CN111957393A - 一种具有打击和挤压双重功能的板锤 - Google Patents

Abstract

本发明属于破碎设备技术领域，涉及一种具有打击和挤压双重功能的板锤，包括锤柄、锤轴、转锤、六角法兰面螺栓、U形护套、定位螺杆和固定螺钉。锤柄上设有轴孔，轴孔内过盈安装锤轴，锤轴上安装转锤，U形护套对锤柄起保护作用。本发明板锤的锤柄采用低合金高强度钢制造，具有高强度和高韧性，转锤采用高锰钢制备，耐磨性好。工作时转锤在物料的冲击下转动，增大了打击面积，打击物料效率高；转锤截面是圆环和类四叶草式结构，在物料冲击作用下类四叶草式结构会产生旋转的驱动力，使转锤对部分物料产生挤压作用，增加了板锤的使用功能，出料细度小，提高了板锤的使用周期，经济效益好。本发明是板锤设计制造方面的创新。

Description

一种具有打击和挤压双重功能的板锤

技术领域

本发明属于破碎设备技术领域，具体涉及一种具有打击和挤压双重功能的板锤。

背景技术

在矿山、冶炼、建材等众多领域，每年都有大量的原料和再利用废料需要用破碎机进行加工处理。反击式破碎机具有结构简单、破碎比大、能耗低、产量高、重量轻等优点，广泛应用于各种矿石破碎、铁路、高速公路、能源、水泥、化工、建筑等行业。

反击式破碎机是物料受到反复冲击而破碎的机械。板锤固定安装在高速旋转的转子上，并沿着破碎腔按不同角度布置若干块反击板锤。当物料进入板锤的作用区时先受到板锤的第一次冲击而初次破碎，并同时获得动能，高速冲向反击板。物料与反击板碰撞再次破碎后，被弹回到板锤的作用区，重新受到板锤的冲击。如此反复进行，直到被破碎成所需的粒度而排出机外。板锤工作时直接与物料冲击接触，使用环境恶劣，磨损较快，每运行工作一段时间，就要更换新的板锤。一般板锤的使用周期短，消耗量大，需要储备大量的备件才能维持正常生产，而且打击面部分磨损后需要整体更换，生产成本高。

目前本领域使用的板锤有两类：①采用高铬铸铁等材料制成的整体板锤，硬度大，耐磨性好，缺点是韧性差，在工作过程中容易脆断；②采用碳素钢或低合金钢制造基体，基体上镶嵌有硬质合金制备的耐磨块，耐磨块可以是多块拼接而成，局部损坏即更换其中一块，整个板锤兼具良好的耐磨性和韧性，另外可避免更换整个板锤带来的浪费现象。

以上两类板锤共同存在的问题是：

1)板锤只有对物料打击破碎的功能，经多次反复打击后仍可能无法达到最终所需粒度的颗粒，出料后还需利用挤压辊对其进行挤压后才能达到使用要求，生产效率低。

2)在整个板锤结构中，耐磨表面是不能相对移动的，造成板锤表面受损坏处总是几乎相同的位置，即使是采用多个耐磨块拼接而成的打击面，受损坏的总是其中固定位置的耐磨块，且损坏的耐磨块也是局部损坏而不是整块损坏，进行更换造成了资源浪费；而板锤工作对象是不同材质、不同形状、不同粒度的物料，在设计时不可能确定板锤易损坏的具体位置，也无法在制造时对其进行有针对性的加强。

中国专利CN211160021U公开了一种多功能破碎机的高效甩锤结构(申请日期2019年9月21日)，锤头可通过锁紧板锁紧组合成整体正常使用，若需要加工粒度要求更低的物料时，解除锤头的锁紧状态，锤头可通过锤头分体无规则旋转将块料打击成粒度要求更精细的细粒物料。该技术方案是将甩锤固定结构设计为可活动结构，即将甩锤前端调整为摆动锤的形式(通俗讲是甩锤前端另设有小甩锤)，从技术效果上讲只是增加了对物料的整个打击面积并增多了打击角度，整个甩锤工作时仍是在垂直于破碎机主轴的平面内转动，对物料只有打击作用，没有对物料的挤压功能，出料粒度及工作效率受到了限制。

