CN108686766B - 一种用于铅酸蓄电池精细拆解的高效破碎机 - Google Patents

一种用于铅酸蓄电池精细拆解的高效破碎机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于铅酸蓄电池精细拆解的高效破碎机，属于铅酸蓄电池回收技术领域，包括机架、驱动装置、破碎装置及进料筒，所述破碎装置包括机壳、上轴承座、下轴承座、及设于机壳内部的旋转立轴、锤头机构和反击壁组。本发明的高效破碎机在对蓄电池的外壳、隔板等塑料得到有效撕裂破碎的同时，最大限度地保持了铅金属的完整性，采用一台高效破碎机即可达到现有技术的两级破碎机的破碎效果，极大降低了破碎工序的工艺及控制复杂程序，减少了相关配套设备，降低了企业的投资及运行成本。

Description

一种用于铅酸蓄电池精细拆解的高效破碎机
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池回收技术领域，特别涉及一种用于铅酸蓄电池精细拆解的高效破碎机。
背景技术
铅酸蓄电池是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池，然而，随着电池使用量的不断上升，产生了大量的废旧电池，废旧电池内含有大量的铅金属以及废酸、废碱等电解质溶液。将使用后的废旧铅酸蓄电池进行回收再利用不仅可以防止污染环境，还可以对其中的可回收部分进行再利用，节约资源。
铅酸蓄电池的回收工艺中，破碎工序是极为重要的环节，其的主要设备为破碎机，破碎机的破碎效果往往决定着整个工艺的回收率。
目前，铅酸蓄电池回收行业，破碎工序为达到将铅酸蓄电池的外壳、隔板等塑料打碎的同时，尽可能完整保留铅金属(汇流排、极柱及铅栅)的破碎效果，需要采用两级锤式破碎机或两级刀式破碎机分两道进行破碎，一级破碎机破碎后进行振动筛分离得到的筛上物进行二级破碎机再次破碎，尽管该破碎工艺成熟，但需要两次破碎，配套设备多，导致破碎工序的工艺及控制复杂，设备安装所需空间大，且因单台破碎机的功率极大，能耗大，企业设备投资及运行成本高。
发明内容
本发明为克服现有技术中存在的问题，提供一种用于铅酸蓄电池精细拆解的高效破碎机，在对蓄电池的外壳、隔板等塑料得到有效撕裂破碎的同时，最大限度地保持了铅金属的完整性，采用一台本发明的高效破碎机即可达到现有技术的两级破碎机的破碎效果，极大降低了破碎工序的工艺及控制复杂程序，减少了相关配套设备，降低了企业的投资及运行成本。
本发明为解决上述现有技术中存在的问题，采用如下的技术方案。
一种用于铅酸蓄电池精细拆解的高效破碎机，其特征在于：包括机架、驱动装置、破碎装置及进料筒，所述驱动装置及破碎装置固设于机架上部，所述进料筒固设于破碎装置上部，所述破碎装置包括机壳、上轴承座、下轴承座、及设于机壳内部的旋转立轴、锤头机构和反击壁组，所述上轴承座固设于进料筒与机壳之间，所述下轴承座固设于机壳与机架之间，所述旋转立轴通过轴承及密封件支撑于上轴承座与下轴承座之间；
所述旋转立轴自上至下间隔设置有多层所述锤头机构，所述机壳的内壁与锤头机构相对应的位置固设有与锤头机构相匹配的多层所述反击壁组，每层反击壁组均由多个沿机壳内壁周向设置的反击壁构成；
所述反击壁由相互垂直设置的直挡壁及齿形挡板组成，所述直挡壁的内壁沿周向间隔设置有多个梯形凸块，相邻梯形凸块之间形成梯形凹槽，梯形凸块的外周形成第一弧面，所述齿形挡板的内壁沿周向间隔设置有多个齿形槽，梯形凹槽与齿形槽位置相对应，所述齿形挡板的外周形成第二弧面，所述锤头机构的外端伸至第一弧面与第二弧面之间。
进一步的，所述锤头机构包括转子盘及多个锤头，所述转子盘固设于旋转立轴上，多个锤头均匀枢接于转子盘上。
进一步的，所述转子盘的数量为2个，所述锤头枢接于2个转子盘之间。
进一步的，多层锤头机构的锤头之间交错布置，且下层锤头机构的锤头数量等于或大于上层锤头机构的锤头数量。
进一步的，所述梯形凸块的各棱边均为角边，所述齿形槽的各棱边均为角边。
