CN100467130C - 用于对陶瓷材料进行破碎的间断式磨碎机 - Google Patents

Abstract

一种磨碎机(1)，其包括一个圆筒形滚筒(2)，该滚筒具有水平轴线并适合于围绕所述轴线沿操作方向(A)和反方向(B)转动，所述圆筒形滚筒装配有一个外壳(3)和一个用于将圆筒形滚筒(2)排空的系统，该外壳(3)被一个顶部底板(4)和一个底部底板(5)封闭起来，该系统包括至少一个设置在外壳(3)内的出口(14)和一个排放管(16)，该排放管安装有一个第一端(50)和一个第二端(51)，其中第一端与至少一个出口(14)相连接，第二端通向外界，而且该排放管沿着一个与圆筒形滚筒(2)的操作旋转方向(A)相匹配的方向包围在外壳(3)上。

Description

用于对陶瓷材料进行破碎的间断式磨碎机

技术领域

本发明涉及一种间断式磨碎机，特别地，本发明涉及一种适合在陶瓷领域内用于制备陶土团(dough)的间断式磨碎机，但并非局限于此。

背景技术

在陶瓷领域内，通过对原料进行湿式破碎并在破碎过程中添加特殊的添加剂，直到得到均质的粉浆，而且在该粉浆中悬浮状粉末应达到所需的粒度测定要求，以此方法来制造陶土团已经是公知技术。

根据现有技术，破碎工艺包括三个连续的步骤，而且以碾压步骤开始，以精制步骤结束。

在陶瓷领域内，用于这种操作的磨碎机是公知的，而且被广泛应用，在其中通过碰撞来完成破碎，总之是通过研磨体之间的相互作用而实现破碎，研磨体一般为球形。

对于不同的破碎步骤而言，研磨体必须具有不同的尺寸，在从碾压步骤转到精制步骤的过程中，研磨体的尺寸逐渐变小。

此外，对于分别采用特定尺寸的研磨体的各个破碎步骤而言，有一个速度能够对磨碎设备的处理效率、处理时间和能量损耗进行优化。

用于对原料进行破碎的现有磨碎机有连续式和间断式两种类型。

间断式磨碎机是一种设置有单个腔体的机器，在操作过程中该腔体处于密封状态，为此只有在机器停止工作的情况下，通过一个合适的开口将粗粒原料装添到机器中。在该研磨腔体内设置有许多具有不同尺寸的研磨体；为了对破碎过程的能耗进行优化，已经有人通过实验发展了间断式磨碎机的操作循环:在机器的操作过程中改变滚筒的转速，以使在各个研磨步骤(碾压工序中的碰撞，精制工序中的挤压和摩擦)中的最佳动态作用达到支配地位。

另一方面，连续式磨碎机包括多个彼此联通的腔体，其中第一和最后一个腔体分别安装有一个装填口和一个排放口，通过装填口和排放口就可以将材料连续地装入和卸出。换言之，连续式磨碎机可被视为一系列串联在一起、具有相同直径并以相同转速旋转的多个单腔体磨碎机。

已经公知的设备并非没有缺陷，尽管被使用和重视；特别是，间断式磨碎需要花费大量的停机时间来装填原料并将粉浆排出；这些步骤一直都是通过手工操作完成的。

此外，每当更换处理材料时，就需要对间断式磨碎机进行清洗，清洗工序包括将清水装填到该机器内的步骤，使机器以降低转速转动的步骤，和将水及破碎残留物排出的步骤。

这样，就会延长加工时间，从而增加了成本并降低了效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述的缺陷并提供一种间断式磨碎机，这种磨碎机能够在无需操作人员进行手动操作的前提下自动将加工好的材料排放出去。

本发明的另一目的在于提供一种简单、合理和可靠的结构方案来实现所述目的。

所述目的可通过具有如权利要求所述特征的磨碎机来实现。

特别地，本发明提供一种磨碎机，该磨碎机包括:一个圆筒形的滚筒，该滚筒具有水平轴线并适合于围绕该水平轴线沿操作方向和相反的方向旋转，所述滚筒安装有一个外壳和用于将圆筒形滚筒排空的装置，其中的外壳被一个顶部底板和一个底部底板封闭起来，而排空装置包括:至少一个设置在外壳上的出口和一个排放管，该排放管设置有一个第一端和一个第二端，其中第一端与所述至少一个出口相连接，第二端向外部敞开，而且该排放管沿着与圆筒形滚筒的操作方向相匹配的方向包围在外壳周围。

