CN103357460B - 一种基部后置式的高效率颚板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基部后置式的高效率颚板，由齿部、基部和背部组成，齿部在基部的前侧，背部在基部的后侧，基部设置在偏离整个颚板中心线靠背部侧。所述的齿部上有横、竖交错的齿峰，齿峰间为齿谷。将颚板中的“空间”作为要素，结合齿形设计，重新布局、设计新型的颚板结构：即在体积相同、重量相等的条件下，将现有技术颚板的“基部”设置于颚板的后侧，即将背部结构中的“空间”从后侧“转移”到前侧，加深齿谷，强化了齿形结构；同时将背部结构中的“框架材料”转换成齿部的“横齿峰”，增加了颚板整体刚性强度，从而提高颚板的破碎效率和使用寿命。

Description

一种基部后置式的高效率颚板

技术领域

本发明涉及颚式破碎机领域，更具体地说是一种基部后置式的高效率颚板

背景技术

颚式破碎机，也称颚破，是历史最悠久，使用最广泛的破碎设备之一。

颚板，也称齿板。是颚式破碎机中的重要部件，每台颚破包括两块颚板，由一块固定颚板和一块活动颚板组成破碎副。颚破的生产效率、破碎效果、功耗和磨耗均与两齿板组成的破碎副有着直接的关联，很大程度上决定了整台颚破的性能。

从侧视方向看，现有技术颚板的结构(见图1)可分齿部、基部和背部三部分：

1、齿部设置在颚板的前侧，通常呈上、下垂直结构，齿部的齿形是颚板结构中最基本、最重要的设计。

实践证明，“颚板”的破碎性能比“实心平面板”优越得多，所以从颚式破碎机诞生起沿用至今。

现有技术颚式破碎机通常不选用“实心平板”式颚板而选择“齿形结构”式颚板，原因有二：一是“齿形结构”式颚板与物料接触面小，破碎压强大；二是可利用齿形结构来实现“劈碎、折碎、挤碎”等更有效的破碎方式，以提高破碎效率。

为了保证齿形有足够的强度，齿板制造时均采取顶部窄基部宽的结构。但是，在破碎过程中，齿顶随着破碎进程逐渐磨损而变宽，“齿形”也在破碎作业中随着磨损而衰退，近趋于平板。在齿板使用过程中，齿形只有1/5～1/3的时间有明显作用，大部分时间在亚平板状态下进行破碎作业，齿形实际作用有限。

“齿形结构”设计本质上就是“实体”与“空间”合理布局的设计。“实心平板”设计之所以不合理，是因为其结构中只有“实体”而没有“空间”；上述现有技术颚板存在的弊端，正是说明现有技术的齿形设计中还存在着“空间不够”或“空间布局不合理”之问题。

2、基部区域设置在颚板中间部位，通常为实体结构，基部是颚板的基础，也是承受应力强度的主体。

设计基部结构遇到的尴尬问题是：基部太薄担心强度不够，太厚又怕材料浪费(因为基部区域的材料不参与实质性破碎)。其实，颚板设有背部结构本身就是上述尴尬问题的延伸。

3、背部区域设置在颚板的后侧，通常为田字形架体或凹槽结构。这种结构设计存在以下技术误区：

(1)由于颚板为硬质材料制成，田字形架体或凹槽结构均使与之配合的机架受到撞击和挤压，容易嵌进底座，破坏了机架配合面的平整度，不仅大大降低机架的使用寿命，而且使颚板断裂(颚板材质硬脆，与机架平面配合不平整则易断裂)；

按机械原理，减少两个配合副的接触面积，是有利于提高配合精度的。颚板背基设计为井字形架，减少了接触面积，似乎有利于颚板与机架精密配。但在此则是一个技术误区，因为它忽略了颚板是硬质材料的因素。

(2)另一个技术误区是：颚板中的背部田字形框架结构(或凹槽结构)与基部相结合，可以强化颚板的强度。

如上所述，背部处的框架存在要削铣机架平面而影响配合精度的弊端，且“空间”又浪费没用，应该把空间结构与齿部结合设计，把“空间”也转移到齿部，加深齿谷、加强齿峰，以增强齿形功能。

综上所述，反映了现有技术颚板中的一个共同的问题，即颚板结构设计不合理，“框架”与“空间”的布局设计都不合理。

颚板是颚破技术进步首要攻关的项目，通常，人们大多都从材料及制造工艺、几何结构和齿峰、齿谷的形状等等方面改进与创新，而对颚板科学、合理的空间结构设计，至今还是一个技术难点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术颚板的上述缺陷，提供一种加深齿谷、加强齿峰，以增强齿形功能的基部后置式的高效率颚板。