进一步的，所述锤头机构的外端与第一弧面的径向间距A为20～50mm，所述锤头机构的外端与第二弧面的径向间距B为10～30mm。
进一步的，所述反击壁组内的周向相邻反击壁之间间隔设置，相邻反击壁之间的间距为10～15mm。
进一步的，所述进料筒的底部固设有破拱机构，所述破拱机构包括周向均布的多条角钢及中部向上凸起的顶尖。
进一步的，所述破拱机构的顶尖罩设于上轴承座内的轴承上方。
进一步的，所述密封件为迷宫式防水密封与油封的双重密封结构。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：
1、本发明的高效破碎机，自上至下间隔设置有多层所述锤头机构及相对应的多层所述反击壁组，反击壁由相互垂直设置的直挡壁及齿形挡板组成，所述直挡壁的内壁沿周向间隔设置有多个梯形凸块，相邻梯形凸块之间形成梯形凹槽。待破碎蓄电池中的铅金属(汇流排、极柱及铅栅)因密度大，下落速度快，在离心力的作用下甩至反击壁的最内侧且因梯形凸块两侧倾斜面的导向作用进入梯形凹槽，有效保持了铅金属的完整性；而外壳、隔板等因体积大且密度小受旋转气流与锤击力作用成环形绕反击壁落下，较硬塑料直接撞击梯形凸块后破裂或弹回，没有被弹回的在锤头机构与反击壁之间的碾切作用下得到有效撕裂破碎；较软塑料(隔板纸)不易击碎，受旋转气流与锤击力作用成环形绕反击壁落下，齿形挡板的阻挡作用可防止其直接落下产生破碎盲区并能改变待破碎料的稳定状态，梯形凹槽内待破碎料通过齿形挡板的齿形槽进入下层反击壁组时，较软塑料则因体积大密度小会挂在齿形槽的棱边上被锤体与反击壁撕碎。如此反复经过多次锤头机构的撞击、碾切、撕裂作用，蓄电池的外壳、隔板等塑料得到有效撕裂破碎的同时，最大限度地保持了铅金属的完整性，采用一台本发明的高效破碎机即可达到现有技术的两级破碎机的破碎效果，极大降低了破碎工序的工艺及控制复杂程序，减少了相关配套设备，降低了企业的投资及运行成本。
2、多层锤头机构的锤头之间交错布置，且下层锤头机构的锤头数量多于上层锤头机构的锤头数量，可进一步提高破碎效果，满足蓄电池的精细拆解的工艺要求。
3、梯形凸块的各棱边均为角边，所述齿形槽的各棱边均为角边，相较于圆角边可能发生的滑动对塑料的破碎效果更好。
4、锤头机构的外端与第一弧面的径向间距A为20～50mm，所述锤头机构的外端与第二弧面的径向间距B为10～30mm，2个特殊设置的间距值能够进一步提升对蓄电池的外壳、隔板等塑料得到有效撕裂破碎的同时，最大限度地保持了铅金属的完整性的效果。
5、上下轴承座的密封件均采用迷宫式防水密封与油封的双重密封结构，保证了轴承清洁，不受电池内酸液腐蚀；轴承座设有油路孔，连接油脂压入管，保证轴承润滑。上下轴承均采用调心滚子轴承，能够同时承受较大的轴向与径向力，还能够消除因加工、装配、应力变形等造成上下轴承座不同心的误差，解决了因上下轴承不同心，受力不均衡等问题，提高了高效破碎机的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的高效破碎机的剖视图。
图2为本发明的高效破碎机的俯视图。
图3为锤头机构的结构示意图。
图4为反击壁组的结构示意图。
图5为反击壁的结构示意图。
图6为锤头与反击壁的剖视图。
图中：1、机架；2、驱动装置；
3、破碎装置；31、机壳；32、上轴承座；33、下轴承座；34、旋转立轴；35、锤头机构；351、转子盘；352、锤头；36、反击壁组；361、直挡壁；362、齿形挡板；363、梯形凸块；364、梯形凹槽；365、齿形槽；
4、进料筒；51、角钢；52、顶尖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～2所示，一种用于铅酸蓄电池精细拆解的高效破碎机，包括机架1、驱动装置2、破碎装置3及进料筒4，驱动装置2及破碎装置3通过螺栓联接等可拆卸式联接固设于机架1上部，进料筒4通过螺栓联接等可拆卸式联接固设于破碎装置3上部，需要时可拆卸连接螺栓将进料筒4从破碎装置3上拆下。
