CN102145309B

CN102145309B - 刮板卸料选择性破碎机

Info

Publication number: CN102145309B
Application number: CN2010105745239A
Authority: CN
Inventors: 焦红光; 高艳阳; 王海娟; 赵继芬; 田崔海
Original assignee: Henan University of Technology
Current assignee: Henan University of Technology
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-12-06
Also published as: CN102145309A

Abstract

一种刮板卸料选择性破碎机，其特征在于：所述破碎机包括竖直设置的筒体（18），以与筒体共轴线的方式安装在筒体内的由动力源驱动的转子轴（4）和安装在转子轴上的由多层、多根环绕转子轴设置的打击棒构成的破碎转子（3），位于筒体底部的出料口，设置在筒体顶部的入料装置，以及以水平设置的方式安装在出料口下方的刮料机（8）。本发明充分利用了物料的自身重力跌落入料，进料不需消耗动力；根据不同物料的硬度差异实现物料选择性破碎，达到物料破碎、筛分和分离的目的；其筒体底部安装有带筛孔的排料刮板机，可以控制产品粒度，排出杂物，并减少物料的过粉碎。

Description

刮板卸料选择性破碎机

技术领域

本发明涉及一种刮板卸料选择性破碎机，属于机械类，适用于毛煤排矸分选，尤其适用于井下开采后毛煤煤矸分离。

背景技术

在现代化的采煤作业中，综合机械化采煤得到了广泛的应用，综采方式固然能够大幅度提高采煤量，但是由此也带来了井下大块毛煤如何处理的问题，大块毛煤含矸量大，有的矿井生产中甚至出现过大于1m的大块毛煤，在输送过程中经常会出现堵塞煤流线甚至砸坏设备的问题，成为了困扰矿井安全生产的难题。根据目前国内外公开发表的文献来看，目前现场生产中对这一难题还没有公认成熟的解决方案，大部分矿井均是将井下大块毛煤直接升井，拉到到地面拣选处理后堆积或者直接就地堆积。由此又带来其他的问题，由于毛煤含矸量大，毛煤直接升井会造成矿井提升运力的巨大浪费。以一个年产量150万吨的矿井为例，如果其毛煤含矸量为30%，其矸石量每年将达到45万吨，相当于一个中型煤矿的一年的产量。同时由于井下矸石被提升到地面堆积，各大矿井周围都形成了巨大的矸石山。矸石山的存在不仅造成大量耕地被占，而其造成了严重的环境污染，甚至存在矸石山爆炸的安全隐患。而井下矸石被提升到地面，在井下煤炭被开采后形成了大面积的采空区或者废弃巷道，造成了地面沉降和塌陷，由此带来的环境、生态破坏甚至村庄搬迁等社会问题各更为严峻。因此寻找一种适合井下使用的毛煤处理方案成为保证矿井安全高效生产、减少废弃物排放和解决环境保护问题的必然选择。

由于毛煤是由煤、夹矸石、岩石、矿物、杂物等组成的，而不同物质的硬度差别很大，因此可以考虑利用毛煤中不同组分的力学性能的差异对毛煤进行选择性分选，达到煤矸分离的目的。

选择性破碎分选是对混合物料施加适当的作用力，使硬度较大的岩石、物料不破碎或较少破碎，而使硬度较小的岩石、矿物完全破碎或基本破碎，利用岩石、矿物强度差异，达到强化破碎和分选的目的。

目前也有选择性破碎机方案被提出来，用于煤和杂物分离。但是查阅公开发表的资料，这些选择性破碎机基本上都是卧式设备。其主要结构是由入料段、滚筒筒体、出料端、杂物排出段等组成，其主要特征是被分选物料从一侧给如滚筒内，滚筒在电机带动下作圆周运动，物料在滚筒内反复重复跌落——破碎——跌落过程，经过筛分破碎后，由于物料中不同成分的破碎硬度不同，软性物料从下部排料口排出，硬性物料从另一侧排出，从而实现了物料中不同硬度组分的选择性破碎，从而达到分离的目的。有的为了使破碎效果更好，还在滚筒内设计有转子，转子和滚筒分别驱动。如国家专利局已经授权的实用新型、专利号为ZL 93228113.3的滚筒式选择性破碎机；又如已经发表的公告号为CN 21066571的选择性破碎机。

