CN112275401A - 物料破块装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种物料破块装置，该物料破块装置包括：破块部，被驱动伸入匣钵内并抵压物料从而进行破块处理；驱动部，与破块部相连接并且位于破块部的上方，用于驱动破块部朝向匣钵内伸缩移动；以及柔性连接部，连接破块部与驱动部，用于在破块部与物料相抵压时实现驱动部与破块部之间的柔性连接；当在窑炉中烧制完成的匣钵输送至破块设备中的预定位置上时，驱动部驱动破块部伸入匣钵内，由最初的接触物料逐步深入直至抵压物料从而实现破块压碎处理，使结块的物料还原成粉状；并且在破块部与结块的物料抵压时导致破块部发生位置偏移或倾斜等情况，通过柔性连接部实现自适应调整，避免驱动部和破块部造成损坏，提高了物料的破块效率。

Description

物料破块装置

技术领域

本发明属于窑炉生产线技术领域，具体地涉及一种用于对窑炉烧制完成的匣钵中的块体物料进行破块处理的物料破块装置。

背景技术

由于窑炉高温的特性，经由窑炉出来的石墨粉等粉状物料会随着高温烘干后产生凝结固化，在后续工段中凝结成块的物料无法满足生产需求，这种成块的物料直接进入后续工段的现象对于后续工段来说极大的限制了生产效率和产品良率。因此，需要专门将结块的物料破块压碎，使其还原成粉状。现有技术中，通常采用机械式的驱动结构驱动刀片对结块的物料进行破块压碎处理，导致破块处理过程中动力大小不可控，浪费能源；而且，机械机构中采用的铜螺母在使用过程中产生的磨损也会对物料品质产生不良影响。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种对窑炉中烧制完成的匣钵内的物料能够高效地进行破块处理使其还原成粉状的物料破块装置。

本发明提供了一种物料破块装置，应用在破块设备中，用于对输送来的匣钵内的物料进行破块处理使其还原成粉状，其特征在于，包括：破块部，被驱动伸入所述匣钵内并抵压所述物料从而进行破块处理；

驱动部，与所述破块部相连接并且位于所述破块部的上方，用于驱动所述破块部朝向所述匣钵内伸缩移动；以及

柔性连接部，连接所述破块部与所述驱动部，用于在所述破块部与所述物料相抵压时实现所述驱动部与所述破块部之间的柔性连接。

在本发明提供的物料破块装置中，还可以具有这样的特征，其中，所述破块部包括通过所述柔性连接部与所述驱动部相连接的第一安装板以及固定在所述第一安装板朝向所述匣钵的侧面上且具有预设形状的刀片组件。

在本发明提供的物料破块装置中，还可以具有这样的特征，其中，所述刀片组件为十字型刀片、米字型刀片、井字型刀片或栅格型刀片。

在本发明提供的物料破块装置中，还可以具有这样的特征，其中，所述驱动部包括具有活塞杆的液压缸以及与所述液压缸固定连接并且被所述活塞杆贯穿的第二安装板，

所述活塞杆与所述第一安装板之间通过所述柔性连接部进行连接，在所述刀片组件抵压所述物料内的块体时通过所述柔性连接部实现所述活塞杆与所述第一安装板之间的柔性连接。

在本发明提供的物料破块装置中，还可以具有这样的特征，其中，所述驱动部还包括固定在所述第二安装板上并且远离所述液压缸的的复数个导向机构，每个所述导向机构包括固定在所述第二安装板上的导向套以及与所述导向套滑动配合连接并且一端与所述第一安装板固定连接的导柱，所述导柱沿所述导向套滑动从而对所述刀片组件的移动进行导向。

在本发明提供的物料破块装置中，还可以具有这样的特征，其中，所述导向套朝向所述导柱的内壁上设置有预定尺寸的凹槽，所述凹槽被设置为从所述导向套的一端沿其轴方向延伸至另一端。

在本发明提供的物料破块装置中，还可以具有这样的特征，其中，所述导向机构还包括设置在所述导柱轴方向上的预定位置处并且用于与所述导向套的顶部相抵接以进行限位的限位缓冲件。

在本发明提供的物料破块装置中，还可以具有这样的特征，其中，所述柔性连接部包括连接所述活塞杆与所述第一安装板的万向活动接头，在所述刀片组件抵压所述物料内的块体时通过所述万向活动接头实现所述活塞杆与所述第一安装板之间的柔性连接。

