CN107999248B - 一种水平对置式碎石机及矿石破碎方法 - Google Patents

Abstract

一种水平对置式碎石机及矿石破碎方法，属于粉碎设备领域。其特征在于：所述的输送机（3）上方设有两组水平且相对设置的碎石夹紧冲击装置（1），每组碎石夹紧冲击装置（1）一侧分别设有带动其水平移动的推动机构；碎石夹紧冲击装置（1）上设有多个呈放射状设置的振动冲头（102）。本发明改变了传统的碎石机的碎石模式和碎石机结构，首先利用检测头对输送中的石块进行初步检测，检测石块自身的裂缝情况，然后反馈给后续的碎石夹紧冲击装置，使得碎石夹紧冲击装置可以有针对性的对石块进行震动冲击；在冲击的过程中时刻采集冲头在工作时石块反馈给冲头的声音及震动，有针对性的对需要冲击的石块加以震动冲击，可以降低能耗，同时提高碎石效率。

Description

一种水平对置式碎石机及矿石破碎方法

技术领域

一种水平对置式碎石机及矿石破碎方法，属于粉碎设备领域。

背景技术

目前，现有技术中的碎石机多数为碾碎式粉碎装置，即石块无论是否存在裂缝，或石块上裂缝的大小和多少，都是统一进入破碎机内进行一起碾压粉碎，因此，实际使用效率不高，但能耗却很高，如市面上最常见的颚式破碎机等机型。在进行碎石操作时发现，很多石块本身已经存在较大的裂缝，或者已经存在很多裂缝，而有些石块自身裂缝较少甚至不存在裂缝，若同时采用同等的碾压力，势必会浪费较大的能耗，而且目前的破碎机不能针对于单一矿石、针对不同矿石不同的特点进行差异化的粉碎，因此，一种可以实时监测石块裂缝情况，然后针对石块的自身情况进行针对性破碎的破碎机是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可以实时监测石块裂缝情况，针对石块的自身情况进行针对性破碎的一种水平对置式碎石机及矿石破碎方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水平对置式碎石机，包括输送机，其特征在于：所述的输送机上侧设有两组水平且相对设置的碎石夹紧冲击装置，每组碎石夹紧冲击装置一侧分别设有带动其水平移动的推出机构；碎石夹紧冲击装置上设有多个呈放射状设置的振动冲头，振动冲头上都分别设有单独控制的电磁驱动装置和传感器，传感器检测石头上是否存在裂缝。

本发明改变了传统的碎石机的碎石模式和碎石机结构，利用输送机进行输送，首先利用检测头对输送中的石块进行初步检测，检测石块自身的裂缝情况，然后反馈给后续的碎石夹紧冲击装置，使得碎石夹紧冲击装置可以有针对性的对石块进行震动冲击；再者，具有多组冲头，冲头后带有声音传感器以及震动传感器，又由于在冲头外侧设有传感器，因此，在冲击的过程中，两组碎石夹紧冲击装置能够时刻采集冲头在工作时石块反馈给冲头的声音及震动，在多组冲头对矿石进行冲击的过程中，假如矿石某位置出现裂缝，那么出现裂缝位置的冲头和未出现裂缝位置的冲头采集到的声音和震动完全不同，因此，有针对性的对需要冲击的石块加以震动冲击，可以降低能耗，以此达到节能的效果，同时提高碎石效率。

传感器包括震动传感器、声波传感器或电涡流式传感器。

两组碎石夹紧冲击装置对称设置，可使得两组碎石夹紧冲击装置分别从两侧对石块进行针对性的冲击，进一步的提高碎石效果。再者，两组碎石夹紧冲击装置均已可转动的方式安装，即两组碎石夹紧冲击装置的冲击端头可针对石块破碎位置的需要进行转动调整。

所述的推出机构为水平冲头液压缸，并通过水平冲头液压缸安装在冲击头底座上。多个振动冲头既可以作为震动冲击的破碎冲头，也可以在作为夹紧冲头使用，当需要针对某一位置进行着重冲击震动时，可采用某一个或几个振动冲头作振动冲击，其他振动冲头不发生振动，只做夹紧动作。

