锤头端部与筛板表面的间隙大小（在20mm以内）。

1600×1600单转子锤式破碎机的生产能力为300t/h，进料块尺寸不大于

350mm，出料粒度小于25mm，转子转速为585r/min，电动机功率为480kW。

3.2.2 锤式破碎机主要零部件

锤式破碎机的主要零部件有锤头、转子、篦条筛、内壁衬板、机架等。其中以锤头和篦条为常更换件，并在破碎过程中起主要作用。

(1) 锤头

锤头是锤式破碎机的主要工作零件。锤头的质量、形状和材质对破碎机的生产能力有很大影响。锤头动能的大小与锤头质量成正比，动能越大，即锤头质量愈大，破碎效率愈高，能耗也愈大。因此，要根据不同的进料块尺寸来选择适当的锤头质量，由几千克到一百多千克。锤头的耐磨性是其主要质量指标，提高锤头的耐磨性，可缩短锤式破碎机的检修停车时间，从而提高锤式破碎机利用率和减少维护费用。常用的锤头形式如图3.4所示。

图3.4 常用锤头形状

（a)、（b）、(c) 轻型锤头；(d) 中型锤头；(e)、(f) 重型锤头

图中的(a)、(b)、(c)是轻型锤头，质量通常为3.5～15kg，多用来破碎粒度为100～200mm的软质和中等硬度物料，其中（a）、(b)两种两端带孔，磨损后可以调换使用4次，而（c）只能调换使用2次。图中的(d)为中型锤头，质量为

30～60kg，用来破碎800～1000mm的中等硬度物料。图中(e)和(f)是重型锤头，质量为50～120kg，主要用来破碎大块坚硬物料。

锤头用高碳钢锻造或铸造，也可用高锰钢铸造。为了提高耐磨性，采用高锰低合金钢ZG30MnSiTi，有的在锤头工作表面堆焊一层硬质合金。近年来有的用高铬铸铁锤头复合铸造，即锤柄采用ZG310～570钢，而锤头采用高铬铸铁，其耐磨性比高锰钢锤头提高数倍。

(2) 转子

锤式破碎机的转子由主轴、一组转子圆盘（或三角形、多角形挂锤体）和锤头组成。

主轴是破碎机支承转子的主要零件，冲击力由它来承受。因此，要求主轴的材质具有较高强度和韧性，如用37SiMn2MoV合金钢锻造而成。主轴断面为圆形，最大直径为280mm，轴承处为200mm。锤架用60mm宽的平键与轴连接。有的主轴断面为正方形，锤架活套在主轴上，不用平键连接。

圆盘（即锤架）是用来悬挂锤头的。破碎机在运转时，锤架与物料接触，而造成磨损，所以，选择的材料要具有一定的耐磨性，并具有较好的焊接性能，局部出现磨损时，可进行补焊。

整个转子是在高速旋转下工作，为了使它正常工作，在更换新锤头或新设计转子时，要对转子作静平衡和动平衡试验。

图3.5 篦条筛

1—筛架；2—篦条；3—穿杆；4—套管(3) 篦条筛

篦条筛由篦条、筛架、扁钢压板等组成（图3.5示）。篦条筛的筛格间隙应从里向外扩展，以便使破碎了的产品能尽快排出。为了有利于物料的破碎和排出。篦条的工作表面安装成朝转子回转方向向下倾斜一定角度。

1600×1600锤式破碎机的篦条筛由两块组成，图3.5所示为其中的一块的构造。篦条筛由筛架1和篦条2组成。筛架用两块40mm厚的钢板由穿杆3和套管4连接起来。在筛架上制有三角形和方形的孔，篦条安装在此孔中。在篦条筛进料端，安装了三根断面较大的矩形篦条，以承受大块物料所给予较大的冲击力。

篦条有三角形、梯形断面等（如图3.6所示）。

图中(a)为三角形篦条，这种篦条间隙是大角度放射形，物料容易通过，不易产生堵塞现象。但其坚固耐用性较差，篦条容易折断，间隙易被磨大，使破碎产品粒度变粗；图中（b）所示为梯形截面的篦条，这种篦条坚固耐用，篦条间隙不易被磨大，但容易被潮湿物料堵塞。篦条常采用锰钢铸成。

（4）安全装置

金属物对破碎机是极大的威胁，为了防止金属物进入破碎机内造成事故，一般破碎机都有安全装置。锤式破碎机的安全装置如图3.7所示。在破碎机的主轴1上装有安全铜套2，皮带轮3套在铜套上，铜套与皮带轮则用安全销4连接。当破碎机内进入金属物或过负荷时，安全销即被剪断而起到保护作用。

图3.6 篦条