CN105833979A - 一种碰撞研磨式超细粉碎装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碰撞研磨式超细粉碎装置，该装置主要包括进料装置、碰撞装置、研磨装置和出料装置；进料装置中进料筒体与落料盘配合，落料盘通过键安装在主轴上并在落料盘边缘开有出料孔，当主轴旋转时带动进料盘旋转；碰撞装置中漏料管通过螺纹连接在落料盘的出料口处，为物料加速，物料由于受到离心力的作用通过管道以高速甩出碰撞在碰撞片上破碎；研磨装置由三级研磨机构组成，物料由重力作用顺序进入一、二、三级研磨机构中，研磨机构由研磨盘和研磨块组合而成。本发明对粒径差别较大的物料均能一次粉碎成功，改善了粉碎机需要过筛网的条件，提高了粉碎效率及粉碎效果，可以提高生产超细粉体的生产效率。

Description

一种碰撞研磨式超细粉碎装置

技术领域

本发明涉及一种碰撞研磨式超细粉碎装置，属于粉体破碎技术领域。

背景技术

当前随着工业技术的发展，无论军事和民众领域都需要进行破碎，需要将原材料粉碎到细颗粒或超细粉体。目前常见的粉碎装置根据粉碎过程的施力方式可分为：挤压粉碎、冲击粉碎、剪切摩擦粉碎和劈裂粉碎，大多数现有设备粉碎方式单一，粉碎效率低。回转式碰撞和研磨粉碎装置非常适合将物料破碎成不同目数的粉末状颗粒。而现有的粉碎机设备，在破碎过程中不能根据物料的形状及大小调整碰撞发生的距离，亦不能在剪切摩擦粉碎过程中调节研磨介质和物料颗粒之间的距离，使得有些物料颗粒不能充分被研磨，造成效率的降低和能耗的增加。

本发明方法的目的之一是提供一种碰撞研磨式超细粉碎装置以满足当前粉体破碎效率低以及粉碎程度结构调控困难的不足。

发明内容

本发明旨在提供一种碰撞研磨式超细粉碎装置，针对粒径相差较大的物料的破碎，实现一次性统一破碎，最终将物料研磨为超细粉体，并解决了研磨过程中研磨不可控的问题。

本发明提供了一种碰撞研磨式超细粉碎装置，包括机架、主轴，所述机架上方固定设有进料装置和碰撞装置，主轴位于机架的中心线上，碰撞装置通过键Ⅰ固定在主轴上，碰撞装置下方依次设有研磨装置和出料装置，研磨装置通过键Ⅱ固定在主轴上，主轴顶部设有第二轴承，主轴底部设有第一轴承盖和轴承，主轴下方通过键Ⅲ连接电机，碰撞装置和研磨装置由主轴连接，在外接电机的作用下同步运行；

所述进料装置包括进料口，进料口下方为进料筒，进料筒中部设有套筒，套筒下方为落料盘，落料盘为位于主轴外侧的环状U形槽，U形槽底部外侧沿圆周方向依次设有若干条漏料孔，漏料管和漏料孔通过螺纹连接，漏料管的另一端正对碰撞片；套筒与主轴同轴连接，对落料盘和轴承进行轴向固定；

所述碰撞装置包括碰撞筒体、碰撞片，碰撞筒体为圆筒状，碰撞筒体顶部设有碰撞片；碰撞片是半圆环结构，且半圆环内侧设有方形凸块；碰撞片共有两个，在碰撞筒体顶部相对设置；碰撞片通过螺母固定在碰撞筒体上，正对进料装置的漏料管出口；当物料通过出料管甩出后碰撞在碰撞片上实现第一级破碎，避免物料与进料筒体或碰撞筒体碰撞使筒体损坏；

