破碎機,作為建筑及能源物料生產過程中不可缺少的重要設備而被人們所熟知,因為它而讓物料的破碎工作變得輕而易舉。伴隨著人類社會歷史的進步,破碎機同樣經歷了從手工到蒸汽時代,再到機械智能化的演變過程。

在中國,公元前兩千多年就出現了最筒單的粉碎工具——杵臼。杵臼進一步演變為公元前200~前100年的腳踏碓。這些工具運用了杠桿原理,初步具備了破碎機械的雛形,不過,它們的粉碎動作仍是間歇的。
▲在甘肅天水軒轅谷發現的石器時代的杵臼
▲古代生產勞作用的腳踏碓
最早采用連續粉碎動作的破碎機械是公元前四世紀由公輸班發明的畜力磨,另一種采用連續粉碎動作的破碎機械是輥碾,它的出現時期稍晚于磨。公元二百年之后,中國杜預等人在腳踏碓和畜力磨的基礎上研制出了以水力為原動力的連機水碓、連二水磨、水轉連磨等,把生產效率提高到一個新的水平。這些機械除用于谷物加工外,還擴展到其他物料的粉碎作業上。
▲宋朝時期的水轉連磨開始利用水力作為粉碎的動能
到了十九世紀末期,世界上所有國家對于物料破碎篩分工作仍是采用原始手工模式。這是美國賓夕法尼亞州一家煤礦中的破碎機男孩,照片是攝影師Lewis Hine于1909年記錄美國童工的生存現狀時拍攝的。破碎機男孩的工作主要是將煤切成小塊,而后將尺寸一樣的煤塊進行分類,而后去掉雜質,篩選出煤。照片反映了當時物料破碎篩分的生產方式。
▲簡易的煤礦破碎機上坐著十幾位男孩童工
隨著社會科技進步的發展,手工對物料進行破碎篩分工作已經遠遠不能滿足生產需要。人們開始把目光投向機器設備。開始研發用以取代手工勞作的破碎篩分設備。
▲美國人E.W.布萊克(Black)設計制造的世界上第一臺
顎式破碎機
近代的破碎機械是在蒸汽機和電動機等動力機械逐漸完善和推廣之后相繼創造出來的。1806年出現了用蒸汽機驅動的輥式破碎機;1858年,美國的布萊克發明了破碎巖石的顎式破碎機;1878年美國發展了具有連續破碎動作的旋回破碎機,其生產效率高于作間歇破碎動作的顎式破碎機;1895年,美國的威廉發明能耗較低的沖擊式破碎機。
▲美國發展的旋回破碎機
與此同時,粉磨機械也有了相應的發展,19世紀初期出現了用途廣泛的球磨機;1870年在球磨機的基礎上,發展出排料粒度均勻的棒磨機;1908年又創制出不用研磨介質的自磨機。二十世紀30~50年代,美國和德國相繼研制出輥碗磨煤機、輥盤磨煤機等立軸式中速磨煤機。
▲2005年7月2日奇爾特恩蒸汽拉力賽上的蒸汽時代破碎機
美國人E.W.布萊克(Black)設計制造的世界上第一臺顎式破碎機。其結構形式為雙肘板式(簡單擺動式)顎式破碎機。由于顎式破碎機具有結構簡單、制造容易、工作可靠、維護方便、體積和高度較小等優點。至今仍然被廣泛應用于破碎堅硬、中硬、軟質礦石和各種物料,如各種礦石、溶劑、爐渣、建筑石料、大理石等。通常使用的鄂式破碎機的破碎機為4~6,而小型顎式破碎機有時可達到10。大、中型破碎機的給料力度可達1000~2000mm,其產品粒度可達20~250mm,小型破碎機和新型細碎用顎式破碎機所得產品可以更細一些。鄂式破碎機即可用于粗碎作業,也可用于中、細作業。特別是被用于井下破碎作業和中、小型移動式破碎裝置。
▲蒸汽拉力賽上的蒸汽時代破碎機
反擊式破碎機的發展史可以追溯到19世紀50年代,距離世界上第一臺鄂式破碎機的誕生已經過去了很久。隨著生產力的發展,鄂式破碎機已經不能完全滿足破碎技術的需要,于是,在鄂式破碎機的基礎上,人們又設計出了反擊式破碎機。
▲古老的顎式破碎機還在破碎石頭
