1、破碎的工艺组合
破碎机有四种破碎工艺组合：闭路生产的破碎工艺组合、开路生产的破碎工艺组合、半开路生产的破碎工艺组合、挤压破碎工艺组合。前i种破碎工艺组合是以锤（头）式破碎机、反击式破碎机为主的破碎工艺组合．因而，破碎机的原理设计和破碎效率以及原料含水率高低影响筛分效果是关键，另外，对较硬的页岩、煤矸石来讲，破碎难度还是很大的，解决这些问题是有难度的，因而，在这里推荐另一种形式的破碎组合工艺．既挤压破碎T艺组合。
1.1闭路生产的破碎工艺组合
所谓闭路生产的破碎工艺组合，就是在破碎机内完成对原料的破碎．不在有额外的设备配置。只有符合粒度要求的物料才能从破碎机下方的筛板、筛条的孔或间隙中排出，它偏向于强调对破碎物料粒度的要求，因而，该工艺线非常简单。一般由颚式破碎机+锤（头）式破碎机的组合，即粗碎+细碎的工艺组合。
为配合闭路生产的破碎工艺组合，在锤（头）式破碎机原理设计时，它不仅要充分发挥锤头击打，反击板反击．物料间的相互撞击、擦洗等工作原理之外，还要额外的增加对物料的挤压、剪切、搓、研磨等综合作用，同时，还要重点要考虑到转子的转速，也就是锤头的线速度不能过高：锤头回转直径与筛板、筛条之间的间隙．以及问隙的调整，筛板、筛条更换的结构方式：如何在排料区域增加锤头的下压力；锤头、筛板、筛条的耐磨程度等多方面要求。
闭路生产虽然能简化破碎工艺线设备的配置，但却增加了对破碎机结构设计的难度和对耐磨材料的选择。当筛板、筛条堵塞，锤头和筛板、筛条磨损，使其之间的问隙加大．排料受阻，在锤头下压力不足的情况下．致使相当一部分能量转化为热能消耗掉了，即降低了破碎效率．导致产量下降，又白白消耗了功率。锤头和筛板、筛条的急剧磨损，增大了维修量和更换易损零件的成本。综上所述，该工艺线适合含水率低于10%的料块。对于功率，大于相同规格开路生产的破碎机。鉴于锤头、筛板、筛条等耐磨材料难于选择的原因，该工艺线适合软质物料的破碎。闭路生产所得到的物料，难免混入部分不符合要求的颗粒，最好再经过细碎对棍机、轮碾机等设备的挤压、碾炼、均化等方面的处理。
1.2开路生产的破碎工艺组合
所谓开路生产破碎t艺组合，就是在转子的下方不设置筛板、筛条，破碎的物料直接从底部排出、开路生产必须经过筛分才能得到所需要的颗粒要求，因而，在工艺中须增加筛分设备。
该工艺线的设备配置：一般由颚式破碎机+锤柄式破碎机（锤头式破碎机）+振动筛的组合，即粗碎+细碎+筛分的工艺组合。
为配合开路生产的破碎工艺组合，提高破碎效果，在破碎机设计时，它偏向于强调在排料区域之前的破碎过程，重点考虑粗、中、细破碎腔的构成，如反击板的悬挂高度、角度，与锤头、板锤回转直径的间隙调整；反击板板面的形状：物料块被锤头反复击打，反击板多次反击．物料块自身高速相互撞击的次数。对于转子的线速度．一般比闭路生产转子的线速度可提高5m/s左右，为进一步提高破碎效果，在破碎腔内增设了自动退让．可调节与转子回转直径之间问隙的恒力调节机构。总之，在有效的空问内形成枪林弹雨，料块横飞，产生高效率的“解理破碎”，也就是说，物料块沿自身的脆弱面（微裂纹、自然裂隙、节理面、层理而），结合力较弱的结合面破碎．而形成无数小颗粒和大量粉尘。
开路生产的破碎工艺组合，卡H对于闭路生产的破碎工艺组合而言，降低了破碎机的设计难度，以及对耐磨材料的选择和依赖。产量高，节省功率，原料含水率可略高于闭路生产料块的含水率。恒力调节机构的设置．虽然提高了破碎效果，但只要存在问隙的调整，必然加剧锤头的磨损。
该破碎工艺组合需要有高性能．高筛通量筛子的有效配合，一般讲，开路生产的破碎工艺组合，破碎后的物料符合粒度要求的，也就是说，能够筛分出来的，筛出量为破碎量的30%～40%之间，达到50%已经是相当高的效率了．特别是物料含水率高时，产生糊筛，筛通量会急剧的下降。未被筛出的物料块，还要重新返回破碎机再次破碎．之后，再次筛分．多次重复上述过程。该破碎工艺组合存在两个不足之处，一是经过几次破碎后．略大于合格粒径的物料，即小粒径的物料，质量轻，再破碎的难度很大，过多筛上．料的回反，降低了破碎效率，增加了功率的消耗：二是对于含水率较高的物料，提高筛出量，减少筛上料的回反是关键。