通过该技术方案，在磨碎之后就可以简单地通过使圆筒形滚筒沿着操作方向的反方向进行转动而将圆筒形滚筒完全排空，而且无需操作人员直接介入并可提高效率。

更特别的是，本发明预见到:排放管可以等于180度的卷绕角度卷绕在圆筒形滚筒的外壳上，而且尤其有利的是，所述角度不小于270度。

这样，就可以有利地避免在磨碎过程中有材料从圆筒形滚筒中意外漏出。

本发明的另一实施例还预见到:圆筒形滚筒的排空装置包括多个出口，而且为每个出口都配设了一个排放管；特别地，可以按照下述方式设置所述多个出口:使其位于外壳的同一外圆周上，从而将该圆周划分为几个具有相等尺寸的圆弧，因此多个出口就以相等的间距间隔排列。

利用该技术方案，每当圆筒形滚筒转动一圈，那么就可以将大量粉浆排出，这样就能够更加迅速、有效地完成排空操作。另一优点在于:通过上述的发现，可以省掉所谓的回收循环，该回收循环与清洗循环相似，但时间要短一些，其功能也是将残留在研磨体上的材料从腔体内排空。

根据本发明的方案有利的是，可以利用被固定到外壳上的装配元件将排放管与各个出口连接在一起；所述装配元件设置有一个过滤格栅，有利的是，该过滤格栅允许粉浆穿过，同时还可避免研磨体的漏过。

最后，本发明提供了一种圆筒形滚筒的自动装填系统，该系统包括:一个中空的圆筒形套筒，该套筒以同轴方式与所述圆筒形滚筒的顶部底板连接在一起，并且该套筒使得圆筒形滚筒的内部与外部相通；一个阿基米德螺旋装置，其与所述中空的圆筒形套筒接合在一起并用于将待处理原料送入。

这样，就使圆筒形滚筒的装填步骤能够更加迅速、有效地得以完成，而且还可缩短停机时间并降低加工成本。

从属权利要求概括出了本发明的一些优选实施例。

附图说明

通过参照附图并阅读下面以非限制性实例形式给出的说明，可以更加清楚本发明的其它特征和优点，其中附图:

图1为根据本发明的一种间断式磨碎机的正视图；

图2为沿图1中的剖面线II-II的剖视图；

图3详细示出了根据本发明的间断式磨碎机的装配元件。

具体实施方式

从图1和2中可以看到，一种间断式磨碎机1用于对粗粒原材料进行处理，以得到一种具有一定粒度的粉浆。

所述间断式磨碎机1包括一个圆筒形滚筒2，该滚筒具有一个水平轴线，而且该滚筒还包括一个外壳3、一个顶部底板4和一个底部底板5，该顶部底板4和底部底板5从两侧将所述外壳3封闭起来并限定了一个内部腔体20，具有合适尺寸的研磨体被导入到该腔体20内。

一根与外壳3同轴设置的突出轴6与底部底板5连接在一起(见图2)，而一个中空的圆筒形套筒7也从外壳3上伸出并与该外壳3同轴安装，其适合于作为一个开口使内部腔体20与外界联通，并与顶部底板4连接在一起。

突出的轴6和中空的圆筒形套筒7通过轴承8分别与支架9、10连接在一起，其中支架9和10以能够使滚筒2围绕其轴线旋转的方式支承着圆筒形滚筒2。支架9和10分别被固定到两个坚固的凸肩11和12上，而凸肩11和12可相对地面13所在的平面将圆筒形滚筒2升高并与地面13所在的平面间隔一定的距离。

该间断式磨碎机1还包括圆筒形滚筒2的驱动装置30，该驱动装置能够驱动滚筒2旋转(见图1和2)。

所述驱动装置30包括一个电机减速器31，该减速器可通过带传动机构32(见图2)使圆筒形滚筒2产生运动；所述带传动机构32具有直接与电机减速器31连接在一起的带轮33和被缠绕在带轮33上和在顶部底板4处缠绕在外壳3之外表面上的带34(见图2)。

