CN111229379B - 一种针对潮矿的减粘脱附破碎刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种针对潮矿的减粘脱附破碎刀具，包括：破碎辊，其布置有沿其周向间隔排列的用于将潮矿破碎为潮矿颗粒的破碎齿；所述破碎齿的齿底经由嵌入坡面以非突变的方式过渡连接至其齿顶，以使得所述破碎齿能够与配对的破碎槽形成非突变的破碎口，在破碎辊的旋转方向上，该破碎齿的位于所述嵌入坡面之后的相邻的大致呈平台状的齿顶以非突变的方式延伸过渡至脱离坡面，并且所述脱离坡面沿着破碎辊的旋转方向以非突变的方式一直过渡延伸到相邻破碎齿的嵌入坡面的根部，从而在两个相邻破碎齿之间形成至少双曲率的过渡连接部。本发明的提出能够有效地改善目前凹土粉碎中的作业环境，有利于有效提高凹土棒粘土的抗粘特性。

Description

一种针对潮矿的减粘脱附破碎刀具

技术领域

本发明涉及破碎刀具技术领域，尤其涉及一种针对潮矿的减粘脱附破碎刀具。

背景技术

凹土（Attapulgite Clay）是一种稀有的非金属矿产资源，在农牧业、建材、石油、冶金、食品等多个领域有着广泛的医用。“凹土棒石粘土”是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐矿土矿物。目前而言，全世界约70%的凹土储量探明在中国。凹土在深加工之前需要进行破碎，其颗粒要求大多集中在5mm~20mm之间。但是不同于其他破碎原料，凹土富含水（含水量高达20%~45%）。在其富含水的情况下，凹土的粘聚力可达约70Kpa，内摩擦角达40°，因而表现出极强的粘性。

因此，如何针对粘性态的凹土进行破碎成为本领域技术人员迫切解决的问题。现有技术中，凹土破碎可以具有如下的方式：

1、烘干后破碎，是一种非连续的生产方法。烘干，包括晾晒烘干法和煤炉烘干法。晾晒烘干法借助太阳能使得凹土中的水分蒸发，该方法由于受天气因素、晾晒场地、人工和环保要求等因素而受到使用限制。煤炉烘干法由于一次性处理量小、非连续加工和环保要求等因素而受到限制。

2、直接破碎，其针对粘性凹土在不脱水的情况下直接破碎，其是一种连续的生产方法。破碎是指对固体原料施加外力使得固体原料以剪切、冲击、碾压、研磨、碰撞等方式形成细小颗粒。例如，可以采用颚式破碎机对凹土进行破碎，但是颚式破碎机是需要借助破碎原料的脆性在其施加压力的情况下使其崩裂成小颗粒，因此，颚式破碎机即使能够对凹土进行破碎，仅仅会使得凹土变成饼状，无法满足大批量的破碎生产。而且，凹土的高粘特性会粘附于破碎刀具上，而导致破碎刀具无法完成既有的破碎，甚至会卡死破碎刀具导致机器设备无法运转。

例如，公开号为CN107570292B的中国专利公开的一种双层凹土粉碎机。其包括入料漏斗、粗粉装置、连接板、支撑装置和细粉装置；入料漏斗设置在粗粉装置顶部，细粉装置设置有在粗粉装置底部，粗粉装置通过连接板安装在支撑装置上，支撑装置呈矩形结构。粗粉装置和细粉装置相互交错分层布置，用以对进入入料漏斗中的凹土分层进行破碎，上层的粗破碎对凹土进行主体破碎，下层的细破碎对粗破碎的结构机芯细化处理，保证凹土破碎效果。该发明的双层凹土粉碎机第二层为设计的四组新式细粉刀具，由于其四个面可以相互啮合，同时分布于表面的细齿可以撕碎在粉碎过程中的由上层破碎过程中的凹土饼块，使得最终粉碎完成的凹土颗粒大小满足加工需求。

例如，公开号为CN104785340B的中国专利公开的一种凹土粗破刀具。该凹土粗破刀具包括刀盘和3~6套组合式刀头。刀盘为圆台形，刀盘的中心部位设置有与辊轴组合的安装孔，刀盘的圆柱面上设置有与组合式刀头数量匹配的燕尾形块体，燕尾形块体环绕刀盘的圆柱面均匀分布；组合式刀头由主刀头和副刀头组成，主刀头包括凹土破碎头和连接体，副刀头为板状体，顶面设置有与凹土破碎头上的限位槽匹配的凸块，底面为与刀盘的圆柱面匹配的圆弧面，前面为工作面，工作面设置有摆线齿和摆线槽，副刀头通过螺柱固定在主刀头中连接体的承载面上且位于凹土破碎头下方，与主刀头形成可拆卸连接，各组合式刀头分别安装在刀盘圆柱面设置有燕尾形块体处，通过挡板和螺栓固定并形成可拆卸式连接。

