CN117101768A - 一种在线调整分区标准的矿石破碎装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线调整分区标准的矿石破碎装置，包括依次连通的给料机构、分料斗以及破碎装置；破碎装置包括机架以及固定安装于机架上的壳体，破碎装置内可转动地安装有两对破碎对辊，破碎对辊包括辊轴以及固定安装于辊轴外周的辊本体，辊轴传动连接动力单元；破碎装置还包括破碎辊调节单元，且破碎辊调节单元与辊本体联结；分料斗内可转动地安装有倾斜导引单元，且倾斜导引单元设置有筛孔；破碎对辊的一端为大号区段，另一端为小号区段；倾斜导引单元的筛孔的尺寸可调节；倾斜导引单元的倾斜角度可调，且破碎对辊能够纵向移动；初始时，小号区段和大号区段的长度相同，且倾斜导引单元的最低点与小号区段和大号区段的分界线平齐。

Description

一种在线调整分区标准的矿石破碎装置

技术领域

本发明涉及一种矿石破碎机械，尤其涉及一种在线调整分区标准的矿石破碎装置。

背景技术

破碎物料是冶金、矿山、建材、化工、电力等行业中广泛使用的一种工艺，每年对大量的原材料和再利用废料进行破碎和处理。随着矿山生产需求的不断增长，矿石破碎机的技术也随着时间突飞猛进。而破碎对辊式的破碎机械是工程实践中主流的矿石破碎装置

目前，为了提高矿石破碎的效率，矿石破碎机械往大型化发展。通过为破碎装置设置多个破碎对辊，并在入料过程中将矿石原料分散到各个破碎对辊处，极大地提升了矿石破碎效率。并且，通过配置辊缝调节机构，能够较好地适应不同尺寸的原矿的破碎。

然而，原矿石的粒径差异较大，仅靠辊缝调节单元来改变破碎对辊的辊缝难以兼顾原矿石粒径的差异性，难以取得良好的破碎效果。例如，体积过小的矿石有可能接触不好破碎辊上的破碎凸筋而降低对其的破碎效果；体积过大的矿石对于破碎辊上的破碎凸筋的应力过大而影响的其使用寿命。

并且，由于矿石破碎的特殊性，现有技术中缺乏根据矿石外观尺寸的在线分区调整功能，难以根据矿石外形尺寸的实际变化情况，快速进行响应，对矿石破碎装置整体工作状态进行针对性的定量化调节。

因此，研究一种在线调整分区标准的矿石破碎装置，成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：

一种在线调整分区标准的矿石破碎装置，包括依次连通的给料机构、分料斗以及破碎装置；其中，矿石原料由给料机构输送至分料斗，矿石原料经过分料斗导引至破碎装置内不同的位置；

破碎装置包括机架以及固定安装于机架上的壳体，破碎装置内可转动地安装有两对破碎对辊，破碎对辊包括辊轴以及固定安装于辊轴外周的辊本体，辊轴传动连接动力单元；

破碎装置还包括破碎辊调节单元，且破碎辊调节单元与辊本体联结；

分料斗内可转动地安装有倾斜导引单元，且倾斜导引单元设置有筛孔，倾斜导引单元的背面安装有支撑调节结构；

破碎对辊的一端为大号区段，另一端为小号区段；

其中，倾斜导引单元的筛孔的尺寸可调节；以及，倾斜导引单元的倾斜角度可调，且破碎对辊能够纵向移动；

并且，初始时，小号区段和大号区段的长度相同，且倾斜导引单元的最低点与小号区段和大号区段的分界线平齐。

进一步的，动力单元包括第一支承式轴承、齿轮箱、电机以及第二支承式轴承，辊本体的两端均由壳体内贯穿而出，且第一支承式轴承、齿轮箱、电机安装于辊轴的一端，第二支承式轴承安装于辊轴的另一端，动力单元安装于机架上。