中国专利CN108311221A公开了一种便于调节破碎大小的破碎机(申请日期2018年5月11日)，其固定锤与活动锤的功能相同，区别仅在活动锤(工作时也是固定的)可以调节它与转动锤间的间距，从技术特征上看固定锤及活动锤与普通破碎机中的反击板类似。整个破碎设备改动大，而锤头的技术方案并无更多创新，工作过程中无法完成旋转锤与固定锤(或活动锤)两者相向转动对物料挤压的功能。

如何设计制造出结构合理、兼具破碎打击及挤压双重功能的板锤，是目前本领域技术人员工作的当务之急。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有打击和挤压双重功能的板锤，可达到以下技术效果：①板锤打击面兼有挤压结构，板锤同时兼具破碎打击及挤压的功能，出料细度小；②板锤耐磨打击面可以相对移动，受损坏程度均匀，且能有效增加板锤的打击面积。

本发明采用如下技术方案：

一种具有打击和挤压双重功能的板锤，包括锤柄、锤轴、转锤、六角法兰面螺栓、U形护套、定位螺杆和固定螺钉。

所述锤柄包括套筒、方杆、轴孔、螺纹孔Ⅰ、螺纹孔Ⅱ和键槽，套筒与方杆通过焊接的方式连接在一起，方杆上设有轴孔、螺纹孔Ⅰ和螺纹孔Ⅱ，套筒上设有键槽。

所述锤轴两端内部设有螺纹孔Ⅲ，中间设有定位孔，锤轴与锤柄的轴孔通过过盈配合的形式连接在一起，并用定位螺杆通过定位孔和螺纹孔Ⅱ连接后定位，锤轴的长度在锤柄的方杆两侧对称，靠近板锤外侧两锤轴中心线距离M与靠近板锤内侧两锤轴中心线距离M相等，板锤中间两锤轴中心线距离为L，L大于M；

所述定位螺杆上部为螺纹，下部为定位杆，螺纹部分的内径大于定位杆的直径，定位螺杆上端开有一字凹槽。

所述转锤中间是锤孔，转锤垂直于轴线方向的截面中间呈圆环状，表面设有网纹，转锤两端垂直于轴线方向的截面呈类四叶草状，类四叶草的上下或左右对应两侧设有触发凹槽Ⅰ和触发凹槽Ⅱ，所述触发凹槽Ⅰ和触发凹槽Ⅱ不对称，除触发凹槽外的四段圆弧所对的圆心角均为25°，所述的四段圆弧沿圆周均匀分布，所述转锤通过锤孔安装在锤轴上。

所述六角法兰面螺栓与锤轴的螺纹孔Ⅱ通过螺纹配合后，将六角法兰面螺栓与锤轴连接在一起。

所述锤轴两端的螺纹孔Ⅱ的深度及六角法兰面螺栓的螺纹长度，应保证安装好六角法兰面螺栓后，转锤可绕锤轴自由转动。

所述U形护套上设有通孔，U形护套安装在锤柄的方杆上，并通过固定螺钉将U形护套和锤柄连接在一起。

所述转锤3截面呈圆环状的轴线长度为转锤3轴线总长度的70％，转锤3截面呈类四叶草状的两段轴线长度相等。

所述转锤3旋转时，外侧转锤3之间缝隙为5mm-10mm，内侧转锤3之间缝隙为5mm-10mm，同一板锤中两缝隙相等；中间转锤之间缝隙为12mm-20mm，优选15mm-18mm。

所述锤轴3有4个，所述定位螺杆有4个。

所述转锤3有8个，分布在方杆1-2的两侧。

所述六角法兰面螺栓有8个，分别安装在锤轴2的两端。

所述固定螺钉的钉帽呈半圆形，顶部开有一字凹槽，固定螺钉有2个，分别安装在方杆1-2的上、下面，将U形护套5固定在方杆1-2上。

所述套筒1-1、方杆1-2和锤轴2采用优质碳素结构钢或低合金高强度钢制备。

所述转锤3采用高锰钢制备，所述U形护套5采用高铬合金制备。

本发明具有以下有益技术效果：

1、本发明工作过程中，板锤在破碎机工作腔内360°旋转，对物料进行打击破碎；同时转锤绕锤轴转动，由于转锤两端类四叶草的不平衡触发凹槽结构会产生旋转驱动力，在转锤的转动惯性、物料的重力及冲击力、上部物料的压力及冲击力的作用下，板锤外侧(附图1中左侧)两相邻或内侧(附图1中右侧)两相邻的转锤反向转动对部分物料产生挤压作用，板锤同时兼具破碎打击及挤压的功能，出料细度小。经实验证明，出料粒度由原来普通板锤的10mm以下22％的粉状物，变为10mm以下46％的粉状物，显著改变了破碎效果。