所述的输送机可为多个平行设置的输送辊，在输送辊的两侧边上设置防护挡板。

所述的输送机分为两组，两组输送机之间设有工作台，工作台的两侧设置碎石夹紧冲击装置。

所述的碎石夹紧冲击装置包括冲头、缓冲机构和冲头支架，多个冲头安装在冲头支架上，冲头与冲头之间设有缓冲机构。

所述的缓冲机构包括缓冲弹簧和弹簧支架，缓冲弹簧通过弹簧支架套装在冲头的外部。

所述的冲头支架为扇形设置的框架，框架内部设有多组弧形且同心设置的冲头安装板，通过冲头安装板固定冲头。

所述的碎石夹紧冲击装置与推出机构之间设有旋转机构，旋转机构包括旋转安装座和带动旋转安装座转动的电机，旋转安装座一端固定连接碎石夹紧冲击装置，另一端转动连接推出机构。

所述的输送机的两侧分别设有与其平行设置的滑轨，两组碎石夹紧冲击装置的底部可滑动的安装在滑轨上。

一种反馈式节能碎石机的矿石破碎方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、输送机将矿石输送至碎石夹紧冲击装置处，碎石夹紧冲击装置上的振动冲头夹紧矿石，利用传感器检测矿石出现裂缝的位置；

2）、碎石夹紧冲击装置上对应裂缝位置的振动冲头进行冲击，碎石夹紧冲击装置上的其他振动冲头夹紧矿石；

3）、碎石夹紧冲击装置上的传感器检测矿石是否出现新的裂缝，如果矿石出现新的裂缝，碎石夹紧冲击装置上相应的振动冲头继续对矿石进行冲击，直至矿石破碎。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

本发明改变了传统的碎石机的碎石模式和碎石机结构，利用输送机进行输送，首先利用检测头对输送中的石块进行初步检测，检测石块自身的裂缝情况，然后反馈给后续的碎石夹紧冲击装置，使得碎石夹紧冲击装置可以有针对性的对石块进行震动冲击；再者，具有多组冲头，冲头后带有声音传感器以及震动传感器，又由于在冲头外侧设有传感器，因此，在冲击的过程中，两组碎石夹紧冲击装置能够时刻采集冲头在工作时石块反馈给冲头的声音及震动，在多组冲头对矿石进行冲击的过程中，假如矿石某位置出现裂缝，那么出现裂缝位置的冲头和未出现裂缝位置的冲头采集到的声音和震动完全不同，因此，有针对性的对需要冲击的石块加以震动冲击，可以降低能耗，以此达到节能的效果，同时提高碎石效率。

附图说明

图1为两组碎石夹紧冲击装置1的安装位置示意图。

图2为冲头水平设置的碎石夹紧冲击装置的轴测图示意图。

图3为碎石夹紧冲击装置结构示意图。

图4为检测头的主视图示意图。

图5为图4的侧视图示意图。

图6为图4的剖视图示意图。

图7为冲头朝下设置的碎石夹紧冲击装置的侧视图示意图。

其中，1、碎石夹紧冲击装置 101、电磁驱动装置 102、冲头 103、缓冲弹簧 104、传感器 105、冲头支架 106、冲头安装板 107、弹簧支架 2、旋转安装座 3、输送机 4、工作台5、折叠起吊臂 501、升降液压缸 502、平移液压缸 6、推出液压缸 7、水平冲头液压缸 8、冲击头底座 9、检测头 901、弧形板 902、连接扣 903、检测冲头 904、弹簧钢 905、安装板。

具体实施方式

图1~3是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~7对本发明做进一步说明。

参照附图1~3：一种水平对置式碎石机，包括输送机3，输送机3上方设有两组水平且相对设置的碎石夹紧冲击装置1，每组碎石夹紧冲击装置1一侧分别设有带动其水平移动的推出机构；碎石夹紧冲击装置1上设有多个呈放射状设置的振动冲头102。每个振动冲头102上都分别设有单独控制的电磁驱动装置101和传感器104。传感器104包括震动传感器和声波传感器，传感器104检测石头上是否存在裂缝。

