1. Qu'est-ce qu'un concasseur à mâchoires ?

Le concasseur à mâchoires est également largement connu sous le nom de concasseur à mâchoires de type « tiger mouth ». C'est le plus populaire équipements de concassage grossier primaire dans les secteurs de l'exploitation minière, du sable et du gravier, du recyclage des déchets de chantier et des matériaux de construction. Il s'agit de la machine de concassage de première étape indispensable à la quasi-totalité des chaînes de production de concassage de minéraux.

1.1 Fonction principale

Il broie les gros minerais bruts extraits des mines, les roches et les déchets de chantier pour les transformer en graviers de taille moyenne et petite grâce à une force de compression physique. Il fournit des matériaux d'alimentation conformes aux normes aux équipements de concassage secondaire en aval, tels que les concasseurs à cône, les concasseurs à percussion, les broyeurs à boulets et les broyeurs Raymond.

1.2 Matériaux concernés

Il permet de broyer des matériaux tendres, moyennement durs et très durs dont la résistance à la compression est inférieure à 350 MPa, notamment :

• Rochers durs : granit, basalte, minerai de fer, minerai d'or
• Pierres moyennement tendres : calcaire, pierre bleue, dolomite
• Matériaux recyclés : déchets de chantier, parpaings, stériles de charbon

1.3 Deux grands types

1. Concasseur à mâchoires à double bascule (le plus populaire) Modèle standard destiné aux petites et moyennes installations de traitement du sable et aux usines de traitement des minéraux. La mâchoire mobile effectue simultanément un mouvement oscillant et vertical, offrant ainsi un rendement de concassage élevé et une bonne forme des particules à la sortie. Taille d'alimentation : 50 mm à 800 mm.
2. Concasseur à mâchoires à bascule unique (destiné aux grandes mines) Conçu pour les grandes mines à ciel ouvert. Il est capable de traiter des blocs de minerai brut de très grande taille, supérieurs à 1 000 mm, grâce à sa carrosserie ultra-robuste et à son comportement routier extrêmement stable.

2. Structure principale de Concasseur à mâchoires (Description de l'association d'images)

Un concasseur à mâchoires complet se compose de 8 éléments principaux, comme le montre le schéma de structure de l'équipement ci-dessous, pour plus de clarté :

1. Plaque de mâchoire fixe: Revêtement fixe résistant à l'usure, fixé sur l'armature, équivalent aux dents supérieures
2. Plaque de mâchoire mobile: Revêtement résistant à l'usure à mouvement oscillant, équivalent aux dents inférieures servant à broyer les pierres brutes
3. Arbre excentrique: Composant moteur principal, entraînant la mâchoire mobile pour qu'elle effectue un mouvement de balancement périodique
4. Volant d'inertie et poulie: Stocker l'inertie de rotation, équilibrer la charge et réduire la consommation électrique du moteur
5. Plaque d'appui (plaque de butée): Partie transmission et partie protection de sécurité ; elle se brisera automatiquement pour protéger l'arbre principal en cas de surcharge
6. Réglage du siège et du joint: Régler la taille de l'orifice de sortie pour contrôler la granulométrie de la pierre finie
7. Ressort de tension et tirant: Remettre la mâchoire mobile en place de manière stable après chaque course de concassage
8. Châssis soudé robuste: Le corps principal doit supporter une force d'impact écrasante considérable

Structure graphique et logique: Les matériaux tombent dans la chambre de concassage depuis le orifice d'alimentation par le haut; les pierres sont comprimées et broyées entre une mâchoire fixe et une mâchoire mobile ; les graviers finis conformes aux spécifications sont évacués par le sortie de vidange inférieure.

