CN108187799B - 高效石墨粉碎机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效石墨粉碎机，包括：壳体，其顶端设置有进料口；破碎组件，其设置在所述壳体内，包括：一对第一破碎辊、一对第二破碎辊、一对第三破碎辊；筛网，其设置在一对第三破碎辊下方，所述壳体上与所述筛网最低边缘的连接处开设有粗料出口；贯流风机叶轮，其设置在所述壳体内并位于所述筛网的下方，正对所述贯流风机叶轮圆周面的一侧壳体与正对所述贯流风机叶轮圆周面的另一侧壳体之间形成一细料出口，正对所述贯流风机叶轮圆周面的一侧壳体上部开设有进风口；筛网防堵组件；多台电机，其分别带动一对第一破碎辊、一对第二破碎辊，一对第三破碎辊及贯流风机转动。本发明对石墨的粉碎与球形化加工效果极佳。
Description
技术领域
本发明涉及石墨粉生产装置领域。更具体地说，本发明涉及一种高效石墨粉碎机。
背景技术
石墨由于其来源广泛、价格便宜、充放电电压平台低、可逆容量高等优点，常被用作锂离子电池的负极材料，但是用石墨做锂离子电池的负极材料也存在许多缺点，如：石墨与溶剂的相容性差、大电流充放电性能不好、首次充放电时因为溶剂分子的共嵌使石墨层发生剥离从而导致点击寿命降低等等。解决上述问题常用的办法是对石墨材料表面进行改性，各种改性石墨首先就要将天然鳞片状石墨粉碎并加工成合格的球形石墨粉，市场上现在虽然有一些石墨粉碎机可以使用，但是其粉碎与球形化效果并不理想。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种石墨粉碎与球形化加工效果极佳的高效石墨粉碎机。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高效石墨粉碎机，包括：
壳体，其顶端设置有进料口；
破碎组件，其设置在所述壳体内，包括：
一对第一破碎辊，其轴线所在平面水平，且一对第一破碎辊之间的间隙位于所述进料口正下方，一对第一破碎辊之间的最近距离为所述进料口宽度的一半，所述第一破碎辊上设置有沿第一破碎辊轴线延伸的螺纹，所述螺纹的高度为所述第一破碎辊半径的四分之一，且一对第一破碎辊上的螺纹可相互啮合设置；
一对第二破碎辊，其轴线与所述第一破碎辊的轴线平行，且一对第二破碎辊的轴线所在平面水平，一对第二破碎辊之间的间隙位于一对第一破碎辊之间的间隙的正下方，一对第二破碎辊之间的最近距离为一对第一破碎辊之间的最近距离的一半，所述第二破碎辊的直径为所述第一破碎辊的三分之二，所述第二破碎辊上设置有沿第二破碎辊轴线延伸的螺纹，所述螺纹的高度为所述第二破碎辊半径的四分之一，且一对第二破碎辊上的螺纹可相互啮合设置；
一对第三破碎辊，其轴线与所述第二破碎辊的轴线平行，且一对第二破碎辊的轴线所在平面水平，一对第三破碎辊之间相切且切点位于一对第二破碎辊之间的间隙的正下方，所述第三破碎辊的直径为所述第二破碎辊的一半；
其中，一对第一破碎辊的轴线所在平面与一对第二破碎辊的轴线所在平面之间的距离和一对第二破碎辊的轴线所在平面与一对第三破碎辊的轴线所在平面之间的距离相等；
筛网，其设置在一对第三破碎辊下方且边缘连接在所述壳体内侧壁上，所述筛网倾斜设置，且与水平面成20°夹角，所述壳体上与所述筛网最低边缘的连接处开设有粗料出口；