例如，公开号为CN203899718U的中国专利公开的一种防止凹土棒石生成粘土时固化的粉碎装置。该装置包括：加料装置；粉碎机，用于将粗块状的凹土棒石粉碎；磨粉螺杆装置，用于将粉碎的凹土棒石磨成粉末，该磨粉螺杆装置的内部设置有螺杆，外部设置有用于降低螺杆温度的冷却风扇；转筛装置，其输出端与储料桶连接，用于将磨成粉状的凹土棒石输送至储料桶；以及储料桶。该实用新型的一种防止凹土棒石生成粘土时固化的粉碎装置，在磨粉螺杆装置的外部设置有冷却风扇，降低了工作过程中螺杆的温度，并且将内部的螺杆设置成加速段、匀速段和减速段，很好地控制了凹土棒石粉末温度的升高。本实用新型可有效防止凹土棒石在粉碎生成粘土过程中出现固化，提高了粘土生成质量。

公开号为CN109261271A的中国专利公开的一种凹土棒土的破碎设备。其包括碾压箱和破碎箱，碾压箱上端中间位置设有进料口，进料口内部设置有碾压辊，碾压辊左处设置有第二齿轮，碾压箱右侧设置有管道。管道上端与碾压箱相贯通，碾压箱下端设有破碎箱，由于过滤板设置为倾斜状态，所以凹土棒土会经过过滤板进行一部分的筛选，满足要求的无聊会落到碾压箱底部，较大的颗粒会经过过滤板通过管道进入到破碎箱内部由于破碎辊也是由第二电机所控制，所以也会同步转动，由于破碎辊只针对由上层碾压辊处理过的物料，所以在破碎时有较强的针对性。

公开号为CN202823468U的中国专利公开的一种凹土用颚式破碎机，其包括机架、固定颚板、活动颚板、动颚、偏心轴、肘板和调整座。固定颚板和活动颚板的板面上均设有多个凸起。其工作方式为：较大的凹土矿石送入颚式破碎机时，首先卡在固定定颚板和活动颚板的凸起上，活动鄂板向固定鄂板靠近的过程中，凹土矿石被多次挤压，同时被挤压后的凹土矿石，经过碰撞固定鄂板和活动鄂板上的凸起，进一步充分的破碎；当较小的凹土矿石送入颚式破碎机时，凹土矿石多次碰撞固定鄂板和活动鄂板上的凸起，较小的凹土矿石因多次受到撞击力而破碎。

凹土是锂电池纳米陶瓷隔膜的原材料之一，其物理特性能够决定锂电池纳米材料隔膜的关键性能。凹土如果是经过水分蒸发后再进行破碎，凹土之间的粘结力会因水分的蒸发而被破坏，而直接影响凹土矿的物理性能，间接地会使得锂电池纳米材料隔膜的性能显著下降。而且，随着环保要求和节能要求的提高，凹土经烘干再破碎的工艺已然不能满足相关要求。此外，凹土经烘干再破碎是一种非连续的工艺，其会影响凹土颗粒的破碎效率。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，一种针对潮矿的减粘脱附破碎刀具，尤其涉及一种针对凹土的基于仿生学的破碎刀具，其包括用于将潮矿破碎为潮矿颗粒的嵌入坡面，所述嵌入坡面构成破碎齿的齿顶与齿底之间的非突变连接部，从而在相应破碎齿的齿顶与配对的破碎槽的弧形槽底之间形成非突变的破碎口，在破碎辊的旋转方向上，该破碎齿的位于所述嵌入坡面之后的相邻的齿顶大致呈平台状以非突变的方式延伸过渡至脱离坡面，并且所述脱离坡面沿着破碎辊的旋转方向以非突变方式变化的脱离坡度角一直延伸到相邻破碎齿的嵌入坡面的根部，从而在两个相邻破碎齿之间形成至少双曲率的过渡连接部，所述过渡连接部在沿着破碎工作的旋转方向上始终以非突变的方式延伸。

根据一种优选的实施方式，所述破碎齿按照所述齿顶分别通过所述脱离坡面和所述嵌入坡面与其两侧的齿底过渡式连接的方式形成环形破碎纹，以使得所述双曲率的过渡连接部能够周向间隔排列于所述破碎辊，进而在所述破碎辊转动过程中，所述破碎纹能够以所述破碎口起伏变化的方式相对于其配对的破碎槽旋转。

根据一种优选的实施方式，所述嵌入坡面的嵌入坡度角随其嵌入径向高度的变化率小于所述脱离坡面的脱离坡度角随其脱离径向高度的变化率，以使得在所述破碎辊的旋转方向上，所述齿顶前侧的过渡连接部的曲率大于其后侧的过渡连接部的曲率。以使得所述粘性凹土颗粒与所述破碎刀具的接触压力能够按照先增大再平稳后减小的方式跟随所述破碎口的形态动态变化，从而所述粘性凹土颗粒能够以其与所述破碎刀具的附着力在所述破碎辊与其配合的另一破碎辊旋转的过程中突然减小的方式脱离所述齿底。

