CN100563833C - 旋转矿石破碎机 - Google Patents

Abstract

一种破碎机，具有第一端部和第二相对端部以及并列成一列布置以在所述端部之间延伸的多个破碎鼓，并且所述鼓布置成使其旋转轴彼此平行，邻近第一端部的至少两个相邻的鼓布置成沿相同的方向连续转动以限定朝向第二端部馈送材料的馈送鼓，每个破碎鼓具有径向突起的破碎齿，所述破碎齿与相邻鼓上的相对破碎齿协作以在其间夹紧尺寸过大的材料使其破碎，从而允许尺寸过小的材料从其间通过并且允许未破碎的尺寸过大的材料朝向所述第二端部移动。

Description

旋转矿石破碎机

技术领域

本发明涉及一种矿石破碎机，特别(但不排他地)涉及一种具有多种用途并且能够为生产矿浆在干燥条件下或湿润条件下破碎矿石的矿石破碎机。

背景技术

在本说明书中，术语矿石包括诸如花岗岩、石灰岩等岩石，还包括任何从地下挖掘出的矿石诸如黏土和沥青砂。

具有一对相对旋转的鼓形件的矿石破碎机是已知的，其具有在相对的鼓形件上协作的相对较大的齿，从而将矿石块破碎。这种类型的矿石破碎机在我方的欧洲专利0167178中有述。

这种类型的破碎机的产量(即吨每小时)取决于鼓形件的尺寸(即直径和长度两者)以及鼓形件之间的间隙。鼓形件越长，产量越大；直径越大(即齿的尺寸越大)，产量越大，鼓形件之间的间隙越大，产量越大。

但是增加齿的尺寸和/或鼓形件之间的间隙会导致破碎机中出现的矿块尺寸增大。

因而，在采矿操作中，诸如在需要较大产量(诸如1000吨每小时)的露天采矿中，实践中通常采用一系列破碎机，采出的矿石在矿块的尺寸小到足以被运离矿场之前经过这些破碎机。在这方面，通常首先将直接从矿场采出的填料放入初级破碎机中，其允许尺寸过小的材料通过并且用来将填料中包含的大块矿石破碎为较小的矿块尺寸。初级破碎机的输出然后被馈送给次级破碎机从而将矿块破碎成更小的尺寸。

初级破碎机较之次级破碎机而言尺寸较大，并且其产能通常较之次级破碎机而言大很多。因此，通常在采矿设备中，安排一台初级破碎机为两台或多台次级破碎机供料，从而提供连续生产。

发明内容

因此，希望的是提供一种具有大产能诸如例如10,000吨每小时的破碎机，其能处理包括相对较大的矿块(如1米)的填料，同时能够在一次过程中将填料中包含的相对较大的矿块尺寸减小到相对较小的尺寸(如150毫米)，使得输出的材料可以直接放置在材料传送器上运出矿场。

根据本发明的一个方面，提供了一种破碎机，具有第一端部和第二相对端部以及并列成一列布置以在所述端部之间延伸的多个破碎鼓，并且所述鼓布置成使其旋转轴彼此平行，邻近第一端部的至少两个相邻的鼓布置成沿相同的方向连续转动以限定朝向第二端部馈送材料的馈送鼓，每个破碎鼓具有径向突起的破碎齿，所述破碎齿与相邻鼓上的相对破碎齿协作以在其间夹紧尺寸过大的材料使其破碎，从而允许尺寸过小的材料从其间通过并且允许未破碎的尺寸过大的材料朝向所述第二端部移动。

根据本发明的另一个方面，提供了一种从固体材料和液体制备矿浆的设备，所述设备包括上述限定的矿石破碎机。

附图说明

本发明的各个方面以下将参照附图说明，其中：

图1是根据本发明实施例的破碎机的透视图；

图2是如图1所示的破碎机的俯视图；

图3是如图1所示的破碎机的侧视图；

图4是沿图2中IV-IV线剖开的剖视图；

图5是根据本发明实施例的用于生产矿浆的设备的侧视图；

图6是如图5所示设备的俯视图；

图7是从箭头VII方向观察的图6所示设备的端视图；

图8是包括可调折向板的类似于图5所示设备的侧视图。

具体实施方式

如图1所示的破碎机10包括7个破碎鼓组件20。破碎机10具有第一端部21和第二端部22，每个端部优选地由侧壁23限定。

破碎鼓组件20并列成一列布置，在端部21、22之间延伸。优选地，如图4所示，所有鼓组件的旋转轴线定位在相同的平面内。

每个鼓组件20包括轴25，其上安装有多个沿轴隔开的带齿环30。

每个带齿环30包含多个围绕环30的圆周等距隔开的破碎齿31。如图4所示，每个环30上的齿31的数目是5个；但是，可预计的是每个环上的齿的数目可以多于或少于5个。优选地，每个环30上的齿31的数目从范围3-8个中选择。