贯流风机叶轮，其两端分别通过两个几字形曲轴转动连接在所述壳体上，且位于所述筛网的下方，所述贯流风机叶轮的轴线与一对第三破碎辊的轴线平行，所述贯流风机叶轮的直径小于所述筛网在水平面投影轮廓的宽度，正对所述贯流风机叶轮圆周面的一侧壳体竖直截面轮廓为直线，且该直线与竖直向下方向成锐角夹角，正对所述贯流风机叶轮圆周面的另一侧壳体竖直截面轮廓为圆弧，所述圆弧的半径与所述筛网在水平面投影轮廓的宽度相同，所述圆弧对应的圆心角为51°，且正对所述贯流风机叶轮圆周面的一侧壳体与正对所述贯流风机叶轮圆周面的另一侧壳体之间形成一细料出口，所述细料出口的边缘连接一水平出料筒，其中，所述贯流风机叶轮以迎向正对贯流风机叶轮圆周面的另一侧壳体的方向旋转，正对所述贯流风机叶轮圆周面的一侧壳体上部开设有进风口；
筛网防堵组件，其设置在所述壳体内，包括：
抵板，其滑动设置在所述筛网与贯流风机叶轮之间，所述抵板与所述筛网以相同倾斜方式设置，且所述抵板最低边缘不与所诉壳体抵接，所述抵板的最低边缘竖直向下连接有导板，以与所述导板相对的壳体侧壁形成导料通道，所述抵板的最低边缘相邻的一对边缘的中心分别铰接有竖直向下的连杆，所述连杆的末端分别铰接在所述曲轴的凸起部分，以使曲轴转动带动抵板及导板上下移动；
密封板，其设置在与所述导板相对的壳体侧壁上，所述密封板沿远离该壳体侧壁的方向向下倾斜设置，当曲轴带动所述导板下移至最低点时，所述密封板的最低边缘与所述导板侧壁接触以封闭导料通道，当曲轴带动所述导板上移至最高点时，所述密封板的最低边缘与所述导板侧壁分开以开启导料通道；
引料板，其设置在与所述导板相对的壳体侧壁上，并位于所述密封板的下方，所述引料板与所述密封板以相同倾斜方式设置，且所述引料板的最低边缘处于所述贯流风机叶轮投影到水平面的轮廓的宽度范围内，当曲轴带动所述导板下移至最低点时，所述引料板与所述导板的下边缘不接触；
多台电机，其分别带动一对第一破碎辊、一对第二破碎辊、一对第三破碎辊及贯流风机转动。
优选的是，位于同侧的所述第一破碎辊与第二破碎辊之间设置有向下倾斜的第一隔板，所述第一隔板最低边缘处于所述第二破碎辊投影到水平面的轮廓的宽度范围内，所述第一隔板的其他边缘与所述壳体连接，位于同侧的所述第二破碎辊与第三破碎辊之间设置有向下倾斜的第二隔板，所述第二隔板最低边缘处于所述第三破碎辊投影到水平面的轮廓的宽度范围内，所述第二隔板的其他边缘与所述壳体连接。
优选的是，所述第一隔板的下板面设置有第一毛刷，所述第一毛刷与第二破碎辊接触，所述第二隔板的下板面上设置有第二毛刷，所述第二毛刷与所述第三破碎辊接触。
优选的是，所述第一破碎辊上的螺纹节距与第二破碎辊上的螺纹节距之比为5：3。
优选的是，所述第一破碎辊和第二破碎辊上的螺纹截面轮廓均为等腰梯形。
优选的是，所述筛网的目数在200目以上。
本发明至少包括以下有益效果：
1、由于破碎组件中的一对第一破碎辊、第二破碎辊和第三破碎辊之间的间距不同，因此可以逐级将石墨原料破碎并辊压成粉末状，再配合一对第一破碎辊、第二破碎辊表面的螺纹在破碎过程中能将原料挤压并沿轴线推进，故一些大块原料会被第一破碎辊、第二破碎辊多次摩擦粉碎，这样既能避免强制粉碎对破碎辊的损害，又能提高破碎效率。
2、通过筛网能让石墨粉在重力作用下穿过网孔，而留下较大未粉碎的粗颗粒，既不需要用人工进行筛选，又完成了石墨粉分级过程。
