CN108940507B - 叶轮组件和冲击式破碎机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，公开了一种叶轮组件和冲击式破碎机，该叶轮组件包括叶轮(10)，该叶轮(10)由旋转驱动装置驱动以能够将落至该叶轮(10)的内腔(11)的物料抛出，和沿所述叶轮(10)周向设置的至少一组抛升对冲件(20)，所述抛升对冲件(20)从所述叶轮(10)突出，且形成有能够与从上方落下的物料碰撞的物料抛起面(21)，从而增加破碎腔内的物料密度，提高碰撞概率，从而提高成砂率。

Description

叶轮组件和冲击式破碎机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种叶轮组件和冲击式破碎机。

背景技术

作为物料破碎的基础性工程机械，破碎设备广泛用于矿山开采、交通建设、冶金、化工、电力、水利和房地产等众多领域中。其中，冲击式破碎机(俗称“制砂机”)以其高能低耗、结构简单、维护成本低等优点而在细破领域起着不可替代的作用。

通常地，冲击式破碎机主要利用“石打石”的原理，利用叶轮抛出的石子(或其他物料)与自然下落的石子在破碎腔内相互碰撞而达到破碎的目的。因此，可以通过提高破碎腔内的碰撞效率，从而增加破碎效率以获得更高的成砂率。

这样，叶轮持续不断地将物料抛入破碎腔，叶轮飞出的物料与瀑布流溢流石料等在破碎腔内击打、碰撞，重新组合，但是物料在破碎腔内的停滞时间较短，部分物料可能无法充分地参与反复、循环的击打破碎，而无法有效地提高成砂率。

发明内容

本发明的目的至少包括提供一种叶轮组件，该叶轮组件增加破碎腔内的物料密度，提高碰撞概率，从而提高成砂率。

为了实现上述目的，本发明提供一种叶轮组件，包括叶轮，该叶轮由旋转驱动装置驱动以能够将落至该叶轮的内腔的物料抛出，沿所述叶轮周向设置的至少一组抛升对冲件，所述抛升对冲件从所述叶轮突出，且形成有能够与从上方落下的物料碰撞的物料抛起面。

所述叶轮组件还包括设置在所述叶轮上方的分料支架，所述分料支架具有与所述叶轮的内腔相连通以向该内腔输入物料的第一供料区，和向所述叶轮的周侧落料的第二供料区。

优选地，所述一组抛升对冲件至少包括一个固定设置在所述叶轮上的抛升对冲件，所述抛升对冲件焊接在所述叶轮上，或者，所述抛升对冲件与所述叶轮形成为一体，或者，所述抛升对冲件通过螺栓设置在所述叶轮上。

优选地，所述一组抛升对冲件包括至少一个可转动地设置在所述叶轮上的抛升对冲件。

优选地，所述叶轮包括叶轮顶壳体，叶轮底壳体，和设置在所述叶轮顶壳体和所述叶轮底壳体之间的叶轮体，所述抛升对冲件通过设置在所述叶轮顶壳体和所述叶轮底壳体之间的铰接轴设置。

优选地，所述叶轮体上安装有缓冲垫，该缓冲垫设置在所述抛升对冲件转动方向的前方和/或后方。

优选地，所述一组抛升对冲件还包括耐磨调整垫片，该耐磨调整垫片设置在所述抛升对冲件和所述叶轮之间，和/或，设置在相邻所述抛升对冲件之间。

优选地，所述抛升对冲件包括肋板部、设置在所述肋板部一端的安装部，和设置在所述肋板部另一端的抛升对冲体。

优选地，所述抛升对冲体为多面体，其中至少一个面为所述物料抛起面，该物料抛起面为凹凸面。

优选地，所述抛升对冲体为平行六面体，其中所述物料抛起面位于厚度边和长度边所在平面。

优选地，所述物料抛起面与所述叶轮的旋转轴成0-45°。

另外，本发明的目的还包括提供一种冲击式破碎机，该冲击式破碎机中安装有根据上述技术方案中任意一项所述的叶轮组件；和环绕所述叶轮组件设置的破碎腔壳体。

优选地，所述破碎腔壳体的内顶面上设置有顶部防护板。

通过上述技术方案可知，利用本发明所述叶轮组件能够使物料形成周向抛料、周侧落料、反抛料，且能够使周向抛料、周侧落料、反抛料彼此碰撞反复、循环的击打破碎，从而有效地提高成砂率。

