CN104148149A - 破碎设备及其破碎装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种破碎设备及其破碎装置，破碎装置包括破碎腔体(2)、固定在所述破碎腔体(2)底部的筛板(3)、伸入所述破碎腔体(2)的主轴(7)、驱动所述主轴(7)转动的驱动装置(10)和与所述主轴(7)连接的刀片锤头(4)，所述主轴(7)与所述破碎腔体(2)的腔壁转动连接，所述刀片锤头(4)与所述破碎腔体(2)的内壁之间有间隙且所述筛板(3)上具有筛孔(11)。该破碎装置提高了物料在破碎过程中的过筛率。

Description

破碎设备及其破碎装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种破碎设备的破碎装置。此外，本发明还涉及一种包括上述破碎装置的破碎设备。

背景技术

随着工业的迅速发展，在冶金、矿山、化工、水泥等工业领域，每年都有大量的原料和再利用的废料需要用破碎设备进行加工处理，须用破碎设备将原料破碎到要求的粒度。因此，破碎技术以及破碎设备在许多领域起着重要作用。

破碎是在外力作用下使物料粒度由大变小的过程，破碎作业在选煤厂和选矿厂生产中都占有重要地位。矿物颗粒的尺寸必须减小到使有用矿物与脉石充分解离或使有用矿物裸露的程度。在样品制备环节中，对其破碎后粒度的大小有严格的要求，并且，在整个样品制备过程中，破碎设备中尽量不能有样品残留。例如，在GB474-2008《煤样的制备方法》中写到：要求破碎设备将煤样破碎成粒度小于3mm的样品，并且保证这些样品能完全通过直径为3mm的圆孔筛。

在工业中应用的破碎设备种类繁多，大体上分为：鄂式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机和冲击式破碎机。目前，一般使用辊式破碎机破碎上述物料。请参考图1，图1为现有技术中一种典型的辊式破碎机的工作原理示意图。

辊式破碎机的工作部分是两个相对回转的辊子。辊子表面可以带齿牙，称为齿辊式破碎机。选煤厂常采用齿辊式破碎机，它以劈裂破碎为主兼有挤压折断破碎。辊子如为光面的，称为光辊式破碎机，它以挤压破碎为主，兼有研磨作用。双辊式破碎机是通过两个水平旋转的破碎辊，这两个破碎辊相对旋转且有速度差，两个破碎辊之间的间隙为破碎腔，破碎腔为长条形，调整两破碎辊的间隙能使破碎后物料的粒度发生变化。双辊式破碎机将物料咬入破碎腔内进行破碎，物料在两破碎辊的挤压与撕扯作用下粒度由大变小，破碎成符合粒度要求的物料经过筛板落入集料斗中，最后落入集料斗中的物料从排料口排出。

然而，由于辊式破碎机的破碎腔为长条形，就无法避免物料颗粒被压成长方形的横截面，很容易造成物料呈连续的立方体，进而造成物料的过筛率较低。

尤其，当物料含水分较多，且其物料本身材质较软时，长条形的破碎腔会使物料相互粘合，结成块状，造成物料颗粒较大，不能透过筛板，导致机构内残留的物料较多，过筛率较低。

如何提高物料在破碎过程中的过筛率是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种破碎装置，提高了物料在破碎过程中的过筛率；本发明的另一目的是提供一种包括上述破碎装置的破碎设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种破碎设备的破碎装置，包括破碎腔体、固定在所述破碎腔体底部的筛板、伸入所述破碎腔体的主轴、驱动所述主轴转动的驱动装置和与所述主轴连接的刀片锤头，所述主轴与所述破碎腔体的腔壁转动连接，所述刀片锤头与所述破碎腔体的内壁之间有间隙且所述筛板上具有筛孔。