根据一种优选的实施方式，所述破碎辊轴向上的相邻的两个所述齿顶之间由所述齿底间隔，从而彼此相邻的两条破碎纹之间的至少双曲率的过渡连接部彼此在周向上错位，进而所述破碎辊相对旋转的过程中，轴向上相邻的两个破碎口的能够按照起伏状态不一致的方式将所述粘性凹土矿破碎为粘性凹土颗粒。

根据一种优选的实施方式，所述齿顶与所述齿底之间的径向高度大于所述齿顶和对应的破碎槽之间的第一径向宽度，以使得在所述破碎辊旋转的过程中，所述破碎口的第二径向宽度能够基于所述至少双曲率的过渡连接部按照在一倍所述第一径向宽度至两倍多所述第一径向宽度之间周期性变动。所述粘性凹土颗粒能够以其与所述第一破碎槽之间的附着力小于所述第一破碎辊对其产生的离心力的方式脱离所述第一破碎槽。

根据一种优选的实施方式，所述脱离坡面、所述齿顶、所述嵌入坡面和所述齿底均是由光滑面依次一体式连接形成的非平整的起伏态的所述环形破碎纹，其中，所述齿顶的弧度小于所述齿底的弧度。

根据一种优选的实施方式，所述破碎槽是由彼此并行间隔的环形破碎纹与所述破碎辊的辊基体的环向表面形成的光滑槽，以使得在所述环形破碎纹与其对应的破碎槽嵌合的情况下，所述粘性凹土颗粒能够在所述脱离坡面的坡度角逐渐变小的情况下以其与所述破碎槽之间的附着力小于破碎辊对其产生的离心力的方式脱离所述破碎槽。

根据一种优选的实施方式，在所述破碎辊旋转的方向上，大致呈水平面或者波浪面的所述齿底的前端通过所述嵌入坡面以其嵌入坡度角逐渐增大的方式延伸至其破碎齿的齿顶，所述齿底的后端通过另一嵌入坡面以其嵌入坡度角逐渐增大的方式延伸至另一相邻破碎齿的齿顶，从而在两个相邻破碎齿之间形成至少双曲率的过渡连接部。

根据一种优选的实施方式，本发明还公开了一种针对凹土的减粘脱附破碎方法。破碎辊可以按照连续性的旋转方式或者步进式的旋转方式。

根据一种优选的实施方式，本发明还公开了一种破碎辊，所述破碎辊具有在其轴向上彼此间隔排列的波浪态的环形破碎纹，相邻的所述环形破碎纹之间为破碎槽；所述破碎辊与另一破碎辊在相向旋转的情况下或者两者任一旋转的情况下，破碎口能够在所述环形破碎纹嵌合入所述另一破碎辊的破碎槽中以及所述另一破碎辊的波浪态的环形破碎纹嵌合入所述破碎辊的破碎槽中形成，从而粘性潮矿进入呈动态起伏的所述破碎口中防粘破碎。

本发明提供一种针对潮矿的基于仿生学的减粘脱附破碎刀具，至少具有根据下优势：环形破碎纹是对蚯蚓在土体中的蠕动形态以及穿山甲的壳体形态进行观察而得。然而两种生物体结构仅仅起到减粘脱附的效果，而不具备破碎高粘性的矿物固定的功能。本实施例中，粘性凹土矿从第一破碎辊和第二破碎辊的上方基于其重力与两者的表面接触，并且随着第一破碎辊和第二破碎辊的相向相对旋转逐步地进入破碎口中，在破碎口中逐步地被碾碎、压碎和/或撕碎为凹土颗粒，凹土颗粒进入到起伏态的破碎口中基于破碎口的起伏变化和离心力而从刀具上脱离。破碎口的起伏变化，该起伏变化会促使凹土颗粒与刀具之间接触压力发生非线性的动态变化，从而使得凹土颗粒与刀具之间的附着力发生非线性动态变化，在离心力大于附着力时而其脱离刀具；而且粘性凹土本身含有大量的水，破碎口的起伏变化会使得凹土颗粒与刀具之间的水膜厚度发生变化，水膜厚度越厚其越容易被脱离，该起伏状态会使得凹土颗粒的水膜厚度非线性的增加直至其被脱离。