另外利用本发明所述叶轮组件设置在冲击式破碎机中，就能够对冲击式破碎机的破碎腔进行改进，充分地进行破碎腔内击打、碰撞，重新组合，有效提高物料停留在破碎腔内的时间，增加碰撞概率，充分地进行石铁混打，从而提高成砂率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明所述叶轮组件的一种具体实施方式的使用状态示意图。

图2是本发明所述叶轮组件的一种具体实施方式的立体图。

图3是本发明所述抛升对冲件的一种具体实施方式的立体图。

图4是本发明所述抛升对冲件的另一种的具体实施方式的立体图。

图5是本发明所述冲击式破碎机的一种具体实施方式的部分结构的安装示意图。

图6是本发明所述抛升对冲件的又一种的具体实施方式的立体图。

附图标记说明

10、叶轮； 11、内腔；

12、叶轮顶壳体； 13、叶轮底壳体；

14、叶轮体；

20、抛升对冲件； 21、物料抛起面；

22、肋板部； 23、安装部；

24、抛升对冲体； 25、铰接轴；

30、分料支架； 31、第一供料区；

32、第二供料区；

40、破碎腔壳体； 41、顶部防护板；

42、周部防护板；

60、缓冲垫；

70、内部料斗； 71、第一环形积料区；

72、进料口；

80、外部料斗； 81、第二环形积料区。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在破碎机，特别是立轴冲击式破碎机中多使用叶轮10，通过旋转驱动装置驱动使叶轮旋转从而能够将落至该叶轮10的内腔11的物料抛出，所抛出的物料能够与其他物料碰撞(石打石)，或者与外壳周壁碰撞(石打铁)而发生破碎。

本发明所提供的叶轮组件包括能够进行抛料的叶轮10、沿叶轮10周向设置至少一组抛升对冲件20。如图1所示，抛升对冲件20从叶轮10突出，且形成有能够与从上方落下的物料碰撞的物料抛起面21。该物料抛起面21能够与从下述第二供料区32落下的物料发生碰撞B1，使周侧落料向相反方向起料，即向上方抛起。另外，周向抛料经外壳周壁的反弹料与物料抛起面21碰撞后，也能够向相反方向反冲，再次与外壳周壁碰撞或者与周侧落料碰撞。因而，通过设置从叶轮周向突出的抛升对冲件20，能够形成反抛料，能够有效提高物料停留在破碎腔内的时间，增加碰撞概率，从而提高成砂率。

作为实现从上方落料的一种具体实施方式，所述叶轮组件还包括设置在叶轮10上方的分料支架30。如图1所示，分料支架30具有第一供料区31和第二供料区32。其中，第一供料区31与叶轮10的内腔11相连通以向该内腔11输入物料。进入到该第一供料区31的物料能够通过叶轮10向周向抛料。第二供料区32围绕在第一供料区32设置，以向叶轮10的周侧周侧落料。

具体地，抛升对冲件20能够以焊接、一体成型等方式固定设置在叶轮组件中，也能够以螺栓连接、卡接、铰接等可拆卸方式设置在叶轮组件中，

例如，一组抛升对冲件20能够为一个抛升对冲件，其焊接或者以一体成型等方式固定在叶轮10上。或者，一组抛升对冲件20也能够为两个，或者根据需要设置为3个、4个等更多个。这些抛升对冲件20能够分别通过螺栓等可拆卸地设置在所述叶轮10上，从而在根据物料抛起面21磨损状况，对抛升对冲件20进行分别更换，从而能够有效地降低维修成本。

另外，通过可拆卸方式设置抛升对冲件，还能够根据电机负荷、被破碎物料的物性等工况进行抛升对冲件20的更换，容易地进行破碎机的改型。

另外，上述抛升对冲件20的设置方式也能同时存在，例如，一组抛升对冲件20中的一个抛升对冲件20焊接在叶轮10上，一组抛升对冲件20中的其他抛升对冲件20通过螺接可拆卸地设置在叶轮10上。又例如，一组抛升对冲件20中的一个抛升对冲件20焊接在叶轮10上，一组抛升对冲件20中的其他抛升对冲件20通过铰接在叶轮10上。

还有，优选沿所述叶轮10周向设置的至少一组抛升对冲件20能够任意设置，优选周向均匀布置有多组，如1和图2所示，布置有3组。其中，每组的抛升对冲件20的构成方式能够相同，也能不同。优选以相同方式布置，以使沿周向的受力尽可能地保持平衡。

