CN108499669A - 锤击式动态循环筛分破碎机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物料破碎设备，公开了一种锤击式动态循环筛分破碎机，包括可旋转的锤式转子组、进料口和出料口，还包括可旋转的筛分滚筒，筛分滚筒的内壁固定有用于推升物料的扬料板，所述的锤式转子组沿轴向方向布置于筛分滚筒内，所述的进料口与筛分滚筒的内部连通，所述的出料口与筛分滚筒的外壁连通。由于本发明是在筛分滚筒内动态循环破碎物料，只有当物料粒度合格后才会被排出，循环破碎使物料被多次破碎，从而保证设备对物料破碎的高效率，输送速度可人为控制，物料出量、出粒分布也完全实现人为控制且调节范围大，与现有技术相比，出料粒度不再由锤头与筛板之间的间隙决定，从而避免了锤头和筛板易磨损、更换频繁的情况。

Description

锤击式动态循环筛分破碎机

技术领域

本发明涉及一种将粗颗粒物料进行细碎的破碎设备，尤其是在破碎过程中能对物料不断地推升、循环破碎、筛选的破碎机，主要应用于电力行业煤粒细碎，也可以用于其他行业如矿山、冶金、化工等领域物料的破碎。

背景技术

目前的工业生产中，原煤的破碎工艺主要采用的是锤式破碎机和可逆锤式破碎机破碎物料。两种破碎机中，高速旋转的锤头与筛板形成破碎腔体，物料进入破碎腔体后被锤头冲击、挤压破碎，出料粒度由锤头与筛板之间的间隙控制。因此为了获得较小的出料粒度，只有不断地将间隙调小，这样致使锤头和筛板磨损非常严重，更换频繁；且锤头与筛板之间的狭小空间和间隙，容易使物料在破碎过程中被夯实，逐渐形成板结块，最终导致设备无法正常工作，而物料板结层清理又十分困难，导致设备维护成本高；再者，当破碎腔内进入超硬物料（如铁块）时，会瞬间导致锤头和筛板损坏，造成设备停机事故。

发明内容

为了克服锤击式破碎机和可逆锤式破碎机中锤头和筛板磨损快、筛孔容易堵塞的缺点，保证设备的出粒合格率，本发明提供一种锤击式动态循环筛分破碎机，使得物料能被循环破碎，直到粒度大小合格后才会从出料口落出，从而使出料粒度不再由锤头与筛板之间的间隙决定，进而减小锤头和筛板之间的磨损，即使进入超硬物料（如铁块）,也能减轻对锤头和筛板的损坏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：锤击式动态循环筛分破碎机，包括可旋转的锤式转子组、进料口和出料口，还包括可旋转的筛分滚筒，筛分滚筒的内壁固定有用于推升物料的扬料板，所述的锤式转子组沿轴向方向布置于筛分滚筒内，所述的进料口与筛分滚筒的内部连通，所述的出料口与筛分滚筒的外壁连通。

本发明的工作原理是：当物料从进料口进入筛分滚筒内的破碎腔时，会落至筛分滚筒的底部，之后再随着筛分滚筒的旋转，被扬料板推升到一定高度后，再在重力作用下瀑落到旋转的锤头上被冲击破碎，被击中的物料会打击到筛分滚筒壁面和扬料板上，进一步被反击破碎，反弹的物料又会再次被锤头锤击重复上述破碎过程，另外，物料在破碎腔内的互相撞击也伴随着物料的破碎，经破碎后达到粒度要求的物料会从筛分滚筒体上的筛孔中排出，未达到要求的粗物料会在破碎腔内继续被推升、循环破碎，直至合格后从筛孔中排出。

本发明的有益效果是：由于本发明是在筛分滚筒内动态循环破碎物料，只有当物料粒度合格后才会被排出，循环破碎的原理使物料被多次破碎，从而保证设备对物料破碎的高效率，输送速度可人为控制，物料出量、出粒分布也完全实现人为控制且调节范围大。与现有技术相比，出料粒度不再由锤头与筛板之间的间隙决定，因此不用尽量减小锤头与筛板之间的距离，从而避免了锤头和筛板易磨损、更换频繁的情况。另外，设备总体为卧式结构，因此建造和设备维护难度大大降低，为输煤系统提供了新的设计理念。

进一步的，所述锤式转子组包括转子体和多个设置在转子体上的锤头，所述的锤头与筛分滚筒内壁之间的距离为100-1500mm。该距离保证了锤头与筛分滚筒之间的距离较大，物料主要是锤头冲击破碎、筛分滚筒及扬料板反击破碎、物料相互撞击破碎，因此锤头和筛分滚筒的磨损较小。上述距离范围较大，选取时可根据物料的破碎程度等要求选择最佳值。

