天铁集团石灰石矿现有一套完整的颚式破碎石料生产线，经过30多年的运行生产存在一些问题，如：颚式破碎机的主要工作部分——衬板．在破碎过程中要受到强烈的磨损，尽管采用耐磨的锰钢制造，磨损也相当快；破碎机在工作过程中给料口上料、破碎过程以及卸料将会产生大量的粉尘，不仅污染环境，对原料本身也是一种损耗，对周围居民及工人的健康极为有害，同时也会加快设备的磨损，并使产品质量下降。因此，依据颚式破碎机的工作原理和现场工作的特点，找出问题存在的原因，形成颚式破碎机的改进优化的理论基础，进而得到相应的解决方法。
2、颚式破碎机的基本结构
2.1颚式破碎机的工作原理
颚式破碎机是利用两颚板对物料的挤压和弯曲作用，粗碎或中碎各种硬度物料的破碎机械。其破碎机构由固定颚板和可动颚板组成，当两颚板靠近时物料即被破碎，当两颚板离开时小于排料口的料块由底部排出。它的破碎动作是间歇进行的。
工作方式为曲动挤压型，其工作原理是：电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴使动颚上下运动，当动颚上升时肘板与动颚间夹角变大，从而推动动颚板向固定颚板接近，与其同时物料被压碎或劈碎，达到破碎的目的；当动颚下行时，肘板与动颚夹角变小，动颚板在拉杆，弹簧的作用下，离开固定颚板，此时已破碎物料从破碎腔下口排出。随着电动机连续转动而破碎机动颚作周期运动压碎和排泄物料，实现批量生产。
2.2颚式破碎机结构剖面图见图l。
2.2,1机架
机架是上下开口的四壁刚性框架，用作支撑偏心轴并承受破碎物料的反作用力，要求有足够的强度和刚度，一般用铸钢整体铸造，小型机也可用优质铸铁代替铸钢。大型机的机架需分段铸成，再用螺栓牢固链接成整体，铸造工艺复杂。自制小型颚式破碎机的机架也可用厚钢板焊接而成，但刚度较差。
2.2.2颚板和侧护板
定颚和动颚都由颚床和颚板组成，颚板是工作部分，用螺栓和楔铁固定在颚床上。定颚的颚床就是机架前壁，动颚颚床悬挂在周上，要有足够的强度和刚度，以承受破碎反力，因而大多是铸钢或铸铁件。
2,2.3传动件
偏心轴是破碎机的主轴，受有巨大的弯扭力，采用高碳钢制造。偏心部分需精加工、热处理、轴承衬瓦用巴氏合金浇注。偏心轴一端装带轮，另一端装飞轮。
2.2.4调节装置
调节装置有楔块式，垫板式和液压式等，一般采用楔块式，由前后两块楔块组成，前楔块可前后移动，顶住后推板；后楔块为调节楔，可上下移动，两楔块的斜面倒向贴合，由螺杆使后楔块上下移动而调节出料口大小。
2.2.5飞轮
颚式破碎机的飞轮用以存储动颚空行程时的能量，使机械的工作负荷趋于均匀。带轮也起着飞轮的作用。飞轮常以铸铁或铸钢制造，小型机的飞轮常制成整体式。飞轮制造，安装时要注意静平衡。
2.2.6润滑装置
偏心轴轴承通常采用集中循环润滑。心轴和推力板的支撑面一般采用润滑脂通过手动油枪给油。动颚的摆角很小，使心轴与轴瓦之间润滑困难，常在轴瓦底部开若干轴向油沟，中间开一环向油槽使之连通，再用油泵强制注入干黄油进行润滑。
3、颚式破碎机现存问题和解决方法
3.1破碎机衬板使用寿命短
3.1.1破碎机衬板寿命减少的原因分析
依据破碎机的基本结构和工作原理，我们首先分析造成衬板寿命减少和影响破碎效率的原因。见图2机构简图，能直观地分析出具体原因。
