基本原理
立轴式冲击破碎机在设计上与其它冲击设备一样依靠矿石与坚硬物体间突然撞击，因此，它们与其它冲击破 碎机有着共同的基本特点，其设计优于挤压式。如果进料口足够大，沿自然界面对矿物进行破碎可获得很高 的粒度破碎比，并能生产出成形好的产品颗粒。采用自然破碎法来破碎铁矿可将其破碎成像黄金一样的金属 微粒。
立轴式冲击破碎机优于其它冲击破碎机的主要优点归于其独特的设计特点。立轴式冲击破碎机主要是采用皮 带驱动中心立轴使装有垂直导向装置的扁平部件转动。该转子以极高的转速通过离心力将物料沿水平方向喷 射到破碎腔内的冲击平面上。有两种主要的冲击平面。
在矿石—金属破碎设备中，矿料经给料器落入矿料分配器，该分配器在导向叶轮之间将物料平均分配。叶轮 将物料抛射到固定在破碎腔周围被称作砧铁的金属面上。每一块砧铁是固定的。其角度和距离是根据特殊用 途设定的以便取得最大的破碎率。破碎的物料落入排料区，这就是冲击式破碎机的基本工作原理。
在矿石—矿石破碎设备中，先是在转子中形成矿石衬，转子以85 m/sec的线速度将物料抛射到破碎腔周围形成物料层。破碎腔内设有一凸耳装置，使得滞留物料有一安息角，破碎的物料先是朝上运动，然后通过物料 流从转子排出。因此矿石—矿石破碎机是通过矿石间的互相摩擦、磨蚀和冲击来实现物料破碎的。破碎矿石 的粒度比可通过调节转子的速度来控制。更先进的矿石—矿石破碎机不仅可将物料送至转子以便在破碎腔内 冲击破碎，还可将较多的物料直接送至破碎腔，通过转子传送物料进行冲击破碎。
立轴式冲击破碎机主要优点是，可生产出成形好各种粒度的高质产品且生产率高。矿石—金属立轴式冲击破 碎机的几何结构通过最大地减少所给定矿块与其它物料相撞击的次数以提高自然破碎效果。产品不仅完美无 缺而且形状美观。
立轴式冲击破碎机的成本费较低。另外，在较易受磨损的部位，受损的部件非常小，因而可用硬金属制造， 其费用较低。因此先进的立轴式冲击破碎机能处理磨蚀性强的物料。这是优于主要限于处理非磨蚀性物料其 它类型冲击破碎机的一大特点。
这种上部给料，底部驱动的立轴式冲击破碎机，重量较轻，结构紧凑，非常便于在现有的或新的工作流程中 进行安装。该设备的缺点是给料粒度受到限制，因此不能被用于初破，通常用于二次破碎。矿石—矿石破碎机在设计上 其破碎率要比矿石—金属破碎机低，在采矿中其主要被用于料石的碎阶段，如球磨机前面。另外，由于矿石—矿石相冲击，其磨损率要比矿石—金属立轴式冲击破碎机低，特别是在破碎磨蚀性较大的物料时。其另外一个缺点是为有效地抛射物料则要求立轴具有很高的转速，因此立轴式冲击破碎机特别是矿石—矿石破碎机需要很高的动能。由于这些缺点，该设备一直被普遍看作是一种物料成形机而不是破碎机。
但是，近20年立轴式冲击破碎机的生产厂家有了很大的发展。过去，Tidco公司一直是开发矿石—矿石立轴式破碎技术的主要厂家，现在，生产这种设备的厂家有Svedala Barmac公司，而Canica-Jaques公司也是在生产矿石—金属破碎机方面在国际上较成功的一个厂家。由于生产出更好的设备，设备得到改进。这些公司认为要增加其优点，最大限度地减少其在设计上的不足，才能有效地促进对该项工作的支持。
矿石—矿石破碎机
新西兰的Svedala公司的市场信息发言人Kevin Tappin认为，25年前矿石—矿石立轴式冲击破碎机Rotopactor破碎原理的问世，使矿物处理工业发生了巨大的变化。自Rotopactor设备问世以来，在设计方面做了许多改进。Bauma公司将推出新型的Duopactor 1100系列。在对该破碎机原设计的改进方案中，其被确定为破碎设备之一组成部分。显然，在Rotopactor的设计中存在一些需注意的固有限制因素。虽然这些限制因素不影响产品质量，但影响产品的生产能力，其原因是Rotopactor 破碎机因维修所需的停机时间长。
由于推出了串列式给料系统，Barmac Roto-pactor产品系列发展到了Duopactor 1000系列。该给料系统将二次给料流导入转子排料通道中的破碎腔，这可使设备的生产能力提高一倍而无需增加动能和运营费。另一优点就是提高了排料的分级能力。Duopactor设备的处理能力为650 t/h，最大粒度超过500 mm，产品粒度范围0.06~12 mm。自Duopactor 1000系列问世以来，实践证明它是一种可生产沥青路面，混凝土物料及特种沙石的高质混合物料设备。它非常适用于破碎多种物料，如金属矿石，混合物料或工业物料。Barmac高速冲击破碎机降低了噪音，提高了石料的成形，减少了产品水分，缓解了筛分，同时以最低的费用生产优质产品。矿石—矿石的相互作用使得该设备能破碎磨蚀性较强的物料，而对转子设计作的进一步改进降低了设备的磨损率。