但是这种卧式的选择性破碎机有较多的弊端。首先，机体直径越大，处理能力越大，庞大的机体转动要消耗较多能量，有转子存在的情况下需要消耗的能量更多；其次，处理能力受到限制，由于卧式选择性破碎机只能从一侧入料，从另一侧排出杂物和矸石，不论机体和水平转子轴之间是否有夹角，其处理能力都受到其物料运动方式的限制。加大筒体直径固然可以增加处理量，但是又增加了制造的成本和难度，而且机体笨重，需要消耗的动力也会成倍增加；第三、部分选择性破碎机滚筒筒体采用的是链条传动方式，动力由一端传入，链传动系统使得机体受扭矩大，噪声很大。滚筒筒体直径越大，大链轮的加固越困难；第四，卧式选择性破碎机的机体部件较多，结构复杂，增加了制造和维修难度。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处，并在借鉴成熟的破碎、筛分设备优点的基础上，提供一种毛煤排矸用的刮板卸料选择性破碎机。该破碎机可以使毛煤的煤矸筛分、破碎和分离一体化，尤其适用于井下毛煤排矸。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的破碎机包括竖直设置的筒体，以与筒体共轴线的方式安装在筒体内的由动力源驱动的转子轴和安装在转子轴上的由多层、多根环绕转子轴设置的打击棒构成的破碎转子，位于筒体底部的出料口，设置在筒体顶部的入料装置，以及以水平设置的方式安装在出料口下方的刮料机；所述刮料机包括由刮料机电机、减速机、联轴器、刮料机滚筒驱动的刮料筛，所述刮料筛是由若干并排设置的刮料板拼接组成，每个刮料板都是由底板、顶盖、固定盖、刮料板横梁通过焊接或者整体铸造的方式制造而成，在底板上开有用于物料排出和分离筛孔。

本发明中构成破碎转子的多层、多根打击棒以与转子轴相垂直的方式环绕转子轴以均布的方式固定安装在转子轴上，且各层打击棒的数量呈由下至上递减的方式设置（如以五根、四根、三根、两根的递减方式设置），最上层是由两根呈180°方式设置的打击棒构成，各层打击棒之间采用等距离方式安装；所述转子轴通过安装在其上端的传动轮与由驱动电机、传动皮带组成的动力源相结合。

本发明中设置在筒体底部的出料口是由对称设置在筒体中轴线两侧的左出料口和右出料口组成。

本发明的刮板卸料选择性破碎机采用整机直立安装，筒体静止不动，筒体内置转子用于打碎物料，顶部入料，底部卸料并排出杂物。

本发明充分利用了物料的自身重力跌落入料，进料不需消耗动力；根据不同物料的硬度差异实现物料选择性破碎，达到物料破碎、筛分和分离的目的；其筒体底部安装有带筛孔的排料刮板或振动筛，可以控制产品粒度，排出杂物，并减少物料的过粉碎。

更具体说本发明的是利用毛煤中煤与矸石、杂物的硬度不同，在一定的高度下跌落摔碎，煤易于破碎而被筛分出来，矸石不易破碎而被排出，同时木头、铁器等杂物均被排出。

本发明工作时，物料从顶部给入，在筒体内置转子的打击作用下，物料被破碎，沿筒体滑落到出料口，然后从出料口跌落至下面的刮料机上；由于物料不同组分的硬度不同，对于硬性物料，跌落到刮料筛的筛面上，并随着筛面运动被排出系统；对于软性物料，跌落到刮料筛的筛面上被进一步破碎，并透过筛孔被排出；这样就实现了不同硬度物料的分离。

本发明的优点在于：

1、由于筒体竖直固定安装，自身不运动，物料由顶部给入，在重力作用下垂直跌落破碎，整个系统动力消耗比较低；

2、破碎转子（打击棒）从顶部到底部沿转子轴等距离分组排列，并且越往下破碎转子（打击棒）数目越多，这样可以使入料时物料初步破碎后能够迅速下落，并在底部被充分破碎，防止了物料过粉碎，并且加快了物料处理速度。

3、物料跌落到位于筒体下面的刮料机的筛板上被进一步破碎，不同硬度的物料在筛板上受力不同，分别通过不同的途径排出，实现了破碎、筛分和分离一体化。

4、整机结构简单，制造容易，安装、维护比较方便。

5、整机处理量大，工矿适应性强，尤其适用于井下毛煤排矸。

附图说明

图1 为本发明的构造示意图。

图2 为图1的侧视示意图。

图3 为图1的俯视示意图

图中序号：

1-驱动电机 2-皮带 3-转子 4-转子轴 5-左出料口 6-右出料口7-传动轮 8-刮料机 9-刮料板 10-筛孔 11-顶盖12-固定盖 13-刮板链 14-横梁 15-刮料机电机 16-减速机 17-联轴器 18-筒体 19-刮料机滚筒 20-刮料筛 21-底板 22-刮料板横梁 23-给料皮带滚筒 24-给料皮带