图2中四杆机构中AB曲柄为破碎机偏心轴，BD连杆为破碎机动颚，CD摇杆为破碎机肘板，EF为破碎机定颚。增大曲柄AB的长度，将增大破碎动颚上各点的水平行程值，从而提高破碎机生产能力，但另一方面也会增加破碎机功耗，恶化破碎腔受力状况。减小A点相对于E点的高度（减小悬挂高度h），可增大动颚上各点的水平行程，减小破碎机高度，减轻破碎机重量，减小动颚上各点行程特性系数，从而大大提高破碎机工作性能。减小连杆长度则有利于增大动颚下端水平行程，减小行程特性系数，对提高生产能力和延长颚板使用寿命都是极为有利的。但过短的连杆给机架结构设计带来困难并使动颚受力恶化。连杆倾角对应于破碎腔啮角，减小破碎腔啮角有利于提高破碎机产量，改善破碎作用力并有利于采用新的破碎原理（如层压破碎原理）。但啮角过小，将使破碎机高度增大，机重增加，机架长度加长。传动角的大小对破碎机性能影响很大，增大传动角有利于改善破碎机受力，提高散体物料破碎力，但同时也会减小动颚下端水平行程，增加垂直行程，从而加大动颚衬板磨损，减小衬板寿命。
3.1.2破碎机衬板的改进
经过分析我们可以从以下几方面对衬板进行改进，具体如下。
(l)每块动颚衬板和定颚衬板的中、上部位把原来三角形的条形齿改变为一个个独立的圆锥形齿，利用这样的衬板工作时，由于减少了衬板与石块挤压时的受力面积，从而增大了衬板对石块的压强。同时相应的使偏心轴的抗力降低。最大的优点是能够减少断轴、轴承损块、机体断裂等等恶性事故的发生。
(2)定板原有厚度为70 mm，增加到140 mm，衬板加厚后颚式破碎机动板与定板的夹角减少了20，破碎效率提高了12%，衬板的磨损区域上升了300 mm，下料中心离开机体70 mm．在下料漏斗的中心线上，同时也减少了对下料漏斗衬板的磨损。
(3)改子母板，如图3a、b所示，在定板增加厚度的基础上将定板进行剖分改成子母板。子板处于磨损位置，母板处于非磨损位置。子板磨损后，母板不动，仅更换子板即可。在子母板的设计中应尽量加大a角的角度，以便于子板与母板之间的定位，a角一般在1000～1200之间。
3.2颚式破碎机除尘改进
3.2.1对于破碎机产尘点（尘源）的分析
破碎机产尘源主要包括加料口、卸料口及溜槽。其工作时，大块原石料被挤压、撞击、破碎，后经溜槽溜到下面的胶带输送机上。这个过程将产生大量粉尘，其浓度高达500 mg/m3~2000 mg/m3。粉尘在尘源处产生后，在环境中的气流带动下，向尘源周围扩散，形成粉尘污染。
3.2.2加料口产尘分析
因为我矿颚式破碎机不是全封闭密闭式。破碎机工作时，石料被挤压、撞击，石粉间隙中的空气被挤压而向外高速运动，带动粉尘一起逸出，瞬间扬起大量粉尘。含尘气流通过溜槽向下排出（少部分）或通过加料口向上排出（大部分），使加料口周围产生高浓度的粉尘。
3.2.3卸料口产尘分析
石料破碎后，经溜槽排到破碎机下部的受料设备（胶带输送机）上，由于给料口与卸料口之间有一落差，石粉流与周围空气产生剪切作用，空气被卷进物料流中，石粉流逐渐扩散，相互的卷吸作用使粉尘不断地向外飞扬；同时，输送机的胶带有一运动速度，石粉流与胶带面的冲击，瞬间在卸料口扬起粉尘，并向四周飞扬。
3.2.4 破碎机粉尘扩散控制的方法
(1)密闭控制将产尘点用密封罩封住，尽量使粉尘不大范围扩散。
(2)消除高度势能差搬运设备的料斗、防护罩、溜槽等因粉料落差所产生的高度势能差，是产生粉尘外溢飞扬的主要原因，应尽量减少落差，减少溜槽滑槽的倾角，有些密闭室最好造成负压，这样才有利于粉尘的收集。
(3)湿法除尘和排风除尘根据粉尘产生的原因，可以分别制定控制尘源的对策：在加料口和胶带转运点处设置喷雾装置，并要控制水量加湿石料，可较大地降低破碎车间内转载点的粉尘污染；当转载点特别是输料地下建筑通风不良时，应采用离心风机，强制通风，加强排尘风速、风量；当胶带运转产生粉尘时，采用布袋除尘器负压排风控制尘源。
4、结束语
通过对颚式破碎机衬板的改进，延长了其使用寿命，大大减少了维修的T作量从而提高了生产效率，为石灰石矿的稳定高产奠定了基础。采用综合的除尘治理方式，大大改善了工作环境，保证了安全生产和现场操作人员的身体健康，通过改进和必要的措施为石灰石矿创造了一定的社会效益和经济效益。