其中，所述刀片锤头的数量为多个，且多个所述刀片锤头沿着所述主轴的轴向分层排布，多层所述刀片锤头交错分布。

其中，所述刀片锤头通过销轴与所述主轴铰接。

其中，所述刀片锤头的刀面垂直于所述主轴的轴线，且所述销轴的轴线平行于所述主轴的轴线。

其中，所述刀片锤头的厚度为2-4mm。

其中，所述破碎腔体的整体为圆柱形，且其轴线沿着竖直方向；

所述主轴安装在所述破碎腔体中心轴线位置的通孔中，且所述主轴的轴向沿着竖直方向。

其中，所述驱动装置具体为电机，所述电机的输出轴和所述主轴均设置有皮带轮，所述电机的输出轴和所述主轴通过皮带连接；

或者所述电机的输出轴与所述主轴固定连接。

其中，所述筛板的中心底部安装有使所述筛板产生震动的振动器。

其中，所述振动器具体为气动振动器或振动电机。

本发明还提供一种破碎设备，包括进料斗、集料斗以及破碎装置，所述破碎装置具体为上述任一种破碎装置，所述进料斗与所述破碎装置的破碎腔体连通，所述集料斗设置于所述破碎装置的筛板下方。

本发明提供的破碎设备的破碎装置包括破碎腔体、筛板、主轴、驱动装置以及刀片锤头，其中破碎腔体具有进料口，筛板固定安装在破碎腔体的底部，筛板的边缘与破碎腔体的腔壁固定连接，破碎腔体中的物料经筛板的筛孔排出。主轴伸入破碎腔体中，且主轴与破碎腔体的腔壁转动连接，驱动装置能够驱动主轴转动，刀片锤头固定在主轴上，刀片锤头具体为刀片，其可以撞击并切割物料，主轴转动时刀片随着主轴一起转动，且刀片锤头与破碎腔体的内壁之间具有间隙，以此不影响刀片锤头的转动。

本发明所提供的破碎设备的破碎装置在现有技术的基础上进行了改进，其破碎腔体安装有主轴、主轴连接刀片锤头，主轴在驱动装置的驱动作用下带动刀片锤头一起转动。物料通过破碎腔体的进料口进入破碎腔体内部，驱动装置驱动主轴在破碎腔体内转动，主轴带动刀片锤头转动，物料被刀片锤头切割且与接触物体相互撞击，物料粒度逐渐变小。破碎腔体底部固定有筛板且筛板上具有筛孔，当物料的粒度小于筛孔的孔径时，物料从筛板上筛选出来；粒度大于筛孔的物料则留在破碎腔体内被刀片锤头继续破碎，至其粒度小于筛孔为止。刀片锤头随着主轴不停地转动，物料被切割的同时获得很高的动能，动能很高的物料相互撞击时，被撞击成小颗粒；动能很高的物料与刀片锤头相互撞击后被切碎。

现有技术中采用辊式破碎机，物料在两破碎辊的挤压与撕扯作用下粒度由大变小，容易造成物料呈连续的立方体，进而造成物料的过筛率较低。本发明中采用切削式破碎机，刀片锤头具体为刀片，不仅可以撞击物料，还可以切割物料。刀片锤头十分锋利，物料与刀片锤头接触时，物料瞬间被切割成小块。不管物料材质、硬度如何，刀片锤头都能把物料切割成符合要求的粒度，物料的材质越坚硬，刀片锤头的优势越明显。在这一破碎过程中，物料由大块变成小块，物料的过筛率显著提高。刀片锤头与破碎腔体的内壁之间保留较小间隙，刀片锤头的长度达到最长，这样物料与刀片锤头的接触面积最大，刀片锤头可以更好的切割物料。并且，物料与刀片锤头的接触面积最大，物料与刀片锤头的撞击次数增多，物料粒度可以更快达到符合要求的大小，提高了物料的过筛率。

本发明所提供的破碎设备的破碎装置，还可以在筛板的中心底部安装有使筛板产生振动的振动器。振动器不停地上下振动，使筛板产生振动，可以把粘附在筛板的物料抖动下来，提高物料的过筛率。筛板振动时具有微小的弹性变形，不管筛板的材料是塑料还是金属，筛板产生的变形都在材料的弹性变形范围内，不会造成塑性变形。筛板固定在破碎腔体的底部，筛板振动可能会带动整个破碎腔体振动起来，这样有助于把粘附在破碎腔体内壁的物料抖动下来，从而整个破碎腔体内物料残留量很少。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种典型的辊式破碎机的工作原理示意图；