特别地，电机减速器31适合于使带轮33并由此使圆筒形滚筒2沿着两个转动方向均能良好地旋转；这样，就可以将在对粗粒原料进行磨碎的过程中圆筒形滚筒2的旋转方向A定义为操作方向，而将方向B定义为反方向(见图1)。

从图2中可以看出:在中空的圆筒形套筒7内安装有一个阿基米德螺旋装置70，该螺旋装置被用作原料装填系统。

所述阿基米德螺旋装置70包括一个圆筒形套管71，该套管71安装有一个第一部分72和一个第二部分73，其中第一部分72适合于安装(slotted)到中空的圆筒形套筒7内，直到其通入内部腔体20内；第二部分73保持处于外部并携带有一个具有一垂直轴线的开口74，该开口用于导入粗粒原料。在圆筒形套管71的内部以可转动的方式同轴安装有一个螺旋形主体75，该主体可通过驱动系统76而移动并适合于将所述原料从具有垂直轴线的开口74处一直推入圆筒形滚筒2的内部腔体20内。

该间断式磨碎机1还安装有用于将圆筒形滚筒2排空的装置。

实际上，从图2可以看到:在圆筒形滚筒2的外壳3上设置有两个沿所述外壳3之厚度方向打开的出口14；所述出口14基本沿着外壳3之外圆周的同一直径方向进行设置(见图1)。

在每个所述的出口14处，都设置有一个装配元件15，该装配元件被整体固定到外壳3的外部，以将出口14完全封闭起来(见图1)。

每个装配元件15(见图3)都包括:一个中空体40，在该中空体内限定了一个导管41，该导管通过各个出口14通向圆筒形滚筒2的内部腔体20；一个具有一定形状的凸缘42，该凸缘具有一定的曲率，以能够与外壳3连接在一起，这样就可将凸缘42固定到外壳3上(见图1)。

特别地，每个装配元件15的中空体40都具有:一个第一部分44，该部分位于具有一定形状的凸缘42处并被加工成楔形，这样导管41就可以相对对应的出口14倾斜；一个第二部分45，该第二部分被加工成在外壳3外部突出的套管形。

每个装配元件15都以下述方式安装到圆筒形滚筒2上:使导管41能够沿着与操作旋转方向A相同的方向而顺着圆筒形滚筒2的轮廓线(见图1)。

此外，如图3所示，装配元件15的导管41在接近相应出口14的位置上被一个过滤格栅43拦住。

参照图1和2，排放管16分别与两个装配元件15连接在一起(见图1)，其中排放管16的一端50被固定到相应装配元件15的套管形部分45上，而另一端51则通向外部；所述排放管16沿着圆筒形滚筒2的操作旋转方向A卷绕在外壳3上并基本以270度的卷绕角度延伸(见图1和2)。

在排放管16处，低于外壳3的位置上，有一个漏斗状的收集盒17设置在凸肩11和12的高度构成的空间内，而且该收集盒至少部分地围绕着圆筒形滚筒2(见图1和2)；所述收集盒17被固定到凸肩11上并安装有一个底口18，该底口18相对地面13所在平面位于一个较高的位置上。

使用时，间断式磨碎机1的圆筒形滚筒2通过驱动装置30(见图1)驱动而沿操作方向A转动。在无需使磨碎机1停机的前提下，粗粒原料通过阿基米德螺旋装置70被自动导入内部腔体20中，直到将内部腔体20装填至所需量的程度(见图2)。

这样，磨碎步骤就开始进行:圆筒形滚筒2沿操作方向A连续转动，容纳在内部腔体20内的研磨体与导入的原料之间的相互作用将对这些材料产生破碎作用。

特别地，磨碎步骤可被划分为多个中间步骤，在这些中间步骤中，圆筒形滚筒2沿操作方向A以不同的速度进行转动；需要用所述中间步骤来优化原料与研磨体之间的动态作用并减少磨碎机1的能耗。

在整个磨碎步骤中，圆筒形滚筒2的内部腔体20与外界环境完全隔开，就是说，尽管由于出口14及相应的装配元件15和排放管16，与外界存在一种总是处于开放状态下的连接状态，但材料仍然不能从从内部腔体20内流出。