为了达到以上目的，本发明是通过如下技术方案实现的：一种基部后置式的高效率颚板，由齿部、基部和背部组成，齿部在基部的前侧，背部在基部的后侧，其特征在于，所述的基部设置在偏离整个颚板中心线靠背部侧。所述的齿部上有横、竖交错的齿峰，齿峰间为齿谷。

本发明的“结构改变”是这样一种思路：在现有技术颚板的基础上，将基部后置，即将背部的部分空间转移到齿部(让齿身变窄，齿谷变深)，又将背部框架中的材料转换为齿部的横齿峰。这样，如以颚板结构改变前、后几何体积不变、重量也不变为条件，那么，前、后两种结构的颚板性能和寿命是截然不同、天然之别的。

本发明的主要结构特征是：1.背部浅；2.齿峰尖、齿谷深；3.既有常规的纵向齿峰、又有独特的横向齿峰。

本发明最显著的结构特征是将“基部”设置于偏离颚板中心线靠背部侧。

上述结构设计按排的目的在于优化颚板空间和结构的布局，使颚板具有更优越的破碎功能。

本发明的主要功能特征是：

1、本发明将“基部”后置，使颚板的空间重新布局，将背部结构中的部分空间“转移”至齿峰、齿谷区域，增强了齿形的破碎功能。

2、本发明将齿形改窄而深，具有充分的“劈碎、折碎、挤碎”等多种破碎功能：

(1).劈碎功能：物料处于尖棱、刀片状的金属表面并受挤压时，尖棱或刀片楔入物料后会形成裂缝，物料内部产生拉伸应力，当其拉伸强度达到极限时，物料被劈裂而破碎。在颚板对峙形成的“V”型破碎腔上端，物料尺寸较大，齿间距的作用可忽略不计，破碎时齿尖起劈碎作用，这是颚板的重要作用之一。由于现有技术下的直条齿型应考虑本身的强度，齿形太窄易崩裂，所以基本上采用“上窄下宽”的结构以增加齿型强度。但随着齿形被逐步磨损而变宽，劈碎作用逐渐衰减，其齿形仅1/5～1/3时间在发挥作用，而大部分时间都是在亚平板状态下工作(实际上颚板主要以压碎为基本破碎功能)。

(2).折碎功能：物料处于一侧带有一定间距的金属凸棱上，通过另一侧对峙交错的凸棱对其挤压，物料产生弯曲变形，当其弯曲应力达到强度极限时，物料被折断而破碎。两块对峙的颚板均设置为“齿谷”对“齿峰”，在“V”破碎腔的中、下部，那些尺寸大小接近于齿间距的物料(尤其是针状，片状物料)，从理论上讲基本上以折碎方式破碎，但由于齿形的磨损，折碎功能会衰减，作用有限。

(3).挤碎功能：当物料尺寸临界于一侧齿板的齿条间距或孔径时，受到另一侧挤压，物料边缘被剥离一小部分后挤出，则为挤碎。现有技术颚板的直齿条为上窄下宽结构，有效的挤碎作用很少。本发明比其更具备挤压条件，只需将本发明的网孔尺寸设计成与所需成品料尺寸相适应的通孔且在颚板背面设计料槽，则大部分临界物料会通过挤碎方式破碎，并让符合规格的物料提前退出破碎腔，避免过度破碎而节省功耗。

现有技术颚板也是齿形结构设计，从理论上说也具有“劈碎、折碎、挤碎”等多种破碎功能，但从现实看颚板总是随齿形磨损而功能衰减，作用有限；而本发明无论是劈碎、折碎、还是挤碎功能均发挥得更充分。

3、将基部、横齿峰和原来的竖齿峰设计为框架结构，大大增加了颚板整体的刚性强度，解决了“基部薄则强度低，基部厚又费材”的尴尬问题。

现有技术下，基部与颚板后侧的背部框架结合，虽然一定程度上保证了颚板的整体刚性强度，但其空间浪费材料，且背部框架结构又要损害机架，有利有弊；而本发明将基部与横齿峰、竖齿峰的框架有机结合，则是大利而无弊。

本发明的核心技术是：将颚板中的“空间”作为要素，结合齿形设计，重新布局、设计新型的颚板结构：即在体积相同、重量相等的条件下，将现有技术颚板的“基部”设置于颚板的后侧，即将背部结构中的“空间”从后侧“转移”到前侧，加深齿谷，强化了齿形结构；同时将背部结构中的“框架材料”转换成齿部的“横齿峰”，增加了颚板整体刚性强度，从而提高颚板的破碎效率和使用寿命。