2、本发明采用了将普通板锤打击面的固定平面结构改进为打击面为转锤的结构，由于转锤安装在锤轴上，法兰面与方杆侧面之间的距离稍大于转锤轴线方向的长度，工作过程中，转锤可以自由转动，一方面增大了打击面积(截面为圆环部分的打击面积增加至1.57倍，截面为类四叶草部分的打击面积增加更多)，另外，转锤的转动相当于板锤的打击面在移动，整个转锤侧表面受力相对均匀，转锤的使用周期长，经济效益好。

3、锤柄采用优质碳素钢或低合金高强度钢制备，强度高，韧性好；转锤采用高锰钢制备，耐磨性好且有一定韧性；高铬合金制备的U形护套对方杆进行有效保护，整个板锤的使用周期长。

4、在某个转锤磨损的情况下，仅通过更换一个转锤即可解决局部磨损的问题，避免更换整个板锤带来的浪费现象。

附图说明

图1为本发明一种具有打击和挤压双重功能的板锤主视图；

图2为本发明一种具有打击和挤压双重功能的板锤俯视图；

图3为本发明一种具有打击和挤压双重功能的板锤左视图；

图4为图3中A处放大图；

图5为图1中A-A面剖视图；

图6为图5中B处放大图；

图7为本发明的锤柄主视图；

图8为图7中C处放大图；

图9为图7中D处放大图；

图10为本发明的锤柄俯视图；

图11为本发明的锤柄左视图；

图12为本发明的锤轴主视图；

图13为本发明的锤轴左视图；

图14为本发明的转锤主视图；

图15为本发明的转锤俯视图；

图16为本发明的转锤左视图；

图17为本发明的转锤主视放大图(仅示端面)；

图18为本发明的六角法兰面螺栓主视图；

图19为本发明的六角法兰面螺栓右视图；

图20为本发明的U形护套主视图；

图21为本发明的U形护套俯视图；

图22为本发明的定位螺杆主视放大图；

图23为本发明的定位螺杆俯视放大图。

附图标记说明：1、锤柄；1-1、套筒；1-2、方杆；1-3、轴孔；1-4、螺纹孔Ⅰ；1-5、螺纹孔Ⅱ；1-6、键槽；2、锤轴；2-1、螺纹孔Ⅲ；2-2、定位孔；3、转锤；3-1锤孔；3-2、触发凹槽Ⅰ；3-3、触发凹槽Ⅱ；3-4、网纹；4、六角法兰面螺栓；5、U形护套；5-1、通孔；6、定位螺杆；7、固定螺钉；M、板锤外侧(图1中左侧)两锤轴及内侧(图1中右侧)两锤轴中心线间的中心距离；L、板锤中间两锤轴中心线间的中心距离。

注：上述所述的“放大”，均是指对本发明整体视图(图1、图2、图3)的放大，并非指对根据本发明制备的结构实体的放大。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图23所示，一种具有打击和挤压双重功能的板锤，包括锤柄1、锤轴2、转锤3、六角法兰面螺栓4、U形护套5、定位螺杆6和固定螺钉7。

锤柄1包括套筒1-1、方杆1-2、轴孔1-3、螺纹孔Ⅰ1-4、螺纹孔Ⅱ1-5和键槽1-6，套筒1-1与方杆1-2通过焊接的方式连接在一起，方杆1-2上设有轴孔1-3、螺纹孔Ⅰ1-4和螺纹孔Ⅱ1-5，套筒1-1上设有键槽1-6。

锤轴2两端内部设有螺纹孔Ⅲ2-1，中间设有定位孔2-2，锤轴2与锤柄1的轴孔1-3通过过盈配合的形式连接在一起，并用定位螺杆6通过定位孔2-2和螺纹孔Ⅱ1-5定位连接，锤轴2的长度在锤柄1的方杆1-2两侧对称；靠近板锤外侧两锤轴2中心线距离M与靠近板锤内侧两锤轴2中心线距离M相等，板锤中间两锤轴2中心线距离为L，L大于M，这样可以在工作时外侧两转锤3相向转动，内侧两转锤3相向转动，不会造成中间两转锤3影响其他转锤3的转动情况。

