CN111790471A - 矿用矸石骨料破碎筛分一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用矸石骨料破碎筛分一体机，包括破碎机和四级筛分机，四级筛分机包括由上到下依次设置的螺旋输送机、第一筛分机和第二筛分机；螺旋输送机包括进料口、带螺旋叶片的转动轴、尾矿出口和隔尘盖，第一筛分机包括半圆筒筛网、气锤和支撑架，第二筛分机包括倾斜筛网、振动电机和支腿架；半圆筒筛网分为前半部的三级筛网和后半部的一级筛网，倾斜筛网左低右高呈倾斜设置在支腿架上，并通过配备的振动电机实现振动筛分，倾斜筛网分为前半部的四级筛网和后半部的二级筛网。在同一筛分机内能对破碎的骨料进行四级筛分，可实现矸石骨料的破碎筛分一体化作业，结构紧凑，筛分精度高，为进行良好的骨料级配比例提供了基础。

Description

矿用矸石骨料破碎筛分一体机

技术领域

本发明涉及矿用矸石骨料加工设备，具体涉及一种矿用矸石骨料的破碎筛分一体机。

背景技术

在煤矿开采过程中，会产生大量的工业废弃物——煤矸石。由于矸石的生产率远大于使用率，导致矸石的堆积量越来越大，占有了大量的土地资源，并且给环境带来了一定的负担。骨料是作为混凝土用料中的重要填充料之一，在对粗骨料进行破碎后，往往无法直接使用，需要进一步的筛选。在很多文献中都有验证，良好的骨料级配比例可显著提高混凝土的使用性能。目前，大部分矿井中地坪铺路作业所需的骨料都为采购的方式。骨料的筛分精度不高，且存在原料成本与运输成本。

发明内容

本发明针旨在提供一种矿用矸石骨料破碎及筛分加工的一体装置，可实现矸石骨料的破碎筛分一体化作业，方便高效，降低了环境压力，节约了成本。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种矿用矸石骨料破碎筛分一体机，包括破碎机和四级筛分机，破碎机破碎后的骨料被送入四级筛分机进行筛分；

所述四级筛分机包括由上到下依次设置的螺旋输送机、第一筛分机和第二筛分机；所述螺旋输送机包括进料口、带螺旋叶片的转动轴、尾矿出口和隔尘盖，所述第一筛分机包括半圆筒筛网、气锤和支撑架，所述第二筛分机包括倾斜筛网、振动电机和支腿架；

所述半圆筒筛网分为前半部的三级筛网和后半部的一级筛网，所述隔尘盖与支撑架围成一个底部敞开的腔体，转动轴、半圆筒筛网上下安装在该腔体内，所述进料口位于隔尘盖前端的正上方，尾矿出口位于半圆筒筛网的后方，转动轴正好能通过螺旋叶片将半圆筒筛网上无法通过半圆筒筛网漏下去的骨料由前向后输送至尾矿出口排出，所述气锤在半圆筒筛网的左右两侧对称布置用于防止骨料卡滞在半圆筒筛网上；

所述倾斜筛网左低右高呈倾斜设置在支腿架上，并通过配备的振动电机实现振动筛分，倾斜筛网分为前半部的四级筛网和后半部的二级筛网，四级筛网位于三级筛网的正下方，二级筛网位于一级筛网的正下方，所述四级筛网的周边设置有围边用于将筛上骨料汇集到三级骨架出料口排出，二级筛网的周边设置有围边用于将筛上骨料汇集到一级骨架出料口排出，四级筛网的正下方设置有四级骨架出料漏斗，二级筛网的正下方设置有二级骨架出料漏斗，一级筛网、二级筛网、三级筛网、四级筛网的筛孔逐级变小。

作为上述方案的优选，所述破碎机包括破碎部分和倾倒部分；所述破碎部分包括上破碎头、下破碎头和物料箱，所述上破碎头包括安装板、辅助支撑板、上压板、辅助压碎钉和回位弹簧，所述安装板的下方固定安装有若干等距间隔分布的辅助压碎钉，所述辅助支撑板穿过辅助压碎钉并固设在安装板下方，上压板穿过辅助压碎钉并通过若干回位弹簧浮动安装在辅助支撑板的下方，在辅助支撑板下方至少设置有两个定位凸台，当上压板受外力作用并压缩回位弹簧到终止位时，上压板正好抵在定位凸台上，辅助压碎钉从上压板内伸到上压板下方；

