CN107088453B - 筛破一体机 - Google Patents

Abstract

本发明筛破一体机涉及一种用于煤矿井下破碎原煤、破碎抗压强度小于160Mpa的各种脆性物料筛分和破碎的破碎设备。其目的是为了提供一种能够根据所需尺寸进行筛分、避免物料过粉碎、高效节能、结构简单的筛破一体机。本发明筛破一体机包括左支座和右支座，左支座和右支座之间安装有筛分系统和破碎系统，筛分系统包括若干根筛分辊，依次排列的筛分辊在竖直面内的高度由入料口到出料口方向逐渐降低，筛分辊筛轴的连线与水平方向的夹角小于20度，筛分动力系统包括依次连接的筛分电机、力矩限制器和筛分减速机，筛分系统后侧为破碎系统，破碎动力系统包括依次连接的破碎电机、力矩限制器和破碎减速机。

Description

筛破一体机

技术领域

本发明涉及一种矸石筛分破碎设备，特别是涉及一种用于煤矿井下破碎原煤、破碎抗压强度小于160Mpa的各种脆性物料筛分和破碎的筛破一体机。

背景技术

筛破一体机是一种高能效的破碎设备，广泛应用于电厂、矿山、煤炭、冶金、焦化、化工等领域。在煤矿领域开采过程中，井下的综采工作面采到的煤，经过转载机和刮板输送机后，仍然保持最初开采出来的粒度大小，通常由于实际要求，需要将煤块及矿石的出料粒度达到符合要求的粒度大小，这样就需要后续增加相应的筛分和破碎设备进行粒度控制。现有的筛破一体机如中国发明专利，申请公布号CN105903517A中公开的一种筛分式转载破碎机，主要包括可拆分式机架、齿辊、齿环、链轮组件、刮板链、破碎梁、同步齿轮、伸缩槽、皮带机和电机。此种筛分式转载破碎机包含有两个齿辊，两个齿辊并列设置且相向运动，两个齿辊的中间下部设置有破碎梁。工作时将初步筛剩的大块煤块及矿石运送至齿辊上进行破碎，进过齿辊破碎后的煤块及矿石从两个齿辊之间落下，并在破碎梁上进行二次破碎。此种破碎机在破碎时存在一定的缺陷，即运送到两个齿辊之间的煤块及矿石均会落入齿辊下方的破碎梁进行二次破碎，因而很容易发生过破碎，无法保留较大的煤块及矿石。而煤块及矿石也并非越碎越好，保留一定尺寸的煤块及矿石会具有更大的经济效益。因此上述筛分式转载破碎机在结构和工作方式上需要有所改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够根据所需尺寸进行筛分、避免物料过粉碎、高效节能、结构简单的筛破一体机。

本发明筛破一体机，包括左支座和右支座，左支座和右支座之间安装有筛分系统和破碎系统，筛分系统包括依次排列的若干根尺寸相同的筛分辊，依次排列的若干根筛分辊在竖直面内的高度由入料口到出料口方向逐渐降低，筛分辊筛轴的连线与水平方向的夹角小于20度，筛分辊包括筛轴和筛片，筛轴与筛分动力系统连接的筛分减速机连接，筛分动力系统包括依次连接的筛分电机、第一力矩限制器和筛分减速机，第一力矩限制器的主动端和从动端分别与筛分电机的输出轴和筛分减速机的输入轴相连，筛分系统后侧为破碎系统，破碎系统包括若干根破碎辊，破碎辊的高度低于筛分辊的高度，破碎辊包括齿辊轴和破碎齿，齿辊轴与破碎动力系统的破碎减速机连接，破碎动力系统包括依次连接的破碎电机、第二力矩限制器和破碎减速机，左支座和右支座下方分别设置有行走机构，所述行走机构包括行走轮，行走轮安装在轮轴上，轮轴通过轮轴轴套安装在左支座下方，轮轴能够在轮轴轴套内转动，行走轮与轮轴共同转动，行走机构外侧设置有防脱钩，所述防脱钩包括竖版和挡板，所述竖版分别安装在左支座和右支座的的外侧壁上，挡板设置在竖版下方，挡板向左支座和右支座之间的方向延伸。