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明的刮板卸料选择性破碎机包括竖直设置的筒体18，以与筒体共轴线的方式安装在筒体内的由动力源驱动的转子轴4和安装在转子轴上的由多层、多根环绕转子轴设置的打击棒构成的破碎转子3，位于筒体底部的出料口5，6，设置在筒体顶部的入料装置，以及以水平设置的方式安装在出料口下方的刮料机8；其中，构成破碎转子3的多层、多根打击棒以与转子轴相垂直的方式环绕转子轴4以均布的方式固定安装在转子轴4上，且各层打击棒的数量呈由下至上递减的方式设置（如以五根、四根、三根、两根的递减方式设置），最上层是由两根呈180°方式设置的打击棒构成，各层打击棒之间采用等距离方式安装；所述转子轴4通过安装在其上端的传动轮7与由驱动电机1、传动皮带2组成的动力源相结合；设置在筒体18底部的出料口是由对称设置在筒体中轴线两侧的左出料口5和右出料口6组成。

本发明中所述刮料机8包括由刮料机电机15、减速机16、联轴器17、刮料机滚筒19驱动的刮料筛20，所述刮料筛20是由若干并排设置的刮料板9拼接组成，每个刮料板9都是由底板21、顶盖11、固定盖12、刮料板横梁22通过焊接或者整体铸造的方式制造而成，在底板21上开有用于物料排出和分离筛孔10。

本发明中所述入料装置是由给料皮带滚筒23和给料皮带24组成的皮带式送料机构。

其工作过程为：

驱动电机1通过皮带2带动传动轮7转动，进而带动转子轴4转动，固定在转子轴4上面的破碎转子3和转子轴4同向同速转动，从而在筒体18内形成了一个巨大打击破碎域。物料在给料皮带滚筒23的带动下，沿给料皮带24从筒体18顶部入料，经过打击破碎域时，受到了破碎转子3的多次反复冲击破碎作用，从而形成了较低粒度的物料。破碎后的物料在重力作用下穿过打击破碎域继续下落，并通过两个出料口5、6排出筒体18，跌落在刮料机8的刮料筛20上，由于刮料机8安装在筒体18下部，并且有一定的高度，因此物料在跌落到刮料筛20上由于冲击力的作用可以进一步破碎。刮料机电机15通过联轴器17带动刮料机滚筒19转动，通过刮料机滚筒19的传动，带动刮料筛20作往复运动。物料跌落在刮料筛20上，由于不同硬度的物料的物理性质的差异，受到的冲击作用后产生的结果不同。对于软性物料，如毛煤中硬度较低的煤，跌落后很容易被破碎，并透过筛孔10排出去；对于硬性物料，如毛煤中的矸石、木、铁等杂物不容跌落破碎，在刮料筛20的往复运动作用下，从刮料机的一端排出来，这样就完成了毛煤中不同力学性能的煤矸分离，达到毛煤排矸的目的，并且能够实现毛煤破碎、筛分和分离的一体化。

本发明结构简单，运行可靠，维修量小，能有效去除大块矸石、金属及木块等杂物，非常适合井下毛煤分选排矸作业使用。虽然以上虽然列出了一个实施例，但对于本领域的技术人员，其对本发明所做的任何改动、改型、该进、替换、重新组合等都在本发明要求保护的范围之内。

Claims

1.一种刮板卸料选择性破碎机，其特征在于：所述破碎机包括竖直设置的筒体（18），以与筒体共轴线的方式安装在筒体内的由动力源驱动的转子轴（4）和安装在转子轴上的由多层、多根环绕转子轴（4）设置的打击棒构成的破碎转子（3），位于筒体底部的出料口，设置在筒体顶部的入料装置，以及以水平设置的方式安装在出料口下方的刮料机（8）；所述刮料机（8）包括由刮料机电机（15）、减速机（16）、联轴器（17）、刮料机滚筒（19）驱动的刮料筛（20），所述刮料筛（20）是由若干并排设置的刮料板（9）拼接组成，每个刮料板（9）都是由底板（21）、顶盖（11）、固定盖（12）、刮料板横梁（22）通过焊接或者整体铸造的方式制造而成，在底板（21）上开有用于物料排出和分离筛孔（10）。

2.根据权利要求1所述的刮板卸料选择性破碎机，其特征在于：构成破碎转子（3）的多层、多根打击棒以与转子轴相垂直的方式环绕转子轴以均布的方式固定安装在转子轴（4）上，且各层打击棒的数量呈由下至上递减的方式设置，最上层是由两根呈180°方式设置的打击棒构成，各层打击棒之间采用等距离方式安装。

3.根据权利要求1所述的刮板卸料选择性破碎机，其特征在于：所述转子轴（4）通过安装在其上端的传动轮（7）与由驱动电机（1）、传动皮带（2）组成的动力源相结合。

4.根据权利要求1所述的刮板卸料选择性破碎机，其特征在于：设置在筒体（18）底部的出料口是由对称设置在筒体中轴线两侧的左出料口（5）和右出料口（6）组成。