图2为本发明中一种具体实施方式所提供的破碎装置结构示意图。

附图中标记如下：

1-进料斗、2-破碎腔体、3-筛板、4-刀片锤头、5-振动器、6-集料斗、7-主轴、8-皮带、9-皮带轮、10-驱动装置、11-筛孔。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种破碎装置，提高了物料在破碎过程中的过筛率；本发明的另一核心是提供一种包括上述破碎装置的破碎设备。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明中一种具体实施方式所提供的破碎装置结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的破碎设备的破碎装置，当物料导入进料斗1后落入破碎腔体2，驱动装置10驱动主轴7在破碎腔体2内转动，主轴7带动刀片锤头4转动，物料被刀片锤头4切割或与接触物体相互撞击，物料粒度逐渐变小。刀片锤头4十分锋利，物料瞬间被切割成小块。刀片锤头4不停地转动，物料被切割的同时获得很高动能，动能很高的物料相互撞击时，被撞击成小颗粒；动能很高的物料与刀片锤头4相互撞击后被切碎。破碎腔体2底部固定有筛板3且筛板3上具有筛孔11，当物料的粒度小于筛孔11的孔径时落入集料斗6内。在这一破碎过程中，物料由大块变成小块，物料的过筛率显著提高。

破碎装置具有破碎腔体2，破碎腔体2的整体可以为圆柱形的，还可以是其他形状的，比如说立方体的。一般情况下，最常见的是圆柱形的。破碎腔体2的轴线最好沿着竖直方向，这样不但破碎腔体2看起来美观，而且破碎腔体2受力更均匀合理，破碎腔体2不会产生塑性变形，延长破碎腔体2的寿命。当然，破碎腔体2的轴线也可以不沿着竖直方向，沿着其他方向，只要能保证破碎腔体2正常工作即可。破碎腔体2比较容易磨损，破碎腔体2内部还可以镶有高锰钢衬板，磨损后可以更换。破碎腔体2磨损的不能使用后也可以更换。为了便于检修、调整和更换腔内的部件，可以在破碎腔体2合适的位置开设检修孔。

破碎腔体2中间是空腔，物料要在破碎腔体2内进行破碎，空腔内还要放置破碎装置中其他部件。破碎腔体2壁厚要能承受破碎强度的要求，厚度要适中，不能太厚也不能太薄。太厚，破碎装置比较笨重，浪费材料，还使规格相同的破碎腔体2内部空间减小，破碎物料量也相对减少，导致破碎装置的工作效率降低；太薄，破碎腔体2壁厚达不到强度要求，导致破碎工作不能正常进行。破碎腔体2空间的大小和破碎腔体2壁厚是相对的，破碎腔体2空间大时，其壁厚相对就薄些，反之亦然。因此，具体情况要根据破碎装置的规格、型号及材质等确定。

破碎腔体2在其轴线方向有通孔，穿过通孔安装有主轴7。通孔的大小要适宜，能保证主轴7在其中自由转动即可。通孔最好在破碎腔体2中心轴线位置处，这样主轴7在破碎腔体2中心的位置，处于比较对称的位置，受力较平衡。主轴7的轴向也最好沿着竖直方向与破碎腔体2的轴线方向平行，有助于保证主轴7转动的平稳性。破碎腔体2和主轴7之间漏灰现象十分严重，为了防止漏灰，在它们之间可以设有轴封结构。

驱动主轴7转动的是驱动装置10，为主轴7转动提供动力源泉。主轴7上连接有刀片锤头4，主轴7转动带动刀片锤头4一起转动。驱动装置10可以为电机，或者涡轮蜗杆结构。具体驱动装置10或电机的选择可以根据具体情况自行选择。如果是电机，电机的输出轴和主轴7均设置有皮带轮9，电机的输出轴和主轴7通过皮带8连接。或者电机的输出轴与主轴7固定连接，直接为主轴7提供动力。

主轴7是支承刀片锤头4的主要零件，冲击力由它来承受。因此，要求其材质具有较高的韧性和强度。通常断面的形状可以是圆形、椭圆形、矩形、直角梯形或者其他适宜的形状。在主轴7的端部可以设置轴承及轴承座，轴承座主要的用途就是减振性很好，可减少主轴7旋转的不均匀性，以保证其平衡运转。此外，为了使主轴7在运动中储存一定的动能，避免破碎大块物料时，刀片锤头4的速度损失不致过大和减小电机的尖峰负荷，在主轴7的一端还可以装有一个飞轮。