附图说明

图1是本发明提供的一种针对潮矿的基于仿生学的减粘脱附破碎刀具的结构示意图；

图2是本发明提供的一种优选的仿生破碎纹示意图；

图3是本发明所在技术领域的一种常见的破碎刀具的示意图；和

图4是本发明提供的破碎刀具的示意图。

附图标记列表

100：第一破碎辊 100e：脱离坡面

200：第二破碎辊 100f：嵌入坡面

100a：第一环形破碎纹 200a：第二环形破碎纹

100b：第一破碎槽 200b：第一破碎槽

100c：齿顶 θ：嵌入坡度角

100d：齿底 β：脱离坡度角

300a：破碎口。

具体实施方式

下面结合附图1-4进行详细说明。

本发明涉及一种针对潮矿的尤其是凹土的减粘脱附破碎刀具，其能够将粘性态的凹土破碎为粘性态的凹土颗粒。凹土是锂电池纳米陶瓷隔膜的原材料之一，其物理特性能够决定锂电池纳米材料隔膜的关键性能。凹土如果是经过水分蒸发后再进行破碎，凹土之间的粘结力会因水分的蒸发而被破坏，而直接影响凹土矿的物理性能，间接地会使得锂电池纳米材料隔膜的性能显著下降。而且，随着环保要求和节能要求的提高，凹土经烘干再破碎的工艺已然不能满足相关要求。此外，凹土经烘干再破碎是一种非连续的工艺，其会影响凹土颗粒的破碎效率。

但是，含水的凹土矿具有高粘特性，采用现有的破碎设备要么不会将其破碎要么到粘住刀具进而发生堵塞。例如，发明人经过实验研究：采用颚式破碎机其会直接将凹土压成泥饼状；本发明人经过实验研究：采用普通破碎辊其要么仅能将大凹土矿破碎为小凹土矿，不能满足5~20mm的颗粒要求，要么在将破碎口调整满足颗粒要求的5~20mm的情况下，凹土直接粘住刀具，导致破碎口填充满凹土而造成堵塞。因此，现有设备根本无法满足粘性凹土的破碎要求。

仿生学是一门根据生物体的结构与功能工作的原理，并将根据这些原理运用至发明新设备、工具和科技，创造出适用于生产，促进科学发展的一项先进技术。本发明之发明人经过对蚯蚓、蜣螂和穿山甲在土壤中如何运动进行长期研究和探索发现：蚯蚓、蜣螂和穿山甲的非光滑体表具有降粘脱附的作用。经过本发明人的仿真和实验研究探索，将破碎刀具的破碎齿按照蚯蚓的体表结构进行仿生设计有助于有效地防止凹土颗粒堵塞破碎口。

实施例1

如图3所示为一种常规的常规破碎辊。其包括在周向上彼此间隔的若干破碎齿。其齿与齿之间是不连续的，且齿形突变，在使用过程中，大量的破碎齿的根部会聚集许多粘性物料，从而在累积到一定程度后导致破碎口被堵塞。仿生学是一门根据生物体的结构与功能工作的原理，并将根据这些原理运用至发明新设备、工具和科技，创造出适用于生产，促进科学发展的一项先进技术。本发明之发明人经过对蚯蚓、蜣螂和穿山甲在土壤中如何运动进行长期研究和探索发现：蚯蚓、蜣螂和穿山甲的非光滑体表具有降粘脱附的作用。经过本发明人的仿真和实验研究探索，将破碎刀具的破碎齿按照蚯蚓的体表结构进行仿生设计有助于有效地防止凹土颗粒堵塞破碎口。

基于此，本实施例公开一种针对潮矿的减粘脱附破碎刀具。该破碎刀具包括破碎辊。破碎辊包括辊基体和轴向间隔布置于辊基体上的将潮矿破碎为潮矿颗粒的破碎齿。如图2所示，该破碎齿包括嵌入坡面100f、齿顶100c、齿底100d和脱离坡面100e。嵌入坡面100f构成破碎齿的齿顶100c与齿底100d之间的非突变连接部。例如，非突变是指嵌入坡面100f的形态曲面在数学上是连续变化的而无间断点。嵌入坡面100f能够将粘土先隆起后，以模拟蚯蚓在土体中的蠕动。在破碎辊的旋转方向ω上，该破碎齿的位于嵌入坡面100f之后的相邻的齿顶大致呈平台状。并且齿顶以非突变的方式延伸过渡至脱离坡面100e。优选地，沿着破碎辊的旋转方向ω，脱离坡面100e一直延伸到相邻破碎齿的嵌入坡面100f的根部。在其延伸的过程中，其脱离坡度角β是以非突变方式变化的。因此，在两个相邻破碎齿之间形成了至少双曲率的过渡连接部。过渡连接部在沿着破碎工作的旋转方向ω上始终以非突变的方式延伸。如图2所示，在相应破碎齿的齿顶100c与配对的破碎槽的弧形槽底之间形成非突变的破碎口300。如图2所示，第一破碎辊100具有在其轴向上彼此按照脱离坡面100e、齿顶100c、嵌入坡面100f、齿底100d间隔排列形成的呈现波浪态的第一环形破碎纹100a。相邻的第一环形破碎纹100a之间为第一破碎槽100b。第二破碎辊200具有在其轴向上彼此间隔排列的波浪态的第二环形破碎纹200a。相邻的第二环形破碎纹200a之间为第二破碎槽200b。第一环形破碎纹100a嵌合入第二破碎槽200b中，两者之间的径向缝隙即为破碎口300。同时，第二环形破碎纹200a嵌合入第一破碎槽100b，两者之间的径向缝隙也为破碎口300。在第一破碎辊100和第二破碎辊200之间相对转动时，该破碎口300会跟随第一环形破碎纹100a和/或第二环形破碎纹200a的波浪形态呈发生动态起伏。环形破碎纹是对蚯蚓在土体中的蠕动形态进行观察而得。本实施例中，粘性凹土矿从第一破碎辊100和第二破碎辊200的上方基于其重力与两者的表面接触，并且随着第一破碎辊100和第二破碎辊200的相向相对旋转逐步地进入破碎口中，在破碎口300中逐步地被碾碎、压碎和/或撕碎为凹土颗粒，凹土颗粒进入到起伏态的破碎口300中基于破碎口300的起伏变化和离心力而从刀具上脱离。