环30上的每个齿31的径向高度以及各齿31之间的圆周间隙优选地如此选择，使得相对深的矿石容纳仓35形成在相邻的鼓组件20的相对齿31之间。优选地，每个轴25上的环30布置成使得齿31沿轴遵循离散的螺旋路径，并且如此定义同一轴上的相邻环30上的齿31，使得相对深的离散矿石容纳螺旋槽40沿每个轴25延伸。优选地，槽的深度D(沿径向线从齿31的尖端到槽的底部测量)相对于齿31尖端的径向高度R(从旋转轴测量)的比率在范围1∶2到1∶3之内，更优选的约为1∶2.5。

相邻环30的紧密程度和齿31的尺寸和形状优选地如此选择，使得螺旋槽40作用在位于其内的材料上致使该材料沿鼓轴线方向移动。

优选地，每列齿遵循的螺旋路径当其从鼓组件的一端向另一端延伸时转过一个约90°的角度。螺旋路径从鼓组件的一端向另一端运动经过的所述角度可以小于或者大于90°，但是优选的小于360°。

优选地，如图1所示，每个鼓组件如此布置，使得一个鼓组件上的螺旋槽沿其轴25相对于其相邻鼓组件20上的螺旋槽以相反旋向延伸。

优选地，如图2所示，一个鼓组件上的环30与相邻鼓组件20上的环30轴向交错，即一个鼓组件上的环30沿轴线定位于相邻鼓组件20上的一对相邻环30之间。这使得相邻的鼓组件上的齿31能够协作从而如我方的EP0167178中所讨论的那样利用紧压动作破碎矿块。

每个鼓组件20优选地由独立电机50驱动，后者可以例如是电动电机或液压电机。以FM表示的电机组50，每一个都布置成可以沿相同的旋转方向连续转动与它们相关联的鼓组件20，使得鼓组件的上部朝向第二端部22旋转。如图4中箭头FA所示。

如图4所示，FD组(相应于被电机组FM驱动的组)内的相邻鼓组件20沿相同的方向FA旋转，给出的一对右侧鼓组件20通过将材料容纳在其螺旋槽40内而紧压位于鼓组件顶部的材料并将该材料向第二端部22移动。

与临近第二端部22的鼓组件20相关联的电机50优选地布置成沿相反的转动方向连续驱动其鼓组件。因此，临近第二端部22的最后两个鼓组件120、220限定了类似于我方EP 0167178中公开的破碎机相似的孪生鼓破碎机，其中两个鼓组件20上的齿用来使得鼓组件之间的矿石被破碎，并且还促使矿石在鼓组件20之间被破碎。以此布置，到达第二端部的尺寸过大的矿石块被主动破碎以经过破碎机。

但是，可以预计的是，临近第二端部22的最后的破碎鼓组件20也可以沿与馈送鼓组件相同的方向转动。在这种布置中，尺寸过大的排出口(未示出)应当设置在第二端部22，从而使得尺寸过大的矿石块从破碎机中排出。

利用这种类型的布置，该破碎机不仅可以用作在矿石朝第二端部22运动过程中破碎矿石的破碎机，而且可以用作筛子或筛选器，从而将填料矿块中超过预定尺寸的矿块移除。

在使用中，填料放置在端部21，位于该端部的鼓组件20上。

由于FD组中的鼓组件20的上部沿第二端部的方向转动，导致材料由于齿31的作用沿该总的方向流动。考虑到鼓组件上存在的螺旋槽40，还导致材料在由该鼓组件上的螺旋槽的右或左旋向指示的方向上沿鼓组件的轴向移动。