主轴7和刀片锤头4可以通过平键和其他零件连接。比如，刀片锤头4通过销轴与主轴7铰接，这种连接方式中刀片锤头4可以方便的从主轴7上拆卸下来。当刀片锤头4磨损严重，以致不能继续使用时，可以把它拆卸下来，更换新的。刀片锤头4还可以固定连接在主轴7上，比如焊接，这种连接方式中刀片锤头4与主轴7连接比较牢固，可以有效降低刀片锤头4从旋转的主轴7上突然掉下来事故的发生。

刀片锤头4通过销轴与主轴7铰接连接时，刀片锤头4的刀面可以垂直于主轴7的轴线，且销轴的轴线平行于主轴7的轴线。刀片锤头4的刀面可以沿着水平面，此种连接方式较为简单，很容易实现二者的连接，这样刀片锤头4水平切割物料，切割力比较大，可以更好地切碎物料。还可以让刀片锤头4的刀面与水平面成设定角度，此时刀片锤头4的切削范围更大，可以更好地切削物料。刀片锤头4的刀面可以是平面的，也可以是具有曲率的弧面，只要方便切削物料即可。具体连接方式、刀片锤头4形状不是唯一的，还可以是其它情况，只要能实现转动并具有良好的切削效果，都在本发明的保护范围之内。

刀片锤头4是本发明中破碎装置的主要工作部件，刀片锤头4的质量、形状和材质对破碎装置的生产能力有很大影响。刀片锤头4动能的大小与刀片锤头4质量成正比，动能越大，即刀片锤头4质量愈大，破碎效率愈高，能耗也愈大。本发明中刀片锤头4的厚度相对较薄，一般厚度为2-4mm，刀片锤头4十分锋利，物料瞬间被切割成小块。刀片锤头4的厚度最好为3mm，这时刀片锤头4的厚度较适宜。刀片锤头4太薄时强度可能不够；太厚时不够锋利，不利于切割物料。刀片锤头4厚度3mm时强度足够大，还较易实现切割。刀片锤头4的具体选择要根据不同的物料块尺寸来选择适当的刀片锤头4。刀片锤头4可以用高碳钢铸造或锻造，也可用高锰钢铸造，还可以是其它耐磨性好的材料。为了提高耐磨性，还可以在刀片锤头4表面涂上一层硬质合金，有的采用高铬铸铁。刀片锤头4的耐磨性是其主要质量指标，提高刀片锤头4的耐磨性，可缩短破碎装置的检修停车时间，从而提高破碎装置利用率和减少维护费用。

刀片锤头4的数量一般为多个，且多个刀片锤头4沿着主轴7的轴向分层排布，多层刀片锤头4交错分布。刀片锤头4的数量不是越多越好，数量太多，破碎腔体2内排布不开，可能造成资源浪费，只要刀片锤头4的数量能达到破碎要求即可。采用上述排布方式，整个破碎腔体2内部轴向不同高度都有刀片锤头4，切削区域覆盖整个破碎腔体2，能切削到每块物料，使每块物料都能切削成符合要求的颗粒大小。本发明所提供的刀片锤头4的分布形式不应被限制于此种情形。

刀片锤头4与破碎腔体2的内壁之间保留较小间隙，刀片锤头4的长度达到最长，这样物料与刀片锤头4的接触面积最大。还可以在破碎腔体2的内壁与刀片锤头4相应的周向上开设凹槽，刀片锤头4加长至与破碎腔体2的凹槽有间隙，刀片锤头4长度进一步增加，刀片锤头4可以更好的切割物料。物料与刀片锤头4的接触面积最大，物料与刀片锤头4的撞击次数增多，物料粒度可以更快达到符合要求的大小。刀片锤头4在旋转切割破碎物料的同时也会将在离心力作用下粘附在破碎腔体2内壁上的物料刮下来。这样保证了破碎后的物料顺利落入集料斗6中，整个破碎腔体2内物料残留量很少。