优选地，破碎齿按照齿顶100c分别通过脱离坡面100e和嵌入坡面100f与其两侧的齿底100d过渡式连接的方式形成环形破碎纹。因此，在破碎辊转动过程中，双曲率的过渡连接部、齿顶和齿底按照一定的周期改变破碎口300a的起伏变化（类似于蚯蚓在土体中蠕动土壤，不粘附土壤）。粘土主要在破碎口中经历隆起加压、碾碎、释放卸载的作用。如图4所示，若干凹土物料块从破碎刀具的上方在其重力作用下掉落至两个破碎辊之间。破碎口300的起伏变化，该起伏变化会促使凹土颗粒与刀具之间接触压力发生非线性的动态变化，从而使得凹土颗粒与刀具之间的附着力发生非线性动态变化，在离心力大于附着力时而凹土颗粒脱离刀具。而且粘性凹土本身含有大量的水，破碎口的起伏变化会使得凹土颗粒与刀具之间的水膜厚度发生变化，水膜厚度越厚其越容易被脱离，该起伏状态会使得凹土颗粒的水膜厚度非线性的增加直至其被脱离。该破碎刀具能够破碎的凹土物料的为15mm~50mm。凹土物料在破碎口300之间经过挤压、撕碎等物理过程的作用下最终离散为小颗粒。经过多次反复的实验，具有粘性的凹土最终是形成凹土颗粒，且凹土颗粒的粒度在5~20mm之间。

优选地，齿顶100c上布置有纹络。齿顶100c的纹络走向与线速度的方向大致并行。该纹络的设置主要是参考的是蜣螂壳体的体表结构。蜣螂壳体的体表具有与其行动方向大致平行的彼此间隔的且光滑连接的。优选地，彼此相邻的纹络之间为光滑连续连接。优选地，相邻的纹络之间宽度小于颗粒度要求，以使得凹土颗粒难以嵌入相邻的纹络之间。优选地，纹络的波高和波峰为1~3mm之间。优选地，位于齿顶边缘部位的纹络与线速度的方向可以具有一定的锐角，该锐角大致范围为5~20°，因而使得在凹土颗粒可以大致呈放射状地相对齿顶100c运动。发明人在经过数值模拟发现，横纹主要是降低了凹土颗粒与齿顶100c之间的附着力，从而使得凹土颗粒在破碎辊旋转时的离心力能够大于附着力，而使得凹土颗粒能够从刀具脱附。并且，由于凹土颗粒含水，其会与刀具产生水膜，在这种横纹的作用下，水膜厚度不均匀变化，其越厚其越容易被脱离，该横纹会使得凹土颗粒与刀具之间的水膜厚度非线性的变化直至其被脱离。

优选地，嵌入坡面100f的嵌入坡度角θ随其嵌入径向高度的变化率小于脱离坡面100e的脱离坡度角β随其脱离径向高度的变化率。从而在破碎辊的旋转方向上，齿顶100c前侧的过渡连接部的曲率大于其后侧的过渡连接部的曲率。基于此，粘性凹土颗粒与破碎刀具的接触压力能够按照先增大再平稳后减小的方式跟随破碎口300的形态动态变化，从而粘性凹土颗粒能够以其与破碎刀具的附着力在第一破碎辊100和第二破碎辊200相对旋转的过程中突然减小的方式脱离齿底100d。

优选地，破碎辊的轴向上的相邻的两个齿顶100c之间由齿底100d间隔。在其轴上观察，此相邻的两条破碎纹之间的至少双曲率的过渡连接部彼此在周向上错位。因此，碎辊相对旋转的过程中，轴向上相邻的两个破碎口300的起伏状态是不一致的。