在本发明提供的物料破块装置中，还可以具有这样的特征，其中，所述柔性连接部还包括套装在所述万向活动接头外部的弹性缓冲套，所述弹性缓冲套朝向所述第一安装板的一端与所述第一安装板相固定连接，在所述活塞杆带动所述第一安装板收缩时使所述弹性缓冲套的另一端与所述第二安装板相抵触从而对所述活塞杆的收缩移动进行缓冲与限位。

在本发明提供的物料破块装置中，还可以具有这样的特征，还包括：检测部，设置在任意一个所述导向机构上，所述检测部包括设置在对应的所述导柱上的上到位传感器和下到位传感器，通过检测对应设置于所述导柱上的检测块从而对所述驱动部的伸缩到位状态进行控制。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的物料破块装置，应用在破块设备中，当在窑炉中烧制完成的匣钵输送至破块设备中的预定位置上时，通过驱动部驱动破块部伸入匣钵内，破块部由最初的接触物料逐步深入直至抵压物料从而实现破块压碎处理，使结块的物料还原成粉状；在破块部与结块的物料抵压时导致破块部发生位置偏移或倾斜等情况，通过在驱动部与破块部之间设置柔性连接部实现柔性连接，避免驱动部和破块部造成损坏，提高了物料的破块效率；而且驱动部采用液压设计，破块压力在0-10MPA之间可调，节省了能耗，使得破坏更加便捷高效。

附图说明

图1是本发明的实施例中破块设备的主视图。

图2是本发明的实施例中物料破块装置的主视图。

图3是本发明的实施例中物料破块装置的侧视图。

图4是本发明的实施例中物料破块装置的俯视图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

<实施例>

如图1至4所示，本实施例公开了一种物料破块装置10，应用在图1所示的破块设备100中。破块设备100用于对窑炉内烧制完成的匣钵200中的物料进行破块处理，通俗来讲，由于装在匣钵200内的石墨粉等粉状物料在进行烧制过程中容易结块，不利于后续生产工序的自动化生产，因此，通过破块设备100能够对结块的物料进行破块处理，使其还原成为粉状，便于自动化生产。

如图1所示，破块设备100包括匣钵输送装置20、位于匣钵输送装置20下方的匣钵升降装置30以及位于匣钵输送装置20上方并且与匣钵升降装置30相对应设置的物料破块装置10。

在窑炉内烧制完成的匣钵200通过匣钵输送装置20进行水平输送使其被输送至预定位置上，然后通过匣钵升降装置30将匣钵200举升至预定高度上从而与物料破块装置10相对应，以便于进行破块处理操作，而物料破块装置10正是执行破块处理操作的具体装置，用于对输送来的匣钵200内的物料进行破块处理使其还原成粉状。另外，当匣钵200被执行完破块处理操作后，再由匣钵升降装置30带动其下降并转移至匣钵输送装置20上，然后进行进一步的水平输送操作，如输送至下一工位等。

物料破块装置10整体处于被匣钵输送装置20进行输送的匣钵200的上方，如图2至4所示，物料破块装置10包括：破块部11、驱动部12、检测部13以及柔性连接部14。

破块部11被驱动伸入匣钵200内并抵压物料从而进行破块处理。

驱动部12与破块部11相连接，并且位于破块部11的上方，用于驱动破块部11朝向匣钵200内伸缩移动，从而实现破块部11与物料的抵压或远离。

柔性连接部14连接在破块部11与驱动部12之间，用于在破块部11与匣钵200内的物料相抵压时实现破块部11与驱动部12之间的柔性连接，一方面便于进行破块处理，另一方面保护破块部11因抵压在块状的物料上而产生的倾斜对破块部11的结构本身以及驱动部12的结构的造成的损坏。

如图1和2所示，破块部11包括：第一安装板111和刀片组件112。

第一安装板111为具有一定厚度、长度和宽度的一块平面板，主要用于固定刀片组件112。具体地，刀片组件112固定在第一安装板111朝向匣钵200的侧面上，驱动部12通过第一安装板111的与匣钵200相背的侧面驱动第一安装板111朝向匣钵200移动从而带动刀片组件112伸入匣钵200内以进行物料破块处理。