所述下破碎头包括安装板、辅助支撑板、下压板、辅助压碎钉和回位弹簧，下破碎头与上破碎头上下对称布置，且下破碎头的辅助压碎钉与上破碎头的辅助压碎钉等距错开设置；

所述物料箱由底板和四个侧板围成，且前侧板的左侧铰接安装既能锁紧关闭又能水平翻转打开，所述上破碎头固定安装在物料箱底板上，下破碎头能在第一液压支柱的驱动下上下运动并伸入到物料箱内，且所述第一液压支柱的行程可调；

所述倾倒部分包括底座，以及安装在底座上方并呈等腰三角形布置的一个固定支撑柱和两个第二液压支柱，固定支撑柱在两个第二液压支柱的前方居中设置，所述物料箱的底部通过各自对应的水平转轴分别与固定支撑柱、第二液压支柱铰接安装，通过控制第二液压支柱的伸缩实现物料箱的倾斜和回位，当物料箱倾斜时，正好将破碎后的骨料倒入四级筛分机的进料口中；所述第一液压支柱通过“7”字形安装支架安装在底座上。

当卵石和碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒。现目前，主要采用颚式破碎机完成骨料的破碎，但碎化后骨料中针状含量较高，造成混凝土强度低；大都仅能实现单一粒径范围的骨料破碎，并不适用于各种情况，比如对骨料粒径范围要求较高的自密实混凝土领域(≤20mm)，骨料粒径不可调，骨料大小不均匀，可控性差，为提高骨料的可利用率，甚至需要进行二次破碎。采用全新设计的破碎机，在上下压板“压碎”作用的同时，辅助压碎钉从上压板或下压板的孔中伸出，使待压碎的骨料产生高强应力集中，对骨料“切断”，共同保证了破碎骨料的均匀稳定性，同时避免了产生针状骨料而影响混凝土的强度破碎粒径范围可自由控制，破碎效率高，破碎后骨料粒径更加均匀，骨料针状含量大大降低，还能防止骨料卡钉，实现骨料的自动倾倒；较传统的破碎机有较大提升，对保护地表资源，实现循环经济、绿色经济具有重要意义。能根据需要进行粒径的调节，提高骨料大小的均匀性，降低破碎后针状骨料的含量，还能进行破碎后的自动倾倒。

进一步优选为，所述前侧板的右侧配备用电磁门吸和把手。能自动开门进行骨料倾倒，并能特殊场合能进行人工辅助。

进一步优选为，所述辅助支撑板上设置有若干定位凸台，每两个辅助压碎钉之间设置有一个定位凸台。

进一步优选为，所述物料箱的底部对应每个水平转轴焊接有两个竖直安装板构成一个安装支耳，所述水平转轴的两端通过轴承转动安装在各自对应的竖直安装板内。

进一步优选为，所述辅助压碎钉采用磁钉，安装板采用磁性板，辅助压碎钉通过磁力吸附固定在安装板上。辅助压碎钉如若钝化或损坏失效，可直接从安装板上拔下进行更换，高效快捷。

进一步优选为，所述辅助压碎钉的端头呈锥形，当上压板受外力作用并压缩回位弹簧到终止位时，辅助压碎钉的下端锥形部全部伸到上压板下方；当下压板受外力作用并压缩回位弹簧到终止位时，辅助压碎钉的上端锥形部全部伸到下压板上方。

进一步优选为，所述气锤共八个，圆筒筛网的左右两侧各等距间隔设置有四个。

进一步优选为，所述隔尘盖上设置有玻璃观察窗。

进一步优选为，所述振动电机共两个，在倾斜筛网的前后两侧对称设置。

进一步优选为，所述支腿架包括四个呈矩形布置的支腿，每个支腿与倾斜筛网之间均设置有一根缓冲弹簧。

本发明的有益效果：可实现矸石骨料的破碎筛分一体化作业，方便高效，降低了环境压力，节约了成；同时，在同一筛分机内能对破碎的骨料进行四级筛分，结构紧凑，筛分精度高，为进行良好的骨料级配比例提供了基础，又有利于提高混凝土的使用性能。