1.3半开路生产的破碎工艺组合
所谓半开路生产的破碎工艺组合，就是闭路、开路生产破碎工艺组合的优选，在开路生产破碎工艺组合的形式下，在排料区域设置一段筛条，其区域的弧长可以为90°，或略大于90°，产生部分闭路生产的效果．
该工艺线的设备配置与开路生产破碎工艺组合相同：也是由颚式破碎机+锤柄式破碎机（锤头式破碎机）+振动筛的组合，即粗碎+细碎+筛分的工艺组合。
半开路生产破碎工艺组合不仅吸收了开路生产排料区域之前的有效破碎过程，而且又兼顾了闭路生产排料区域（筛条）的结构设置，使物料得到进一步的细碎。从破碎效果上来讲，半开路生产实现了前两种破碎工艺的优化组合，但从利弊的角度看，半开路生产也继承了前两种破碎工艺的不足之处。如恒力调节机构与筛条结构的设置，会加剧锤头的磨损，降低转子的线速度：锤头回转直径与筛条之间的间隙调整以及筛条简单易行的更换方式等。另外，同样存在物料含水率高时，产生糊筛，筛通量会急剧的下降。未被筛出的物料块，还要重新返回破碎机再次破碎，之后，再次筛分，多次重复上述过程。半开路生产破碎工艺组合，目前被广泛的应用。
1.4挤压式破碎工艺组合
所谓双棍挤压式破碎工艺组合，就是以双棍挤压式破碎机为中心的闭路循环系统生产的破碎工艺组合。因为整个工艺设备组成的是一个循环系统．所以称之为闭路生产的破碎工艺组合。
其工艺组合是：反击式锤破机+筛分+双辊挤压式破碎机+打散机+筛分，再返回双辊挤压式破碎机的循环过程，即粗碎+细碎+筛分的工艺组合。该工艺细碎是由双辊挤压式破碎机来实现，粗碎则是由反击式破碎机来完成，由于反击式破碎机不再额外担负细碎的作用，因而，它偏向于强调在破碎区域粗、中、细破碎腔的构成，不再设置恒力调节机构，即使要设置恒力调节机构，也是与转子回转直径保持较大的间隙，总之，原则上保证符合进入双辊挤压式破碎机的粒径（度）要求既可。
在排料区域不设置筛条，相应提高转子的线速度，充分发挥开路生产反击式破碎机在破碎腔的破碎过程．延长物料在破碎腔的停留时间，以增加锤头高速击打，反击板的多次反击，物料间的反复撞击、擦洗的次数，来提高“解理破碎”的效率。不仅降低了锤头的磨损，而且，简化了反击式锤式破碎机的结构。破碎后的物料，进入筛分，筛分后的筛上料进入双辊式挤压破碎机，实施挤压破碎。破碎后成饼状的料块，经打散机打散，再经过筛分，合格的料筛出，不合格的细料，再次实施双棍式挤压破碎，往复循环，形成完整的闭路生产破碎工艺组合。该工艺不仅大大减少筛上料返回，降低物料的含水率，而且彻底释放了反击式破碎机的负担，提高了破碎效率。
以双辊式挤压破碎机为中心的破碎工艺组合．虽然第一道破碎仍然采用反击式破碎机．但在此工艺线中属于是辅助设备，其作用是将大粒径的块料破碎成符合进入双辊式挤压破碎机的人料粒度要求而以．其后的第一道筛分．也只是筛出其中部分符合粒径要求的物料，不再承接筛上料的破碎工作．这样锤式破碎机或者是反击式破碎机破碎效率将大大提高。
直接进入到双辊挤压机的筛上料．在双棍式挤压破碎机大间隙，低转速，高压力的挤压下，不仅使各种粒径的物料得到有效的破碎，而且在挤压破碎的过程中，还可以起到对物料所含水分的均化、增塑作用，挤压产生的热能可以使部分水分蒸发。
打散机的作用是将被压成饼状的料块打碎．成为松散状态，利于之后的筛分，进而提高筛出量。
双辊式挤压破碎机结构形式类似于高速细碎对辊机，但其原理、结构、应用与高速细碎对辊机截然不同，它不再追求高速细碎对辊机“高速”的破碎效果：不再追求1mm～3 mm的双辊间隙：也不再为双辊间隙磨损不均匀，达不到破碎细度而发愁，设置磨、车削装置：更不需要再更换耐磨辊圈．只需要补焊高硬度耐磨层即可。
