CN1165378C - 滚筒破碎机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的滚筒破碎机能使任何形状、大小的原料都不能阻止旋转，还能诱导投入的原料使该原料移动到自动破碎的区域。当将原料投入料斗(19)内时，夹持在破碎齿(10)之间的小粒径原料MS搭载在破碎空间(15)两侧的转子上由于转子的旋转而被移送。小粒径原料MS被压缩齿(13)压到对侧转子的压缩齿(13)上或切削齿(12)上引起压缩破碎。当小粒径原料MS塞满破碎空间(15)而停留在其内时，双方的切削齿(12)可对小粒径原料进行切削，作出间隙使小粒径原料落下。对于异形原料MB等，第一转子(2)和第二转子(3)两方的破碎齿(10)能在破碎空间(15)的两侧起同样的作用，使原料接近两个转子的中间部成为被破碎齿(10)挟持的姿态，由于这些破碎齿而被破碎，或者由于斜楔的作用而被切断。

Description

滚筒破碎机
技术领域
本发明涉及将混凝土、沥青、天然石破碎成为规定大块用的滚筒破碎机。更详细点说，涉及道路、混凝土构筑物等修补、重建等时排出的混凝土、沥青等废材回收用的破碎，或将天然石破碎成为规定大块用的滚筒破碎机。
背景技术
从建筑物重建和道路修补工程来的混凝土、沥青的废材多半作为产业废弃物排出，这些废弃物从来的处理方法都是用来填平洼地，但填平处理场也造成不少破坏环境等的问题，所以希望回收利用这些废材。为了打算再利用，近年来开发用旋转的旋转齿来破碎的破碎机(如日本专利特开平5-309282号公报等)以资将混凝土等废材破碎成为规定的大块。
本发明的发明人等也曾提出设有旋转的旋转齿的滚筒破碎机(如特开平11-319596号公报、特愿平11-143936号)。
但混凝土的废材，大小和厚度都不规则。即使将这些废材投入破碎机中，只有适宜大小的块能进入，而在破碎时还会在旋转的转子之间的间隙内卡住，致使转子不能旋转。另外，破碎齿会被投入的混凝土片磨耗，设在转子外周的破碎齿会剧烈损耗，因此不得不更换转子本体，或者加厚焊接，成为费用上升的原因。
这些破碎齿都是在圆筒状转子本体的外周上配置的单一功能的破碎齿，这也是造成原料堵塞的原因。由于只有同一形状、同一功能的破碎齿排列在一起，例如在原料形状接近大球的场合，破碎齿就不能咬入原料只能空转。本发明是有鉴于这些问题而发明的，可以达到下列目的：
本发明的目的是要提供一种滚筒破碎机，它能使任何形状、大小的原料都不能阻止旋转。
本发明另一个目的是要提供一种滚筒破碎机，它能诱导投入的原料使该原料移动到自动破碎的区域。
本发明还有一个目的是要提供一种滚筒破碎机，它能用截然不同的功能破碎原料。
本发明再有一个目的是要提供一种设有固定机构的滚筒破碎机，它能牢固地将破碎齿固定在转子本体上。
发明内容
本发明的第一方案为一在旋转驱动的转子外周上设有多种用来破碎被破碎物的粉碎齿的滚筒破碎机，该滚筒破碎机具有：圆筒状的转子本体，作为用于在上述转子本体上固定下述破碎齿的朝半径方向开设的穴的破碎齿固定穴，被插入固定在上述破碎齿固定穴中，以一体部件制成配置在上述转子本体的外周、在旋转方向上成角度排列的、具有朝旋转方向形成角度的连续的两个楔形面、主要用斜楔的作用来破碎被破碎物的多个破碎齿，配置在上述转子本体的外周、具有平面部、主要用压缩作用来破碎被破碎物的多个压缩齿，和配置在上述转子本体的外周、具有切削刃、主要用切削来破碎被破碎物的多个切削齿；所说破碎齿、所说压缩齿、和所说切削齿在径向上以不同的高度离开所说转子本体的外周面。