优选地，齿顶100c与齿底100d之间的径向高度R_h大于齿顶100c和对应的破碎槽之间的第一径向宽度。因此，在破碎辊旋转的过程中，破碎口300的第二径向宽度能够基于双曲率的过渡连接部周期性连续性变化。其变化的幅度为：一倍第一径向宽度至两倍多第一径向宽度。

优选地，破碎槽是由彼此并行间隔的环形破碎纹与破碎辊的辊基体的环向表面形成的光滑槽。光滑槽能够减小粘土与其之间接触力，进而减小附着力。因此，在环形破碎纹与其对应的破碎槽嵌合形成破碎口300的情况下，粘性凹土颗粒能够在脱离坡面100e的坡度角逐渐变小的情况下以其与破碎槽之间的附着力小于破碎辊对其产生的离心力的方式脱离破碎槽100b，从而进一步地防止堵塞。

优选地，齿底100d可大致呈水平面或者有部分隆起的波浪面。齿底100d的前端通过嵌入坡面100f以其嵌入坡度角θ逐渐增大的方式延伸至其破碎齿的齿顶100c。齿底100d的后端通过另一嵌入坡面以其嵌入坡度角θ逐渐增大的方式延伸至另一相邻破碎齿的齿顶。因此，在两个相邻破碎齿之间形成至少双曲率的过渡连接部。

实施例2

本实施在实施例1的基础上公开一种针对凹土的减粘脱附破碎刀具。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

本实施例公开一种能够直接将块状粘性凹土矿破碎为粘性凹土矿的破碎刀具。

如图1所示，该破碎刀具包括第一破碎辊100和第二破碎辊200。第一破碎辊100和第二破碎辊200之间按照轴线并行的方式布置。并且，两者均分别配置有旋转轴和旋转驱动机构。各自的旋转驱动机构驱动旋转轴带动第一破碎辊100和第二破碎辊200相向旋转或者两者相对旋转。第一破碎辊100包括辊基体。辊基体构造为回转体，例如圆柱体。其中部构造有轴孔，用于安装旋转轴。第二破碎辊200与第一破碎辊100具有相同结构的辊基体。

第一破碎辊100和第二破碎辊200能够在相向旋转或者两者相对旋转中形成破碎口300。破碎口300用于将粘性凹土矿破碎为粘性凹土颗粒。破碎后的粘性态的凹土颗粒的粒径在5~20mm之间。因此，破碎口300的范围在5~20mm之间。

优选地，如图2所示，第一环形破碎纹100a包括在第一破碎辊100的环向上彼此间隔的齿顶100c。相邻的两个齿顶100c之间通过齿底100d连接。在第一破碎辊100相对第二破碎辊200旋转的过程中，齿顶100c和齿底100d交替与第二破碎槽200b改变破碎口300的起伏形态。

优选地，齿顶100c分别通过脱离坡面100e和嵌入坡面100f与其两侧的齿底100d过渡式连接。其中，嵌入坡面100f的嵌入坡度角θ大于脱离坡面100e的脱离坡度角β。

优选地，第一破碎辊100轴向上的相邻的两个齿顶100c之间有齿底100d。从而在第一破碎辊100和第二破碎辊200相对旋转的过程中相邻的两个破碎口300的能够按照起伏状态不一致的方式将粘性凹土矿破碎为粘性凹土颗粒。

优选地，脱离坡面100e、齿顶100c、嵌入坡面100f和齿底100d均是由光滑面依次一体式连接形成的非平整的起伏态的第一环形破碎纹100a。齿顶100c的弧度小于齿底100d的弧度。

优选地，齿顶100c与齿底100d之间的径向高度R_h大于齿顶100c和第二破碎槽200b之间的最小径向宽度，以使得达到粒度要求的粘性凹土颗粒在第一破碎辊100和第二破碎辊200相对旋转的过程中破碎口300增大的方式基于离心力脱离齿底100d。

优选地，第一破碎槽100b是由彼此并行间隔的第一环形破碎纹100a与第一破碎辊100的基体的环向表面形成的光滑槽，以使得在第二环形破碎纹100b与之嵌合的情况下，粘性凹土颗粒能够以其与第一破碎槽100b之间的附着力小于第一破碎辊100对其产生的离心力的方式脱离第一破碎槽100b。

实施例3

本实施在实施例1或2的基础上公开一种针对凹土的减粘脱附破碎方法。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