碰撞筒体通过第一法兰固定在机架上方，第一法兰下方连接研磨装置；

所述研磨装置位于机架内中部，包括研磨筒体，研磨筒体通过第一法兰固定在机架下方，研磨筒体的侧面均匀设有注水孔，筒体内部平行设置三个碗状托盘以保证颗粒及水流可以顺利进入研磨机构内，研磨筒体内部设有三级研磨机构，第一研磨盘和第一研磨块、第二研磨盘和第二研磨块、第三研磨盘和第三研磨块分别组成一、二、三级研磨机构，研磨机构分别位于三个碗状托盘内，第一研磨块、第二研磨块和第三研磨块通过键Ⅱ连接在主轴上，第一研磨盘、第二研磨盘和第三研磨盘的结构相同，每个研磨盘是喇叭状圆盘形状，中心设有通孔，圆盘两端设有连接板，中心设有通孔，圆盘两端设有连接板，连接板上设有螺栓孔，每个圆盘两端分别设有螺柱，螺柱下端位于研磨筒体连接的端板导槽内；第一研磨块、第二研磨块和第三研磨块的结构相同，研磨块位于圆盘与托盘组成的空腔内，研磨块是上下均为斜面的块状结构，其竖截面为锥形结构，研磨块的上部中心设有凸块，与研磨盘的中心通孔配合，对研磨块进行轴向定位，研磨块内部开通槽与主轴上的键Ⅱ配合；研磨筒体底部通过第二法兰连接出料装置；

所述出料装置包括出料筒体，出料筒体通过第二法兰固定连接在研磨筒体下方，出料筒体为圆筒状结构，其内部底端以中心向四周设置成斜坡状，出料筒体四周分别设有出口；出料筒体底部的主轴上设有第一轴承，第一轴承固定在第一轴承盖上，第一轴承盖下方设有键Ⅲ，物料经过出料筒体底部的斜坡流出。

上述装置中，所述落料盘底部外缘处沿圆周方向均匀设有十个漏料孔，用于连接漏料管。

上述装置中，所述碰撞装置中碰撞片根据粒径的大小不同选用不同的尺寸，以调节漏料管管口与碰撞片之间的距离。即碰撞片上的方形凸块按物料类型设置成不同的尺寸，用以调解凸块与漏料管口的距离，即针对不同粒径的物料调节碰撞距离。

上述装置中，所述圆盘两端连接板上设有螺纹孔，用于与螺柱连接，以便在研磨过程中随时调节研磨块与研磨盘的间隙。所述研磨盘的圆盘为单斜面盘状结构，研磨盘的斜度比研磨块大，用于与研磨块配合，物料进入研磨机构时，通过调节研磨块与研磨盘之间的间隙大小，将物料颗粒研磨粉碎。

本发明的工作原理为：物料先通过漏料管碰撞在碰撞片凸起上实现初级破碎，提高粉碎效率，之后由于重力和注水孔注水的共同作用将颗粒压挤入研磨筒体内，通过研磨筒体内第一个碗状托盘进入第一级研磨机构内，主轴带动研磨块转动，研磨块和研磨盘上的斜盘配合式研磨使物料与研磨装置之间产生剪切、挤压对来料实现物料的精细破碎，研磨盘和研磨块倾斜安装不仅增大了粉碎进行的面积而且是物料沿着倾斜面更容易进入研磨区域，使得研磨颗粒在研磨区域保持一定密实度更有利于研磨的效果提高，在第二级和第三级研磨机构中调节研磨盘和研磨块之间的间隙进一步研磨出较细的颗粒，并筛选出粒径合格的颗粒进入下一级研磨机构，最终产生要求的颗粒粒径；出料单元位于研磨装置下方，利用斜面使颗粒物直接流出机器，提高了生产效率。

本发明的有益效果：

（1）本发明针对粒径分布较广的物料，可实现一次性破碎，最终得到超细粉体；

（2）本发明提供的研磨装置包括三级研磨机构，在实际研磨中可根据实际需要或是研磨粉体粒径大小随时调整三套研磨机构的间隙，最终将物料研磨成所需大小；

（3）可根据物料粒径大小改变破碎或研磨间隙以适应对不同粒径物料的高效破碎，很大程度上提高了粉碎效率，使粉碎效果明显。

附图说明

图1为本发明碰撞研磨式超细粉碎装置的剖面图。

图2为碰撞装置的结构示意图。

图3为图2的左视图。

图4为研磨装置的结构示意图。

图5为图4的左视图。

图6为研磨间隙调节过程示意图。

图7为出料装置的结构示意图。

图8为碰撞片的结构示意图。

图9为研磨筒体内部示意图。

图中：1为主轴、2为第一轴承盖、3为第一轴承、4为出料筒体、4.1为斜坡状圆盘，5为第二法兰、6为第三研磨盘、7为第二研磨盘、8为第一研磨盘、9为研磨筒体、9.1为注水孔、9.2为研磨盘连接板、9.3为导槽、9.4为碗状托盘、10为第一法兰、11为碰撞筒体、12为碰撞片、13为进料筒、14为第二轴承、15为套筒、16为落料盘、17为漏料管、18为机架、19为螺柱、20为第一研磨块、21为第二研磨块、22为第三研磨块、23为键Ⅰ、24为键Ⅱ、25为键Ⅲ。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