3、贯流风机叶轮在转动过程中内部会形成涡旋式气流，石墨粉在进入到贯流风机叶轮内后受到涡旋式气流影响反复与贯流风机叶轮及壳体内壁擦撞，打掉了石墨粉颗粒表面的凸出部分，逐渐形成球形，最后再由贯流风机叶轮形成的气流带出出料筒，这样不仅球形化效果好，而且出料方便，无需人工卸料。
4、通过设置筛网防堵组件，利用连接在贯流风机叶轮上的曲轴转动带动抵板上下移动，进而产生筛网附近气压的变化形成穿过筛网网孔的气流，来疏通因为石墨粉堆积堵塞的筛网网孔，结构简单且省掉了人工清理筛网的过程。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的侧面结构示意图；
图2为本发明所述抵板与连杆的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-2所示，本发明提供一种高效石墨粉碎机，包括：
壳体1，其顶端设置有进料口2；
破碎组件，其设置在所述壳体1内，包括：
一对第一破碎辊3，其轴线所在平面水平，且一对第一破碎辊3之间的间隙位于所述进料口2正下方，一对第一破碎辊3之间的最近距离为所述进料口2宽度的一半，所述第一破碎辊3上设置有沿第一破碎辊3轴线延伸的螺纹，所述螺纹的高度为所述第一破碎辊3半径的四分之一，且一对第一破碎辊3上的螺纹可相互啮合设置；
一对第二破碎辊4，其轴线与所述第一破碎辊3的轴线平行，且一对第二破碎辊4的轴线所在平面水平，一对第二破碎辊4之间的间隙位于一对第一破碎辊3之间的间隙的正下方，一对第二破碎辊4之间的最近距离为一对第一破碎辊3之间的最近距离的一半，所述第二破碎辊4的直径为所述第一破碎辊3的三分之二，所述第二破碎辊4上设置有沿第二破碎辊4轴线延伸的螺纹，所述螺纹的高度为所述第二破碎辊4半径的四分之一，且一对第二破碎辊4上的螺纹可相互啮合设置；
一对第三破碎辊5，其轴线与所述第二破碎辊4的轴线平行，且一对第二破碎辊4的轴线所在平面水平，一对第三破碎辊5之间相切且切点位于一对第二破碎辊4之间的间隙的正下方，所述第三破碎辊5的直径为所述第二破碎辊4的一半；
其中，一对第一破碎辊3的轴线所在平面与一对第二破碎辊4的轴线所在平面之间的距离和一对第二破碎辊4的轴线所在平面与一对第三破碎辊5的轴线所在平面之间的距离相等；
筛网6，其设置在一对第三破碎辊5下方且边缘连接在所述壳体1内侧壁上，所述筛网6倾斜设置，且与水平面成20°夹角，所述壳体1上与所述筛网6最低边缘的连接处开设有粗料出口7；
贯流风机叶轮8，其两端分别通过两个几字形曲轴9转动连接在所述壳体1上，且位于所述筛网6的下方，所述贯流风机叶轮8的轴线与一对第三破碎辊5的轴线平行，所述贯流风机叶轮8的直径小于所述筛网6在水平面投影轮廓的宽度，正对所述贯流风机叶轮8圆周面的一侧壳体1竖直截面轮廓为直线，且该直线与竖直向下方向成锐角夹角，正对所述贯流风机叶轮8圆周面的另一侧壳体1竖直截面轮廓为圆弧，所述圆弧的半径与所述筛网6在水平面投影轮廓的宽度相同，所述圆弧对应的圆心角为51°，且正对所述贯流风机叶轮8圆周面的一侧壳体1与正对所述贯流风机叶轮8圆周面的另一侧壳体1之间形成一细料出口，所述细料出口的边缘连接一水平出料筒10，其中，所述贯流风机叶轮8以迎向正对贯流风机叶轮8圆周面的另一侧壳体1的方向旋转，正对所述贯流风机叶轮8圆周面的一侧壳体1上部开设有进风口11；