其能够在将粘性凹土矿破碎为粘性凹土颗粒的同时也能够防止粘性凹土颗粒粘附于破碎刀具。

该破碎方法包括：

彼此能够相向转动的第一破碎辊100和第二破碎辊200能够在其中至少一个转动的过程中形成破碎口300，破碎口300用于将粘性凹土矿破碎为粘性凹土颗粒；

沿第一破碎辊100的轴向上彼此间隔设置波浪态的第一环形破碎纹100a，相邻的第一环形破碎纹100a之间为第一破碎槽100b；

沿第二破碎辊200的轴向上彼此间隔设置波浪态的第二环形破碎纹200a，相邻的第二环形破碎纹200a之间为第二破碎槽200b；

破碎口300在第一环形破碎纹100a嵌合入第二破碎槽200b以及第二环形破碎纹200a嵌合入第一破碎槽100b的情况下形成，并且在第一破碎辊100和第二破碎辊200中的一个旋转的情况下或第一破碎辊100和第二破碎辊200相向旋转的情况下，粘性凹土矿进入呈动态起伏的破碎口300中防粘破碎。

优选地，破碎辊可以是连续旋转的，也可以是步进的。连续破碎是本领域常见的一种破碎手段。而在步进破碎时，破碎辊是间断旋转的，其具有更大的离心加速度，更有利于提高粘土颗粒的离心力，从而能够使得粘土更容易脱离破碎辊的表面。

实施例4

本实施例公开一种破碎辊。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

破碎辊具有在其轴向上彼此间隔排列的波浪态的环形破碎纹，相邻的环形破碎纹之间为破碎槽；

破碎辊与另一破碎辊在相向旋转的情况下或者两者任一旋转的情况下，破碎口能够在环形破碎纹嵌合入另一破碎辊的破碎槽中以及另一破碎辊的波浪态的环形破碎纹嵌合入破碎辊的破碎槽中形成，从而粘性潮矿进入呈动态起伏的所述破碎间中防粘破碎。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种针对潮矿的减粘脱附破碎刀具，包括：

破碎辊，其布置有沿其周向间隔排列的用于将潮矿破碎为潮矿颗粒的破碎齿；

其特征在于，

所述破碎齿的齿底（100d）经由嵌入坡面（100f）以非突变的方式过渡连接至其齿顶（100c），以使得所述破碎齿能够与配对的破碎槽形成非突变的破碎口（300），

在破碎辊的旋转方向（ω）上，该破碎齿的位于所述嵌入坡面（100f）之后的相邻的大致呈平台状的齿顶（100c）以非突变的方式延伸过渡至脱离坡面（100e），并且所述脱离坡面（100e）沿着破碎辊的旋转方向（ω）以非突变的方式一直过渡延伸到相邻破碎齿的嵌入坡面（100f）的根部，

从而在两个相邻破碎齿之间形成至少双曲率的过渡连接部；

所述嵌入坡面（100f）的嵌入坡度角（θ）随其嵌入径向高度的变化率小于所述脱离坡面（100e）的脱离坡度角（β）随其脱离径向高度的变化率，以使得在所述破碎辊的旋转方向上，所述齿顶（100c）前侧的过渡连接部的曲率大于其后侧的过渡连接部的曲率；

所述破碎齿按照所述齿顶（100c）分别通过所述脱离坡面（100e）和所述嵌入坡面（100f）与其两侧的齿底（100d）过渡式连接的方式形成环形破碎纹，以使得所述双曲率的过渡连接部能够周向间隔排列于所述破碎辊，进而在所述破碎辊转动过程中，所述破碎纹能够以所述破碎口（300）起伏变化的方式相对于其配对的破碎槽旋转；

第一破碎辊（100）具有在其轴向上彼此按照脱离坡面（100e）、齿顶（100c）、嵌入坡面（100f）、齿底（100d）间隔排列形成的呈现波浪态的第一环形破碎纹（100a），相邻的第一环形破碎纹（100a）之间为第一破碎槽（100b），第二破碎辊（200）具有在其轴向上彼此间隔排列的波浪态的第二环形破碎纹（200a），相邻的第二环形破碎纹（200a）之间为第二破碎槽（200b），第一环形破碎纹（100a）嵌合入第二破碎槽（200b）中，两者之间的径向缝隙即为破碎口（300）；

同时，第二环形破碎纹（200a）嵌合入第一破碎槽（100b），两者之间的径向缝隙也为破碎口（300），在第一破碎辊（100）和第二破碎辊（200）之间相对转动时，该破碎口（300）会跟随第一环形破碎纹（100a）和/或第二环形破碎纹（200a）的波浪形态呈发生动态起伏，环形破碎纹是对蚯蚓在土体中的蠕动形态进行观察而得。

2.根据权利要求1所述的破碎刀具，其特征在于，所述破碎辊轴向上的相邻的两个所述齿顶（100c）之间由所述齿底（100d）间隔，从而彼此相邻的两条破碎纹之间的至少双曲率的过渡连接部彼此在周向上错位，进而所述破碎辊相对旋转的过程中，轴向上相邻的两个破碎口（300）的能够按照起伏状态不一致的方式将粘性凹土矿破碎为粘性凹土颗粒。