如图1~9所示，一种碰撞研磨式超细粉碎装置，包括机架18、主轴1，所述机架18上方固定设有进料装置和碰撞装置，主轴1位于机架18的中心线上，碰撞装置通过键Ⅰ23固定在主轴1上，碰撞装置下方依次设有研磨装置和出料装置，研磨装置通过键Ⅱ24固定在主轴1上，主轴1顶部设有第二轴承14，主轴1底部设有第一轴承3和第一轴承盖2，主轴1下方通过键Ⅲ25连接电机，碰撞装置和研磨装置由主轴1连接，在外接电机的作用下同步运行；

所述进料装置包括进料口，进料口下方为进料筒13，进料筒13中部设有套筒15，套筒15下方为落料盘16，落料盘16为位于主轴1外侧的环状U形槽，U形槽底部外侧沿圆周方向依次设有若干条漏料管17，漏料管17的另一端正对碰撞装置；套筒15与主轴1同轴连接，对落料盘和轴承进行轴向固定；

所述碰撞装置包括碰撞筒体11、碰撞片12，碰撞筒体11为圆筒状，碰撞筒体11顶部设有碰撞片12；碰撞片12是半圆环结构，且半圆环内侧设有方形凸块；碰撞片12共有两个，在碰撞筒体11顶部相对设置；碰撞片12通过螺母固定在碰撞筒体上，正对进料装置的漏料管17出口；当物料通过出料管甩出后碰撞在碰撞片上实现第一级破碎，避免物料与进料筒体或碰撞筒体碰撞使筒体损坏；

碰撞筒体11通过第一法兰10固定在机架18上方，第一法兰10下方连接研磨装置；

所述研磨装置位于机架内中部，包括研磨筒体9.，研磨筒体9通过第一法兰10固定在机架18的下方，研磨筒体9的侧面设有注水孔9.1，研磨筒体9内部设置三个碗状托盘9.4以保证颗粒及水流可以顺利准确进入第一、第二、第三级研磨机构；研磨筒体9内部设有三级研磨机构，第一研磨盘8和第一研磨块20、第二研磨盘7和第二研磨块21、第三研磨盘6和第三研磨块22分别组成一、二、三级研磨机构，研磨机构分别位于三个碗状托盘内，第一研磨块20、第二研磨块21和第三研磨块22通过键Ⅱ24连接在主轴1上，第一研磨盘8、第二研磨盘7和第三研磨盘6的结构相同，每个研磨盘均为喇叭状，中心设有通孔，圆盘两端设有连接板，连接板上设有螺栓孔，每个圆盘两端分别设有螺柱，螺柱下端位于研磨筒体连接的端板导槽内；第一研磨块20、第二研磨块21和第三研磨块22的结构相同，研磨块位于圆盘与托盘组成的空腔内，研磨块是上下均为斜面的块状结构，其竖截面为锥形结构，研磨块的上部中心设有凸块，与研磨盘的中心通孔配合，对研磨块进行轴向定位，研磨块内部开通槽与主轴上的键Ⅱ配合；研磨筒体9底部通过第二法兰5连接出料装置；如图9所示，碗状托盘9.4焊接在研磨筒体内部；

所述出料装置包括出料筒体4，出料筒体4通过第二法兰5固定连接在研磨筒体9下方，出料筒体4为圆筒状结构，其内部底端以中心向四周设置成斜坡状圆盘4.1，出料筒体两端分别设有出口；出料筒体底部的主轴1上设有第一轴承3，第一轴承3固定在第一轴承盖2上，第一轴承盖2下方设有键Ⅲ25，物料经过出料筒体底部的斜坡流出。