驱动装置2为破碎装置3提供动力，本实施例附图中，驱动装置2为电机及皮带传动机构，电机通过皮带传动机构带动破碎装置3的旋转立轴34转动，可有效减少设备安装体积，当然，也可以采用减速机传动，直联等方式。
优选的方案，进料筒4为上小下大的锥形筒，且外壁设有多条加强筋。
破碎装置3包括机壳31、上轴承座32、下轴承座33、及设于机壳31内部的旋转立轴34、锤头机构35和反击壁组36，上轴承座32固设于进料筒4与机壳31之间，下轴承座33固设于机壳31与机架1之间，旋转立轴34通过轴承及密封件支撑于上轴承座32与下轴承座33之间。
如图3～4所示，旋转立轴34自上至下间隔设置有多层锤头机构35，机壳31的内壁与锤头机构35相对应的位置固设有与锤头机构35相匹配的多层反击壁组36，每层锤头机构35均对应一层反击壁组36。进一步优选的方案，反击壁组36的层数比锤头机构35的层数多一层，且该多出的一层反击壁组36位于最上端。每层反击壁组36均由多个沿机壳31内壁周向设置的反击壁构成，反击壁通过螺栓联接固定于机壳31上。
如图5～6所示，反击壁由相互垂直设置的直挡壁361及齿形挡板362组成，反击壁的直挡壁361通过螺栓联接固定于机壳31的内壁上。直挡壁361的内壁沿周向间隔设置有多个梯形凸块363，相邻梯形凸块363之间形成梯形凹槽364，梯形凸块363的外周形成第一弧面，齿形挡板362的内壁沿周向间隔设置有多个齿形槽365，梯形凹槽364与齿形槽365位置相对应，齿形挡板362的外周形成第二弧面，锤头机构35的外端伸至第一弧面与第二弧面之间，即锤头机构35与齿形挡板362在轴向方向上的投影存在交叉部分。
待破碎的蓄电池通过进料筒4进入高效破碎机，其中的铅金属(汇流排、极柱及铅栅)因密度大，在离心力的作用下甩至反击壁的最内侧且因梯形凸块363两侧倾斜面的导向作用进入梯形凹槽364，有效保持了铅金属的完整性，而外壳、隔板等因体积大且密度小受旋转气流与锤击力作用成环形绕反击壁落下，较硬塑料直接撞击梯形凸块363后破裂或弹回，没有被弹回的在锤头机构35与反击壁之间的碾切作用下得到有效撕裂破碎；较软塑料(隔板纸)不易击碎，受旋转气流与锤击力作用成环形绕反击壁落下，齿形挡板362的阻挡作用可防止其直接落下产生破碎盲区并能改变待破碎料的稳定状态，梯形凹槽364内待破碎料通过齿形挡板362的齿形槽365进入下层反击壁组36时，较软塑料则因体积大密度小会挂在齿形槽365的棱边上被锤体与反击壁撕碎。如此反复经过多次锤头机构35的撞击、碾切、撕裂作用，蓄电池的外壳、隔板等塑料得到有效撕裂破碎的同时，最大限度地保持了铅金属的完整性，采用一台本发明的高效破碎机即可达到现有技术的两级破碎机的破碎效果，极大降低了破碎工序的工艺及控制复杂程序，减少了相关配套设备，降低了企业的投资及运行成本。
优选的方案，锤头机构35包括转子盘351及多个锤头352，转子盘351固设于旋转立轴34上，多个锤头352均匀枢接于转子盘351上。
优选的方案，转子盘351的数量为2个，锤头352靠近旋转立轴34的一端枢接于2个转子盘351之间，能够提高转子盘351与锤头352之间连接的稳定性。
优选的方案，多层锤头机构35的锤头352之间交错布置，且下层锤头机构35的锤头352数量等于或大于上层锤头机构35的锤头352数量，可进一步提高破碎效果，满足蓄电池的精细拆解的工艺要求。
优选的方案，梯形凸块363的各棱边均为角边，齿形槽365的各棱边均为角边，相较于圆角边可能发生的滑动对塑料的破碎效果更好。
优选的方案，锤头机构35的外端与第一弧面的径向间距A为20～50mm，锤头机构35的外端与第二弧面的径向间距B为10～30mm，2个特殊设置的间距值能够进一步提升对蓄电池的外壳、隔板等塑料得到有效撕裂破碎的同时，最大限度地保持了铅金属的完整性的效果。
优选的方案，反击壁组36内的周向相邻反击壁之间间隔设置，相邻反击壁之间的间距(以相邻反击壁之间的最小间距计)为10～15mm，该结构也同样能够提高对塑料特别是软质长塑料的撕裂破碎效果。