输送机3可为多个平行设置的输送辊，在输送辊的两侧边上设置防护挡板，用来防止石料在输送过程中的滚落，输送机3分为两组，两组输送机3之间设有工作台4，工作台4的两侧设置碎石夹紧冲击装置1。碎石夹紧冲击装置1对石块进行冲击破碎之后将将石块夹紧从一侧的输送机3转移至另一输送机3，输送机3也可为皮带输送机，输送皮带下方设置多个皮带辊，用于保证皮带的张紧力度，避免因为石块的下压造成皮带变形或磨损。

两组碎石夹紧冲击装置1水平且对称设置，可使得两组碎石夹紧冲击装置1分别从两侧的水平方向对石块进行针对性的冲击，进一步的提高冲击力，对同一位置进行快速冲击，增强碎石效果。

推出机构为液压缸，具体的，为水平冲头液压缸7。振动冲头102水平设置的一组碎石夹紧冲击装置1的一侧设有水平冲头液压缸7，并通过水平冲头液压缸7安装在其单独设置的另一组冲击头底座8上。

此外，根据需要，碎石夹紧冲击装置1还可竖置，如图7所示，振动冲头102朝下设置的一组碎石夹紧冲击装置1的下部通过起吊装置和冲击头底座8安装在输送机3一侧，起吊装置包括折叠起吊臂5及安装在折叠起吊臂5上部和下部的平移液压缸502和升降液压缸501，升降液压缸501的下部和折叠起吊臂5的下部分别通过铰链铰接在其下方设置的冲击头底座8上，升降液压缸501的上部连接折叠起吊臂5的中部弯折处，平移液压缸502一端连接在折叠起吊臂5的上部，另一端与折叠起吊臂5同时铰接竖置的推出液压缸6（推出机构），推出液压缸6下部的输出端通过旋转安装座2连接振动冲头102朝下设置的一组碎石夹紧冲击装置1；同样的，水平冲头液压缸7的输出端通过另一组旋转安装座2连接振动冲头102水平设置的一组碎石夹紧冲击装置1，在起吊装置的上下多个位置安装液压缸，通过多个液压缸实现碎石夹紧冲击装置1的升、降或往复平移，进一步提高碎石破碎作业范围和自由度。

此外，为了便于将两组碎石夹紧冲击装置1的冲击端头可针对石块破碎位置的需要进行转动调整。碎石夹紧冲击装置1与推出机构之间设有旋转机构，旋转机构包括旋转安装座2和带动旋转安装座2转动的电机，旋转安装座2一端固定连接碎石夹紧冲击装置1，另一端转动连接推出机构。两组碎石夹紧冲击装置1均已可转动的方式安装，旋转安装座2固定连接两组碎石夹紧冲击装置1，旋转安装座2一侧设有可带动旋转安装座2旋转的旋转电机，由此可实现两组碎石夹紧冲击装置1的冲击端头可针对石块破碎位置的需要进行转动调整。

碎石夹紧冲击装置1包括电磁驱动装置101、振动冲头102、缓冲机构、传感器104和冲头支架105，多个振动冲头102安装在冲头支架105上，每个振动冲头102的外端部上分别单独连接一组电磁驱动装置101，振动冲头102外部设有缓冲机构。多个振动冲头102既可以作为震动冲击的破碎冲头，也可以在作为夹紧冲头使用，当需要针对某一位置进行着重冲击震动时，可采用某一个或几个振动冲头102作振动冲击，其他振动冲头102不发生振动，只做夹紧动作。缓冲机构包括缓冲弹簧103和弹簧支架107，缓冲弹簧103通过弹簧支架107套装在振动冲头102的外部。冲头支架105为扇形设置的框架，框架内部设有同心且弧形设置的冲头安装板106，通过冲头安装板106固定振动冲头102。

为了进一步的提高冲击效率，还可在输送机3的进料端设置检测头9，检测头底部设有滑动设置的检测头底座，当输送机3为皮带输送机时，检测头底座一侧连接输送机3的输送皮带。当输送机3为输送辊时，可在输送机3的两侧设置与输送机3输送方向平行设置的滑轨，然后将两组碎石夹紧冲击装置1及检测头分别通过各自的冲击头底座8滑动安装在滑轨上。