筛网6防堵组件，其设置在所述壳体1内，包括：
抵板12，其滑动设置在所述筛网6与贯流风机叶轮8之间，所述抵板12与所述筛网6以相同倾斜方式设置，且所述抵板12最低边缘不与所诉壳体1抵接，所述抵板12的最低边缘竖直向下连接有导板13，以与所述导板13相对的壳体1侧壁形成导料通道，所述抵板12的最低边缘相邻的一对边缘的中心分别铰接有竖直向下的连杆14，所述连杆14的末端分别铰接在所述曲轴9的凸起部分，以使曲轴9转动带动抵板12及导板13上下移动；
密封板15，其设置在与所述导板13相对的壳体1侧壁上，所述密封板15沿远离该壳体1侧壁的方向向下倾斜设置，所述密封板15的最低边缘位于所述导板13下移至最低点和所述导板13上移至最高点之间，当曲轴9带动所述导板13下移至最低点时，所述密封板15的最低边缘与所述导板13侧壁接触以封闭导料通道，当曲轴9带动所述导板13上移至最高点时，所述密封板15的最低边缘与所述导板13侧壁分开以开启导料通道；
引料板16，其设置在与所述导板13相对的壳体1侧壁上，并位于所述密封板15的下方，所述引料板16与所述密封板15以相同倾斜方式设置，且所述引料板16的最低边缘处于所述贯流风机叶轮8投影到水平面的轮廓的宽度范围内，当曲轴9带动所述导板13下移至最低点时，所述引料板16与所述导板13的下边缘不接触；
多台电机，其分别带动一对第一破碎辊3、一对第二破碎辊4、一对第三破碎辊5及贯流风机转动。
上述实施例在使用过程中，先将电机启动，再从进料口2将块状石墨原料投入，块状石墨原料经过一对第一破碎辊3、一对第二破碎辊4，一对第三破碎辊5后大部分被粉碎成粉末状，极少数还为小块状，由于破碎组件中的一对第一破碎辊3、第二破碎辊4和第三破碎辊5之间的间距不同，因此可以逐级将石墨原料破碎并辊压成粉末状，再配合一对第一破碎辊3、第二破碎辊4表面的螺纹在破碎过程中能将原料挤压并沿轴线推进，故一些大块原料会被第一破碎辊3、第二破碎辊4多次摩擦粉碎，这样既能避免强制粉碎对破碎辊的损害，又能提高破碎效率。而已经压成粉末状的石墨从筛网6网孔中穿过，极少数小块状石墨被留在筛网6上，并随沿筛网6的倾斜方向滑出粗料出口7，既不需要用人工进行筛选，又完成了石墨粉分级过程。又因为贯流风机叶轮8在转动过程中内部会形成涡旋式气流，石墨粉在进入到贯流风机叶轮8内后受到涡旋式气流影响反复与贯流风机叶轮8及壳体1内壁擦撞，打掉了石墨粉颗粒表面的凸出部分，逐渐形成球形，最后再由贯流风机叶轮8形成的气流带出出料筒10，这样不仅球形化效果好，而且出料方便，无需人工卸料。同时，抵板12随贯流风机叶轮8的转动而上下移动，又当曲轴9带动所述导板13下移至最低点时，所述密封板15的最低边缘与所述导板13侧壁接触以封闭导料通道，这样抵板12、导板13、密封板15就形成了一个密封面，抵板12下移的过程中，密封面与筛网6之间空间增大，气流就会涌入带动堆积堵塞筛网6网孔的石墨粉沉积到抵板12上，再沿抵板12倾斜方向滑动到导料通道中，当曲轴9带动所述导板13上移至最高点时，所述密封板15的最低边缘与所述导板13侧壁分开以开启导料通道，抵板12上移的过程中，密封面与筛网6之间空间减小，气流就会向上吹动堵住筛网6的石墨粉，同时导料通道开启后石墨粉沿密封板15的倾斜方向滑动到引料板16上，再从引料板16滑动到贯流风机叶轮8内，通过设置筛网6防堵组件，利用连接在贯流风机叶轮8上的曲轴9转动带动抵板12上下移动，进而产生筛网6附近气压的变化形成穿过筛网6网孔的气流，来疏通因为石墨粉堆积堵塞的筛网6网孔，结构简单且省掉了人工清理筛网6的过程。