在本实施例中，为了便于刀片组件112对匣钵200内的块状物料进行更好地破块处理，根据实际需求可以将刀片组件112设置为具有预设形状，具体可以是十字型刀片、井字型刀片、米字型刀片或栅格型刀片等任何形状，根据物料的结块大小及数量等情况来设置刀片组件112的形状以达到与物料之间更充分地接触，从而提高破块效率。在图1至3所示的结构中，刀片组件112为十字型刀片，能够对较大的块体进行破块处理。

如图1和2所示，驱动部12包括：液压缸121、第二安装板122以及复数个导向机构123。

液压缸121作为破块部11的动力来源，液压缸121具有活塞杆121a，通过活塞杆的伸缩移动实现驱动驱动部11相对于匣钵200的升降移动。

第二安装板122与第一安装板111的结构与形状类似，并且第二安装板122位于第一安装板111的正上方，用于固定液压缸121，具体地，液压缸121固定在第二安装板122与第一安装板111相背的顶面上，并且活塞杆121a可移动地贯穿第二安装板122后与第一安装板111相连接，从而带动第一安装板111以及其上固定的刀片组件112同步升降移动。这里，活塞杆121a与第一安装板111之间并非刚性的固定连接，而是通过柔性连接部14实现柔性连接，具体为在刀片组件112抵压物料内的块体时实现活塞杆121a与第一安装板111之间的自适应位置与倾斜度调整，避免对刀片组件112、第一安装板111以及活塞杆121a造成损坏。

复数个导向机构123固定在第二安装板122上，并且远离液压缸121设置，用于对破块部11整体的升降移动进行导向。在本实施例中，如图1和2所示，导向机构123的数量为四个，分别设置在以液压缸121为中心的对称位置上，并且所有的导向机构123的结构与功能完全相同，仅在第二安装板122上的设置位置不同，因此，这里仅对其中一个导向机构123进行详细说明。

如图2和3所示，导向机构123包括：导向套123a和导柱123b。

导向套123a为具有滑槽且以一定长度设置的中空套筒，其固定在第二安装板122的对应位置上。导柱123b穿过导向套123a并且与其滑动配合连接，即在活塞杆121a伸缩时的动力作用带动下，导柱123b能够相对导向套123a轴向移动；并且，导柱123b由导向套123a中伸出并靠近第一安装板111的一端与第一安装板111相固定连接，从而在导柱123b沿导向套123a轴向来回移动时对刀片组件112的移动进行导向。

在刀片组件112对物料进行破块处理的过程中，由于是将块状的物料压碎使其还原成为粉状，这过程中势必会产生粉尘，而当粉尘进入导向套123a与导柱123b之间时，很容易导致导柱123b被抱死而无法移动；因此，为了便于将破块处理过程中产生的粉尘排出并保证导柱123b能够顺畅地沿导向套123a进行轴向移动，在导向套123a朝向导柱123b的内壁上设置有预定尺寸的凹槽，并且该凹槽被设置为从导向套123a的上端沿其轴方向延伸至下端，形成开放的排出空间，使粉尘由该凹槽内排出，避免导柱123b被抱死的情况发生。

另外，通过刀片组件112伸入匣钵200内对物料进行压碎破块处理，由于匣钵200的尺寸大小有限，不能保证刀片组件112完全依据活塞杆121a的伸缩移动行程进行移动控制；因此，通过在任意的导向机构123的导柱123b上安装检测部13来实现对活塞杆121a的移动行程的控制。

具体为，如图2和3所示，检测部13包括上到位传感器131和下到位传感器132。

当活塞杆121a处于收缩到位状态时，该收缩到位状态可以为活塞杆121a自身的收缩到位状态，也可以为活塞杆121a收缩至使刀片组件112与匣钵200脱离即可，在导柱123b轴方向的预定位置上设置有上到位检测块，上到位传感器131设置在与上到位检测块对应的位置处，用于在活塞杆121a收缩到位时根据感应到的上到位检测块的位置来判断活塞杆121a为收缩到位状态，从而停止收缩。

当活塞杆121a处于伸出到位状态时，该伸出到位状态下的伸出长度根据匣钵200的深度相匹配，在导柱123b轴方向的预定位置上设置有下到位检测块，下到位传感器132设置在与下到位检测块对应的位置处，用于在活塞杆121a伸出到位时根据感应到的下到位检测块的位置来判断活塞杆121a为伸出到位状态，从而停止伸出。