本发明筛破一体机，其中所述第一力矩限制器与筛分电机和筛分减速机之间分别采用弹性块和平键连接；第二力矩限制器与破碎电机和破碎减速机之间分别采用采用弹性块和平键连接。

本发明筛破一体机，还包括润滑系统，润滑系统包括润滑脂泵，通过润滑脂泵向筛分系统和破碎系统中的轴承提供润滑脂。

本发明筛破一体机，其中所述筛分机构中的每个筛分辊对应一组筛分动力系统，所述筛分动力系统的筛分减速机与筛分辊之间采用联轴器连接，全部筛分辊为同向旋转。

本发明筛破一体机，其中所述筛分动力系统只设置一套，其他筛分辊与带有筛分动力系统的筛分辊之间通过链传动、齿轮传动或皮带传动方式同向运动。

本发明筛破一体机，其中所述筛分减速机与筛轴采用花键连接，筛分减速机的输出轴为带有花键槽的空心轴，与筛轴上的花键实心轴配合安装。

本发明筛破一体机，其中所述筛片采用梅花状，不同筛分辊上的筛片交错布置。

本发明筛破一体机，其中所述破碎辊为两根，破碎减速机与齿辊轴采用花键连接，破碎减速机带动一根破碎辊转动，通过传动齿轮带动另一根破碎辊同步相向旋转，破碎齿安装在破碎辊的齿辊轴上。

本发明筛破一体机，其中所述左支座和右支座内侧分别设有耐磨衬板，所述左支座、右支座和耐磨衬板均是采用一体成型。

本发明筛破一体机，其中所述左支座和右支座之间焊接有侧板，侧板用钢板组焊而成，与左支座和右支座联为一体。

本发明筛破一体机与现有技术不同之处在于本发明筛破一体机包括筛分系统和破碎系统双重功能，可以将物料筛分并粉碎成指定粒度大小。本发明的筛分系统包括依次排列的多个筛分辊，多个筛分辊在竖直面内的高度由物料入口向物料出口方向逐渐降低，筛分辊筛轴的连线与水平方向的夹角小于20度。倾斜设置的筛分辊在物料进入筛分系统时可以利用物料自身重力不断向物料出口方向运动，提高了工作效率，避免卡塞。在此角度范围下，物料的筛分效率可以达到95％，需要破碎的物料能够较快的进入到破碎腔里进行破碎，不至于影响到前方的筛分辊的筛分效率，使整个系统更加通畅；而当夹角大于20度后，筛分辊的角度过大，物料运动的速度过快，筛分辊的筛分作用则会减小，部分物料将会被破碎系统进行过粉碎，不利于再利用，筛分效率明显下降。当筛分辊不设计倾斜角度时，物料的运动效率将会降低，而当物料水平从筛分辊上运动时，将很难处理扁长条类的矸石，扁长条类矸石容易从筛片之间穿过，从而对系统后续的顺槽皮带造成损伤。物料在经过筛分辊后，大块物料由于大于相邻两个筛分辊的间距，会直接经过筛分机构而向后进入破碎机构进行破碎；小块的物料，如煤块，也具有很高的利用价值，由于其小于相邻两个筛分辊的间距，将会筛出，避免进入后续的破碎机构造成过破碎而失去利用价值；碎料也将会直接从筛分辊的空隙间筛出。本发明破碎系统在破碎工序时，利用剪切力和拉伸力破碎物料，高效节能。本发明在左支座和右支座的下方分别设置有行走机构，行走机构包括行走轮，便于将筛破一体机安装在巷道中的输送系统中，并且可以根据工程的进展不断移动筛破一体机。行走机构外侧设置有防脱钩，防脱钩可以与相连设备的轨道配合使用，防止筛破一体机脱轨和侧翻。巷道下的工况十分复杂，防脱钩可以筛破一体机在巷道下使用和转运时发生意外情况。筛破一体机在工作过程中本身也存在一定的程度的振动，一旦发生脱轨或侧翻，后果将十分严重。本发明采用的行走机构配合防脱钩，可以有效避免筛破一体机在巷道中意外情况的发生。防脱钩结构简单，在左支座和右支座外侧夹紧筛破一体机下方的轨道，大大增强了筛破一体机使用过程中的安全性。