套筒1-1、方杆1-2、锤轴2采用优质碳素结构钢或低合金高强度钢(均选用含碳量较低的钢种，焊接性好)制备，经过适当的淬火加高温回火的调质热处理后，强度高，韧性好，有效保证了板锤的整体强度和韧性。

定位螺杆6上部为螺纹，下部为定位杆，螺纹部分的内径大于定位杆的直径，以保证定位螺杆6穿过螺纹孔Ⅱ1-5进入定位孔2-2时不损坏螺纹孔Ⅱ1-5的螺纹，定位螺杆6上端开有一字凹槽。

转锤3中间是锤孔3-1，转锤3垂直于轴线方向的截面中间呈圆环状，表面设有网纹3-4，转锤3两端垂直于轴线方向的截面呈类四叶草状，类四叶草的上下或左右对应两侧的触发凹槽Ⅰ3-2、触发凹槽Ⅱ3-3不对称，除触发凹槽外的四段圆弧所对的圆心角均为25°，所述的四段圆弧沿圆周均匀分布，所述转锤3通过锤孔3-1安装在锤轴2上，板锤外侧两相邻转锤3或内侧两相邻转锤3相向转动会对物料产生挤压作用，网纹3-4可增大转锤3对物料的摩擦力，挤压效果好。

六角法兰面螺栓4与锤轴2的螺纹孔Ⅱ2-1通过螺纹配合，将六角法兰面螺栓4与锤轴2连接在一起。

锤轴2两端的螺纹孔Ⅱ2-1的深度及六角法兰面螺栓4的螺纹长度，应保证安装好六角法兰面螺栓4后，转锤3可绕锤轴2自由转动，即六角法兰面螺栓4的法兰面与方杆1-2侧面之间的距离，稍大于转锤3的轴线方向的长度。

U形护套5上设有通孔5-1，U形护套5安装在锤柄1的方杆1-2上，并通过固定螺钉7将U形护套5和锤柄1的方杆1-2连接在一起，U形护套5采用高铬合金制备，硬度大，耐磨性好，有效保护方杆1-2，使方杆1-2不易磨损失效。

转锤3截面呈圆环状的轴线长度为转锤3轴线总长度的70％，转锤3截面呈类四叶草状的两段轴线长度相等。

转锤3旋转时，板锤外侧(图2中左侧)两转锤3之间缝隙为5mm-10mm，内侧(图2中右侧)两转锤3之间缝隙为5mm-10mm，同一板锤中两缝隙相等；中间两转锤3之间缝隙为12mm-20mm，优选15mm-18mm。

转锤3采用高锰钢制备，耐磨性好，并兼具一定的强度和韧性。

锤轴2有4个，所述定位螺杆6有4个。

转锤3有8个，分布在方杆1-2的两侧。

六角法兰面螺栓4有8个，分别安装在锤轴2的两端。

固定螺钉7有2个，分别安装在方杆1-2的上、下平面，将U形护套5固定在方杆1-2上。

本发明工作过程中，板锤在破碎机工作腔内360°旋转，对物料进行打击破碎；同时转锤3自由转动，由于转锤3两端类四叶草的不平衡触发凹槽结构，在转锤3的转动惯性、物料的重力及冲击力、上部物料的压力及冲击力的作用下，外侧两相邻或内侧两相邻的转锤3会反向转动，转锤3对部分物料产生挤压作用，由于转锤3部分截面是类四叶草式结构，这种不平衡触发凹槽结构在物料冲击作用下会产生旋转的驱动力，板锤3同时兼具破碎打击及挤压的功能，出料细度小。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，而其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，都包含在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有打击和挤压双重功能的板锤，其特征在于：包括锤柄(1)、锤轴(2)、转锤(3)、六角法兰面螺栓(4)、U形护套(5)、定位螺杆(6)和固定螺钉(7)；