进一步的，所述的锤头通过销轴铰接于转子体上。锤头可绕转子体微动，因此形成微动锤头。

上述进一步技术方案的有益效果是：微动锤头在破碎过程中遇到坚硬物料时，锤头可微动偏转，避其锋芒，保护锤头免受伤害。

进一步的，所述筛分滚筒旋转的角速度小于锤式转子组旋转的角速度。筛分滚筒和锤式转子组旋转角速度的大小通过驱动电机变频调速控制，即根据物料特性，适时调节筛分滚筒和锤式转子组转速，使设备的出量和破碎效果达到最佳。

上述进一步技术方案的有益效果是：锤式转子组相对于筛分滚筒转速更快，因此锤击力度相对较大，破碎程度高；另外调整筛分滚筒的回转速度，还可方便的控制出料量，回转速度越快，物料输送速度加快，出料量越大，反之则出料量越小；需注意的是，筛分滚筒的回转速度不宜过大，以避免物料在筒体内做离心运动。

进一步的，所述筛分滚筒上开设有若干长条形筛孔，各筛孔的宽度范围为1-30mm。该宽度保证了出料的粒度，只有合格的物料才能被排出。筛孔的具体尺寸及分布率可严格按照使用方要求的物料粒径分布曲线进行设计。需说明的，当筛孔宽度越小时，筛分出的煤粒度越小，宽度为1mm可筛出细小的煤粉，用于煤粉炉等。

进一步的，还包括设在筛分滚筒外围的外罩，所述的出料口位于外罩的底部，所述外罩内部的斜上方设置有清扫器，清扫器的清扫头与筛分滚筒的外壁接触，可防止物料堵塞筛孔。

锤式转子组的进一步方案，所述的锤式转子组沿筛分滚筒的轴向方向分为粗碎锤式转子组和细碎锤式转子组，其中粗碎锤式转子组设置在靠近进料口的一侧，细碎锤式转子组设置在远离进料口的一侧；所述粗碎锤式转子组与筛分滚筒内壁的距离大于细碎锤式转子组与筛分滚筒内壁的距离。

上述进一步技术方案的有益效果是：物料先经过粗碎锤式转子组粗破碎，再经过细碎锤式转子组细碎，通过分级破碎，均衡了锤式转子组的工作负荷，尤其是细碎锤式转子组的工作负荷，从而延长了锤头的使用寿命，同时减轻了设备振动，提高了设备运行的可靠性。

进一步的，所述粗碎锤式转子组锤头的质量大于细碎锤式转子组锤头的质量；粗碎锤式转子组的锤头与筛分滚筒内壁的距离为600mm，细碎锤式转子组的锤头与筛分滚筒内壁的距离为300mm。

锤式转子组的另一进一步方案，所述锤式转子组与筛分滚筒内壁之间的距离，由靠近进料口一侧向远离进料口一侧呈递进缩小状。

上述进一步技术方案的有益效果是：同上述方案类似，由于锤式转子组与筛分滚筒内壁之间的距离是逐渐缩小的，物料进入后会先由粗碎逐渐递进到细碎，各锤头的工作负荷较为均衡，延长了锤头的使用寿命，减轻了设备振动，提高了设备运行的可靠性。

扬料板的进一步方案，所述的扬料板呈导向螺旋分布，扬料板沿筛分滚筒轴向被截向的隔板分成若干组盛料格，扬料板与隔板形成的导向角α为40°-80°，扬料板与筛分滚筒内壁形成的夹角β为45°-75°。

上述进一步方案的原理及有益效果：扬料板焊接于筛分滚筒内壁，运行时筛分滚筒旋转，扬料板形成的每组物料盛料格将物料向筒体顶部提升运送，随着筛分滚筒旋转，扬料板从筛分滚筒底部到顶部过程形成的盛料格斜度不断增大，当斜度大于物料堆积角度时，物料从扬料板盛料格中洒落至锤式转子组上；筛分滚筒旋转带来的向心加速度需小于重力加速度，便于物料达到筛分滚筒顶部前开始下落；物料从扬料板的盛料格中洒落至高速运转的转子组后被冲击、反击破碎，失去动能的下落物料继续被扬料板循环提升运送，进行下一次破碎，如此多次循环破碎至物料合格；由于扬料板呈导向螺旋分布，因此扬料板旋转时在轴线方向上对物料有递进作用，物料每提升运送一次，则向筛分滚筒出料口方向前进一组盛料格的距离，扬料板实现了提升物料和输送物料的双重作用。