上述装置中，所述落料盘16底部外缘处沿圆周方向均匀设有十个漏料孔，用于连接漏料管17。

上述装置中，所述碰撞装置中碰撞片12根据粒径的大小不同选用不同的尺寸，以调节漏料管管口与碰撞片之间的距离。即碰撞片上的方形凸块按物料类型设置成不同的尺寸，用以调解凸块与漏料管口的距离，即针对不同粒径的物料调节碰撞距离。

上述装置中，所述上圆盘两端的螺柱与研磨盘用螺纹进行连接，用于在研磨过程中随时调节研磨块与研磨盘间隙。所述研磨盘的圆盘为单斜面盘状结构，研磨盘的斜度比研磨块大，用于与研磨块配合，物料进入研磨机构时，通过调节研磨块与研磨盘之间的间隙大小，将物料颗粒研磨粉碎。

本发明各装置的工作原理如下：

进料装置由落料盘16通过键Ⅰ连接到主轴1上，从漏斗中倒入粉料后，物料由重力作用大量落到落料盘。

碰撞装置是由碰撞筒体、碰撞片、漏料管组成。漏料管通过螺纹连接固定在落料盘边缘所开的十个孔上，当物料进入落料盘，通过的十个孔利用旋转所产生的离心力通过漏料管甩入碰撞筒体，物料以离心方式高速甩到碰撞筒体的碰撞片上，通过碰撞破碎。碰撞片安装在进料筒体和碰撞筒体中间，以物料的颗粒粒径为标准，不同的粒径换用不同的碰撞片调节碰撞片与出料管的距离使碰撞效果更加明显。

研磨装置是由研磨筒体和筒体外部装有微调螺柱并在筒体内部装有由研磨盘和研磨块等组成的三套研磨机构，研磨筒体内部平行设置三个碗状托盘，当颗粒及水流从碰撞系统或上一级研磨机构中流出通过筒体内部斜坡圆盘进入第一、第二、第三级研磨机构；在研磨盘和研磨块上有角度不同的倾斜盘，随着研磨的进行颗粒被剪切、挤压破碎成粒径更小的颗粒，随着颗粒被破碎成更小颗粒研磨装置间隙也越小，直到颗粒粒径小于研磨盘和研磨块之间的间隙，由于筒体上开有注水孔，物料在研磨之后随水流出并进入下一研磨机构中，筒体外部有端板导槽以便安装微调螺柱，研磨盘与微调螺柱通过螺纹连接，调节螺柱实现研磨盘在筒体上和研磨块的间隙调整，使得粉碎装置对不同粒径颗粒的研磨更加充分。

在研磨过程进行之后被粉碎的物料随着水流作用流出到出料装置，出料装置中的出料筒体中有斜坡状圆盘使混有物料的水流由于自身重力作用通过四个出口流出。研磨筒体在中部设置四个注水孔，在研磨过程中喷出水雾，对物料颗粒进行吸附，并在研磨过程中使得研磨过程进行的更加顺畅，且在研磨过程中不产生扬尘。

图6示出了研磨间隙调节过程示意图。在研磨过程中按照颗粒粒径的大小，通过微调螺柱的旋转调节研磨盘与研磨块之间的间隙，由第一级研磨装置的大间隙调整为第二、第三级研磨装置的小间隙（见图6中从Ⅰ~Ⅲ所示，间隙越来越小），也可在研磨过程中随时调解每一级研磨盘与研磨块间的间隙使颗粒粒径在研磨过程中可控。

本发明提供的装置工作过程如下：块状或块状和颗粒混合物料通过进料装置处漏斗进料，经过落料盘上的开孔进入碰撞装置中，物料经出料管孔道通过强大的离心力甩出，使物料与碰撞装置中的碰撞片实现碰撞，物料被第一次破碎，之后由于物料自身重力沿着研磨装置倾斜设计和筒体内部的托盘被挤压进入研磨装置中，在研磨盘和研磨块上有角度不同的倾斜盘，随着研磨的进行颗粒被剪切、挤压破碎成粒径更小的颗粒，随着颗粒被破碎成更小颗粒研磨装置间隙也越小，直到颗粒粒径小于研磨盘和研磨块之间的间隙，颗粒由自身重力和旋转产生的离心力及水流的作用从研磨块边缘落下沿着碗状托盘进入下一研磨机构中，物料被第二次粉碎；物料经过第二次粉碎后粒径较为统一，此时适当减小第二级研磨机构即第二研磨盘及第二研磨块间的距离，落下来的物料会沿着碗状托盘自然流入第二级研磨机构的间隙，通过研磨盘和研磨块上逐渐缩小的配合，经过的研磨和筛选更小的粒径颗粒从研磨块边缘落下，物料被第三次粉碎；再适当减小第三级研磨机构的间隙，当物料沿斜坡进入间隙中时，被第三研磨盘再次研磨，物料被第四次粉碎，经过研磨的粉体经过出料单元的出料口装入回收装置中。