所述锤柄(1)包括套筒(1-1)、方杆(1-2)、轴孔(1-3)、螺纹孔Ⅰ(1-4)、螺纹孔Ⅱ(1-5)和键槽(1-6)，套筒(1-1)与方杆(1-2)通过焊接的方式连接在一起，方杆(1-2)上设有轴孔(1-3)、螺纹孔Ⅰ(1-4)和螺纹孔Ⅱ(1-5)，套筒(1-1)上设有键槽(1-6)；

所述定位螺杆(6)上部为螺纹，下部为定位杆，螺纹部分的内径大于定位杆的直径，定位螺杆(6)上端开有一字凹槽；

所述锤轴(2)两端内部设有螺纹孔Ⅲ(2-1)，锤轴(2)中间设有定位孔(2-2)，锤轴(2)与锤柄(1)的轴孔(1-3)通过过盈配合连接在一起，并用定位螺杆(6)通过定位孔(2-2)和螺纹孔Ⅱ(1-5)连接后定位，锤轴(2)的长度在锤柄(1)的方杆(1-2)两侧对称，靠近板锤外侧两锤轴(2)中心线距离为M，靠近板锤内侧两锤轴(2)中心线距离为M，板锤中间两锤轴(2)中心线距离为L，L大于M；

所述转锤(3)中间是锤孔(3-1)，转锤(3)垂直于轴线方向的截面中间呈圆环状，表面设有网纹(3-4)，转锤(3)两端垂直于轴线方向的截面呈类四叶草状，类四叶草的上下或左右对应两侧设有触发凹槽Ⅰ(3-2)和触发凹槽Ⅱ(3-3)，所述触发凹槽Ⅰ(3-2)和触发凹槽Ⅱ(3-3)不对称，除触发凹槽外的四段圆弧所对的圆心角均为25°，所述的四段圆弧沿圆周均匀分布，所述转锤(3)通过锤孔(3-1)安装在锤轴(2)上；

所述六角法兰面螺栓(4)与锤轴(2)的螺纹孔Ⅱ(2-1)通过螺纹配合，将六角法兰面螺栓(4)与锤轴(2)连接在一起；

所述锤轴(2)两端的螺纹孔Ⅱ(2-1)的深度及六角法兰面螺栓(4)的螺纹长度，应保证安装好六角法兰面螺栓(4)后，转锤(3)可绕锤轴(2)自由转动；

所述U形护套(5)上设有通孔(5-1)，U形护套(5)安装在锤柄(1)的方杆(1-2)上，并通过固定螺钉(7)将U形护套(5)和锤柄(1)的方杆(1-2)连接在一起。

2.根据权利要求1所述的具有打击和挤压双重功能的板锤，其特征在于：所述转锤(3)截面呈圆环状的轴线长度为转锤(3)轴线总长度的70％，转锤(3)截面呈类四叶草状的两段轴线长度相等。

3.根据权利要求1所述的具有打击和挤压双重功能的板锤，其特征在于：所述转锤(3)旋转时，板锤外侧转锤(3)之间缝隙为5mm-10mm，内侧转锤(3)之间缝隙为5mm-10mm，同一板锤中所述两缝隙相等，中间转锤(3)之间缝隙为12mm-20mm，优选15mm-18mm。

4.根据权利要求1所述的具有打击和挤压双重功能的板锤，其特征在于：所述锤轴(2)有4个，所述定位螺杆(6)有4个。

5.根据权利要求1所述的具有打击和挤压双重功能的板锤，其特征在于：所述转锤(3)有8个，分布在方杆(1-2)的两侧。

6.根据权利要求1所述的具有打击和挤压双重功能的板锤，其特征在于：所述六角法兰面螺栓(4)有8个，分别安装在锤轴(2)的两端。

7.根据权利要求1所述的具有打击和挤压双重功能的板锤，其特征在于：所述固定螺钉(7)有2个，分别安装在方杆(1-2)的上、下面，将U形护套(5)固定在方杆(1-2)上。

8.根据权利要求1所述的具有打击和挤压双重功能的板锤，其特征在于：所述套筒(1-1)、方杆(1-2)和锤轴(2)采用优质碳素结构钢或低合金高强度钢制备。

9.根据权利要求1所述的具有打击和挤压双重功能的板锤，其特征在于：所述转锤(3)采用高锰钢制备，所述U形护套(5)采用高铬合金制备。

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