作为本发明的一种优选实施方式，通过将抛升对冲件20铰接，使抛升对冲件20能够可转动地设置在叶轮上。通过使抛升对冲件20能够相对叶轮转动。当落料过多，或者破碎腔内堵料时，抛升对冲件20能够在这些阻力的作用下相对叶轮旋转，以避免使驱动叶轮旋转的电机(驱动装置)过载，有效地降低电机的瞬时负载。

作为一种优选的实施方式，如图1所示，叶轮10包括叶轮顶壳体12，叶轮底壳体13，和设置在叶轮顶壳体12和叶轮底壳体13之间的叶轮体14，抛升对冲件20铰接在叶轮顶壳体12和叶轮底壳体13之间。通常叶轮体14中形成有周向抛出通道，优选抛升对冲件20设置在相邻周向抛出通道之间的位置，以使周向抛料与周侧落料的碰撞，和周侧落料与物料抛起面21的碰撞能够相对分别进行，进一步提高碰撞概率，从而提高成砂率。

另外，抛升对冲件20也能够设置在叶轮顶壳体12上，在高度上进一步使周向抛料与周侧落料的碰撞，和周侧落料与物料抛起面21的碰撞能够相对分别进行。相应地，除第二供料区32之外，也能够设置有用于提供与周向抛料进行碰撞的周侧落料的第三供料区(未图示)，即，使该第三供料区的周侧落料在周向抛出通道的出口附近，第二供料区32形成在物料抛起面21附近。例如，分料支架30能够形成俯视(沿叶轮旋转轴方向看)朵状、星状等具有相对叶轮旋转轴具有不同半径且交错设置的第二供料区32和第三供料区。

作为本发明的一种更优选实施方式，如图2所示，叶轮体14上安装有缓冲垫60，该缓冲垫60设置在所述抛升对冲件20转动的前方和/或后方。即，抛升对冲件20能够相对叶轮10顺时针转动，也能够相对叶轮10逆时针转动，此时缓冲垫片60能够设置在每组抛升对冲件20的两侧，以防止抛升对冲件20与叶轮10相撞。例如，当抛升对冲件20在破碎机主机启停机的时候产生旋转，利用该缓冲垫60能够有效地避免抛升对冲件20对叶轮体14之间的冲撞，避免叶轮体14和抛升对冲件20的相互磨损。缓冲垫60能够为弹性材料，例如橡胶等。

在上述技术方案中，一组抛升对冲件20还包括耐磨调整垫片，该耐磨调整垫片设置在所述抛升对冲件20和叶轮10之间，即能够在抛升对冲件20与叶轮底壳体13之间，以及抛升对冲件20与叶轮顶壳体12之间分别设置耐磨调整垫片。另外，为了有效地减少抛升对冲件20的整体尺寸，有效地利用抛升对冲件20，优选一组抛升对冲件20包括至少两个抛升对冲件20为了减少抛升对冲件20之间的磨损，优选耐磨调整垫片设置在所述抛升对冲件20之间。

另外，抛升对冲件20能够形成为各种形状，优选形成为如图2和3所示，包括肋板部22、设置在肋板部22一端的安装部23，和设置在肋板部22另一端的抛升对冲体24。肋板部22、抛升对冲体24、安装部23能够用同种材料形成。为了提高抛升对冲体24的耐磨性，优选抛升对冲体24用高铬铸铁、高锰钢等硬质耐磨合金形成，也能够采用耐磨涂层涂覆形式等。

当抛升对冲件20通过螺栓等紧固件安装到叶轮10上时，如图6所示，安装部能够为孔，该孔沿肋板部22的厚度方向贯通。

当抛升对冲件20铰接在叶轮10上时，如图4所示，安装部23能够为铰接轴孔，以通过铰接轴孔与固定设置在叶轮10的周向边缘部的铰接轴25配合形成铰链结构，从而能够有效地保护电机。另外，铰链结构也能够以如下方式形成，使铰接轴25与肋板部22、抛升对冲体24、安装部23形成为一体，铰接轴25可转动地安装在叶轮顶壳体12和叶轮底壳体13中相应设置的安装孔中。

另外，安装部23和铰接轴25的轴孔配合公差能够根据电机转速，物料的比重等适当地设置，使抛升对冲件20在受到一定动量时能够转动，而未受该动量冲击时能够随着叶轮10的旋转而旋转(以下将该一定动量称为被动冲量)，从而不但能够有效地保护电机，还能够使铰接轴25不必强度过大，就能承受较大的冲击。另外，该被动冲量的大小，还能够通过调整上述耐磨调整垫片的厚度，个数等实现。而且，通过设置该耐磨调整垫片还能够便于设备维护人员获知设备状态，以掌握设备的维护时机，和被动冲量与所要破碎物料的配适性。