所说位置较低的破碎齿主要包括：用切断破碎、用弯曲破碎、压缩破碎、用切削破碎的各种齿。但在设有多个转子本体的滚筒破碎机的场合，所说转子本体上部的开放最好只是向一方开放。
本发明的滚筒破碎机具有：在所说破碎齿固定穴的侧壁与所说破碎齿插入部之间配置的破碎齿安装栓，和使所说破碎齿安装栓固定不动的安装栓固定件。
本发明的滚筒破碎机具有：为了与所说安装栓固定件接合而形成在所说破碎齿固定穴上的接合部，和通过拧入所说安装栓固定件中、使所说安装栓固定件与所说破碎齿安装栓固定成一体的螺栓。
附图说明
图1为本发明适用的设有两个转子的滚筒破碎机的平面图。
图2为图1中沿II-II线切开的剖面图。
图3为图1中沿III-III线切开的剖面图。
图4为示出破碎齿10的形状的图，图4(a)为平面图，图4(b)为正面图，图4(c)为左侧面图。
图5(a)为示出破碎齿上负载的破碎抗力及其分力以及其反作用力的向量图，图5(b)为示出从横向施加在破碎齿上的力及其反作用力的向量图。
图6为示出破碎齿另一种安装的构造的剖面图。
图7为示出由于异形原料与小粒径原料相互作用被破碎过程的例子的剖面图。
图8为示出大块原料的破碎过程的例子的剖面图。
图9为示出大到能覆盖第一转子和第二转子的板原料的破碎过程的剖面图。
图10为示出一伙小块原料的破碎过程的剖面图。
图11为说明本发明的滚筒破碎机采用现有构造的料斗操作的剖面图。
具体实施方式
实施例1
现在按照附图说明本发明的实施例1。图1为本发明适用的设有两个转子的滚筒破碎机的平面图。图2和图3分别为图1中沿II-II线和III-III线切开的剖面图。在滚筒破碎机1上配置着第一转子2和第二转子3。第一转子2的驱动轴4(参照图2)和第二转子3的驱动轴(图上未示出)互相平行。第一转子2和第二转子3实质上具有同一构造，但由于破碎齿互相交错，两根驱动轴在轴线方向上的位相配置不同。
下面说明第一转子2的构造。驱动轴4由作为旋转驱动手段的电动机或油压马达(图上未示出)等连结驱动。在驱动轴4的外周上，由于楔5的介入使第一转子本体6固定地连结着。在第一转子本体6的外周面7上以等角度间隔而突出地配置着三种齿即破碎齿10、压缩齿11和切削齿12。
破碎齿10主要用斜楔作用咬入大块破碎原料来使它破碎。破碎齿10如图3所示以等角度间隔配置在第一转子本体6的外周上，在本例中为四个，用后述方法固定在第一转子本体6上。破碎齿10在本例使用的三种齿中为在半径方向上从第一转子本体6的外周面7上突出最多的齿。压缩齿11主要用压缩来破碎原料，还具有支援原料被咬入的破碎功能，即被配置在驱动轴4的轴线方向上，具有支援破碎齿10的咬入原料的功能。
压缩齿11用焊接固定在第一转子本体6的外周面7上。压缩齿11大致成正方体，主要由压缩原料的平面部18和与平面成约45°的角部13组成。压缩齿11如图3所示以等角度间隔配置在第一转子本体6的外周上的破碎齿10之间，在本例中为四个。切削齿12用来只是对原料作少量切削。
在切削齿12的外周上形成锯齿状的凹凸(切削刃)14。由于投入到滚筒破碎机内原料的形状，破碎齿10和压缩齿11没有接触和破碎过的原料便被留在破碎室8内，对于这样的原料便可用切削齿12的凹凸作少量的切削，使该原料最终能被破碎齿10或压缩齿11接触和破碎。
切削齿12用焊接固定在第一转子本体6的外周面7上。在本例中以等角度间隔配置的切削齿12共为八个(参照图2)。破碎齿10、压缩齿11和切削齿12三种齿在第一转子本体的外周面7上的高度如分别为h1(破碎齿10)、h2(压缩齿11)和h3(切削齿12)，那么应有h1＞h2＞h3的关系。