但是，当材料传到下一个鼓组件20上时，导致材料沿该鼓组件20以相反的轴向方向移动(由于该鼓组件以相同的方向旋转但是具有与前一个鼓组件的螺旋槽相反旋向的螺旋槽)。

因此，应当理解的是，当材料向着第二端部移动时，可替代的是可以使得材料在从一个鼓组件向下一个鼓组件移动时沿破碎机的宽度流动。

相邻鼓组件之间的间隙选择成允许预定的尺寸过小的矿块、碎屑或尘土通过其间。因此，通过使得材料在向着第二端部22经过时沿破碎机的可选择的宽度流动，所述材料可以宽泛地分布在破碎机的宽度和长度上，并且所述材料在这种分布过程中被搅动从而促使填料中尺寸过小的材料从尺寸过大的矿块中有效筛出。

尺寸过大的矿块受到鼓组件20的相同分布作用(即，在它们向第二端部22移动的过程中相对于破碎机交替的沿宽度方向移动)，但是另外他们通过相邻鼓组件上相对齿之间的紧压作用而受破碎作用。如在图4中所示，其中矿块LP1被示出正紧压在相邻的鼓组件20上的相对齿31之间的区域35内。在该区域35内，破碎动作是右侧鼓组件20上的齿31的前部31a在左侧鼓组件上的一对齿31的背部31b上破碎的结果，也是在左侧和右侧鼓组件20的相对齿31的前部31a上破碎的结果。

为了实现在区域35内主动“咬住”矿块LP1，每个齿31优选地具有伸长的形状，所述形状具有相对短的引导面31f和相对长的拖尾面31t，使得每个齿不仅沿轴25的径向突起，而且具有主动前倾角(即，齿的纵向轴线LA倾斜到轴25的转动方向中)，其程度优选地如图4所示，每个齿的纵向轴线LA沿通常与轴25相切的方向延伸。

优选地，引导面31f向后延伸(相对于转动方向)远离尖端131，从而在破碎动作中在尖端131的后方提供了间隙。优选地，在这方面，引导面31f在齿尖端131后方限定了凹部或仓部132。这种布置协助在区域35内为紧压提供主动“咬合”，并且从而破碎位于区域35内的尺寸过大的矿块LP1。

当右侧鼓组件上的齿31上升时，它将抬起剩余的尺寸过大的矿块离开前一个鼓组件20并且将其移动到下一个后续的鼓组件20。

因此，当填料被鼓组件向着第二端部22移动时，不仅尺寸过小的材料由于旋转的鼓20的左侧上的齿的向下移动而被促使通过鼓组件20之间，而且尺寸过大的矿块也渐进式的在其向着第二端部的移动过程中被打碎。

如上所述，定位于邻近第二端部22的鼓组件20沿相反的方向旋转，并且因此最后两个鼓组件20以类似我方EP 0167178中所述的方式用来破碎尺寸过大的矿块。

可见FD组中的鼓具有如此布置的齿31，使得每个鼓上侧的齿通常沿切线方向朝向第二端部，而鼓120的齿朝向第一端部21。这样提供了有效的咬合或紧压区域BR，后者比前面的鼓组件20之间的区域大。

应当注意的是，鼓组件120、220上的槽40具有相反的旋向。由于这些鼓组件沿相反的方向旋转，这意味着位于这些鼓上的材料以相同方向朝向破碎机10的一侧轴向移动。这是一种有用的技巧，因为它提供的功能是使得尚未被破碎的尺寸过大的材料在RM位置排出(图1)。

优选地，如图1-3所示，每个鼓组件20和相关联的电机50构建成形成部分独立的破碎鼓模块60，所述破碎鼓模块包括一对其中旋转安置了轴25的相对的端壁组件66。

因此，破碎机10由第一和第二端部21、22之间延伸的一系列相同的模块60构建而成。端壁组件66传统地安装在梁67上，所述梁沿位于破碎机10之下的传送器80的其中任一侧延伸。

因此应当理解的是，破碎机10的容量可以在现场通过增加或减少模块60而容易地增加或减少。这使得破碎机的容量以方便地和成本有效地方式配置成特定的应用。

另外，应当理解的是，模块之间的间隔可以容易地调节，目的是改变相邻鼓组件20之间的间隔，从而调节能通过鼓组件之间的尺寸过小的材料的数量和尺寸，并且还调节压紧区域35。