1924年,德國人首先研制出了單、雙轉子兩種型號的反擊式破碎機,那時的破碎機的結構類似于現代鼠籠型破碎機,因為無論從結構上,還是從工作原理上分析,它都具備反擊式破碎機的特點。由于物料需要反復沖擊,破碎過程中可以自由無阻排料,但是由于受到給料力度和反擊式破碎機的能力的限制,其機型漸漸的轉化為了鼠籠型破碎機,應用于中硬以下的細碎。
▲1909年巖石破碎機修路的場景
到1942年,德國人Andreson在總結了鼠籠型破碎機的錘式破碎機的結構特性和工作原理基礎上,發明了和現代反擊式破碎機結構形式類似的AP系列反擊式破碎機。得益于這種反擊式破碎機的生產效率比較高,可以處理比較大的物料,以及它在形式結構上比較簡單,維修方便,所以,這種反擊式破碎機得到了迅速發展。伴隨著破碎篩分破碎理論的日益完善和技術的進一步發展,各種各樣高性能的反擊式破碎機也層出不窮。
▲1929年通用破碎機粉碎設備產品宣傳頁
這些破碎機械的出現,大大提高了粉碎作業的功效。但是,由于各種物料的粉碎特性互有差異,不同行業對產品的粒度要求也彼此不同,于是又先后創制出按不同工作原理進行粉碎作業的多種破碎機械,如輪碾機、振動磨、渦輪粉碎機、氣流粉碎機、風扇磨煤機、砂磨機、膠體磨等。到了70年代初期,已制造出每小時產量為5000噸、 料直徑達2000毫米的大型旋回破碎機,和可將物料磨細到粒度小于0.01微米的膠體磨。
▲1930年一臺早期吉布森旋轉破碎機在礦山工作
同時為了增強破碎機的機動性還開發了輪胎和履帶式移動破碎站,其中輪式型的破碎機在美洲比較受歡迎,履帶式在歐洲比較受歡迎。其實反擊式破碎機在中國的發展比較晚,到上個世紀50年代,我國才真正擁有破碎機,所以說,我國的破碎篩分設備大都是50年代問世的。在上個世紀80年代之前,我們國產的反擊式破碎機局限于處理煤和石灰石之類中硬物料。直到八十年代末我國引進KHD型硬巖反擊式破碎機,填補國內空白。但落后國外二十多年。
▲國內的固定破碎篩分生產線
隨著科技的發展,破碎機械發展至今,已取得了長足的進步。尤其是進入90年代以后,破碎機械產銷量增長迅速,加入破碎機械生產的企業不斷增加,使破碎機械制造企業多達萬余家,能夠生產0.5~30t振動破碎機、4~24t靜碾破碎機和16~30t輪胎破碎機等規格品種較為完備齊全的系列產品,基本形成能夠自主開發與生產的完整破碎機制造體系,其技術水平與國際先進水平之間的差距正逐步縮小。這種高速增長的局面,勢必將破碎機械配套件行業推向一個新的發展時期。
▲凱瑞特重工履帶移動顎式破碎站
(產品圖片:凱瑞特重工,版權歸公司所有。)
現在,破碎篩分設備的發展已經逐步完善細分。破碎機由物料硬性、大小要求而分為鄂式破碎機、
圓錐式破碎機、沖擊式破碎機、雙輥式破碎機、塑料破碎機、輥式破碎機、錘式破碎機、復合式破碎機、反擊式破碎機、旋回式破碎機、新型破碎機、移動破碎機等。廣泛應用于礦山開采、煤炭、港口電力、金屬冶金、化工、建筑、道路交通等諸多領域,為社會發展作出了巨大貢獻。
▲凱瑞特重工履帶移動反擊式破碎站
(產品圖片:凱瑞特重工,版權歸公司所有。)
人類對于生產制造的革新與進步是永無止境的,破碎機從雛形意識到工業化的運用,發展至今,凱瑞特重工生產的設備,已具備破碎機工業4.0迭代的核心技術實力,產品細分為履帶移動顎式破碎站、履帶移動反擊式破碎站、履帶移動圓錐式破碎站、履帶移動錘式破碎站、履帶移動式篩分站、履帶移動式水平篩分站等多個系列。
▲凱瑞特重工履帶移動圓錐式破碎站
(產品圖片:凱瑞特重工,版權歸公司所有。)
▲凱瑞特重工履帶移動篩分站
(產品圖片:凱瑞特重工,版權歸公司所有。)
▲凱瑞特重工履帶移動水平篩分站