挤压破碎的缺点，是因挤压机的价格高，而使该工艺组合一次性投入较高。
2、破碎机的排料生产模式
通过闭路、开路、半开路、挤压破碎四种破碎工艺组合可以得知，破碎机的结构设计原理，完全由破碎工艺组合来决定的，采用什么样的破碎工艺，配置相适应的破碎设备，破碎工艺决定着破碎机设计原理的指导思想，也就是说，破碎机的结构设计原理，是围绕着四种排料生产模式而实施设计的。下面就以四种破碎工艺组合来论述锤（头）式破碎机，锤柄式（反击式）破碎机，双辊式挤压破碎机的排料生产模式。
2.1锤（头）式破碎机
2.1.1对锤（头）式破碎机的要求
根据闭路生产破碎工艺组合的特点，锤（头）式破碎机的设计原理、性能、结构必须满足以下几个方面的要求：①在破碎腔内的破碎能力，要求锤头对于料块具有较高的击打能力；②在排料区域的破碎能力。要求增加对物料的挤压、剪切、搓、研磨、特别是增加锤头下压力的作用；③锤头回转直径与筛板、筛条磨损后，之间间隙简易可行的调整方法，锤头、筛板、筛条等易损件方便快捷的更换方法；④要求锤头、筛板、筛条的耐磨性能。
从上述对锤（头）式破碎机的要求内容可以看出，实现所有要求对设计而言，还是有一定难度的，难度的核心是锤头的耐磨问题。
2.1.2在破碎腔内锤头的破碎能力
在破碎腔内对物料实施高效率，强有力的解理破碎，对设计来讲，需要从三个方面人手：①提高转子的转速；②设置反击板；③延长物料在破碎腔内的停留时间。下面对所述的三个方面加以认知分析。
a．提高转子的转速，也就是提高锤头的线速度，锤头线速度提高可以使锤头获得很高的动能．蕴藏着极强的击打能力。
对提高转子转速的认知分析：提高转子的转速，对于设计而言没有任何难度，只是一个速比的问题，但对于锤（头）式破碎机的工作性能和自身的结构特点来讲，提高锤头的线速度则是有难度的。
锤（头）式破碎机的工作性能是指转子转速的高低．与破碎物料的物理机械性能，入料粒度和出料粒度有直接关系，也就是与破碎比有关。这里物料的物理机械性能是指物料自身风化程度、硬度、解理面的组成，比如软质页岩与煤矸石的区别。
对于锤（头）式破碎机的自身结构，连接锤头的锤柄与转子转盘为绞链连接，由于是绞链连接，因而锤头的重量要受到限制，也就是说，锤头重量不能太重，否则，处于自然下垂状态的锤头在转子带动其启动时产生很大的力矩，造成启动困难：另外，绞链连接结构也不适合过重的锤头，稳定性差。鉴于上述原因，规格800~1000直径的锤（头）式破碎机，锤头的重量一般为10 kg~15kg。为满足产量和锤头在转子轴向长度的间隔排列，一般锤头的数量为18～24个。
这里需要说明：锤头重量，锤头个数是根据装机功率计算得出的。
绞链连接结构的锤柄属于非刚性连接．具有一定的退让性，相当于降低了锤头的线速度，直接影响锤头的击打力和反击板的反击力。
在闭路生产的破碎工艺组合中．锤头还肩负着对物料的挤压、剪切、搓、研磨、特别是增加锤头下压力的作用，在此作用下，会加剧锤头的磨损。
综合上述原因，不难看出，提高转子的转速是有很大难度的。所以锤（头）式破碎机在设计时，锤头的线速度只能确定在40m/s左右。质（重）量轻的锤头，在相对低的线速度下，要想获得高动能的击打力．显然还是达不到的。若一定要提高锤头的线速度．其结果只有一个j就是加剧锤头的磨损。
在开路生产的破碎工艺组合中．根据我国西南地区破碎中、软质页岩的经验看，锤头线速度控制在51m/s~53 m/s之间，破碎效果是最理想的。
美国STEELE公司．双转子反击式破碎机锤头的线速度在39 m/s。主要破碎中硬质以下的煤矸石．破碎比为1/25。
b．设置反击板，可以使物料产生碰撞破碎。在锤头击打+反击板反击的双重作用下，实现了物料之间的相互撞击、擦洗等作用。