本发明筛破一体机的是以筛为主、破为辅的中心思想设计的，符合产品粒度的物料直接筛下避免参与破碎，大于产品粒度的物料进行破碎，最大限度的保持了物料原有的成块率，很大程度上提高了用户的整体效益。

下面结合附图对本发明的筛破一体机作进一步说明。

附图说明

图1为本发明筛破一体机的主视图；

图2为本发明筛破一体机的俯视图；

图3为本发明筛破一体机的侧视图；

图4为本发明筛破一体机中力矩限制器的结构示意图；

图5为本发明筛破一体机中行走机构的结构示意图；

图6为本发明筛破一体机中行走机构的侧视图；

图7为本发明筛破一体机中力矩限制器的安装示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明筛破一体机包括左支座8和右支座10，左支座8和右支座10内侧分别设有耐磨衬板，避免物料和支座内壁直接接触，大大提高设备的使用寿命；并且耐磨衬板和两个支座之间使用螺栓连接，更换方便。耐磨衬板的材料选择为抗拉强度Rm＝490～675Mpa，屈服强度σ≥345MPa，伸长率δ≥21％的16Mn，16Mn还具有坑冲压性能、焊接性能好等特性，既能够满足高强度、耐磨等重要特性要求，同时也便于安装和与其他部件配合。左支座8和右支座10之间焊接有侧板9，侧板9用钢板组焊而成，与左支座8和右支座10联为一体，左支座8、右支座10和耐磨衬板均是采用一体成型，提高整体设备的稳定性。左支座8和右支座10之间安装有筛分系统和破碎系统。

如图1-3所示，筛分系统构成的筛面宽度为600～2500mm。筛分系统的入料粒度小于等于1500mm，出料粒度小于等于400mm。筛分系统包括依次排列的若干根尺寸相同的筛分辊5，由于巷道工作环境的限制，筛分辊5的数量一般不大于6根。每根筛分辊5的直径范围为100～700mm，相邻筛分辊5的中心距为300～1400mm，上述尺寸范围选取的具体数值可以根据需要筛分得到的粒径来决定。依次排列的若干根筛分辊5在竖直面内的高度由入料口到出料口方向逐渐降低，筛分辊5筛轴的连线与水平方向的夹角小于20度，优选为5度到15度。倾斜设置的筛分辊5在物料进入筛分系统时可以利用物料自身重力不断向物料出口方向运动，提高了工作效率，避免卡塞。经过筛分辊5后，大块物料由于大于相邻两个筛分辊5的间距，会直接经过筛分机构而向后进入破碎机构进行破碎；小块的物料，如煤块，也具有很高的利用价值，由于其小于相邻两个筛分辊5的间距，将会筛出，避免进入后续的破碎机构造成过破碎而失去利用价值；碎料也将会直接从筛分辊5的空隙间筛出。筛分辊5包括筛轴和筛片，筛片采用梅花状筛片，并且不同筛分辊5上的筛片交错布置，不仅有利于煤料的输送，而且能减小相邻筛轴形成的死角，避免卡塞，适用于烟煤、无烟煤、褐煤、煤矸石等物料。筛轴与筛分动力系统连接。