在另一实施例中，位于同侧的所述第一破碎辊3与第二破碎辊4之间设置有向下倾斜的第一隔板17，所述第一隔板17最低边缘处于所述第二破碎辊4投影到水平面的轮廓的宽度范围内，所述第一隔板17的其他边缘与所述壳体1连接，位于同侧的所述第二破碎辊4与第三破碎辊5之间设置有向下倾斜的第二隔板18，所述第二隔板18最低边缘处于所述第三破碎辊5投影到水平面的轮廓的宽度范围内，所述第二隔板18的其他边缘与所述壳体1连接，这样就能避免部分被第一破碎辊3和第二破碎辊4击飞的石墨原料从壳体1边缘漏下，提高了石墨原料的破碎效率。
在另一实施例中，所述第一隔板17的下板面设置有第一毛刷，所述第一毛刷与第二破碎辊4接触，所述第二隔板18的下板面上设置有第二毛刷，所述第二毛刷与所述第三破碎辊5接触，这样在第二破碎辊4与第三破碎辊5工作的过程中，毛刷就能自动清理第二破碎辊4与第三破碎辊5表面粘上的石墨，既避免石墨原料的损失，又延长人工清理第二破碎辊4与第三破碎辊5的时间间隔，避免停机维护造成的经济损失。
在另一实施例中，所述第一破碎辊3上的螺纹节距与第二破碎辊4上的螺纹节距之比为5：3，这样通过不同的螺纹节距配合来控制粉碎不同大小的石墨原料块能达到较好的粉碎效果。
在另一实施例中，所述第一破碎辊3和第二破碎辊4上的螺纹截面轮廓均为等腰梯形，这样即使有石墨颗粒卡在相邻两圈螺纹间也比较容易清理。
在另一实施例中，所述筛网6的目数在200目以上，这样选出的石墨粉经过贯流风机叶轮8加工后球化效果最佳。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种高效石墨粉碎机，其特征在于，包括：
壳体，其顶端设置有进料口；
破碎组件，其设置在所述壳体内，包括：
一对第一破碎辊，其轴线所在平面水平，且一对第一破碎辊之间的间隙位于所述进料口正下方，一对第一破碎辊之间的最近距离为所述进料口宽度的一半，所述第一破碎辊上设置有沿第一破碎辊轴线延伸的螺纹，所述螺纹的高度为所述第一破碎辊半径的四分之一，且一对第一破碎辊上的螺纹相互啮合设置；
一对第二破碎辊，其轴线与所述第一破碎辊的轴线平行，且一对第二破碎辊的轴线所在平面水平，一对第二破碎辊之间的间隙位于一对第一破碎辊之间的间隙的正下方，一对第二破碎辊之间的最近距离为一对第一破碎辊之间的最近距离的一半，所述第二破碎辊的直径为所述第一破碎辊的三分之二，所述第二破碎辊上设置有沿第二破碎辊轴线延伸的螺纹，所述螺纹的高度为所述第二破碎辊半径的四分之一，且一对第二破碎辊上的螺纹相互啮合设置；
一对第三破碎辊，其轴线与所述第二破碎辊的轴线平行，且一对第二破碎辊的轴线所在平面水平，一对第三破碎辊之间相切且切点位于一对第二破碎辊之间的间隙的正下方，所述第三破碎辊的直径为所述第二破碎辊的一半；
其中，一对第一破碎辊的轴线所在平面与一对第二破碎辊的轴线所在平面之间的距离和一对第二破碎辊的轴线所在平面与一对第三破碎辊的轴线所在平面之间的距离相等；