这些破碎齿当与投入高而大的破碎室8内的原料接触时，原料被破碎的概率很高。第二转子3上的各破碎齿的配置与第一转子2相同，但第二转子3与第一转子2在对向的轴线位置上的配置互不一致，即在第一转子2的破碎齿10和压缩齿11配置的位置上，第二转子3与它相对的位置上配置的是切削齿12。
而在第一转子2配置切削齿12的位置上，第二转子3与它相对的位置上配置的是破碎齿10和压缩齿11。从而，在第一转子2与第二转子3之间的空间成为破碎空间15，在平面上看去形成曲折的形状(参照图1)。另外，破碎空间15为第一转子2的驱动轴4与第二转子3的驱动轴之间的间隔，能用间隔调整机构(图上未示出)调节。
在破碎室8的上部外周上配置着料斗19，料斗19如后所述系将原料积极诱导到第一转子2和第二转子3之间的中间部即破碎空间15内但并非必要。换句话说，在破碎室8的上部可不配置像料斗等那样将原料导引到破碎空间15内的手段，没有必要如后述那样配置。
在第一转子2和第二转子3的两侧，与破碎齿10的高度h1和切削齿12的高度h3对应的间隙上配置着均一的、制成凹凸形状的固定齿16、17。固定齿16的作用是，当原料塞满发生过负荷致使第一转子2逆转时可以破碎第一转子2和固定齿16之间的原料。同样，固定齿17的作用是，当原料塞满发生过负荷致使第二转子3逆转时可以破碎第二转子3和固定齿17之间的原料。
破碎齿10及其固定机构
图4(a)、(b)、(c)示出破碎齿的形状。图4(a)为平面图，图4(b)为正面图，图4(c)为左侧面图。破碎齿10安装固定在第一转子本体6上时，从第一转子6的外周面7上露出的露出部23被制成异常的形状。破碎齿10的楔面20被制成钝角的楔角α。
楔角α由于斜楔作用咬入原料内而将它破碎，但破碎齿10安装固定在第一转子本体6上时，楔面20的顶部21与半径方向成为切削刃角β的负角(见图3)。从而，当破碎齿10以楔角α咬入原料而将它破碎时，外观上的楔角α成为锐角起破碎作用。
楔面20主要在正转(这里意为破碎方向)时与原料接触，主要由于斜楔作用(咬入原料内)而将原料破碎、粉碎。楔面20的里面形成与楔面20大略成45°角的倒角部22。而在露出部23的下部两侧形成成为一体的裙带部24，裙带部24的里面为圆筒面25，圆筒面25形成与第一转子本体6的外周面7密切贴合的曲率。
在楔面20的背面上形成一个长方体状的凹部作为栓的安装用穴26，这个栓的安装用穴26是为固定后面要讲的破碎齿安装栓35用的。在露出部23的下部形成成为一体的大致成长方体状的插入部27，在插入部27的前方位置上形成接合凹部28，供插入到第一转子本体6内时接合之用。
破碎齿10的插入部27插入到在第一转子本体6上形成的破碎齿固定穴30内(见图3)而被固定。破碎齿固定穴30的一个侧面形成对另一侧面倾斜的倾斜面31。在破碎齿固定穴30的倾斜面31对面的另一侧面上形成凸部32。当破碎齿10的插入部27插入到破碎齿固定穴30内时，接合凹部28插入到凸部32上与它接合。
在破碎齿固定穴30内，破碎齿安装栓35被插入到破碎齿10的插入部27与倾斜面31之间的间隙内。破碎齿安装栓35具有L字的形状，其前端较细，带有斜度。从而，当将破碎齿安装栓35压入到插入部27与破碎齿固定穴30的倾斜面31之间时，破碎齿10便可固定在破碎齿固定穴30内。
