在冶金、化工、建材等工业生产中，有许多场合都需对物料进行碎、磨作业，使物料由大变小、由粗变细，以满足生产要求。碎、磨作业耗能高、耗材高、效率低，长期以来一直是破碎领域的一大难题。据统计，在水泥生产企业，每生产1t水泥所需的电量约35 kWh，其中用于原料破碎与球磨的电耗分别占15%和85%左右。目前应用的球磨机，其效率只有1%-3%．而一般情况下破碎机的效率可达10%以上，与磨机相比，破碎机不但能耗低，而且金属消耗量小，运转维护简单，因此用破碎机部分取代磨机的作业内容，即多碎少磨”已成为粉磨领域所公认的节能降耗途径。
要达到多碎少磨的目的，需要在破碎阶段利用细碎机尽可能降低物料的粒度，使其达到细碎状态。细碎机在水泥生产、选矿、化工等领域早有应用，但目前此类设备在使用性能、维护、能耗等方面仍有若干不尽人意之处，故有很多厂家和科研院所对此极为关注，特别是目前环保、节能、降耗等方面的要求越来越高，因而细碎设备的研究开发日益受到重视。
本文就破碎机的生产、研发及应用现状等进行了系统总结，为今后本领域的研究提供借鉴。
2、破碎机类型
现国内外生产使用的破碎机有多种，从其结构特征及破碎机理来看主要有以下几大类：
(1)颚式破碎机
颚式破碎机由动静两颚板形成破碎腔，工作时物料在动颚板的挤压、剪切作用下破碎。优点是结构简单、管理维修方便、工作安全可靠。缺点是出料粒度大且不均，难以完成细碎功能，虽在破碎领域有广泛应用，但基本是应用于物料的初级破碎。有人在原始颚式破碎机的基础上进行技术改造，形成细颚破，但由于不可改变的结构原因，其性能无根本改变。
(2)锤式破碎机
锤式破碎机是破碎领域应用较广泛的一类机型，尤其是水泥厂等建材厂家，多用此类设备作为最后的破碎手段。其布置形势有立式、卧式，都是利用高速旋转运动的锤头等击打物料，使物料在冲击力的作用下破碎，出料粒度通过篦筛控制。这类设备结构简单、适应性好、破碎比大、投资费用小。但钢耗严重，粉尘大，噪音高。尤其是国产锤头和衬板等易耗材料耐磨性极差，维护费用和故障率较高，并由此导致整条线生产能力下降。
(3)反击式破碎机
这是在破碎领域出现较晚，但发展较快，应用较广泛的一类机型。其结构特征是机内布置有反击板，物料在板锤等作用下高速打到反击板上并弹回，与空中物料碰撞形成二次破碎。该类设备破碎比大、效率高、能耗低、产品粒度均匀，目前己在建材、煤炭、化工及工程等工业部门广泛用于各种物料的中、细碎作业。但使用中需要严格控制最大进料块度。另外，反击板的调节要求高，板锤、反击板等部件磨损较为严重，噪音高，扬尘大。
(4)辊式破碎机
辊式破碎机的基本结构为平行布置两转速相同、转向相反的挤压辊，物料通过两滚间隙时被挤压粉碎。由于挤压力很大，因此成品的平均粒径比其它破碎机均小。优点是结构简单、机体矮、便于安装、调整破碎比方便。缺点是入磨粒度要求高，要达到细碎目的，需布置多对辊进行多级破碎，且能耗高。使用过程中，辊子磨损不均匀，故出料粒度不均匀，故障多，维护不便。目前在选矿、水泥、建材、化工等领域有应用。
(5)普通圆锥破碎机
这是一种主要应用于细碎作业的设备，在选矿、化工等领域应用较广。圆锥破碎机由定锥和偏心动锥构成，内附耐磨衬板。动锥采用不同结构使运动过程中产生不平衡摆动，对两锥间的物料进行挤压、研磨等作用，达到细碎目的。圆锥破碎机可使物料达到很高的细碎程度，但生产率较低，技术要求高，维护费用高。
(6)惯性圆锥破碎机
这也是一类主要应用于细碎作业的设备，在结构上与偏心圆锥破碎机相似，但工作原理有很大区别。惯性圆锥破碎机也由定锥和动锥组成，动锥由激振器带动旋转，激振器旋转时产生惯性力，使动锥绕球面支承的球心做旋摆运动，动锥与传动机构之间无刚性联接。当破碎腔内无物料时，动锥将沿定锥内表面滚动。当破碎腔内有物料时，动锥将沿物料层滚动，在滚动的同时随物料层厚度的变化伴随有强烈脉动冲击，从而对物料进行破碎。该类备具有良好的料层选择性破碎作用，且破碎比大，产品粒度可调，技术指标稳定。但该类设备与其它类型破碎机比较，生产率仍然偏低，且给料粒度要求高。
(7)石打石破碎机