由于上面所述，锤（头）式破碎机转子的转速不可能很高，所以锤头所获得的击打力相对降低，必然，反击板的反击破碎效率和其他作用也同样随之下降。
c．延长物料在破碎腔内的停留时间，就是指反击板的设置原理．
延长物料在破碎腔内的停留时间，其目的就是让物料块在破碎腔内增加被击打、反击板反击、相互间的碰撞、擦洗的机会。如何让物料块在破碎腔内的停留时间延长，就是靠反击板的设置原理来实现。反击板的设置原理有以下几种，前进式、后退式和圆弧式。前进式反击板布置、物料块在破碎腔内的停留时间短：后退式反击板布置，可以延长物料块在破碎腔内的停留时间：圆弧式反击板布置，介于前两者之间。
对于锤（头）式破碎机，属于相对简单的破碎机，从绝大多数厂家的产品看．常用的反击板为某一直径的圆钢，以前进式排列镶嵌在上方。
2.1.3在排料区域的破碎能力
在排料区域的破碎能力．是指在该区域增加对物料的挤压、剪切、搓、研磨，特别是增加锤头下压力的作用。挤压、剪切、搓、研磨等作用，可以使物料得到进一步细化，达到出料粒度的要求。增加锤头下压力，其作用是当锤头与筛板、筛条磨损后，两者之间间隙加大，造成排料困难，增加下压力，可以使物料及时排出。增加锤头下压力的方法是靠排料区域的容积变化，如何实现容积变化，就是转子回转直径中心与筛板、筛条的安装中心不在同一中心点上，而是偏离一定距离，形成容积由大逐渐变小，以此，增加锤头对物料的挤压力，达到加快物料排出的目的。
从增加排料区域对物料的破碎能力要求可以看出．各种作用完全是依靠锤头来实现的，因而，对锤头的耐磨性能要求很高，所以，在此情况下，锤头的线速度更应该受到限制。
2.1.4间隙调整和易损件的更换
在排料区域设置筛板、筛条，必然产生磨损问题，磨损后的间隙需要调整，间隙调整结构的设计，看起来好像很简单，其实难度是很大的。从目前国内非本行业内生产破碎机的大型企业，还是本行业内的诸多企业，所设计间隙调整结构种类很多，但实际应用都不十分理想。另外，这其中还有一个致命的地方，就是锤头、筛板、筛条磨损的不均匀性，使间隙调整根本达不到理想要求。对于具有增加下压力结构的，其间隙调整设计结构难度更大。
对于筛板、筛条易损件更换结构的设计，从厂家的产品看，也并不尽人意，更换时需要大拆大卸，人工搬抬，费时费力。
2.1.5锤头、筛板、筛条的耐磨
耐磨材料对于任何一种破碎机来讲都是至关重要的，对于锤（头）式破碎机就更为重要，因为锤头肩负的责任太重。
页岩、煤矸石等制砖原料，氧化硅的含量占有很大比例，氧化硅的硬度折算成洛氏硬度(HRC)大约在75左右．而目前锤头材料的硬度大多数在洛氏硬度(HRC)50 - 55之间，达到60就很不容易了，况且此硬度使材料变脆，冲击韧性值下降很多，工作中容易碎裂。
制砖原料硬度与锤头材料之间的硬度差是显而易见，加大成本，提高锤头的耐磨性能，对于砖瓦行业来讲是不可取的，因而，从这一点而言，锤（头）式破碎机不太适合闭路生产的破碎工艺组合。
2.2锤柄式（反击式）破碎机
2.2.1对锤柄式（反击式）破碎机的要求
在前面讲到，锤柄式破碎机属于冲击式破碎，所谓冲击式破碎，是指在破碎腔内锤头对物料块实施强有力的击打和撞击的能力．也就是说，物料块被高速旋转的锤头撞击（击打）后，产生弹性压缩应力（变型）和随后的应力释放．一张一弛由此产生的强大破碎力；同时，在物料块被锤头撞击瞬间，又获得比锤头更高的飞行（线）速度，再撞击到反击板上，或者是撞击到其他高速飞行的物料块时．弹性压缩应力再次增加，当弹性压缩应力（变型）超过物料块的内在结合力时，物料块就会沿其自身的脆弱面、层理面、微裂纹、自然裂隙处得到有效的破碎。
根据冲击式破碎原理和开路生产破碎工艺的组合特点，锤柄式（反击式）破碎机的设计原理、结构、性能必须满足上面所讲的要求：①在破碎腔内要求锤头对于料块具有较高的冲击（击打）能力；②在破碎腔内要求粗、中、细破碎区域反击板的反击能力与其合理构成和布局；③锤头、反击板的耐磨性能。