在本是实施例中，上到位检测块和下到位检测块都设置在导柱123b的位于所述导向套123a上方的轴向区域内，并且上到位传感器131和对应的上到位检测块位于下到位传感器132和对应的下到位检测块的正上方，总的来说，实现对伸缩杆121a的伸缩行程(也就是伸缩到位状态)进行控制。

如图1和2所示，柔性连接部14包括：万向活动接头141、弹性缓冲套142以及防尘保护套143。

万向活动接头141的一端与活塞杆121a相固定连接，另一端与第一安装板111的中心位置处相固定连接，在刀片组件112抵压物料内的块体时，通过万向活动接头141自身产生的对应方向上的转动量来适应因块体导致的刀片组件112以及第一安装板111的位置偏移量和倾斜量，其次，在复数个导向机构123的固定作用配合下，使刀片组件112能够对物料的块体进行破块压碎。

在上述的检测部13中，上到位传感器131与上到位检测块以及下到位传感器132与下到位检测块可以采用成对设置的光电开关实现感应检测，即通过光电开关的方式实现对活塞杆121a的伸缩控制。为了避免因光电开关失效而导致活塞杆121a的伸缩控制失效，增加设置了机械式的限位缓冲结构来确保伸缩控制的精准限位。具体为，

导向机构123还包括设置在导柱123b轴方向上的预定位置处的限位缓冲件123c，限位缓冲件123c为套设在导柱123b上并由聚氨酯材料制成的弹性套并且位于导向套123a的上方，在导柱123b沿导向套123a向下移动时，通过限位缓冲件123c与导向套123a的顶部相抵接来实现对活塞杆121a的伸出长度的限制，也就是实现对刀片组件112伸入匣钵200内的深度限制，避免对匣钵200造成损坏。弹性缓冲套142套装在万向活动接头141的外部，其为聚氨酯材料制成的软性结构，并且弹性缓冲套142朝向第一安装板111的一端与第一安装板111相固定连接；这样，在活塞杆121a缩回时，带动第一安装板111和刀片组件112同步上升，当活塞杆121a缩回到位时，使弹性缓冲套142的另一端与第二安装板122相抵触，一方面实现对万向活动接头141的保护，另一方面实现对活塞杆121a的收缩移动进行缓冲与限位。

当限位缓冲件123c向下移动至抵触导向套123a的顶部时，下到位传感器132也正好能够感应到对应的下到位检测块。而且，当弹性缓冲套142向上移动至抵触第二安装板122时，上到位传感器131也正好能够感应到对应的上到位检测块，实现光电控制限位与机械式限位双重保证。

进一步，为了避免破块过程中产生的粉尘导致万向活动接头141产生抱死情况，在弹性缓冲套142的外部进一步套设有防尘保护套143，用来对万向活动接头141进行更好的防尘保护。

为了实现对活塞杆121a的伸出到位以及缩回到位位置的更精确控制，防止上述限位缓冲件123c和弹性缓冲套142的限位精度差、甚至失效的情况发生，在复数个导向机构123中的任意一个导向机构123上设置了检测部13，通过检测部13对活塞杆121a的伸出到位和缩回到位进行检测判断。

基于上述结构，物料破块装置10进行破块处理过程如下：

油缸供油使活塞杆121a伸出，带动第一安装板111和刀片组件112朝向匣钵200伸入，在活塞杆121a伸出过程中同时带动所有导向机构123的导柱123b沿着导向套123a移动从而对刀片组件112的伸入方向进行导向，而且，刀片组件112在伸入过程中逐步接触物料并抵压块状的物料从而对块状物料进行破块处理，刀片组件112与物料的接触面积越大，物料将会被破块越充分；随着活塞杆121a的不断伸伸出，当限位缓冲件123c向下移动至抵触导向套123a的顶部时或者下到位传感器132检测到对应的下到位检测块时，控制活塞杆121a停止伸出。同理，活塞杆121a缩回时带动刀片组件112向上移动而逐步从匣钵200中脱离。

通过以上破块处理过程，保证因窑炉烧制过程导致结块的粉状物料能够自动化进行破块处理，使其快速还原成粉末状，保证后续工段的良品率，相较于之前采用机械破块的方式，能够对破块过程实现精准控制，极大地提升了破块效率以及整体生产效率。

其次，在上述结构中，驱动部采用液压设计，并且使破块压力在0-10MPA之间可调，与原有的机械式升降驱动结构相比，节省了能耗，扩展了压力范围，避免了机械式升降结构中的铜螺母的磨损对物料品质产生的不良影响，延长了驱动部的使用寿命，使得破块更加便捷高效。