应当理解的是，不同数目、尺寸和形状的齿31可以设置在相邻的鼓组件20上，从而在材料从端部21向端部22移动时改变破碎机10的性能。

优选地如图所示，破碎机杆组件100定位在鼓组件120、220之下，以与其协作从而使得矿石被进一步破碎。破碎机杆组件如我们正在申请过程中的英国专利申请0308933.1和0326157.5的任何一个中所说明的那样具有方便的结构。

优选地，清洁板90定位在每个盘30之间，以清洁相邻的盘30之间的空间，除去诸如沥青砂或黏土等黏性材料。

可以预计的是，本发明的矿石破碎机可以修改成用于制备矿浆，诸如制备油砂矿浆。

包含本发明的矿石破碎机的矿浆制备设备的实施例如图5-8所示。

设备200包括以上参照图1-4所述的矿石破碎机。整流罩(hood)210安装在矿石破碎机之上，以限定液体密封的输入室220，用于向矿石破碎机10的第一端部21引入需要处理的填料和液体。

整流罩210包括材料入口215，经由该入口将需要处理的材料引入室220，并且引导到破碎机10。

优选地，整流罩210为单部件结构，其安装在破碎机10的顶部，并且用螺栓固紧到其上。这种布置使得整流罩210可以采用便利的方式整体移走，如通过升降机(未示出)移至较远的位置(如虚线所示)，从而可以在破碎机10上实施维护操作。

集存器230定位在破碎机10之下，布置成可接收从矿石破碎机10上落下的矿浆混合物和破碎的材料。

矿浆出口240定位在集存器230内；矿浆出口240与管线242连接，集存器230中的矿浆沿该管线通过离心泵244泵离。

集存器230优选地由壳体231形成，所述壳体231密封地安装在破碎机10之下，使得整流罩210、破碎机和集存器230限定了在材料入口215和矿浆出口240之间延伸的液体密封的通道。

换言之，破碎机延伸横过在材料入口215和矿浆出口240之间延伸的通道，使得所有从室220行进进入集存器230的材料都必须通过破碎机10，即，破碎机10仅允许预定矿块尺寸以下的材料进入集存器230。

为了产生矿浆，至少一个液体排出口250定位在室220内，从而将液流，通常为水，向下引到破碎机10。

优选地，主液体排出口250临近材料入口215设置，从而将水流向下引入从材料入口215馈送的材料内。优选地，从主出口250排出的水流的形式为水帘CW，该水帘延伸横过填料的馈送方向。

优选地，主出口250的形式为顶部开口的槽255，其具有限定溢流堰的侧壁256，水越过该溢流堰成瀑布落下从而形成水帘。优选地，水以较高的流量馈送到该槽并沿着该槽流动从而形成沿着该槽长度的连续帘，且该帘具有希望的厚度。馈送进入槽255的水采自外部水源，并且如下所述，可以利用集存器230内的矿浆补给。

可以预计的是，需要处理的材料通常从高速传送器HC上抛下，从而通过材料入口215引入。优选地，主出口250定位成使得如此产生的水帘横过传送器HC的整个宽度，并且引向破碎机10，从而在材料入口215处与从传送器HC上抛出材料的飞行路线F相交。这是有利的，因为它促使抛出材料的飞行路线被阻断，并且促使堆置在破碎机上的材料较之不存在水帘的情况而言更靠近破碎机的输入端21。另外，水帘与处于飞行中的材料的碰撞促使材料块被水流打碎，并且在材料堆置在破碎机10上之前协助混合水和材料。优选地，如果需要，有形的帘，诸如链式帘CC可以悬挂在槽255上，从而协助偏转从传送器HC上抛出的材料，使之朝向破碎机10的第一端部21。

可以预见的是，堆置在破碎机10上的水/材料的混合物，一方面是包括尺寸过小的材料和水的矿浆，另一方面是尺寸过大的材料。

矿浆将通过破碎机落入集存器230，尺寸过大的材料将被馈送破碎鼓20施加作用。

因此，馈送破碎鼓20的转动将用来促使矿浆朝向集存器250移动，同时促使矿浆混合。另外，尺寸过大的矿石块将远离破碎机10的第一端部21向其第二端部22移动。如此施为，尺寸过大的材料被施加作用从而被破碎并且混合到矿浆中。