破碎齿安装栓35上端的柄部36与第一转子本体6的外周面7贴合。在柄部36上则有螺孔37供拧入螺栓等以便用冶金用具将破碎齿安装栓35从破碎齿固定穴30内拔出。因为螺孔37通常并不使用，所以在拧入螺栓时须无润滑油剩余积炭进入其内。
但在没有使用拉拔用螺栓的情况下，用凿子等打击破碎齿安装栓35上的与螺孔37成横向的柄部36与第一转子本体6的外周面7之间的缝隙也有可能将安装栓取出，在这种场合下螺孔就没有必要。破碎齿安装栓35的上部外周被安装栓固定件40压住，而安装栓固定件40的前端插入在安装栓安装用穴26内，安装栓固定件40和破碎齿10两者都被焊接部39固定下来。
破碎齿10的破碎抗力
如图5所示，作用在楔面20上的破碎抗力F由于第一转子本体6的旋转，一般不是在破碎齿10的切线方向而是在与该方向成一角度的倾斜方向上起作用。在破碎齿10上作用的破碎抗力F可分解为：主分力Fv(破碎方向的分力)关系到滚筒破碎机1的驱动转矩和驱动动力。背分力Fp不消耗动力但能使原料或破碎齿10破碎或变形。如前所述，主分力Fv之大小随楔角α变小时而变小，随破碎速度高而变小。背分力Fp之大小具有随楔角α小而变小的倾向。
由破碎抗力F造成的力矩概略地由在两个点上方向相反的反作用力R1、R2支承着。那就是：反作用力R1作用在破碎齿10背面的破碎齿安装栓的最外周部上，另一个反作用力R2作用在破碎齿10的接合凹部28和破碎齿固定穴30的凸部32的接合部上。
破碎抗力F的反作用由于是在离开破碎抗力F较远的两个场所支承着，因此比在破碎齿10的外周面7上用焊接安装的场合等安装牢固度来得大。另外例如当原料被夹持在两个破碎齿10之间如图5所示那样受到来自侧面的破碎抗力Fs的负荷时，由于有保持间隔的反作用力R3、R4支承着，因此对来自侧面的抗力也能确保安装的牢固度。
操作
现在概略说明上述滚筒破碎机破碎原料M的作用。图11为说明在本发明的滚筒破碎机中采用现有构造的料斗操作的剖面图。假定把便宜的投入原料中粒径较小的小粒径(包括异形或板状)原料称为小块原料MS，把大型板状的板原料称为MP。在料斗50中，为了将原料诱导到第一转子2和第二转子3之间，将下部51制成漏斗状，原料就将在漏斗内被挤压。
从而板原料MP将在料斗50的下部被挂起致使原料不能再被供给。而本发明的料斗19是在破碎室8的上部设置的，没有导引原料的部分，完全敞开。为此用下列例子示出破碎是如何进行的。图7为剖面图示出在大型异形原料MB和小粒径原料MS的相互作用下进行破碎过程的例子。当将原料投入料斗19内时，由于在破碎室的上部没有导引原料的部分，原料可随机全面投入到破碎室8内。由于破碎齿10之间有空间，小粒径原料MS被挟持在这空间内而搭载在第一转子2和第二转子3的外周面上(参照图7)。搭载的小粒径原料MS由于破碎空间15两侧的两个转子的旋转而被送走。
第一转子2和第二转子3以相反的方向旋转，小粒径原料MS被压缩齿13压到对侧转子的压缩齿13上或切削齿12上引起压缩破碎。当小粒径原料MS塞满破碎空间15而停留在其内时，双方的切削齿12可对小粒径原料进行切削，作出间隙使小粒径原料MS落下，便可解除拥塞。
对于大型异形材料MB，由于破碎齿10具有很大的直径，因此可被其楔面20接受向破碎空间15侧移送，即能够在没有用料斗等向第一转子2和第二转子3的中间部导引的条件下接近破碎空间15。从而，即使是大型异形材料MB也可如图7所示那样的姿态被夹持在第一转子2和第二转子3的破碎齿之间，由于这些齿，因此可在破碎空间15内移动时被破碎，或者由于斜楔的作用而被切断。