3.根据权利要求2所述的破碎刀具，其特征在于，所述齿顶（100c）与所述齿底（100d）之间的径向高度（R_h）大于所述齿顶（100c）和对应的破碎槽之间的第一径向宽度，以使得在所述破碎辊旋转的过程中，所述破碎口（300）的第二径向宽度能够基于所述至少双曲率的过渡连接部按照在一倍所述第一径向宽度至两倍多所述第一径向宽度之间周期性变动。

4.根据权利要求3所述的破碎刀具，其特征在于，所述脱离坡面（100e）、所述齿顶（100c）、所述嵌入坡面（100f）和所述齿底（100d）依次光滑连接以形成非平整的起伏态的所述环形破碎纹，

其中，所述齿顶（100c）的弧度小于所述齿底（100d）的弧度。

5.根据权利要求4所述的破碎刀具，其特征在于，所述破碎槽是由彼此并行间隔的环形破碎纹与所述破碎辊的辊基体的环向表面形成的光滑槽，以使得在所述环形破碎纹与其对应的破碎槽嵌合的情况下，所述粘性凹土颗粒能够在所述脱离坡面（100e）的坡度角逐渐变小的情况下以其与所述破碎槽之间的附着力小于破碎辊对其产生的离心力的方式脱离所述破碎槽（100b）。

6.根据权利要求5所述的破碎刀具，其特征在于，在所述破碎辊旋转的方向（ω）上，大致呈水平面或者波浪面的所述齿底（100d）的前端通过所述嵌入坡面（100f）以其嵌入坡度角（θ）逐渐增大的方式延伸至其破碎齿的齿顶（100c），所述齿底（100d）的后端通过另一嵌入坡面以其嵌入坡度角（θ）逐渐增大的方式延伸至另一相邻破碎齿的齿顶，从而在两个相邻破碎齿之间形成至少双曲率的过渡连接部。

7.一种针对凹土的减粘脱附破碎方法，包括使用前述权利要求 之一所述的破碎刀具，其特征在于，所述破碎辊连续性旋转或者步进式旋转。

8.一种破碎辊，其特征在于，所述破碎辊具有在其轴向上彼此间隔排列的波浪态的环形破碎纹，相邻的所述环形破碎纹之间为破碎槽；

所述环形破碎纹包括脱离坡面（100e）、齿顶（100c）、嵌入坡面（100f）和齿底（100d），脱离坡面（100e）、齿顶（100c）、嵌入坡面（100f）和齿底（100d）依次光滑连接以形成非平整的波浪态的所述环形破碎纹；

所述破碎辊与另一破碎辊在相向旋转的情况下或者两者任一旋转的情况下，破碎口能够在所述环形破碎纹嵌合入所述另一破碎辊的破碎槽中以及所述另一破碎辊的波浪态的环形破碎纹嵌合入所述破碎辊的破碎槽中形成，从而粘性潮矿进入呈动态起伏的所述破碎口中防粘破碎；

所述嵌入坡面（100f）的嵌入坡度角（θ）随其嵌入径向高度的变化率小于所述脱离坡面（100e）的脱离坡度角（β）随其脱离径向高度的变化率，以使得在所述破碎辊的旋转方向上，所述齿顶（100c）前侧的过渡连接部的曲率大于其后侧的过渡连接部的曲率；

所述破碎齿按照所述齿顶（100c）分别通过所述脱离坡面（100e）和所述嵌入坡面（100f）与其两侧的齿底（100d）过渡式连接的方式形成环形破碎纹，以使得双曲率的过渡连接部能够周向间隔排列于所述破碎辊，进而在所述破碎辊转动过程中，所述破碎纹能够以所述破碎口（300）起伏变化的方式相对于其配对的破碎槽旋转；

第一破碎辊（100）具有在其轴向上彼此按照脱离坡面（100e）、齿顶（100c）、嵌入坡面（100f）、齿底（100d）间隔排列形成的呈现波浪态的第一环形破碎纹（100a），相邻的第一环形破碎纹（100a）之间为第一破碎槽（100b），第二破碎辊（200）具有在其轴向上彼此间隔排列的波浪态的第二环形破碎纹（200a），相邻的第二环形破碎纹（200a）之间为第二破碎槽（200b），第一环形破碎纹（100a）嵌合入第二破碎槽（200b）中，两者之间的径向缝隙即为破碎口（300）；

同时，第二环形破碎纹（200a）嵌合入第一破碎槽（100b），两者之间的径向缝隙也为破碎口（300），在第一破碎辊（100）和第二破碎辊（200）之间相对转动时，该破碎口（300）会跟随第一环形破碎纹（100a）和/或第二环形破碎纹（200a）的波浪形态呈发生动态起伏，环形破碎纹是对蚯蚓在土体中的蠕动形态进行观察而得。

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