为实现这一点，圆筒形滚筒2的转动周期可最好参照其中一个出口14划分为一个减小步骤和一个增大步骤，其中在减小步骤中，所述出口14从相对地面13所在平面的最大高度处移动到最小高度处，在增大步骤中，所述出口从最小高度处移动到最大高度处(见图1)。

这样，就可以认为:在减小步骤中，当出口14相对圆筒形滚筒2的轴线降下时，每个出口14都被从内部腔体20流出的材料流所占用；在这种情况下，这些材料倾向于在重力作用下从出口14穿过。

因此，由于排放管16以一个不小于180度的卷绕角度缠绕在外壳上，同时，由于所述排放管16的开口端51高于圆筒形滚筒2的上述轴线，因此当其中一个所述的出口14相对圆筒形滚筒2的轴线降下时，从出口14穿过的那些材料就会积聚在由相应排放管16形成的弯曲部分处(见图1)。

此外，由于排放管16沿着与操作旋转方向A相同的方向被缠绕在外壳3上，而且在圆筒形滚筒2沿操作方向A转动的前提下，排放管16的开口端51总是位于相应出口14的前方，特别地，总是位于上述积聚材料的前方(见图1)；因此，当继续旋转时，所述积聚的材料绝对不会与排放管16的开口端51相会，相反，当出口14开始其旋转周期中的增大步骤时，这些材料就会流回腔体20的内部。

当磨碎步骤结束时，操作人员就可以将内部腔体20排空并将已经制成的粉浆收集起来。可以简单地通过沿转动方向B(即，操作方向A的反方向，见图1)对圆筒形滚筒2进行驱动而动态地完成该操作。

实际上，在该操作状态下，每个出口14在转动过程中都位于相应排放管16之开口端51的前方；因此，当所述出口14相对圆筒形滚筒2的轴线位于较低高度位置上时，粉浆就回通过装配元件15的导管41流入排放管16内，在排放管16内，由于圆筒形滚筒2的转动，使得粉浆与开口端51相会，从而流出外部(见图1)。

为了对导管41进行拦截而设置的过滤格栅43可确保粉浆流过，同时还能够将研磨体保持在圆筒形滚筒2的腔体20内。

每当圆筒形滚筒2沿转动方向B转动一整圈时，容纳在内部腔体20内的部分粉浆就会被排放到外部，而且还可以延长这种排空步骤的时间，直到完全排空为止。

从排放管16的开口端51流出的所述粉浆落入到收集盒17内并在重力作用下被送向底口18。

最后，在所述底口18的下方设置有活动式积聚装置19，该装置用于将粉浆收集起来并将粉浆移离磨碎机1(见图1和2)。

根据本发明的磨碎机1的操作循环的一个示例性实例将在下文中示出，而且该磨碎机1内部腔体20的体积等于2000升并可容纳2000kg的研磨体。

首先，对圆筒形滚筒2进行驱动，以使其沿操作方向A围绕其轴线转动。

此后，开始执行装填步骤:将420kg的原料装填到内部腔体20内，原料中含有40％的粘土，其余60％由分别占有不同比例的硬质材料构成:石英砂、高岭土、长石等。

在完成装填步骤后，开始执行磨碎步骤，如上所述，磨碎步骤可被划分为多个步骤，在这些步骤中，圆筒形滚筒2以不同的速度总是沿操作方向A转动。

总之，装填和磨碎步骤持续约85分钟并加工出约390升的粉浆。

当完成磨碎步骤后，通过使圆筒形滚筒2沿反方向B转动，就可以开始执行粉浆的排放步骤，该排放步骤持续约10分钟。

在该步骤中，如上所述，从圆筒形滚筒2内流出的粉浆最后将被收集到收集盒17内，然后从该收集盒17收集到位于下方的移动式积聚装置19内。

Claims (19)

