鉱山採掘及び鉱石加工分野において、一連の専門設備が協調して運転し、複雑かつ秩序立った生産システムを構築しています。その中でも、ジョークラッシャー(顎式破砕機)は独自の優位性と重要な役割により、代替不可の核心的地位を占め、鉱山設備における基盤と呼べます。
ジョークラッシャーの作動原理は巧妙かつ高効的で、主に動物の両顎の運動を模倣しています。設備が運転すると、電動機がベルトとプーリーを回転させ、さらに偏心軸を駆動して可動ジョー(動顎)に上下往復運動を行わせます。可動ジョーが上昇すると、ベアリングプレート(肘板)と可動ジョーの間の角度が拡大し、可動ジョープレート(動顎板)を固定ジョープレート(定顎板)に近づけるように押し出します。この時、両ジョープレートの間にある物料は強大な押し付け力、こすり潰し力などを受け、初回の破砕を実現します。可動ジョーが下降すると、ベアリングプレートと可動ジョーの角度が縮小し、可動ジョープレートはプルロッド(拉杆)とバネ(弹簧)の作用により固定ジョープレートから離れます。既に破砕された物料は重力の作用で、ジョーチャンバー(顎腔)下部の排出口から自然に排出されます。電動機が継続的に回転するにつれて、可動ジョーは繰り返し破砕と排料の動作を行い、鉱石の大量破砕処理を実現します。
構造構成から見ると、ジョークラッシャーは主にフレーム(机架)、偏心軸、大プーリー(大皮带轮)、フライホイール(飞轮)、サイドガード(侧护板)、ベアリングプレート(肘板)、ベアリングプレートバックサポート(肘板后座)、ギャップ調整ネジ(调隙螺杆)、リターンスプリング(复位弹簧)、固定ジョープレート(固定颚板)及び可動ジョープレート(活动颚板)などの部品で構成されています。各部品は役割が明確で、協調して配合し、設備の安定的な運転を保障します。例えば、フレームは設備の支持本体として、破砕過程で生じる巨大な衝撃力に耐えるため、十分な強度と安定性を備える必要があります。高マンガン鋼製のジョープレートは直接物料と接触し、優れた耐磨耗性により、物料の頻繁な押し付けや摩擦においても、長い使用寿命を維持できるようにします。偏心軸は設備運転の核心動力伝達部品であり、その精密な製造プロセスと安定的な運転状態は、可動ジョー運動の規則性と設備全体の作業効率を決定します。
鉱山採掘プロセスにおいて、ジョークラッシャーは往往にして粗破砕工程の重要な役割を担っています。鉱山から採掘されたばかりの原鉱石は、サイズがまちまちで形状も様々で、その中には大塊の物料も少なくありません。ジョークラッシャーは大きな給水口設計により、これらの大塊鉱石を容易に受け入れ、それを初歩的に小さな粒度に破砕し、後続の中細破砕工程のために基礎を打ちます。例えば鉄鉱石採掘の場合、採掘された鉄鉱石原鉱はまずジョークラッシャーで処理され、鉱石粒度を一定範囲まで低減させた後、後続でコーンクラッシャー(圆锥破碎机)、インパクトクラッシャー(反击式破碎机)などの設備によりさらに破砕と整形を行い、最終的に市場ニーズに合致する様々な規格の鉄精鉱製品を生産します。
ジョークラッシャーの応用シーンは広く、多種類の鉱石タイプをカバーしています。金属鉱山分野において、黒金属である鉄鉱石、マンガン鉱石であれ、非鉄金属である銅鉱石、鉛亜鉛鉱石などであれ、ジョークラッシャーは高効に粗破砕作用を発揮できます。非金属鉱山方面では、石灰石、花崗岩、石英石などの鉱石の採掘加工もジョークラッシャーなしではできません。例えば石灰石鉱山では、ジョークラッシャーにより粗破砕された石灰石は、後続でセメント、石灰の生産に使用されたり、建築用砂石骨材として使用されたりします。花崗岩採掘においては、粗破砕された花崗岩はさらに高品質な建築装飾板材に加工されたり、道路建設における砕石材料として使用されたりします。
他のタイプのクラッシャーに比べ、ジョークラッシャーは顕著な優位性を備えています。処理能力においては、機種が多様で、小型から大型設備まで、1 時間あたりの処理量は数トンから数千トンまで異なり、異なる規模の鉱山企業の生産ニーズを満たすことができます。破砕比については、一般的なジョークラッシャーの破砕比は通常 3~5 の間にありますが、一部の新しい設計のジョークラッシャーは破砕比が 5 以上に達することができ、破砕段数を効果的に減少させ、プロセスフローを簡略化できます。物料特性への適応性においては、ジョークラッシャーは鉱石の硬度、湿度などに対する適応性が強く、石英石、花崗岩などの高硬度鉱石に対しては、堅固な構造と高強度のジョープレートにより、スムーズに破砕作業を完了できます。湿度が高く泥分含有量の多い鉱石に対しては、詰まりにくい特徴により生産の連続性を保証し、頻繁な停止による清掃を回避し、生産効率を大幅に向上させます。
鉱山業界の発展と技術の進歩に伴い、ジョークラッシャーも絶えず革新・アップグレードされています。一方で、省エネ・消費削減の層面において、設備構造設計の最適化を通じて新しい材料を採用して設備重量を軽減し、運転過程におけるエネルギー消費を低減します。同時に伝動システムを改良し、電動機と設備間のエネルギー伝達効率を向上させ、エネルギー損失を減少させます。もう一方で、スマート化の方向において、先進的なセンサーと制御システムを導入し、設備運転状態のリアルタイムモニタリングを実現します。例えばジョープレートの摩耗状況、設備の振動振幅、ベアリング温度などのパラメーターをモニタリングし、異常が発生した場合、システムはタイムリーに警報を発して自動的に設備運転パラメーターを調整し、故障の発生を予防し、設備の安定運転を保障し、生産のスマート化・自動化レベルを向上させます。
ジョークラッシャーは鉱山設備システムにおいて、作動原理から実際の応用まで、構造構成から性能優位性まで、いずれも重要な価値を発揮しています。それは鉱山採掘プロセスにおける粗破砕工程の核心設備であるだけでなく、鉱山業界の高効・安定な発展を推進する重要な力でもあります。未来において、技術の継続的なイノベーションに伴い、ジョークラッシャーは必ず鉱山分野でさらに重要な役割を発揮し、業界が新たな発展レベルに進むのを支援するでしょう。