参照附图4~6：半球形检测头9至少设有两组，检测头9的一侧设有与碎石夹紧冲击装置1同样的折叠起吊臂5，通过折叠起吊臂5将两组检测头9对称设置在输送机3的两侧。两组检测头9均为半球状设置，检测头9的半球形壳体上设有多组呈放射状设置的检测冲头903，检测冲头903一侧设有与振动冲头102同样的震动传感器和声波传感器，两个半球状的检测头9可拼接为一个完整的球形，球形空腔内可用于放置石块，每个半球状的检测头9均有多片弧形板901拼接而成，相邻的弧形板901之间通过连接扣902实现转动连接，且相邻的弧形板901之间的外部还设有弹簧钢904，通过弹簧钢904在相邻的弧形板901之间形成弹性连接，避免在振动过程中相邻的弧形板901之间发生转动，导致弧形板901的错位，而且在遇到石头表面有凸起时，弧形板901可以通过弹簧钢904发生变形，从而与石头表面相贴合，检测更加准确。半球形检测头9的圆形顶部设有用于固定安装的安装板905，通过安装板905将检测头9固定在检测头底座上。

此外，两个半球状的检测头9可分成两组，对称的安装在输送机3的两侧，也可将两个半球状的检测头9同时安装在同一侧，通过同一个折叠起吊臂5进行安装，即将两个半球状的检测头9各自以铰接的形式拼装在同一折叠起吊臂5的上部，并在两检测头9的外部设置控制两检测头9转动开合的液压缸，形成可自动开合的两个半球。

工作原理与工作过程：本发明改变了传统的碎石机的碎石模式和碎石机结构，利用输送机3进行输送，首先利用检测头9对输送中的石块进行初步检测，检测冲头903上带有声音传感器以及震动传感器，依据中国矿业大学马文顶等人发表的《声波在不同岩性和裂隙中的传播特征》，石块上存在裂缝和不存在裂缝的部位所检测到的声波和振动频率是不同的，因此，通过声音传感器或者震动传感器检测石块自身的裂缝情况，然后反馈给后续的碎石夹紧冲击装置1，使得碎石夹紧冲击装置1可以有针对性的对石块进行震动冲击，假如矿石某位置出现裂缝，或者在矿石内部出现空洞，在矿石被输送机3输送到碎石夹紧冲击装置1处时，对准矿石的最大裂缝或孔洞处的振动冲头102对矿石进行冲击，其他振动冲头102主要是将矿石夹紧固定；再者，多组振动冲头102一侧带有声音传感器以及震动传感器，因此，在冲击的过程中，两组碎石夹紧冲击装置1能够时刻采集冲头在工作时石块反馈给冲头的声音及震动，在多组冲头对矿石进行冲击的过程中，矿石如果出现新的裂缝，相应的振动冲头102则进行冲击，有针对性的对需要冲击的石块加以震动冲击，提高破碎矿石的速度，可以降低能耗，同时提高碎石效率。

传感器104还可设置为电涡流式传感器，通过电涡流式传感器对矿石进行无损检测，在矿石中会存在金、银、铜、铁等金属元素，所以电涡流式传感器可以检测矿石中是否存在裂缝和空隙，电涡流式传感器能够准确的检测出裂缝和空隙的位置，然后反馈给后续的碎石夹紧冲击装置1，使得碎石夹紧冲击装置1可以有针对性的对石块进行震动冲击。

具体的，石块经过输送机运送到工作台4，而工作台4两边分别安放有俯式碎石机及卧式碎石机，即振动冲头102竖置的一组碎石夹紧冲击装置1和另一组振动冲头102水平设置的碎石夹紧冲击装置1，当石块在工作台4上时，俯式碎石机和卧式碎石机上的振动冲头102同时伸出，与裂缝相对应的振动冲头102进行冲击，其他振动冲头102夹紧矿石，而位于碎石夹紧冲击装置1上的传感器采集冲头冲击石块时的声波及震动判断是否继续开裂、是否产生新的裂缝，声波传感器通过采集冲头冲击石块时的声音找到矿石的最大裂缝，相应的振动冲头102进行冲击。