1.一种磨碎机(1)，其包括一个圆筒形滚筒(2)，该滚筒具有水平轴线并适合于围绕所述轴线沿操作方向(A)和反方向(B)转动，所述圆筒形滚筒装配有一个外壳(3)和用于将圆筒形滚筒(2)排空的装置(14，15，16)，该外壳(3)被一个顶部底板(4)和一个底部底板(5)封闭起来，其特征在于:所述用于将圆筒形滚筒(2)排空的装置(14，15，16)包括至少一个设置在外壳(3)内的出口(14)和一个排放管(16)，该排放管安装有一个第一端(50)和一个第二端(51)，其中第一端与至少一个出口(14)相连接，第二端通向外界，而且该排放管沿着圆筒形滚筒(2)的操作旋转方向(A)包围着外壳(3)。

2.根据权利要求1的磨碎机(1)，其特征在于:所述排放管(16)以一个大于或等于180度的卷绕角度包围着外壳(3)。

3.根据权利要求2的磨碎机(1)，其特征在于:所述卷绕角度大于或等于270度。

4.根据权利要求1的磨碎机(1)，其特征在于:所述出口(14)设置在接近圆筒形滚筒(2)的底部底板(5)的位置上。

5.根据权利要求1的磨碎机(1)，其特征在于:所述用于将圆筒形滚筒(2)排空的装置(14，15，16)包括多个出口(14)和为每个出口(14)设置的排放管(16)。

6.根据权利要求5的磨碎机(1)，其特征在于:所述出口(14)以相等的间距间隔设置在外壳(3)的同一外圆周上。

7.根据权利要求1或5的磨碎机(1)，其特征在于:所述排放管(16)与出口(14)通过在其间设置一个装配元件(15)而被连接在一起。

8.根据权利要求7的磨碎机(1)，其特征在于:所述装配元件(15)包括一个中空体(40)和一个曲线形的凸缘(42)，中空体(40)适合于在其内部形成一个通道导管(41)，凸缘(42)适合于在出口(14)处将其固定到外壳(3)上。

9.根据权利要求8的磨碎机(1)，其特征在于:所述通道导管(41)被一个过滤格栅(43)所拦截。

10.根据权利要求1的磨碎机(1)，其特征在于:其包括圆筒形滚筒(2)的一个自动装填系统。

11.根据权利要求10的磨碎机(1)，其特征在于:所述圆筒形滚筒(2)的自动装填系统包括:一个中空的圆筒形套筒(7)，该套筒以同轴方式设置在圆筒形滚筒的顶部底板(4)上，使得圆筒形滚筒的内部与外界联通；和一个与所述中空圆筒形套筒(7)连接在一起的阿基米德螺旋装置(70)。

12.根据权利要求11的磨碎机(1)，其特征在于:所述阿基米德螺旋装置(70)包括:一个圆筒形套管(71)，该套管的一部分适于被安装在圆筒形中空套筒(7)内；一个螺旋形主体(75)，该主体可在所述圆筒形套管(71)内同轴旋转；一个进送口(74)和所述螺旋形主体(75)的驱动系统(76)。

13.根据权利要求1的磨碎机(1)，其特征在于:其包括一个收集盒(17)。

14.根据权利要求13的磨碎机(1)，其特征在于:所述收集盒被加工成漏斗形。

15.一种利用根据权利要求1所述的磨碎机(1)对粗粒原料进行破碎的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤:

将粗粒原料装填到磨碎机(1)的圆筒形滚筒(2)内；

通过使所述圆筒形滚筒(2)沿操作方向(A)转动的方式对粗粒原料进行磨碎，直到所述原料达到所需的粒度；

通过使圆筒形滚筒(2)沿反方向(B)旋转而将其排空。

16.根据权利要求15所述的用于对粗粒原料进行破碎的方法，其特征在于:装填步骤是在圆筒形滚筒(2)沿操作方向(A)旋转的情况下得以执行的。

17.根据权利要求15所述的用于对粗粒原料进行破碎的方法，其特征在于:圆筒形滚筒(2)的装填步骤连续进行，直到内部腔体(20)达到所需的装填量。

18.根据权利要求15所述的用于对粗粒原料进行破碎的方法，其特征在于:装填步骤和磨碎步骤是在不中断圆筒形滚筒(2)的转动的前提下连续进行的。

19.根据权利要求15所述的用于对粗粒原料进行破碎的方法，其特征在于:磨碎步骤包括多个使圆筒形滚筒(2)以互不相同的转速转动的步骤。

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