进一步的，大号区段的直径相对较小，对应大号矿石；小号区段的直径相对较大，对应小号矿石；

和/或，大号区段的材质刚性相对较大，对应大号矿石；小号区段的刚性相对较小，对应小号矿石。

进一步的，破碎辊调节单元包括纵向移动板，且纵向移动板可滑动地安装于机架；

破碎辊调节单元还包括两个横向移动板单元，且横向移动板单元可横向滑动地安装于纵向移动板的上端面；

其中，每一个破碎辊均配置有一个动力单元，横向动辊的动力单元安装于横向移动板单元的上端面，横向定辊的动力单元直接安装于纵向移动板的上端面。

进一步的，纵向移动板的下端面设置有导向部；

纵向移动板的侧面设置有第一顶推板，固定安装于机架的第二千斤顶的动作端固定连接第一顶推板。

进一步的，横向移动板单元的下端面设置有导向部；

横向移动板单元的侧面设置有第二顶推板，固定安装于纵向移动板的第三千斤顶的动作端固定连接第二顶推板。

进一步的，倾斜导引单元包括可转动地安装于分料斗内的筛板，且筛板上开设有若干筛孔；

筛板后端的两侧分别设置有挂接部，分料斗内设置有一对U形挂座，且挂接部挂装在U形挂座内；

筛板底端面的中央设置有驱动部，筛板的背面通过驱动部安装有支撑调节结构。

进一步的，倾斜导引单元还包括可相对移动地安装于筛板的活动板，活动板上开设有若干调节孔，且调节孔的数量及形状与筛孔相同；

其中，筛板的下端设置有导向限位部，活动板可滑动地设置于导向限位部内；

驱动部的下端固定安装有电推杆，电推杆的致动端安装有联动板，且联动板的上端面与活动板的下端面连接。

进一步的，支撑调节结构包括固定安装于机架的第一千斤顶以及与第一千斤顶的的动作端固定连接的顶杆元件；

顶杆元件贯穿分料斗，且远离第一千斤顶的一端设置有横轴，驱动部内开设有呈凸字形的定位槽。

进一步的，给料机构包括矿石尺寸检测单元；

其中，矿石尺寸检测单元包括图像采集单元和计算单元，图像采集单元采集n个矿石的三维特征信息，计算单元根据三维特征信息计算n个矿石的体积，以及根据三维特征信息选取n个矿石的最小投影面积，并利用该最小投影面积的轮廓来拟合最佳椭圆；并且，计算单元还具有排序功能。

进一步的，矿石尺寸检测单元得出n个矿石的参数矩阵

其中，a_i为第i个矿石的最佳椭圆的半长轴，mm；i＝1,2,…n，且a_i≤a_i+1；b_i为对应的第i个矿石的半短轴，mm；V_i为对应的第i个矿石的体积，mm³；

矿石破碎装置整体控制方程为：

其中，

式中，a_x为第x个矿石的半长轴，mm；d为筛孔的直径，mm；l为活动板相对筛板移动的距离，mm；θ为筛板倾斜角度的变化值，度；L为破碎对辊纵向移动的距离值，mm；P为辊本体位于壳体内的长度值，mm；Q为筛板的长度值，mm；D为辊本体的直径，mm；α为矿石落入辊缝的平均倾角，度；k为调整系数，取k∈[1.2653，1.8911]。

进一步的，破碎辊调节单元还包括随动单元，随动单元与辊本体相对固定；

其中，随动单元包括活动座以及轴承座，辊本体通过轴承座安装在活动座上，壳体的侧壁上开设有供辊本体活动的活动条孔；

壳体的侧壁上开设有第一腰形孔，活动座上开设有第二腰形孔，滑销通过第一腰形孔和第二腰形孔，将壳体和活动座相对固定在一起。

进一步的，滑销整体呈圆柱形，且其中间为光杆段，两端为螺纹段；

滑销依次贯穿第一腰形孔和第二腰形孔，两端分别安装有螺母，其中一个螺母位于壳体内，另一个位于活动座外侧，且两个螺母之间的距离大于壳体的厚度。

进一步的，活动座上开设有第一安装孔，轴承座上开设有第二安装孔，一外球面轴承安装在轴承座的内部通孔内，辊本体安装在该外球面轴承内。

有益效果：

(1)本发明的矿石破碎装置，通过纵向分区机构配合破碎对辊在轴向上的分区配置，能够兼顾原矿石粒径的差异性，既能避免体积过小的矿石接触不好破碎凸筋而降低破碎效果；又能避免体积过大的矿石对于破碎凸筋的应力过大而影响的其使用寿命。