另外，抛升对冲体能够形成为各种形状，例如球体等，优选抛升对冲体24为多面体，其中至少一个面为所述物料抛起面21。如图4所示，其能够为长方体、正方体、三角体，梯形体等各中，同一组抛升对冲件中抛升对冲件20能够相同也能够不同。另外，为了提供破碎效率，优选物料抛起面21为凹凸面，例如齿面，波纹面、凸点面等各种。

作为本发明的一种优选实施方式，抛升对冲体24为平行六面体，如图3所示，其中物料抛起面21位于厚度边和长度边所在平面(可称为厚长面)，从而能够在相对低的尺寸、及材料成本的情况下，提供较大的供碰撞面，进一步提高碰撞概率，从而提高成砂率。另外相对平行的两个厚长面均能够用作物料抛起面21。即当一个面磨损后，可以对其进行180度旋转安装继续使用，从而提高抛升对冲件20的使用寿命，有效地降低成本。

另外，所述物料抛起面21与叶轮10的旋转轴成0-45°。也就是说，物料抛起面21与叶轮旋转轴所在的竖直面成一定角度布置。进一步优选，如图1所示，所述物料抛起面21与叶轮10的旋转轴成所形成的角a，该角a优选为10-45°。考虑到物料破碎的粒径、硬度、下落速度等因素，为了使上方落料在与物料抛起面的“石打铁”的碰撞中能够可靠地完成B1碰撞，并使碰撞后的碎石仍能够具有向上的动量，进一步角度a优选为15-40°。如图2所示，利用该物料抛起面21能够使周向抛料、周侧落料等撞击后产生的反抛料有更大的概率向上方反冲，从而有效地提高物料停留在破碎腔内的时间，增加碰撞概率，从而提高成砂率。

具体地，如图2所示，铰接轴25平行于叶轮10的旋转轴，如图3物料抛起面21相对铰接轴25形成角度设置。另外，也能够使铰接轴25与叶轮10的旋转轴成角度设置，此时利用矩形体等抛升对冲体也能容易地形成与叶轮旋转轴所在的竖直面成一定角度的物料抛起面21。

另外，本发明还提供一种冲击式破碎机，该冲击式破碎机中安装有根据上述技术方案中任意一项所述的叶轮组件；和环绕所述叶轮组件设置的破碎腔壳体40。

具体地，如图5所示，该冲击式破碎机包括：内部料斗70，该内部料斗70的上端形成有进料口72并在外周面上设置有向外延伸的第一环形积料区71，从所述进料口72进入的物料能够至少部分地堆积在所述第一环形积料区71；外部料斗80，该外部料斗80设置为同轴环绕所述内部料斗80，且所述外部料斗80的内周面上设置有向内延伸的第二环形积料区81，该第二环形积料区81的高度低于所述第一环形积料区71的高度，以使所述第一环形积料区71堆积的物料达到预定量时能够自由滑落并堆积至该第二环形积料区81；根据上述技术方案中任意一项所述的叶轮组件；和破碎腔壳体40，该破碎腔壳体40设置为同轴环绕所述叶轮组件并位于所述外部料斗80的下侧，以在该破碎腔壳体40与所述叶轮组件之间形成破碎腔和抛升破碎腔。

所述第二供料区32为高度低于所述第二环形积料区81且高于所述破碎腔的环形供料区，以使所述第二环形积料区81堆积的物料达到预定量时能够自由滑落并堆积至所述第二供料区32，并在该第二供料区32堆积的物料达到预定量时自由滑落至所述破碎腔，所述物料抛起面21的内侧位于所述第二供料区32的外周部，所述物料抛起面21的外侧位于所述抛升破碎腔的内周部。如图5所示，利用本发明所述冲击式破碎机能够反复形成碰撞，例如B1、B2、B3、B4、B5这多种碰撞形式，利用向下的动量产生反向动量，提高物料在破碎腔内的停滞时间，使物料充分地参与反复、循环的击打破碎，有效地提高成砂率。