筛分动力系统包括依次连接的筛分电机1、第一力矩限制器3(如图4所示)和筛分减速机。筛分电机1选用煤矿井下用隔爆型三相异步电动机，功率为15-45KW，电压为660/1140V，转速为1480r/min。第一力矩限制器3的主动端和从动端分别与筛分电机1的输出轴和筛分减速机的输入轴相连。第一力矩限制器3可减小起动时的冲击和振动，同时可以有效起到过载保护作用，当筛分减速机处的扭矩小于设定值时，筛分电机1的动力可以正常传递到筛分减速机，当设备出现故障或者因物料卡住导致筛分减速机处的扭矩过大时，第一力矩限制器3发挥过载保护作用，从动端空转，筛分电机1的动力无法传递到筛分减速机，从而起到保护设备的作用。当系统出现过载时，只需将卡住的物料清除掉，系统即可恢复正常运转，无需拆卸设备。筛分减速机与筛轴采用花键连接，筛分减速机的输出轴为带有花键槽的空心轴，与筛轴上的花键实心轴配合安装。花键连接简单高效，便于拆卸且节省空间。筛分减速机选用输送机用减速器。

筛分机构中的每个筛分辊5对应一组筛分动力系统，筛分动力系统的筛分减速机与筛分辊5之间采用联轴器连接，联轴器可以采用齿式联轴器、鼓形联轴器、梅花联轴器等。全部筛分辊5为同向旋转，各筛分辊5相互之间结构独立，即使某一组出现意外状况，也不会影响其他筛分辊5的正常工作。此外筛分动力系统也可以只设置一套，其他筛分辊5与带有筛分动力系统的筛分辊5之间通过链传动、齿轮传动、皮带传动等方式同向运动。

筛分系统后侧为破碎系统，经过筛分系统后体积较大的物料后进入破碎系统进行破碎。破碎系统包括若干根破碎辊6，破碎辊6的高度低于筛分辊5的高度，由于巷道工作环境的限制，破碎辊6的数量一般不大于3根，本实施例中优选为两根，每根破碎辊6的直径范围为300～1400mm。破碎辊6包括齿辊轴和破碎齿。破碎动力系统只具有一组，包括依次连接的破碎电机4、第二力矩限制器和破碎减速机2。破碎电机4选用输送机用隔爆型三相异步电动机，功率为250KW，电压660/1140V，转速为1480r/min。减速机选用输送机用减速器，冷却方式选用风冷和水冷混合使用的方式。破碎减速机2与齿辊轴采用花键连接，破碎减速机2带动一根破碎辊6转动，再通过传动齿轮带动另一根破碎辊6同步相向旋转，破碎辊6的齿辊轴上装有破碎齿。当物料进入破碎腔时，两根破碎辊6将筛分辊5筛分过的大块物料进行破碎，从排料口排出，达到了充分筛分和破碎的双重目的，破碎齿用耐磨钢制造，螺旋排列。

如图3、图5和图6所示，本发明筛破一体机还包括行走机构12，行走机构12分别位于左支座8和右支座10下方。其中左支座8下方的行走机构12包括行走轮13，行走轮13安装在轮轴15上，轮轴15通过轮轴轴套14安装在左支座8下方，轮轴15能够在轮轴轴套14内转动，行走轮13与轮轴15共同转动，行走轮13能够在配合相连的设备的轨道上滚动。行走机构12外侧设置有防脱钩16，防脱钩16包括竖版17和挡板18，竖版17分别安装在左支座8和右支座10的外侧壁上，挡板18设置在竖版17下方，挡板18向左支座8和右支座10之间的方向延伸。挡板18用于在左支座8和右支座10两侧夹紧轨道，防止筛破一体机脱轨或侧翻。

本发明筛破一体机，其中如图7所示，所述第一力矩限制器3与筛分电机1和筛分减速机之间分别采用弹性块19和平键连接；第二力矩限制器与破碎电机4和破碎减速机2之间分别采用采用弹性块19和平键连接。第一力矩限制器3和第二力矩限制器在动力系统中分别与各组件采用柔性连接的方式，柔性连接可以对整个系统起到缓冲和吸收冲击作用，减小对系统的磨损。