Claims (4)

1.一种碰撞研磨式超细粉碎装置，包括机架、主轴，其特征在于：所述机架上方固定设有进料装置和碰撞装置，主轴位于机架的中心线上，碰撞装置通过键Ⅰ固定在主轴上，碰撞装置下方依次设有研磨装置和出料装置，研磨装置通过键Ⅱ固定在主轴上，主轴顶部设有第二轴承，主轴底部设有第一轴承盖和轴承，主轴下方通过键Ⅲ连接电机，碰撞装置和研磨装置由主轴连接，在外接电机的作用下同步运行；

所述进料装置包括进料口，进料口下方为进料筒，进料筒中部设有套筒，套筒下方为落料盘，落料盘为位于主轴外侧的环状U形槽，U形槽底部外侧沿圆周方向依次设有若干条漏料孔，漏料管和漏料孔通过螺纹连接，漏料管的另一端正对碰撞片；套筒与主轴同轴连接，对落料盘和轴承进行轴向固定；

所述碰撞装置包括碰撞筒体、碰撞片，碰撞筒体为圆筒状，碰撞筒体顶部设有碰撞片；碰撞片是半圆环结构，且半圆环内侧设有方形凸块；碰撞片共有两个，在碰撞筒体顶部相对设置；碰撞片通过螺母固定在碰撞筒体上，正对进料装置的漏料管出口；

碰撞筒体通过第一法兰固定在机架上方，第一法兰下方连接研磨装置；

所述研磨装置位于机架内中部，包括研磨筒体，研磨筒体通过第一法兰固定在机架下方，研磨筒体的侧面设有注水孔，筒体内部平行设置三个碗状托盘，研磨筒体内部设有三级研磨机构，第一研磨盘和第一研磨块、第二研磨盘和第二研磨块、第三研磨盘和第三研磨块分别组成一、二、三级研磨机构，研磨机构分别位于三个碗状托盘内，第一研磨块、第二研磨块和第三研磨块通过键Ⅱ连接在主轴上，第一研磨盘、第二研磨盘和第三研磨盘的结构相同，每个研磨盘是喇叭状圆盘形状，中心设有通孔，圆盘两端设有连接板，连接板上设有螺纹孔，每个圆盘两端分别连接螺柱，螺柱下端位于研磨筒体连接的端板导槽内；第一研磨块、第二研磨块和第三研磨块的结构相同，研磨块位于圆盘与托盘组成的空腔内，研磨块是上下均为斜面的块状结构，其竖截面为锥形结构，研磨块的上部中心设有凸块，与研磨盘的中心通孔配合，对研磨块进行轴向定位，研磨块内部开通槽与主轴上的键Ⅱ配合；研磨筒体底部通过第二法兰连接出料装置；

所述出料装置包括出料筒体，出料筒体通过第二法兰固定连接在研磨筒体下方，出料筒体为圆筒状结构，其内部底端以中心向四周设置成斜坡状，出料筒体两端分别设有出口；出料筒体底部的主轴上设有第一轴承，第一轴承固定在第一轴承盖上，第一轴承盖下方设有键Ⅲ，物料经过出料筒体底部的斜坡流出。

2.根据权利要求1所述的碰撞研磨式超细粉碎装置，其特征在于：所述落料盘底部外缘处沿圆周方向均匀设有十个漏料孔，与漏料管对应连接。

3.根据权利要求1所述的碰撞研磨式超细粉碎装置，其特征在于：所述碰撞片上的方形凸块按物料类型设置成不同的尺寸，用以调解凸块与漏料管口的距离，即针对不同粒径的物料调节碰撞距离。

4.根据权利要求1所述的碰撞研磨式超细粉碎装置，其特征在于：所述研磨盘的圆盘为单斜面盘状结构，研磨盘的斜度比研磨块大。