附图说明

图1为本发明中破碎部分破碎前或破碎后的状态。

图2为本发明中破碎部分破碎中的状态。

图3为本发明中破碎机的结构示意图。

图4为本发明中四级筛分机的结构示意图。

图5为图4的分解示意图。

图6为半圆筒筛网的结构示意图。

图7为第二筛分机的俯视图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

一种矿用矸石骨料破碎筛分一体机，主要由图3所示的破碎机A，图4—图5所示的四级筛分机B组成。破碎机A破碎后的骨料被送入四级筛分机B进行筛分。

破碎机可以采用传统的颚式破碎机，在此不再赘述。最好是，采用由破碎部分A1和倾倒部分A2组成的新型破碎倾倒功能于一体的破碎机A。

结合图1—图3所示，该破碎机A的破碎部分A1主要由上破碎头、下破碎头和物料箱三部分组成。

上破碎头主要由安装板1、辅助支撑板2、上压板3、辅助压碎钉4和回位弹簧5组成。安装板1的下方固定安装有若干等距间隔分布的辅助压碎钉4，辅助支撑板2穿过辅助压碎钉4并固设在安装板1下方，上压板3穿过辅助压碎钉4并通过若干回位弹簧5浮动安装在辅助支撑板2的下方。在辅助支撑板2下方至少设置有两个定位凸台2a。最好是，辅助支撑板2上设置有若干定位凸台2a，每两个辅助压碎钉4之间设置有一个定位凸台2a。

当上压板3受外力作用并压缩回位弹簧5到终止位时，上压板3正好抵在定位凸台2a上，辅助压碎钉4从上压板3内伸到上压板3下方；定位凸台2a对上压板3的行程进行约束，确保回位弹簧的压缩量在合理的范围内，提高回位弹簧的使用寿命。

下破碎头主要由安装板1、辅助支撑板2、下压板6、辅助压碎钉4和回位弹簧5组成。下破碎头与上破碎头的组成及结构一致，区别仅在于：下破碎头与上破碎头上下对称布置，且下破碎头的辅助压碎钉4与上破碎头的辅助压碎钉4等距错开设置。

最好是，辅助压碎钉4采用磁钉，安装板1采用磁性板，辅助压碎钉4通过磁力吸附固定在安装板1上。

另外，辅助压碎钉4的端头呈锥形。当上压板3受外力作用并压缩回位弹簧5到终止位时，辅助压碎钉4的下端锥形部全部伸到上压板3下方；当下压板6受外力作用并压缩回位弹簧5到终止位时，辅助压碎钉4的上端锥形部全部伸到下压板6上方。即破碎部分处于破碎工作状态时，辅助压碎钉4的锥形部均全部外露，从而对骨料进行最有效的切断。

物料箱由底板7和四个侧板8围成，且前侧板的左侧铰接安装既能锁紧关闭又能水平翻转打开，前侧板同时作为物料箱的卸料门。前侧板的右侧配备用电磁门吸13，能通过电磁铁控制自动打开和关闭，把手14方便人工辅助。

上破碎头固定安装在物料箱的底板7上，下破碎头能在第一液压支柱15的驱动下上下运动并伸入到物料箱内，且第一液压支柱15的行程可调，通过计算机设定并控制第一液压支柱15不同的行程，从而控制上压板3与下压板6之间的距离，从而控制破碎后物料的粒径，物料的粒径大小由上压板3与下压板6之间的距离决定。

倾倒部分A2主要由底座9、一个固定支撑柱10和两个第二液压支柱11组成。一个固定支撑柱10和两个第二液压支柱11安装在底座9上方并呈等腰三角形布置，固定支撑柱10在两个第二液压支柱11的前方居中设置。物料箱的底部通过各自对应的水平转轴12分别与固定支撑柱10、第二液压支柱11铰接安装，一共三根水平转轴12。通过控制第二液压支柱11的伸缩实现物料箱的倾斜和回位，当物料箱倾斜时，正好将破碎后的骨料倒入四级筛分机B的进料口18中(如图4所示)。第二液压支柱11的伸缩量决定了物料箱的倾斜角度。第一液压支柱15通过“7”字形安装支架16安装在底座9上；从右侧看，安装支架16呈“7”字形。