再次，在采用光电开关控制方式进行限位的检测部的基础上，增加了限位缓冲件和弹性缓冲套构成的机械式限位，确保在所有的光电开关均失效的前提下，依然能够进行限位，保证匣钵的安全；而且采用缓冲设计，避免硬接触，保证了所有装置的安全和使用寿命。

进一步，为了提高电气控制方式的准确性，还可以将升降限位的电器控制由光电传感器改成金属接近传感器，即上到位传感器和下到位传感器都采用接近传感器，此时对应的上到位检测块和下到位检测块分别为固定在导柱上的金属块，通过采用接近传感器进行感应，解决了粉尘对光电传感器的影响问题，确保接近传感器能够精准感应到对应的检测块并实现升降限位，大大提高准确率。

最后，将原来的法兰联接改为万向活接设计，把钢性联接改成万向活接联接，避免了机构硬摩擦，保护了液压缸的安全和使用寿命。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物料破块装置，应用在破块设备中，用于对输送来的匣钵内的物料进行破块处理使其还原成粉状，其特征在于，包括：

破块部，被驱动伸入所述匣钵内并抵压所述物料从而进行破块处理；

驱动部，与所述破块部相连接并且位于所述破块部的上方，用于驱动所述破块部朝向所述匣钵内伸缩移动；以及

柔性连接部，连接所述破块部与所述驱动部，用于在所述破块部与所述物料相抵压时实现所述驱动部与所述破块部之间的柔性连接。

2.根据权利要求1所述的物料破块装置，其特征在于：

所述破块部包括通过所述柔性连接部与所述驱动部相连接的第一安装板以及固定在所述第一安装板朝向所述匣钵的侧面上且具有预设形状的刀片组件。

3.根据权利要求2所述的物料破块装置，其特征在于：

所述刀片组件为十字型刀片、米字型刀片、井字型刀片或栅格型刀片。

4.根据权利要求2所述的物料破块装置，其特征在于：

所述驱动部包括具有活塞杆的液压缸以及与所述液压缸固定连接并且被所述活塞杆贯穿的第二安装板，

所述活塞杆与所述第一安装板之间通过所述柔性连接部进行连接，在所述刀片组件抵压所述物料内的块体时通过所述柔性连接部实现所述活塞杆与所述第一安装板之间的柔性连接。

5.根据权利要求4所述的物料破块装置，其特征在于：

所述驱动部还包括固定在所述第二安装板上并且远离所述液压缸的的复数个导向机构，每个所述导向机构包括固定在所述第二安装板上的导向套以及与所述导向套滑动配合连接并且一端与所述第一安装板固定连接的导柱，所述导柱沿所述导向套滑动从而对所述刀片组件的移动进行导向。

6.根据权利要求5所述的物料破块装置，其特征在于：

所述导向套朝向所述导柱的内壁上设置有预定尺寸的凹槽，所述凹槽被设置为从所述导向套的一端沿其轴方向延伸至另一端。

7.根据权利要求5所述的物料破块装置，其特征在于：

所述导向机构还包括设置在所述导柱轴方向上的预定位置处并且用于与所述导向套的顶部相抵接以进行限位的限位缓冲件。

8.根据权利要求4所述的物料破块装置，其特征在于：

所述柔性连接部包括连接所述活塞杆与所述第一安装板的万向活动接头，在所述刀片组件抵压所述物料内的块体时通过所述万向活动接头实现所述活塞杆与所述第一安装板之间的柔性连接。

9.根据权利要求8所述的物料破块装置，其特征在于：

所述柔性连接部还包括套装在所述万向活动接头外部的弹性缓冲套，所述弹性缓冲套朝向所述第一安装板的一端与所述第一安装板相固定连接，在所述活塞杆带动所述第一安装板收缩时使所述弹性缓冲套的另一端与所述第二安装板相抵触从而对所述活塞杆的收缩移动进行缓冲与限位。

10.根据权利要求5所述的物料破块装置，其特征在于，还包括：

检测部，设置在任意一个所述导向机构上，所述检测部包括设置在对应的所述导柱上的上到位传感器和下到位传感器，通过检测对应设置于所述导柱上的检测块从而对所述驱动部的伸缩到位状态进行控制。

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