这类破碎机出现较晚，但发展较快，适用于选矿、建材、化工等生产领域。物料在破碎机的顶部被分为两部分：一部分供给转子，由转子提供高速运动的能量：另一部分排放至破碎腔，在转子周围形成瀑落，在此两部分物料重新交汇，通过物料间的相互撞击、摩擦、研磨作用而破碎。该类破碎机由瀑落的物料作为自衬层，保护了易损零部件，且检修方便、维护费用低，但一次性投资大。
上述各类破碎机应用于细碎的以锤破、反击破、圆锥破、石打石破碎为主，其中以圆锥破为主要的细碎设备。
3、国内外高效破碎机的生产及技术状态
国外工业起步早，技术较先进。早在20世纪60年代，国外建材行业入磨物料平均粒径从25-30 mm减小到3-5 mm.在矿山由20-25 mm减小到8-10 mm．它是在一破二破基础上，再增加一级细破实现这一转变的。20世纪80年伐，入磨粒度进一步降到2-3 mm．而这一转变主要是通过细碎机性能的提高实现的。
为了推行“多碎少磨”这一行之有效的先进工艺，国外各种细碎机相继问世。在圆锥破碎机的生产领域，美国诺德伯格(Nordberg)公司的产品性能己得到破碎领域的认可。在反击式破碎机的生产领域，瑞典斯维达拉( Svedala)公司生产的卧轴和立轴反击式破碎机享有盛誉。而德国洪堡(KHD)公司生产的高压辊磨机在世界上处于领先地位，它采用高压粒子间粉碎技术，在材料层上加至少50 MPa的压力达到减小物料粒度的目的。大多数设备用于水泥原材料的细碎，一般情况下，粒度<5 mm的占总量的50%以上，为下道工序球磨节能降耗、提高球磨机的台时处理能力等创造了条件。
20世纪80年代以后，国内细破有了一定发展，但大都以20世纪60-70年代国外产品为蓝本加以改进而成，1990年代后有许多厂家引进和利用国外技术使该类设备又有不少改进和创新，但产品种类、生产能力、性能等都与国外有一定差距。如北京凯特公司，利用美国西蒙斯(SYMONS)技术研究生产的惯性圆锥破碎机，技术比较先进，但国内使用的最大为75 t/h.，洛阳大华矿山机械厂生产的破碎设备主要用于中小企业，现生产的PFL系列立式复合破碎机，产量最大的FTL-1500H型，生产能力90-100 t/h(粒度<3mm的占90%)，而产品粒度最大的PL-1200H型生产能力达145-250 t/h．(粒度<10 mm占60%-90%)．其工作原理为反击破碎，但由于其抛料头合金材料不过关，影响了产品的使用。进口的抛料头合金材料使用130h以上，国内的抛料头合金材料使用几个小时，最多使用十几个小时，虽价格低，但维护工作量大，并影响整个生产线的能力。
4、高效破碎机研究发展趋势
(1)自动化
自动化的设计使破碎机通过微机处理联成一体，以实现破碎、控制、显示系统的最优运作。通过自动控制，操作者可以方便地调节排料口的大小、发现机器故障等，从而保证破碎机优良的工作性能，降低操作及维护费用。如美国的诺德伯格(Nordberg)公司在HP系列圆锥破碎机上已有很好的探索。
(2)大型化
设备的大型化也是减少基建投资及运行费用的有效途径，其大型化发展决定了破碎设备的大型化发展方向。如德国洪堡(KHD)公司的高压辊磨机，处理能力超过1000 t/h．排料粒度<5mm的占50%以上。如此大型化高效的设备为下道球磨工序的节能、降耗、提高球磨机的台时处理能力等创造了条件，为企业增加了效益。
(3)理论研究逐步深入
最近几年，随着计算机等技术的发展，破碎机在设计方法、结构、破碎理论等方面已有很大发展。目前已有许多研究单位采用CAD/CAE技术在破碎设备设计过程中对其进行运动分析、动力分析，从而对设备的结构和性能进行优化。而在破碎理论方面，除了继承传统的面积假说、体积假说和裂缝假说之外，更多的是对破碎能耗。71、破碎机理（如层压破碎机理、撞击和辟裂破碎机理）等进行了较深入的研究。
5、结 语
随着理论研究的深入，设计、制造技术的发展，破碎机从结构形式上有了较大发展，在性能上有了很大提高。鉴于目前“多碎少磨”已成为破碎、粉磨领域的指导原则，发展自动化程度高、效率高、破碎比大、环保节能型细碎机已是必然趋势，且已是相关科研院所的开发研究重点，也必将成为相关厂矿企业发展生产、选购设备的指导原则之一。
相关矿山机械设备：
1、圆锥破碎机
2、雷蒙磨粉机
3、颚式破碎机