另外，物料箱的底部对应每个水平转轴12焊接有两个竖直安装板构成一个安装支耳17，水平转轴12的两端通过轴承转动安装在各自对应的竖直安装板内。

上料前，通过计算机控制第一液压支柱15上升，带动上破碎头整体上升，便于添料。添料后，第一液压支柱15向下运动，移动距离可由计算机控制，用以控制骨料的压碎后的粒径大小。

在上料后，上破碎头整体向下运动，接触到物料箱内的骨料后继续下移，对骨料产生压力，当压力达到一定值后，上压板与下压板受压力影响与各自对应的辅助支撑板接近，回位弹簧被压缩，直至上、下压板分别与各自对应的辅助支撑板的定位凸台接触为止。辅助压碎钉靠磁力与磁性的安装板连接，通过辅助支撑板实现辅助压碎钉的定位；同时辅助压碎钉从上压板或下压板的孔中伸出，使待压碎的骨料产生高强应力集中，对骨料进行切断，在上下压板“压碎”作用的同时对骨料“切断”，共同保证了破碎骨料的均匀稳定性，同时避免了产生针状骨料而影响混凝土的强度。骨料破碎作业完成后，上破碎头整体上移回位，回位弹簧恢复初始状态，上、下压板复位，将部分可能卡于辅助压碎磁钉中的骨料挤出。上、下两块辅助支撑板的开孔位置及辅助压碎钉均采用错位式分布，使骨料破碎更加均匀。辅助压碎钉如若钝化或损坏失效，可直接从安装板上拔下进行更换，高效快捷。

骨料压碎后，通过计算机控制第二液压支柱伸长，物料箱向前方倾斜，物料箱的卸料门打开，完成卸料。第二液压支柱的伸长距离可通过计算机控制，从而控制物料箱的倾倒角度；随后可通过计算机控制第二液压支柱缩短，使物料箱复原到水平位置。

结合图4—图7所示，四级筛分机B包括由上到下依次设置的螺旋输送机B1、第一筛分机B2和第二筛分机B3。

螺旋输送机B1主要由进料口18、带螺旋叶片的转动轴19、尾矿出口20和隔尘盖21组成。第一筛分机B2主要由半圆筒筛网22、气锤23和支撑架24组成。第二筛分机B3主要由倾斜筛网25、振动电机26和支腿架27组成。

半圆筒筛网22分为前半部的三级筛网22b和后半部的一级筛网22a。隔尘盖21与支撑架24围成一个底部敞开的腔体，转动轴19、半圆筒筛网22上下安装在该腔体内。最好是，隔尘盖21上设置有玻璃观察窗21a。

进料口18位于隔尘盖21前端的正上方，尾矿出口20位于半圆筒筛网22的后方，转动轴19正好能通过螺旋叶片将半圆筒筛网22上无法通过半圆筒筛网22漏下去的骨料由前向后输送至尾矿出口20排出。气锤23在半圆筒筛网22的左右两侧对称布置用于防止骨料卡滞在半圆筒筛网22上。最好是，气锤23共八个，圆筒筛网22的左右两侧各等距间隔设置有四个，但不限于八个。转动轴19配备有转动电机29。

倾斜筛网25左低右高呈倾斜设置在支腿架27上，并通过配备的振动电机26实现振动筛分。振动电机26最好设置两个，在倾斜筛网25的前后两侧对称设置。

倾斜筛网25分为前半部的四级筛网25b和后半部的二级筛网25a，四级筛网25b位于三级筛网22b的正下方，二级筛网25a位于一级筛网22a的正下方。四级筛网25b的周边设置有围边用于将筛上骨料汇集到三级骨架出料口Ⅲ排出，二级筛网25a的周边设置有围边用于将筛上骨料汇集到一级骨架出料口Ⅰ排出。四级筛网25b的正下方设置有四级骨架出料漏斗Ⅳ，二级筛网25a的正下方设置有二级骨架出料漏斗Ⅱ。一级筛网22a、二级筛网25a、三级筛网22b、四级筛网25b的筛孔逐级变小，那么，从一级骨架出料口Ⅰ、二级骨架出料漏斗Ⅱ、三级骨架出料口Ⅲ、四级骨架出料漏斗Ⅳ出来的骨料也是逐级变小。

