破碎是當代飛速發展的工業礦物加工領域中一個重要的環節，破碎機就是礦山機械中應用非常廣泛的一種設備。在各種金屬、非金屬、化工、建材、電力等工業部門占有非常重要的地位。從經濟角度來講，在選礦廠，破碎與磨碎作業的生產費用占全部選礦費用的40%以上，設備投資占總投資的60%左右M。從能源與環保角度講，破碎作業要消耗巨大的能量，物料破碎過程中由于作業中產生發聲、振動、摩擦、粉塵等，使能源大量消耗，作業環境嚴重污染。因而多年來國內外的界內人士一直在研究如何達到節能、高效地完成破碎過程，從理論研究到新產品研制（包括改造舊的設備）直至改變生產工藝流程，以求達到節約投資、低耗能、少污染、高效率、過粉碎量小、產品粒度均勻并滿足與之相配套的新設備、新技術系統的工藝要求。煤礦是破碎機應用最廣泛的行業，露天煤礦的原煤破碎和選煤廠入廠原料的預處理都離不開破碎設備。由于煤炭屬中硬巖石并具脆性以及破碎技術經過長期的發展，所采用的破碎設備包括：鄂式破碎機、旋轉式破碎機、錘式和環錘式破碎機、反擊式破碎機、選擇性破碎機、齒輥式破碎機等。最近10多年來，破碎技術取得了較重大的進展，隨著人們對破碎過程認識的不斷深入，新的破碎方法和破碎設備不斷涌現，各國不斷把新工藝、新技術、新材料用于自己的破碎機工業，產品可靠性不斷提高，在產品的耐磨損、減少過粉碎量、嚴格控制碎后產品的粒度等方面都取得了有效的進展。特別是煤用齒輥式破碎機以其制造簡單、維修方便、低能耗、成本低、高破碎能力和經久耐用等優點，無論是從產品的結構、技術性能還是工業應用都成為煤用破碎機的佼佼者。

一、1990年以前的齒輥式破碎機

90年代前，齒輥式破碎機的技術存在不能嚴格控制碎后產品粒度、碎后產品過粉碎量大、機體受到的沖擊載荷較大、破碎齒易損壞、整體噪聲大、維修量大等缺點。如為了防止入料中的雜木、鐵器、矸石、巖石等硬物料損壞破碎齒，在單齒輥破碎機的破碎板下端裝有拉力彈簧，在雙齒輥破碎機一破碎輥的兩端裝有壓縮彈簧，目的是當大塊物料或堅硬物料落剄破碎腔不能被破碎時破碎板或齒輥受力增大，從而壓縮彈簧增大破碎腔的排料問隙，以便排出硬物。然后借彈簧的恢復力使可動破碎板或齒輥回到原來的位置。如此便不能嚴格控制碎后產品的粒度。

1987午原兗州煤礦設計院在消化吸收美國雷克斯諾德(REXNORD)公司生產的阿拉克36DAM型破碎機的基礎上，設計出的4PGC-380/350×1000型齒輥式破碎機是當時技術上較為先進的破碎機。該型破碎機在技術上的一個突出特點是采用“Nitroil’’控制系統。該系統可以獨立地調整上段齒輥的間距來控制下段的給料粒度。也可單獨調整下段齒輥的間距以控制產品粒度，這樣，可根據破碎工藝要求靈活地調整破碎程序。同時，該型破碎機把調整齒輥間距裝置和保險裝置做成一個系統，采用液壓—氣動系統：油缸的活塞桿與可動齒輥相連，在有活塞桿的油缸腔內，泵入一定可變量的液壓油，同時在油缸的無活塞桿的腔內泵入一定壓力的氣體，形成空氣柱彈簧。這樣可以根據泵入油量的多少改變活塞的位置，從而確定齒輥間的距離，達到控制產品粒度的目的。當硬物或不可破碎物進入破碎機后，由于破碎力增大，可動齒輥壓縮空氣柱使硬物通過，隨后又可使動齒輥復位。同樣也存在能嚴格的控制產品粒度的問題。

二、1990年以后的齒輥式破碎機

進入90年代后，隨著我國改革開放力度的加大，煤的銷售市場也發生了較大的變化。人們對選煤技術及設備提出了更高的要求。其中包括對煤碎后產品中降低細顆粒含量、產品粒度的均勻性、減少過限粒度、增大處理能力等，從而推動了破碎機技術的發展和進步。

首先煤炭科學研究總院唐山分院開發了2PL系列強力破碎機。該破碎機在技術上的進步主要是取消了原雙輥破碎機的退讓彈簧保險裝置，將雙破碎輥固定，破碎齒使用新的技術和材料來防止難碎硬物損壞破碎齒，從而可嚴格控制碎后產品中的過大顆粒。

1994年平項山選煤設計院研究開發出TFP500系列分級破碎機。該系列破碎機采用單電機驅動，液力耦合器過載保護。其傳動系統是電機驅動液力耦合器并帶動一對錐齒輪，改變轉動方向并驅動主動破碎輥轉動，主動破碎輥通過另一端的一組直齒輪驅動被動輥轉動。破碎齒呈螺旋形布置，入料中的小顆粒很容易通過破碎輥之間的間隙排出，大塊則利用齒的剪切和拉伸力來進行破碎，改善了傳統破碎機中物料不受控制一律破碎的情況。

90年代中期，開發生產了2PGL系列雙齒輥強力高效破碎機。該系列破碎機采用雙電機、雙液力耦合器、雙套齒輪箱直聯式驅動，一破碎輥用手動液壓系統可移動，用來調整齒輥間的間距，從而控制排料粒度。該機有液力耦合器過載保護和電控過載保護，可有效防止難碎硬物損壞破碎齒。整機結構緊湊，機體高度低，沖擊負荷小。

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