3. Principe de fonctionnement détaillé du concasseur à mâchoires (schéma illustrant le fonctionnement étape par étape)

Le principe de fonctionnement d'un concasseur à mâchoires est très similaire à celui de les dents supérieures et inférieures de l'être humain, qui servent à mordre et à broyer des noix dures. Actionnée par un moteur électrique, la mâchoire mobile effectue un mouvement de va-et-vient périodique afin d'assurer un concassage en circuit fermé continu. L'ensemble du processus de fonctionnement se divise en 4 étapes :

Étape 1 : Transmission de puissance

Le moteur entraîne deux volants d'inertie au moyen de courroies trapézoïdales. Les volants d'inertie en rotation entraînent à leur tour l'arbre excentrique, qui effectue un mouvement circulaire excentrique. L'arbre excentrique pousse alors la mâchoire mobile à osciller régulièrement d'avant en arrière, fournissant ainsi une force de concassage continue.

Étape 2 : Mouvement de serrage et de broyage (fermeture de la mâchoire mobile)

Lorsque la mâchoire mobile se rapproche de la mâchoire fixe, l'espace intérieur de la chambre de concassage se rétrécit progressivement. Les gros blocs bruts sont serrés entre deux plaques de mâchoire en acier à haute teneur en manganèse. Sous l'effet de trois forces : compression, flexion et fendage, les blocs bruts se brisent automatiquement lorsque la contrainte interne dépasse leur limite de résistance à la compression.

Étape 3 : Course de décharge (ouverture de la mâchoire mobile)

Grâce à la rotation continue de l'arbre excentrique, la mâchoire mobile revient en position initiale vers l'arrière. L'écartement de la sortie inférieure s'élargit instantanément. Les pierres concassées dont la taille correspond aux exigences tombent automatiquement par gravité par la sortie inférieure. Les grosses pierres non conformes restent dans la chambre de concassage supérieure, en attendant le prochain cycle de compression.

Étape 4 : Fonctionnement en circulation continue

La mâchoire mobile effectue entre 250 et 300 mouvements par minute. Les matières premières sont acheminées de manière continue et régulière depuis l'entrée supérieure. Toutes les pierres subissent plusieurs phases de concassage par compression, de haut en bas, à l'intérieur de la chambre, ce qui permet une production ininterrompue 24 heures sur 24 : Alimentation → Broyage par compression → Déchargement.

4. Principe de protection contre les surcharges

La plaque d'articulation est conçue comme un élément de sécurité sacrificiel. Si des corps étrangers incassables (blocs de fer, barres d'acier) pénètrent dans la chambre de concassage et provoquent un blocage de la machine, la plaque d'articulation se brisera en premier sous l'effet d'une surcharge soudaine. Elle protège ainsi efficacement les pièces essentielles et coûteuses (arbre excentrique, mâchoire mobile) contre des dommages graves, évitant ainsi une panne majeure de la machine.

5. Méthode de réglage du débit

Les utilisateurs peuvent modifier l'écartement de la sortie de décharge inférieure en ajoutant ou en retirant des joints en acier au niveau du siège de réglage arrière :

• Ajouter davantage de joints → Ouverture de décharge plus petite → Gravier plus fin
• Réduction du nombre de joints → Ouverture de décharge plus grande → Gravier de finition à grains plus grossiers

6. Avantages et inconvénients du concasseur à mâchoires

6.1 Avantages

1. Grande bouche d'alimentation, adaptée aux blocs de minerai brut de très grande taille ; équipement de concassage primaire incontournable
2. Structure solide et simple, faible taux de défaillance ; les pièces d'usure sont peu coûteuses et faciles à remplacer
3. Excellentes performances anti-colmatage, bonne adaptabilité aux matériaux humides et boueux
4. Faible encombrement au sol, faible coût de construction, adapté aux installations de concassage fixes et aux stations de concassage mobiles

6.2 Inconvénients

1. Mode de fonctionnement intermittent, rendement horaire inférieur à celui des concasseurs à cône fonctionnant en continu
2. Particules finies plus friables ; nécessite un concasseur à percussion ou un concasseur à cône adapté pour le broyage secondaire
3. Vibrations et bruit relativement importants pendant le fonctionnement ; nécessite une fondation résistante aux chocs

7. Adaptation des processus de la chaîne de production

Ligne de concassage complète standard: Alimentateur vibrant + concasseur à mâchoires (concassage primaire grossier) + concasseur à cône/concasseur à percussion (concassage secondaire fin) + crible vibrant