最好是，支腿架27包括四个呈矩形布置的支腿，每个支腿与倾斜筛网25之间均设置有一根缓冲弹簧28。

四级筛分机的工作过程如下：破碎后的骨料被自动倾倒入进料口18，再通过带螺旋叶片的转动轴19由前向后进行螺旋输送，其中三级大小的骨料由三级筛网22b向下漏出，掉至四级筛网25b上；一级大小的骨料由一级筛网22a向下漏出，掉至二级筛网25a上，更大的骨料则由尾矿出口20排出。由于倾斜筛网25倾斜设置，并配备有振动电机，那么，掉至四级筛网25b上的骨料中的一部分小骨料经筛网从四级骨架出料漏斗Ⅳ漏出，无法通过四级筛网25b的骨料则由三级骨架出料口Ⅲ排出；掉至二级筛网25a上的骨料中的一部分小骨料经筛网从二级骨架出料漏斗Ⅱ漏出，无法通过二级筛网25a的骨料则由一级骨架出料口Ⅰ排出。

Claims (10)

1.一种矿用矸石骨料破碎筛分一体机，包括破碎机(A)和四级筛分机(B)，破碎机(A)破碎后的骨料被送入四级筛分机(B)进行筛分；其特征在于：

所述四级筛分机(B)包括由上到下依次设置的螺旋输送机(B1)、第一筛分机(B2)和第二筛分机(B3)；所述螺旋输送机(B1)包括进料口(18)、带螺旋叶片的转动轴(19)、尾矿出口(20)和隔尘盖(21)，所述第一筛分机(B2)包括半圆筒筛网(22)、气锤(23)和支撑架(24)，所述第二筛分机(B3)包括倾斜筛网(25)、振动电机(26)和支腿架(27)；

所述半圆筒筛网(22)分为前半部的三级筛网(22b)和后半部的一级筛网(22a)，所述隔尘盖(21)与支撑架(24)围成一个底部敞开的腔体，转动轴(19)、半圆筒筛网(22)上下安装在该腔体内，所述进料口(18)位于隔尘盖(21)前端的正上方，尾矿出口(20)位于半圆筒筛网(22)的后方，转动轴(19)正好能通过螺旋叶片将半圆筒筛网(22)上无法通过半圆筒筛网(22)漏下去的骨料由前向后输送至尾矿出口(20)排出，所述气锤(23)在半圆筒筛网(22)的左右两侧对称布置用于防止骨料卡滞在半圆筒筛网(22)上；

所述倾斜筛网(25)左低右高呈倾斜设置在支腿架(27)上，并通过配备的振动电机(26)实现振动筛分，倾斜筛网(25)分为前半部的四级筛网(25b)和后半部的二级筛网(25a)，四级筛网(25b)位于三级筛网(22b)的正下方，二级筛网(25a)位于一级筛网(22a)的正下方，所述四级筛网(25b)的周边设置有围边用于将筛上骨料汇集到三级骨架出料口(Ⅲ)排出，二级筛网(25a)的周边设置有围边用于将筛上骨料汇集到一级骨架出料口(Ⅰ)排出，四级筛网(25b)的正下方设置有四级骨架出料漏斗(Ⅳ)，二级筛网(25a)的正下方设置有二级骨架出料漏斗(Ⅱ)，一级筛网(22a)、二级筛网(25a)、三级筛网(22b)、四级筛网(25b)的筛孔逐级变小。