当石块到达振动冲头102前时，水平冲头液压缸7带动冲头支架105前进至振动冲头102接触到石块，振动冲头102后连接有电磁驱动装置101作为驱动源，驱动源推动振动冲头102前后运行，使得振动冲头102能够冲击石块，振动冲头102后连接有缓冲弹簧103，缓冲弹簧103具有缓冲作用，也能够根据石块各方向形状的不同自动调整需要冲击的深度，碎石机的碎石夹紧冲击装置1在每次冲击过程中对石块进行检测，通过碎石头采集的震动判断是否开裂，开裂位置不再敲击。而且，每个振动冲头102的一侧都单独设置一组电磁驱动装置101，即每个振动冲头102可实现单独控制，多个振动冲头102可同时振动，也可间隔振动，根据需要冲击的石块位置进行自由调整，增加冲击灵活性，使冲击更有针对性，同时又能降低冲击能耗。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种水平对置式碎石机，包括输送机（3），其特征在于：所述的输送机（3）上侧设有两组水平且相对设置的碎石夹紧冲击装置（1），每组碎石夹紧冲击装置（1）一侧分别设有带动其水平移动的推出机构；碎石夹紧冲击装置（1）上设有多个呈放射状设置的振动冲头（102），振动冲头（102）上设有单独控制的电磁驱动装置（101）和传感器（104），传感器（104）检测石头上是否存在裂缝。

2.根据权利要求1所述的一种水平对置式碎石机，其特征在于：所述的推出机构为水平冲头液压缸（7），并通过水平冲头液压缸（7）安装在冲击头底座（8）上。

3.根据权利要求1所述的一种水平对置式碎石机，其特征在于：所述的输送机（3）包括多个平行设置的输送辊，在输送辊的两侧边上设置防护挡板。

4.根据权利要求1所述的一种水平对置式碎石机，其特征在于：所述的输送机（3）分为两组，两组输送机（3）之间设有工作台（4），工作台（4）的两侧设置碎石夹紧冲击装置（1）。

5.根据权利要求1所述的一种水平对置式碎石机，其特征在于：所述的碎石夹紧冲击装置（1）包括振动冲头（102）、缓冲机构和冲头支架（105），多个振动冲头（102）安装在冲头支架（105）上，振动冲头（102）与冲头支架（105）之间设有缓冲机构。

6.根据权利要求5所述的一种水平对置式碎石机，其特征在于：所述的缓冲机构包括缓冲弹簧（103）和弹簧支架（107），缓冲弹簧（103）通过弹簧支架（107）套装在振动冲头（102）的外部。

7.根据权利要求5所述的一种水平对置式碎石机，其特征在于：所述的冲头支架（105）为扇形设置的框架，框架内部设有多组弧形且同心设置的冲头安装板（106），通过冲头安装板（106）固定振动冲头（102）。

8.根据权利要求1所述的一种水平对置式碎石机，其特征在于：所述的碎石夹紧冲击装置（1）与推出机构之间设有旋转机构，旋转机构包括旋转安装座（2）和带动旋转安装座（2）转动的电机，旋转安装座（2）一端固定连接碎石夹紧冲击装置（1），另一端转动连接推出机构。

9.根据权利要求1所述的一种水平对置式碎石机，其特征在于：所述的输送机（3）的两侧分别设有与其平行设置的滑轨，两组碎石夹紧冲击装置（1）的底部可滑动的安装在滑轨上。

10.一种采用权利要求1~9任一项所述的水平对置式碎石机的矿石破碎方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、输送机（3）将矿石输送至碎石夹紧冲击装置（1）处，碎石夹紧冲击装置（1）上的振动冲头（102）夹紧矿石，利用传感器（104）检测矿石出现裂缝的位置；

2）、碎石夹紧冲击装置（1）上对应裂缝位置的振动冲头（102）进行冲击，碎石夹紧冲击装置（1）上的其他振动冲头（102）夹紧矿石；

3）、碎石夹紧冲击装置（1）上的传感器（104）检测矿石是否出现新的裂缝，如果矿石出现新的裂缝，碎石夹紧冲击装置（1）上相应的振动冲头（102）继续对矿石进行冲击，直至矿石破碎。