Barmac破碎机能高效生产细粒度物料产品，如球磨机给料、烧结给料或用于堆浸处理的物料，因此，它也是一种替代费用高、破磨效率低的破磨设备的破碎机。如果需要增加磨机的产量，将Barmac破碎机加到现有的破碎生产线上可大大节省资金。
Barmac Duopactor 1100系列破碎机
自Duopactor获得了专利，Svedala公司为进一步开发该设备投入了相当大的技术力量，由于设计出新型Barmac Duopactor 1100系列—“用户友好”Barmac破碎机而使得投入得到了回报。Barmac破碎机串列系统的控制功能是使设备产生最佳产量的关键。Svedala Barmac 设计小组认识到这一问题并开发出串列控制系统，该系统不仅可使操作人员目测到串列门的位置，还可对进入转子和串列区的物料流进行精确地控制。
破碎机工作的可靠性一直是立轴式冲击破碎机操作者建议改进的一个方面。当设备可运行时所提出的只能是破碎设备的工作效率问题，这仅仅是一个常识。但在研制立轴式冲击破碎机时，设计和生产者并没有将此看作是一个重要的特点。近来，人们期望破碎设备生产时间要长，因而给为减少破碎机维修时间的生产和工作人员增加了压力。Svedala Barmac在设计新型1100系列设备时与用户合作为破碎机工作的可靠性制定了专项标准。
Barmac 1100系列产品 Duopactor破碎机在推向市场时，其转子也采用了新的设计。对转子和磨损部件的改进大大提高了转子的工作效率，也使得物料颗粒在转子中的滞留时间大为缩短。因这些改进而产生的一个效益就是降低了比功率需求，并提高了给定容量的小型电机的利用率，即可提高给定容量电机的容量。另一个效益就是大大降低了每吨位的磨损费，并延长了维修间隔时间。总结Svedala公司的评述即基于开发1000系列产品的成功，新的Duopactor 1000系列产品—BarmacB9100是在Bauma 98上推出的—在设计上有以下改进：
提高了给定容量电机的工作能力；
便于维修；
提高了对产品的控制；
降低了运营费。
这些成果的取得归于对料斗、串列系统、转子和磨损部件的设计改进。预计生产能力提高25%。由于提高了受料粒度从而增加了产量。专项能耗（kWh/t）降低了20%，因此，该破碎机使得那些高电费的国家产生了良好的经济效益。其实际特点取决于原料特性和设备运行条件。B9100 Duopactor 是全新型号系列中的首台，于1998年推出。
矿石—金属破碎机
1974年，在Messrs Bartley和Macdonald开始看中Rotopactor产品时，另一家公司在太平洋另一侧却开始了生产立轴式冲击破碎机。但是，温哥华和以华盛顿为基地的Canica公司瞄准了矿石-金属破碎系统，即旨在设计出一种可改进现有设备的专利破碎腔。用户必然问及显而易见的问题和第一台Canica立轴式冲击破碎机建造于1975年。如今，该公司仍对矿石-金属设备的优越性坚信不移，特别是在破碎粒度和物料成形的设计能力。前不久，该公司被Evans Deakin工业集团所购得并与澳大利亚的破碎机生产厂Jaques联合组成了Canica-Jaques破碎机制造公司。
新公司已投资于在温哥华建造的一个全新设备厂并认为是可直接得到回报。最近，在国际市场上所交付的设备包括比利时Grales采石厂两台破碎设备，该采石厂正在为TGV铁路提供砾石。两台125型与两台100型老式破碎机一起作业。Canica-Jaques公司说，在铁路行业中，这种砾石的规格要求是极为严格的。所使用的砾石是一种异常坚硬而且磨蚀性很强的斑岩。Canica称虽然这种“真实冲击破碎”处理不具有矿石—矿石破碎机的二次破碎特性，但是，它的确是一种可以提供良好物料形状和粒度的破碎设备，在这方面具有它的一些优点：
破碎腔的专利几何设计可使叶轮具有较低的转速，这可减少所需功率。许多破碎腔结构可以用于特殊用途，各种尺寸的料斗，平台，叶轮和砧铁也同样可适于眼前的工作。
磨损部件的几何形设计可基本上使其保持最初的角度。这就意味着因磨损而引起的物料粒度变化是极小的。因而保持了较高的精品产量和筛分效率。磨损部件含28%的铬白铁，无需焊接和表面淬火。
目前，Canica-Jaques的生产线包括：最大生产能力为800 t/h的155型和生产能力为750 t/h的125型二次破碎机；生产能力为500 t/h的105型二次/三次破碎机；100、90、80和65型三次破碎机。这些设备的最大生产能力从800至125 t/h。100型装有标准的和可供选用的粉尘控制系统。该公司还提供设备改造的商业性服务。该公司认为，改进后的设备的抗磨寿命比其它采用砧铁和叶轮系统的破碎机增加2~3倍。
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