附图说明

图1是本发明的工作原理图(此图仅为原理图，为突出表示，扬料板并未表示出导向螺旋分布状态)；

图2是本发明的结构示意图；

图3是筛分滚筒上筛孔分布的示意图；

图4是锤头的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是筛分滚筒内扬料板布置的截面示意图；

图7是图6中筛分滚筒内扬料板的展开图(图中箭头为筛分滚动轴线方向)。

图中标记为：1-底座，2-带减速机的电机，3-主电机，4-锤式转子组，41-转子体，42-锤头，43-粗碎锤式转子组，44-细碎锤式转子组，5-进料口，6-筛分滚筒，61-筛孔，7-粗碎腔体，8-细碎腔体，9-出料口，10-外罩，11-销轴，12-托轮，13-扬料板，14-传动轴，15-清扫器,17-隔板,18-盛料格, α-扬料板与隔板形成的导向角, β-扬料板与筛分滚筒内壁形成的夹角。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-图5所示，本发明的锤击式动态循环筛分破碎机，包括底座1、进料口5、出料口9、筛分滚筒6和锤式转子组4，锤式转子组4设置在筛分滚筒6内且与筛分滚筒6同轴。

所述的筛分滚筒6上开设有若干长条形筛孔61，各筛孔61的宽度为5-30mm，筛孔61的尺寸及分布率与工艺要求的物料粒径分布曲线一致，设计好后在辊筒上会形成若干大小不一的筛孔，如图3所示。筛分滚筒6的内壁还焊接有呈导向螺旋分布的扬料板13，扬料板13用于推升和输送物料，扬料板13沿筛分滚筒轴向被截向的隔板17分成若干组盛料格18，扬料板13与隔板形17成的导向角α为40°-80°，扬料板与筛分滚筒内壁形成的夹角β为45°-75°,如图6和图7所示。筛分滚筒6的底部通过托轮12支撑在底座1上，托轮12由带减速机的电机2驱动旋转并带动筛分滚筒体6作低速回转运动。

所述锤式转子组4包括转子体41和多个周向布置在转子体41上的锤头42，锤头42由长方体和半圆体结构组成，中间有圆孔，圆孔通过销轴11铰接于转子体41上形成微动锤头。所述锤式转子组4沿筛分滚筒6的轴向方向分为粗碎锤式转子组43和细碎锤式转子组44，其中粗碎锤式转子组43设置在靠近进料口5的一侧，细碎锤式转子组44设置在远离进料口5的一侧，粗碎锤式转子组43的锤头42较细碎锤式转子组44的锤头42质量更大，粗碎锤式转子组43的锤头42与筛分滚筒6内壁的距离可设定为600mm，两者之间形成粗碎腔体7，所述细碎锤式转子组44的锤头42与筛分滚筒6内壁的距离可设定为300mm，两者之间形成细碎腔体8。所述锤式转子组4由主电机3通过传动轴14驱动作高速旋转运动（旋转角速度大于筛分滚筒体6回转的角速度）。

所述的进料口5设置在筛分滚筒6的一侧，并且与筛分滚筒6的内部连通；所述筛分滚筒6的外围设置有外罩10，出料口9设置在该外罩10的底部, 外罩10内部的斜上方设置有清扫器15，清扫器15的清扫头与筛分滚筒6的外壁接触。

本发明的破碎机运行时，物料进入后，作低速回转运动的筛分滚筒6通过扬料板13将物料推升至一定高度，然后物料会在重力作用下从上向下瀑落至高速旋转的锤头42上被撞击，被锤头42击中的物料在筛分滚筒6内会受到反击破碎，并使物料产生相互碰撞破碎，之后，失去动能的物料又会被呈导向螺旋分布的扬料板13向前进一步推进，然后被再次推升、瀑落、撞击,从而形成递进的循环破碎，在破碎的过程中一部分合格的物料会从各个角度穿过筛孔61飞溅而出，然后受外罩10阻挡，再顺着外罩10从出料口9排出，还有一部分合格的物料则会直接从筛分滚筒6底部的筛孔61落下经出料口9排出，因此在破碎过程中扬料板实现了提升物料和输送物料的双重作用，物料每被提升运送一次，也会向筛分滚筒出料口方向前进一组盛料格的距离。需说明的，撞击时物料先在粗碎腔体7内通过粗碎锤式转子组43粗碎，经扬料板13的输送后，再进入细碎腔体8内通过细碎锤式转子组44细碎，实现了分级破碎，均衡了粗碎和细碎锤式转子组的工作负荷，可延长锤头的使用寿命、减轻了设备振动、提高了设备运行的可靠性；再者，锤头42可正反转，因此可双面使用；另外，由于工作时筛分滚筒6在做连续的旋转运动，使得筛分过程是在动态下运行的，从而由于筛孔在运动，所以不易被飞溅的物料堵塞；再者，调整筛分滚筒6的回转速度，还可方便的控制物料出量，回转越快，物料输送速度加快，出量越大，反之出量越小。