优选的方案，进料筒4的底部固设有破拱机构，破拱机构包括周向均布的多条角钢51及中部向上凸起的顶尖52。角钢51的尖端向上设置，其外端固设于进料筒4的内壁上，其内端与顶尖52固定连接，角钢51及顶尖52，可有效破碎待破碎蓄电池之间的相互搭桥，提高进料的连续性及稳定性。
优选的方案，破拱机构的顶尖52罩设于上轴承座32内的轴承上方，在破拱的同时，进一步保护其下方的上轴承。
优选的方案，密封件为迷宫式防水密封与油封的双重密封结构，保证了轴承清洁，不受电池内酸液腐蚀；轴承座设有油路孔，连接油脂压入管，保证轴承润滑。上下轴承均采用调心滚子轴承，能够同时承受较大的轴向与径向力，还能够消除因加工、装配、应力变形等造成上下轴承座33不同心的误差，解决了因上下轴承不同心，受力不均衡等问题，提高了高效破碎机的使用寿命。
本发明的高效破碎机中所有与待破碎物料接触的部件均采用耐腐蚀材料。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1.一种用于铅酸蓄电池精细拆解的高效破碎机，其特征在于：包括机架(1)、驱动装置(2)、破碎装置(3)及进料筒(4)，所述驱动装置(2)及破碎装置(3)固设于机架(1)上部，所述进料筒(4)固设于破碎装置(3)上部，所述破碎装置(3)包括机壳(31)、上轴承座(32)、下轴承座(33)、及设于机壳(31)内部的旋转立轴(34)、锤头机构(35)和反击壁组(36)，所述上轴承座(32)固设于进料筒(4)与机壳(31)之间，所述下轴承座(33)固设于机壳(31)与机架(1)之间，所述旋转立轴(34)通过轴承及密封件支撑于上轴承座(32)与下轴承座(33)之间；
所述旋转立轴(34)自上至下间隔设置有多层所述锤头机构(35)，所述机壳(31)的内壁与锤头机构(35)相对应的位置固设有与锤头机构(35)相匹配的多层所述反击壁组(36)，每层反击壁组(36)均由多个沿机壳(31)内壁周向设置的反击壁构成；
所述反击壁由相互垂直设置的直挡壁(361)及齿形挡板(362)组成，所述直挡壁(361)的内壁沿周向间隔设置有多个梯形凸块(363)，相邻梯形凸块(363)之间形成梯形凹槽(364)，梯形凸块(363)的外周形成第一弧面，所述齿形挡板(362)的内壁沿周向间隔设置有多个齿形槽(365)，梯形凹槽(364)与齿形槽(365)位置相对应，所述齿形挡板(362)的外周形成第二弧面，所述锤头机构(35)的外端伸至第一弧面与第二弧面之间。
2.根据权利要求1所述的高效破碎机，其特征在于：所述锤头机构(35)包括转子盘(351)及多个锤头(352)，所述转子盘(351)固设于旋转立轴(34)上，多个锤头(352)均匀枢接于转子盘(351)上。
3.根据权利要求2所述的高效破碎机，其特征在于：所述转子盘(351)的数量为2个，所述锤头(352)枢接于2个转子盘(351)之间。
4.根据权利要求2所述的高效破碎机，其特征在于：多层锤头机构(35)的锤头(352)之间交错布置，且下层锤头机构(35)的锤头(352)数量等于或大于上层锤头机构(35)的锤头(352)数量。
5.根据权利要求1所述的高效破碎机，其特征在于：所述梯形凸块(363)的各棱边均为角边，所述齿形槽(365)的各棱边均为角边。
6.根据权利要求1～5任一项所述的高效破碎机，其特征在于：所述锤头机构(35)的外端与第一弧面的径向间距A为20～50mm，所述锤头机构(35)的外端与第二弧面的径向间距B为10～30mm。
7.根据权利要求6所述的高效破碎机，其特征在于：所述反击壁组(36)内的周向相邻反击壁之间间隔设置，相邻反击壁之间的间距为10～15mm。
8.根据权利要求1所述的高效破碎机，其特征在于：所述进料筒(4)的底部固设有破拱机构，所述破拱机构包括周向均布的多条角钢(51)及中部向上凸起的顶尖(52)。
9.根据权利要求8所述的高效破碎机，其特征在于：所述破拱机构的顶尖(52)罩设于上轴承座(32)内的轴承上方。
10.根据权利要求1所述的高效破碎机，其特征在于：所述密封件为迷宫式防水密封与油封的双重密封结构。
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