图8所示为最大级大块原料被破碎的情况。当大块原料MM被投入料斗19内时，主要由第一转子2和第二转子3支持和接受大块原料MM。破碎齿10的前端以其斜楔的作用反复咬入大块原料MM，致使它略微被割开或切削逐渐变成小直径。
图9所示为前述板原料MP覆盖在第一转子2和第二转子3上时被破碎的过程。由于在第一转子2和第二转子3的破碎齿10之间还夹持着小块原料MS，因此在转子旋转时能将板原料MP往上顶使它举起，成为容易被送进到第一转子2和第二转子3之间的破碎空间15内被破碎的姿态。图10的剖面图示出一伙小块原料MS被破碎的过程，由第一转子2和第二转子3将小块原料MS夹持在破碎齿10之间使它们互相接触共同进行破碎。
另外，当破碎抗力大以致超过驱动第一转子2和第二转子3的原动机负载限度时，可使原动机反转，从而使第一转子2和第二转子3反转。还有，本发明的滚筒破碎机具有能使一个转子正转，另一个转子反转的功能，因此能够容易地改变咬入原料的方向。
实施例2
图6为示出破碎齿及其安装构造的剖面图。在破碎齿固定穴30的侧面上制出固定件接合穴41，将安装栓固定件42的一端插入其内。破碎齿10的插入部27与倾斜面31之间的间隙由破碎齿安装栓43插入。破碎齿安装栓43呈L形，前端较细具有斜度，从而将破碎齿安装43压入到插入部27与破碎齿固定穴30的倾斜面31之间，便可使破碎齿10固定在破碎齿固定穴30内。
破碎齿安装栓43上端的柄部45贴合在第一转子本体6的外周面7上。从柄部45的上面沿固定件42的方向制有螺孔，其内拧入螺栓44，这样，安装栓固定件42便可与破碎齿安装栓43固定成为一体。由于用螺纹结合，因此容易解脱。
其他实施例
上述实施例的滚筒破碎机为具有第一转子2和第二转子3的双轴型式。单轴、固定齿和单轴破碎、单轴和反拨板，三轴、四轴等型式当然也可适用。另外在上述实施例中，在第一转子本体6的外周面7上配置着三种齿即破碎齿10、压缩齿11和切削齿12。但只是配置破碎齿10和压缩齿11、或破碎齿10和切削齿12也是可以的。
本发明的效果
以上详述了本发明的滚筒破碎机，能够用来破碎任何一种形状的原料。另外在多种破碎齿中，主要用来破碎的破碎齿由于其反作用力离开其受力点的位置合适，安装牢固度高。

Claims (3)

1.一种滚筒破碎机，在旋转驱动的转子外周上设有多种用来破碎被破碎物的粉碎齿，其特征为，该滚筒破碎机具有：
圆筒状的转子本体，
作为用于在上述转子本体上固定下述破碎齿的朝半径方向开设的穴的破碎齿固定穴，
被插入固定在上述破碎齿固定穴中，以一体部件制成配置在上述转子本体的外周、在旋转方向上成角度排列的、具有朝旋转方向形成角度的连续的两个楔形面、主要用斜楔的作用来破碎被破碎物的多个破碎齿，
配置在上述转子本体的外周、具有平面部、主要用压缩作用来破碎被破碎物的多个压缩齿，和
配置在上述转子本体的外周、具有切削刃、主要用切削来破碎被破碎物的多个切削齿；
所说破碎齿、所说压缩齿和所说切削齿在径向上以不同高度离开所说转子本体的外周面。
2.如权利要求1所述的滚筒破碎机，该滚筒破碎机具有：
在所说破碎齿固定穴的侧壁与所说破碎齿插入部之间配置的破碎齿安装栓，和
使所说破碎齿安装栓固定不动的安装栓固定件。
3.如权利要求2所述的滚筒破碎机，其特征为，该滚筒破碎机具有：
为了与所说安装栓固定件接合而形成在所说破碎齿固定穴上的接合部，和
通过拧入所说安装栓固定件中、使所说安装栓固定件与所说破碎齿安装栓固定成一体的螺栓。
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