可以预见的是，利用以上布置，临近第二端部22定位的最后的相对旋转的破碎鼓可以被省略并且由馈送鼓组件取代，并且破碎机10在其第二端部设置有尺寸过大材料的排出口。利用这种布置，可以假设任何抵达破碎机10第二端部22的尺寸过大的材料为“废弃”材料。利用这种布置，破碎机10不仅用来从材料入口215引入的材料制备矿浆，而且还用来从入口215引入的材料中分离尺寸过大的废弃材料。

利用以上设备，可以预见的是，可以实现具有高产能的紧凑型矿浆制备设备。例如，可以预见的是，具有4米长的破碎鼓的破碎机10具有处理10,000吨/小时沥青砂的产能。

可以预见的是，集存器中的一部分矿浆可以经由破碎机10馈送返回而循环使用。再循环流路优选地包括再循环泵(未示出)，其优选地为高功率离心泵和管道RC，该管道RC从集存器230抽取矿浆并将之馈送到槽255以从其排出。离心泵提供了附加的优势，即在再循环过程中进一步打碎矿浆中的材料块，从而改善了集存器230内的矿浆的整体一致性。

附加的水排出口可以设置在或者破碎机10的上方，或者优选地设置在其下方，用于将额外的水引入该设备，从而实现集存器230内的矿浆达到希望的特定比重。

如图8所示，从传送器HC排出的材料的飞行路线可以利用可调节的偏折板DP来偏折。该偏折板DP可以用于干式应用，从而保证排出的材料被引向破碎机10的第一端部21。该偏折板DP也可以用于湿式应用以制备矿浆。在这种布置中，水应当在材料从偏折板DP上落下时引向材料。

Claims (10)

1.一种破碎机，具有第一端部和与第一端部相对的第二端部以及并列成一列布置以在所述两个端部之间延伸的多个破碎鼓，并且所述破碎鼓布置成使其旋转轴线彼此平行，邻近第一端部的至少两个相邻的破碎鼓布置成沿相同的方向连续转动以限定朝向第二端部馈送材料的馈送鼓，每个破碎鼓具有径向突起的破碎齿，所述破碎齿与相邻破碎鼓上的相对破碎齿协作以在其间夹紧尺寸过大的材料使其破碎，从而允许尺寸过小的材料从其间通过并且允许未破碎的尺寸过大的材料朝向所述第二端部移动，其中，每个破碎鼓上的齿的尺寸和形状限定了沿所述破碎鼓螺旋延伸的离散深槽。

2.如权利要求1所述的破碎机，其中所述列中的临近距第一端部最远的最末端馈送鼓的所述破碎鼓中的至少一个较远的破碎鼓被布置得沿与所述至少两个相邻的破碎鼓的旋转方向相反的方向连续旋转。

3.如权利要求1所述的破碎机，其中对于每个槽，所述槽的深度相对于从所述破碎鼓的旋转轴线起的所述齿尖端的径向高度的比率在1∶3到1∶2的范围内。

4.如权利要求1或3所述的破碎机，其中，一个馈送鼓上的螺旋槽以右手或左手旋向沿所述馈送鼓延伸，并且其中，与其相邻的馈送鼓上的螺旋槽以相反的旋向沿该馈送鼓延伸，从而使得材料在其朝向所述第二端部移动时交替地沿所述破碎机的宽度方向移动。

5.如权利要求1-3中任一项所述的破碎机，其中每个破碎鼓包括轴，所述轴上安装了多个沿所述轴隔开的带齿环，每个环具有多个围绕其圆周隔开的破碎齿，一个鼓上的环相对于相邻鼓上的环轴向偏移，使得所述一个鼓上的环沿轴向定位在所述相邻鼓上的一对相邻的环之间。

6.如权利要求5所述的破碎机，其中，每个环上的每个齿是伸长的并且具有与旋转轴线相切的纵向轴线。

7.如权利要求1-3中任一项所述的破碎机，其中每个破碎鼓由单独的电机独立驱动。

8.如权利要求7所述的破碎机，其中每个破碎鼓及其驱动电机形成部分破碎鼓模块，所述破碎机由多个所述模块组装而成。

9.一种从固体材料和液体制备矿浆的设备，所述设备包括根据前述权利要求任一所述的破碎机。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述设备包括通道，所述通道在该通道的一端具有材料入口和液体入口，在其另一端具有矿浆排出口，所述破碎机定位得封堵了所述通道，以致仅有小于预定尺寸的材料和液体能够沿所述通道通过到达所述矿浆排出口。

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