破碎腔体2底部位置固定有筛板3且筛板3上具有筛孔11，筛板3可以焊接在破碎腔体2底部位置，还可以用其它方式固定。筛孔11的形状可以是圆形，筛孔11的直径可以为3mm，根据实际情况不同筛孔11的直径尺寸可以任意设定，设为其它形状也可以实现本发明的目的。无论如何，筛孔11的形状或大小，都要满足不同粒度物料的过筛率要求。当物料的粒度小于筛孔11的孔径时落入集料斗6内，粒度大于筛孔11的物料则留在破碎腔体2内被刀片锤头4继续破碎，至其粒度小于筛孔11为止。

本发明所提供的破碎设备的破碎装置，在其它部件不改变的情况下，可以在筛板3的中心底部安装使筛板3产生振动的振动器5。

当物料含水分较多，且其本身较软时，物料可能会在筛板3上堆积，相互粘合，结成块状，导致已经破碎好的物料不能透过筛板3，造成还要重新破碎，资源浪费，破碎效率降低。如果在筛板3底部安装振动器5，可以使破碎粒度合格要求的高水分、硬度软的物料及时落入集料斗6中，不会堵塞筛孔11，破碎装置内物料残留量减少。振动器5可以为气动振动器或振动电机，还可以是其他形式的振动器5。振动器5不停地上下振动，使筛板3产生振动，可以把粘附在筛板3的物料抖动下来，提高物料的过筛率。筛板3振动时具有微小的弹性变形，不管筛板3的材料是塑料还是金属，筛板3产生的变形都在材料的弹性变形范围内，不会造成塑性变形。筛板3固定在破碎腔体2的底部，筛板3振动可能会带动整个破碎腔体2振动起来，这样有助于把粘附在破碎腔体2内壁的物料抖动下来，从而整个破碎腔体2内物料残留量很少。

基于上述实施例中提供的破碎装置，本发明还提供了一种破碎设备，该破碎设备包括进料斗1、集料斗6以及破碎装置，其中破碎装置为上述实施例中任意一种破碎装置。由于该破碎设备采用了上述实施例中的破碎装置，所以该破碎设备的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种破碎设备的破碎装置，其特征在于，包括破碎腔体(2)、固定在所述破碎腔体(2)底部的筛板(3)、伸入所述破碎腔体(2)的主轴(7)、驱动所述主轴(7)转动的驱动装置(10)和与所述主轴(7)连接的刀片锤头(4)，所述主轴(7)与所述破碎腔体(2)的腔壁转动连接，所述刀片锤头(4)与所述破碎腔体(2)的内壁之间有间隙且所述筛板(3)上具有筛孔(11)。

2.如权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，所述刀片锤头(4)的数量为多个，且多个所述刀片锤头(4)沿着所述主轴(7)的轴向分层排布，多层所述刀片锤头(4)交错分布。

3.如权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，所述刀片锤头(4)通过销轴与所述主轴(7)铰接。

4.如权利要求3所述的破碎装置，其特征在于，所述刀片锤头(4)的刀面垂直于所述主轴(7)的轴线，且所述销轴的轴线平行于所述主轴(7)的轴线。

5.如权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，所述刀片锤头(4)的厚度为2-4mm。

6.如权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，所述破碎腔体(2)的整体为圆柱形，且其轴线沿着竖直方向；

所述主轴(7)安装在所述破碎腔体(2)中心轴线位置的通孔中，且所述主轴(7)的轴向沿着竖直方向。

7.如权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，所述驱动装置(10)具体为电机，所述电机的输出轴和所述主轴(7)均设置有皮带轮(9)，所述电机的输出轴和所述主轴(7)通过皮带(8)连接；

或者所述电机的输出轴与所述主轴(7)固定连接。

8.如权利要求1至7任一项所述的破碎装置，其特征在于，所述筛板(3)的中心底部安装有使所述筛板(3)产生震动的振动器(5)。

9.如权利要求8所述的破碎装置，其特征在于，所述振动器(5)具体为气动振动器或振动电机。

10.一种破碎设备，包括进料斗(1)、集料斗(6)以及破碎装置，其特征在于，所述破碎装置具体为权利要求1至9任一项所述的破碎装置，所述进料斗(1)与所述破碎装置的破碎腔体(2)连通，所述集料斗(6)设置于所述破碎装置的筛板(3)下方。