2.2.2在破碎腔内锤头的冲击能力
提高破碎腔内锤头对物料块实施强有力的冲击（击打）能力，对设计来讲，需要从两个方面人手，①提高转子的转速；②锤头无退让性。下面就此加以认知与分析。
a．提高转子的转速：在开路生产的破碎工艺组合中．破碎原理是利用锤头所获得的冲击力破碎物料块．在排料区域不再附加其他的功能．因此．具备适当提高转子转速的条件，从而提高锤头的线速度，使其蕴藏着很高的动能。一般锤头的线速度可以设计在45m/s左右。
另外．由于锤柄与转子刚性连接特点，锤头重量可以加大，一般锤柄式（反击式）破碎机锤头比锤（头）式破碎机锤头重量大一倍以上．因而获得的动能更大。锤头重量是根据装机功率计算得出的。
b．锤头无退让性：锤柄式破碎机与锤（头）式破碎机两者在设计上最大的区别在于锤柄与转子之间的连接方式上，前者，是刚性连接：后者则是非刚性连接。刚性连接，是无退让性锤头将所获得的冲击（击打）能力的先决条件，是实施击打、撞击力的可靠保证。
2.2.3在破碎腔内粗、中、细破碎区域反击板的反击能力与其合理构成和布局
冲击式破碎再配以反击板是破碎物料块的最佳组合，可以得到很好的破碎效果。对于破碎腔内反击板的构成和布局可以从以下两个方面考虑：
a．提高物料块被锤头反复击打，反击板多次反击，物料块相互撞击的次数
提高击打，反击、撞击的次数，其实质就是延长物料块在破碎腔内的停留时间，延长停留时间的方法．就是采用后退式反击板的布局。
对反击板的要求。物料块飞速撞击到反击板上，反击板要有足够的刚性和硬度，刚性强的，硬度高的，反弹（作用）力大及破碎效果好，刚性弱的，硬度低的，能吸收撞击力，俗话说的“懈力”，反弹（作用）力小及破碎效果差。保证反击板的刚性和硬度，要求反击板有一定的厚度，厚度最好在60mm以上，硬度至少在洛氏硬度(HRC)大于62。
另外，在反击板布局时，尽量采用层层叠加的形式，避免出现死角，形成死泥区，死泥区同样会“懈力”
c．恒力调节机构的设置：为进一步提高破碎比，也就是说，控制最大出料粒度，可以设置恒力调节机构。当然．设置恒力调节机构会加剧锤头的磨损以及功率的消耗。
2.3 筛分设备
破碎后的物料是以不同的粒度混合在一起的，要得到某一颗粒级配的物料．需要经过筛分设备完成．目前，筛分设备宏观上讲有两种形式：①多层振动筛；②圆筒筛。
多层振动筛：多层振动筛一般由2层或3层组成，倾斜安装，筛分时装有筛网的筛框在高频率较小的振幅下振动，通过强烈的振动，筛面上的物料发生拆裂，为提高筛通量，防止糊筛（筛网堵塞），在筛网上放置钢球，击打筛网。
圆筒筛f圆筒旋转筛或六角旋转筛）：圆筒筛多数是单级的．与多层振动筛的显著区别是将直线运动改变为旋转运动。圆筒筛比多层振动筛结构简单，造价低，但其缺点是筛网没有振幅，也就是说，工作时筛网不振动，若能让筛网振动，增加钢球击打筛框，将是设计上的重大改进。另外，因其筛网面只有回转到下方才起作用，不能全部处在工作状态中，所以筛分效率低。但这也有其有利的一面，就是借助于时间差，采取某种方法，清除不处在工作状态中筛网的附着物。
目前，筛分存在着两大难题。一是筛分时大量粉尘的溢出：其次是筛通量的问题。
制砖生产本身就是一个环境较差的行业．若再有大量的粉尘溢出，工作环境会更加恶劣。防止大量粉尘溢出的最好方法，就是将筛分设备封闭起来，并使其内部处在负压状态。
筛通量是评价、检验筛分设备性能好坏，筛分效率高低的重要指标之一。提高筛通量的有效方法就是让筛分设备动起来，热起来。所谓动起来，就是让装有筛网的筛框工作时处于复合运动状态．或者对其施加一些外力，让符合粒度要求的颗粒迅速排出：所谓热起来，就是将筛网加热，让附着在筛网上的颗粒及时剥离、脱落，迅速排出。热起来的办法是有一定难度的。据了解，国外有加热振动筛。
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