2.按照权利要求1所述的矿用矸石骨料破碎筛分一体机，其特征在于：所述破碎机(A)包括破碎部分(A1)和倾倒部分(A2)；

所述破碎部分(A1)包括上破碎头、下破碎头和物料箱，所述上破碎头包括安装板(1)、辅助支撑板(2)、上压板(3)、辅助压碎钉(4)和回位弹簧(5)，所述安装板(1)的下方固定安装有若干等距间隔分布的辅助压碎钉(4)，所述辅助支撑板(2)穿过辅助压碎钉(4)并固设在安装板(1)下方，上压板(3)穿过辅助压碎钉(4)并通过若干回位弹簧(5)浮动安装在辅助支撑板(2)的下方，在辅助支撑板(2)下方至少设置有两个定位凸台(2a)，当上压板(3)受外力作用并压缩回位弹簧(5)到终止位时，上压板(3)正好抵在定位凸台(2a)上，辅助压碎钉(4)从上压板(3)内伸到上压板(3)下方；

所述下破碎头包括安装板(1)、辅助支撑板(2)、下压板(6)、辅助压碎钉(4)和回位弹簧(5)，下破碎头与上破碎头上下对称布置，且下破碎头的辅助压碎钉(4)与上破碎头的辅助压碎钉(4)等距错开设置；

所述物料箱由底板(7)和四个侧板(8)围成，且前侧板的左侧铰接安装既能锁紧关闭又能水平翻转打开，所述上破碎头固定安装在物料箱底板(7)上，下破碎头能在第一液压支柱(15)的驱动下上下运动并伸入到物料箱内，且所述第一液压支柱(15)的行程可调；

所述倾倒部分(A2)包括底座(9)，以及安装在底座(9)上方并呈等腰三角形布置的一个固定支撑柱(10)和两个第二液压支柱(11)，固定支撑柱(10)在两个第二液压支柱(11)的前方居中设置，所述物料箱的底部通过各自对应的水平转轴(12)分别与固定支撑柱(10)、第二液压支柱(11)铰接安装，通过控制第二液压支柱(11)的伸缩实现物料箱的倾斜和回位，当物料箱倾斜时，正好将破碎后的骨料倒入四级筛分机(B)的进料口(18)中；所述第一液压支柱(15)通过“7”字形安装支架(16)安装在底座(9)上。

3.按照权利要求2所述的矿用矸石骨料破碎筛分一体机，其特征在于：所述前侧板的右侧配备用电磁门吸(13)和把手(14)。

4.按照权利要求2所述的矿用矸石骨料破碎筛分一体机，其特征在于：所述辅助支撑板(2)上设置有若干定位凸台(2a)，每两个辅助压碎钉(4)之间设置有一个定位凸台(2a)。

5.按照权利要求2所述的矿用矸石骨料破碎筛分一体机，其特征在于：所述物料箱的底部对应每个水平转轴(12)焊接有两个竖直安装板构成一个安装支耳(17)，所述水平转轴(12)的两端通过轴承转动安装在各自对应的竖直安装板内。

6.按照权利要求2所述的矿用矸石骨料破碎筛分一体机，其特征在于：所述辅助压碎钉(4)采用磁钉，安装板(1)采用磁性板，辅助压碎钉(4)通过磁力吸附固定在安装板(1)上。

7.按照权利要求2所述的矿用矸石骨料破碎筛分一体机，其特征在于：所述辅助压碎钉(4)的端头呈锥形，当上压板(3)受外力作用并压缩回位弹簧(5)到终止位时，辅助压碎钉(4)的下端锥形部全部伸到上压板(3)下方；当下压板(6)受外力作用并压缩回位弹簧(5)到终止位时，辅助压碎钉(4)的上端锥形部全部伸到下压板(6)上方。

8.按照权利要求1所述的矿用矸石骨料破碎筛分一体机，其特征在于：所述气锤(23)共八个，圆筒筛网(22)的左右两侧各等距间隔设置有四个。

9.按照权利要求1所述的矿用矸石骨料破碎筛分一体机，其特征在于：所述隔尘盖(21)上设置有玻璃观察窗(21a)。

10.按照权利要求1所述的矿用矸石骨料破碎筛分一体机，其特征在于：所述振动电机(26)共两个，在倾斜筛网(25)的前后两侧对称设置。

Images