上述在“同体积、同重量”条件下，将背部“空间”转移、“框架材料”转换的阐述，仅仅是为了方便分析讨论，本发明的功能并不限于此，现有技术颚板的设计受齿形结构限制，颚板难以加厚，而本发明则有充分的厚度设计空间。

本发明除了上述功能和效果以外，还有以下有益效果：

1.自修齿形效果。由于两块颚板的“横齿峰”交错布置，“横齿峰”的竖边对峙另一侧“横齿峰”的中心，“横齿峰”起剪切破碎作用，磨损先于竖齿峰，即起到自修齿形作用。但“横齿峰”比“竖齿峰”磨损快有个限度，不会单方面一直快速磨损直至磨穿“横齿峰”。因为“横齿峰”(即齿谷的宽度)是个定值，当“横齿峰”深度接近“横齿峰”宽度时，“横齿峰”破磨机会就会越来越少，达到一定深度时就不会再有破磨的机会——即不再继续磨损。而这时“竖齿峰”对“竖齿峰”还在破磨大块物料(超过“横齿峰”宽度的料)继续磨损着，当“竖齿峰”磨至一定程度时，“横齿峰”又开始参与破磨，如此周而复始，“横齿峰”的高度与“竖齿峰”的高度能在自然的破磨过程中，始终平衡在某一个定值，保持着一个相对固定的齿形。

2.料打料功能效果。本发明中的齿谷被横齿峰分割成若干个“分割齿谷”，“分割齿谷”具有料打料的破碎机理。“分割齿谷”的作功机理是通过暂储于“分割齿谷”中的物料与破碎腔里的物料对打(挤压)达到破碎效果的。在第一个破碎冲程中，物料在腔内被破碎，则“分割齿谷”内储有物料，“分割齿谷”内暂储的物料又参与下一破碎冲程中的破碎，如此周而复始，就实现了“料打料”的破碎机理。由于“分割齿谷”总面积的设计占整块齿板的50％-80％(只有物料特硬，需保证齿板高强度要求时，才低于50％)，因此本发明“料打料”的概率非常高。

3.实现剪破机理，使整个破碎副具有大咬合力功能。这种大咬合力功能对破碎极为有利，具体体现为：①“V”破碎腔上端，抓咬(吃进)物料能力增强；②在破碎过程中，物料一边被破碎，一边随着破碎往排料方向推进，提高了破碎效率。

作为优选，所述背部为田字框架结构，厚度为3～5毫米。这是现实中常见的背部结构，本发明可以选用。

作为优选，所述背部为凹槽结构，深度为3～5毫米。这也是现实中常见的背部结构，本发明也可选用。

作为优选，所述背部为实体平面，这是最科学合理的背部结构。这种背部结构能使颚板与机架平整紧密结合，磨损最少，使用寿命最长。

附图说明

图1为现有技术颚板的结构示意图；

图2为本发明的一种结构示意图；

图3为图2的一种后侧视图；

图4为图3的侧剖视图；

图5为图2的另一种后侧视图；

图6为图2的再一种后侧视图；

图7为图6的侧剖视图。

图中：1-齿部，2-基部，3-背部，4-竖齿峰，5-齿谷，6-横齿峰。

具体实施方式

下面结合具体的实施例和附图对本发明作进一步的说明。

实施例1：如图2和图3所示，一种基部后置式的高效率颚板，由齿部1、基部2和背部3组成，齿部1在基部2的前侧，背部3在基部2的后侧，基部2设置在偏离整个颚板中心线靠背部3侧。齿部1上有交错的横齿峰6和竖齿峰4，齿峰间为齿谷5。

如图4所示，背部3为田字框架结构，厚度为3毫米。

实施例2：如图4所示，背部3为田字框架结构，厚度为5毫米。

实施例3：如图5所示，背部3为凹槽结构，深度为3毫米。其余同实施例1。

实施例4：如图5所示，背部3为凹槽结构，深度为5毫米。其余同实施例1。

实施例5：如图6和图7所示，背部3为实体平面。其余同实施例1。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域中的普通技术人员来说，在不脱离本发明核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基部后置式的高效率颚板，由齿部、基部和背部组成，齿部在基部的前侧，背部在基部的后侧，其特征在于，所述的基部设置在偏离整个颚板中心线靠背部侧，所述齿部上有横、竖交错的齿峰，齿峰间为齿谷。

2.根据权利要求1所述的一种基部后置式的高效率颚板，其特征在于，所述背部为田字框架结构，厚度为3～5毫米。

3.根据权利要求1所述的一种基部后置式的高效率颚板，其特征在于，所述背部为凹槽结构，深度为3～5毫米。

4.根据权利要求1所述的一种基部后置式的高效率颚板，其特征在于，所述背部为实体平面。