筛网，其设置在一对第三破碎辊下方且边缘连接在所述壳体内侧壁上，所述筛网倾斜设置，且与水平面成20°夹角，所述壳体上与所述筛网最低边缘的连接处开设有粗料出口；
贯流风机叶轮，其两端分别通过两个几字形曲轴转动连接在所述壳体上，且位于所述筛网的下方，所述贯流风机叶轮的轴线与一对第三破碎辊的轴线平行，所述贯流风机叶轮的直径小于所述筛网在水平面投影轮廓的宽度，正对所述贯流风机叶轮圆周面的一侧壳体竖直截面轮廓为直线，且该直线与竖直向下方向成锐角夹角，正对所述贯流风机叶轮圆周面的另一侧壳体竖直截面轮廓为圆弧，所述圆弧的半径与所述筛网在水平面投影轮廓的宽度相同，所述圆弧对应的圆心角为51°，且正对所述贯流风机叶轮圆周面的一侧壳体与正对所述贯流风机叶轮圆周面的另一侧壳体之间形成一细料出口，所述细料出口的边缘连接一水平出料筒，其中，所述贯流风机叶轮以迎向正对贯流风机叶轮圆周面的另一侧壳体的方向旋转，正对所述贯流风机叶轮圆周面的一侧壳体上部开设有进风口；
筛网防堵组件，其设置在所述壳体内，包括：
抵板，其滑动设置在所述筛网与贯流风机叶轮之间，所述抵板与所述筛网以相同倾斜方式设置，且所述抵板最低边缘不与所诉壳体抵接，所述抵板的最低边缘竖直向下连接有导板，以与所述导板相对的壳体侧壁形成导料通道，所述抵板的最低边缘相邻的一对边缘的中心分别铰接有竖直向下的连杆，所述连杆的末端分别铰接在所述曲轴的凸起部分，以使曲轴转动带动抵板及导板上下移动；
密封板，其设置在与所述导板相对的壳体侧壁上，所述密封板沿远离该壳体侧壁的方向向下倾斜设置，当曲轴带动所述导板下移至最低点时，所述密封板的最低边缘与所述导板侧壁接触以封闭导料通道，当曲轴带动所述导板上移至最高点时，所述密封板的最低边缘与所述导板侧壁分开以开启导料通道；
引料板，其设置在与所述导板相对的壳体侧壁上，并位于所述密封板的下方，所述引料板与所述密封板以相同倾斜方式设置，且所述引料板的最低边缘处于所述贯流风机叶轮投影到水平面的轮廓的宽度范围内，当曲轴带动所述导板下移至最低点时，所述引料板与所述导板的下边缘不接触；
多台电机，其分别带动一对第一破碎辊、一对第二破碎辊、一对第三破碎辊及贯流风机转动。
2.如权利要求1所述的高效石墨粉碎机，其特征在于，位于同侧的所述第一破碎辊与第二破碎辊之间设置有向下倾斜的第一隔板，所述第一隔板最低边缘处于所述第二破碎辊投影到水平面的轮廓的宽度范围内，所述第一隔板的其他边缘与所述壳体连接，位于同侧的所述第二破碎辊与第三破碎辊之间设置有向下倾斜的第二隔板，所述第二隔板最低边缘处于所述第三破碎辊投影到水平面的轮廓的宽度范围内，所述第二隔板的其他边缘与所述壳体连接。
3.如权利要求2所述的高效石墨粉碎机，其特征在于，所述第一隔板的下板面设置有第一毛刷，所述第一毛刷与第二破碎辊接触，所述第二隔板的下板面上设置有第二毛刷，所述第二毛刷与所述第三破碎辊接触。
4.如权利要求1所述的高效石墨粉碎机，其特征在于，所述第一破碎辊上的螺纹节距与第二破碎辊上的螺纹节距之比为5：3。
5.如权利要求1所述的高效石墨粉碎机，其特征在于，所述第一破碎辊和第二破碎辊上的螺纹截面轮廓均为等腰梯形。
6.如权利要求1所述的高效石墨粉碎机，其特征在于，所述筛网的目数在200目以上。
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