作为一种具体的实施方式，所述破碎腔壳体40的内顶面上设置有顶部防护板41，从而能够有效地避免物料碰撞对破碎腔壳体40造成损害。

如图1和图5所示，利用本发明所述叶轮组件或者本发明所述冲击式破碎机能够巧妙地利用破碎腔，通过设置从叶轮周向突出的抛升对冲件20，不但能够利用抛升对冲件20对周侧落料进行铁打石的碰撞(例如B1)，还能够利用物料抛起面21形成反抛料，该反抛料能够向破碎腔的上部抛射与顶部防护板41进行铁打石的碰撞(B2)，也能够与周侧落料进行石打石的碰撞(例如B3)，也能够与周部防护板42进行铁打石的碰撞(例如B4)。另外，周侧落料与周向抛料也能够进行石打石的碰撞(B3)，周向抛料能够与周部防护板42进行铁打石的碰撞(例如B4)，而经周部防护板42(外壳周壁)的反弹料，也能够与周侧落料、周向抛料、反抛料等发生碰撞，例如在周部防护板42的底部的碰撞(例如B5)，以上仅是列举了利用本发明叶轮组件或者本发明所述冲击式破碎机在破碎腔能够产生的几种碰撞。

通过上述描述可知，本发明能够利用较为简单的抛升对冲件20，就能够有效提高物料停留在破碎腔内的时间，增加碰撞概率，从而提高成砂率。而且利用有抛升对冲件20的叶轮组件的结构简单，容易实现，且成本增加较小，而且叶轮组件无需复杂的装配，也便于生产及售后的维护。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种叶轮组件，包括叶轮(10)，该叶轮(10)由旋转驱动装置驱动以能够将落至该叶轮(10)的内腔(11)的物料抛出，其特征在于，所述叶轮组件包括：沿所述叶轮(10)周向设置的至少一组抛升对冲件(20)，所述抛升对冲件(20)从所述叶轮(10)突出，且形成有能够与从上方落下的物料碰撞的物料抛起面(21)，所述抛起面(21)能够使得从上方落下的物料向上方抛起以形成反抛料；

所述物料抛起面(21)与所述叶轮(10)的旋转轴成10-45°。

2.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，所述叶轮组件还包括设置在所述叶轮(10)上方的分料支架(30)，所述分料支架(30)具有与所述叶轮(10)的内腔(11)相连通以向该内腔(11)输入物料的第一供料区(31)，和向所述叶轮(10)的周侧落料的第二供料区(32)。

3.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，所述一组抛升对冲件(20)至少包括一个固定设置在所述叶轮(10)上的抛升对冲件(20)，所述抛升对冲件(20)焊接在所述叶轮(10)上，或者，所述抛升对冲件(20)与所述叶轮(10)形成为一体，或者，所述抛升对冲件(20)通过螺栓设置在所述叶轮(10)上。

4.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，所述一组抛升对冲件(20)包括至少一个可转动地设置在所述叶轮(10)上的抛升对冲件(20)。

5.根据权利要求4所述的叶轮组件，其特征在于，所述叶轮(10)包括叶轮顶壳体(12)，叶轮底壳体(13)，和设置在所述叶轮顶壳体(12)和所述叶轮底壳体(13)之间的叶轮体(14)，所述抛升对冲件(20)通过设置在所述叶轮顶壳体(12)和所述叶轮底壳体(13)之间的铰接轴(25)设置。

6.根据权利要求5所述的叶轮组件，其特征在于，所述叶轮体(14)上安装有缓冲垫(60)，该缓冲垫(60)设置在所述抛升对冲件(20)转动方向的前方和/或后方。

7.根据权利要求4所述的叶轮组件，其特征在于，所述一组抛升对冲件(20)还包括耐磨调整垫片，该耐磨调整垫片设置在所述抛升对冲件(20)和所述叶轮(10)之间，和/或，设置在相邻所述抛升对冲件(20)之间。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的叶轮组件，其特征在于，所述抛升对冲件(20)包括肋板部(22)、设置在所述肋板部(22)一端的安装部(23)，和设置在所述肋板部(22)另一端的抛升对冲体(24)。

9.根据权利要求8所述的叶轮组件，其特征在于，所述抛升对冲体(24)为多面体，其中至少一个面为所述物料抛起面(21)，该物料抛起面(21)为凹凸面。

10.根据权利要求8所述的叶轮组件，其特征在于，所述抛升对冲体(24)为平行六面体，其中所述物料抛起面(21)位于厚度边和长度边所在平面。

11.一种冲击式破碎机，其特征在于，该冲击式破碎机中安装有根据权利要求1-10中任意一项所述的叶轮组件，和环绕所述叶轮组件设置的破碎腔壳体(40)。

12.根据权利要求11所述的冲击式破碎机，其特征在于，所述破碎腔壳体(40)的内顶面上设置有顶部防护板(41)。

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