另外，本发明中粗碎锤式转子组和细碎锤式转子组也可替换为递进形式的锤式转子组，即锤式转子组的锤头与筛分滚筒内壁之间的距离由靠近进料口一侧向远离进料口一侧呈递进缩小状，且锤头的质量也伴随该递进方向逐渐减轻。由于其工作原理与上述方案（粗碎锤式转子组和细碎锤式转子组）类似，因此再此不再列举具体的结构图。该结构中，物料进入后会由粗碎逐渐向越来越细的细碎步步递进，该结构同样均衡了锤式转子组的工作负荷，有延长锤头使用寿命等有益效果。

需说明的，由于锤头42具有微动性，因此本文所涉及的锤头与筛分滚筒6之间的距离是指当锤头的轴线（参见图4）与筛分滚筒的半径重合时的距离，可参见图1中锤头的位置状态。

与现有技术相比，锤头与筛分滚筒之间的距离较大，物料主要是靠锤头冲击、物料相互之间的撞击以及与筛分滚筒体内壁（或扬料板）之间的撞击而破碎，大大减小了锤头与筛分滚筒的磨损。

Claims (10)

1.锤击式动态循环筛分破碎机，包括可旋转的锤式转子组（4）、进料口（5）和出料口（9），其特征在于：还包括可旋转的筛分滚筒（6），筛分滚筒（6）的内壁固定有用于推升物料的扬料板（13），所述的锤式转子组（4）沿轴向方向布置于筛分滚筒（6）内，所述的进料口（5）与筛分滚筒（6）的内部连通，所述的出料口（9）与筛分滚筒（6）的外壁连通。

2.根据权利要求1所述的锤击式动态循环筛分破碎机，其特征在于：所述锤式转子组（4）包括转子体（41）和多个设置在转子体（41）上的锤头（42），所述的锤头（42）与筛分滚筒（6）内壁之间的距离为100-1500mm。

3.根据权利要求2所述的锤击式动态循环筛分破碎机，其特征在于：所述的锤头（42）通过销轴（11）铰接于转子体（41）上。

4.根据权利要求1所述的锤击式动态循环筛分破碎机，其特征在于：所述筛分滚筒（6）旋转的角速度小于锤式转子组（4）旋转的角速度。

5.根据权利要求1所述的锤击式动态循环筛分破碎机，其特征在于：所述筛分滚筒（6）上开设有若干长条形筛孔（61），各筛孔（61）的宽度范围为1-30mm。

6.根据权利要求1所述的锤击式动态循环筛分破碎机，其特征在于：还包括设在筛分滚筒（6）外围的外罩（10），所述的出料口（9）位于外罩（10）的底部，所述外罩（10）内部的斜上方设置有清扫器（15），清扫器（15）的清扫头与筛分滚筒（6）的外壁接触。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的锤击式动态循环筛分破碎机，其特征在于：所述的锤式转子组（4）沿筛分滚筒（6）的轴向方向分为粗碎锤式转子组（43）和细碎锤式转子组（44），其中粗碎锤式转子组（43）设置在靠近进料口（5）的一侧，细碎锤式转子组（44）设置在远离进料口（5）的一侧；所述粗碎锤式转子组（43）与筛分滚筒（6）内壁的距离大于细碎锤式转子组（44）与筛分滚筒（6）内壁的距离。

8.根据权利要求7所述的锤击式动态循环筛分破碎机，其特征在于：所述粗碎锤式转子组（43）锤头（42）的质量大于细碎锤式转子组（44）锤头（42）的质量；粗碎锤式转子组（43）的锤头（42）与筛分滚筒（6）内壁的距离为600mm，细碎锤式转子组（44）的锤头（42）与筛分滚筒（6）内壁的距离为300mm。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的锤击式动态循环筛分破碎机，其特征在于：所述锤式转子组（4）与筛分滚筒（6）内壁之间的距离，由靠近进料口（5）一侧向远离进料口（5）一侧呈递进缩小状。

10.根据权利要求1-6中任意一项所述的锤击式动态循环筛分破碎机，其特征在于：所述的扬料板（13）呈导向螺旋分布，扬料板（13）沿筛分滚筒（6）轴向被截向的隔板（17）分成若干组盛料格（18），扬料板（13）与隔板（17）形成的导向角α为40°-80°，扬料板（13）与筛分滚筒（6）内壁形成的夹角β为45°-75°。