本发明筛破一体机还包括润滑系统，润滑系统包括润滑脂泵，通过润滑脂泵向筛分系统和破碎系统中的轴承提供润滑脂。

本发明筛破一体机在工作时主要分为两道工序，即筛分和破碎。物料首先由进料口进入筛分机构，物料开始在自重和筛片转动的双重作用下，以较快速度向下移动同时进行筛分，此为初步粗筛分阶段。大部分物料经此阶段后被筛分完毕并平铺在整个筛面上；物料经此阶段后小于粒度D的已被筛下，大于粒度D的物料经出料口被送入破碎辊6进行下一步破碎，粒度D为300～400mm。当物料进入破碎腔时，两齿辊将筛分辊5筛分过的大块物料进行破碎，并从排料口排出，完成破碎过程，也完成了整个的筛分破碎工序。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种筛破一体机，其特征在于：包括左支座和右支座，所述左支座和所述右支座之间安装有筛分系统和破碎系统；

所述筛分系统包括依次排列的若干根尺寸相同的筛分辊，依次排列的若干根筛分辊在竖直面内的高度由入料口到出料口方向逐渐降低；筛分系统的入料粒度小于等于1500mm，出料粒度小于等于400mm，相邻筛分辊的中心距为300-1400mm；所述筛分辊包括筛轴和筛片，所述筛轴的连线与水平方向的夹角为5-15度，所述筛轴与筛分动力系统连接的筛分减速机连接；所述筛分动力系统包括依次连接的筛分电机、第一力矩限制器和筛分减速机，所述第一力矩限制器的主动端和从动端分别与所述筛分电机的输出轴和所述筛分减速机的输入轴相连；所述筛分系统后侧为破碎系统；所述筛片采用梅花状，不同筛分辊上的筛片交错布置；

所述破碎系统包括若干根破碎辊，所述破碎辊的高度低于所述筛分辊的高度，所述破碎辊包括齿辊轴和破碎齿，所述齿辊轴与破碎动力系统的破碎减速机连接；所述破碎动力系统包括依次连接的破碎电机、第二力矩限制器和破碎减速机；

所述左支座和所述右支座下方分别设置有行走机构，所述行走机构包括行走轮，所述行走轮安装在轮轴上，所述轮轴通过轮轴轴套安装在所述左支座的下方，轮轴能够在轮轴轴套内转动，行走轮与轮轴共同转动；所述行走机构外侧设置有防脱钩，所述防脱钩包括竖板和挡板，所述竖板分别安装在所述左支座和所述右支座的外侧壁上，所述挡板设置在所述竖板的下方，所述挡板向所述左支座和所述右支座之间的方向延伸；

所述第一力矩限制器与所述筛分电机和所述筛分减速机之间分别采用弹性块和平键连接；所述第二力矩限制器与所述破碎电机和所述破碎减速机之间分别采用弹性块和平键连接；

所述筛分系统中的每个筛分辊对应一组筛分动力系统，所述筛分动力系统的筛分减速机与筛分辊之间采用联轴器连接，全部筛分辊为同向旋转；所述筛分减速机与所述筛轴采用花键连接，所述筛分减速机的输出轴为带有花键槽的空心轴，该空心轴与所述筛轴上的花键实心轴配合安装；

所述破碎辊为两根，所述破碎减速机与所述齿辊轴采用花键连接，所述破碎减速机带动一根破碎辊转动，通过传动齿轮带动另一根破碎辊同步相向旋转，所述破碎齿安装在破碎辊的齿辊轴上；

所述左支座和所述右支座的内侧分别设有耐磨衬板，所述左支座、所述右支座和所述耐磨衬板均采用一体成型；所述左支座和所述右支座之间焊接有侧板，所述侧板采用钢板组焊而成，与左支座和右支座联为一体；

还包括润滑系统，所述润滑系统包括润滑脂泵，通过润滑脂泵向筛分系统和破碎系统中的轴承提供润滑脂。