(2)通过倾斜导引单元的结构设置，巧妙的在破碎对辊的轴向方向上，将原矿按照尺寸进行分类，配合破碎对辊在轴向上的分区配置，能够兼顾原矿石粒径的差异性。

(3)初始期望小号区段和大号区段的处理容积大致相同，若矿石整体尺寸偏小，则缩小筛孔尺寸从而维持两个区段的处理容积大致相同；若矿石整体尺寸过大，则调整倾斜导引单元的角度，并且纵向移动破碎对辊，使得大号区段的长度与小号区段的长度比值大于一，以便大号区段处理更多的容积。最终，避免了一个区段超负荷运行，而另一个区段处于低负荷状态。

(4)通过倾斜导引单元的结构设置，巧妙的实现了小号区段和大号区段的处理容积的在线动态调节。

(5)通过矿石破碎装置整体的在线控制方程，建立了筛孔尺寸、筛板倾斜角度、破碎对辊的纵向位置以及辊缝与矿石外形参数之间的控制关系，可以快速、精准的调节筛孔尺寸、筛板倾斜角度、破碎对辊的纵向位置以及辊缝，有利于动态调整矿石破碎装置的整体工作状态。既能避免体积过小的矿石接触不好破碎凸筋而降低破碎效果；又能避免体积过大的矿石对于破碎凸筋的应力过大而影响的其使用寿命；同时，避免了破碎对辊一个区段超负荷运行，而另一个区段处于低负荷状态。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为装置整体结构图；

图2为分料斗及破碎装置结构图；

图3为破碎装置结构图；

图4为破碎装置隐藏了部分动力单元的结构图；

图5为图4中A处局部放大图；

图6为破碎装置爆炸视图；

图7为图6中B处局部放大图；

图8为破碎辊调节单元结构图；

图9为分料斗及破碎装置俯视图；

图10为图9中C处局部放大图；

图11为倾斜导引单元结构图一；

图12为倾斜导引单元结构图二；

图13为倾斜导引单元爆炸视图；

图14为筛板整体结构图。

图中：给料机构100，矿石尺寸检测单元110，分料斗200，纵向分区机构210，U形挂座220，破碎装置300，破碎对辊310，辊轴311，辊本体312，破碎凸筋313，大号区段314，小号区段315，第一横向动辊316，第一横向定辊317，第二横向动辊318，第二横向定辊319，壳体320，壳体安装部321，活动条孔322，第一腰形孔323，动力单元400，第一动力单元401，第二动力单元402，第三动力单元403，第四动力单元404，第一支承式轴承410，齿轮箱420，电机430，第二支承式轴承440，破碎辊调节单元500，纵向移动板510，导向部511，第一顶推板512，横向移动板单元520，第二顶推板521，随动单元530，活动座531，轴承座532，第二腰形孔533，滑销534，螺母535，第一安装孔536，第二安装孔537，内部通孔538，倾斜导引单元600，筛孔601，支撑调节结构610，顶杆元件611，横轴612，筛板620，导向限位部621，挂接部630，驱动部640，定位槽641，活动板650，调节孔651，电推杆660，联动板670。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1-14所示，本实施方式提供了一种在线调整分区标准的矿石破碎装置，包括依次连通的给料机构100、分料斗200以及破碎装置300。

其中，矿石原料由给料机构100输送至分料斗200，并落入分料斗200内；矿石原料经过分料斗200导引至破碎装置300内不同的位置；破碎装置300内设置有两对破碎对辊310，以将矿石破碎为小颗粒；小颗粒矿石由破碎装置300落入输送装置(未示出)，并由输送装置运输至后序工序。

可以理解的是，破碎对辊310的数量越多，破碎体量就越大。本实施方式的破碎对辊310的数量为两对，但这并不构成对本实施方式的限制。

破碎装置300包括机架(未示出)以及固定安装于机架上的壳体320，破碎对辊310均可转动地安装于壳体320内；破碎对辊310包括辊轴311以及固定安装于辊轴311外周的辊本体312，辊轴311传动连接动力单元400，从而通过动力单元400带动破碎对辊310旋转。

具体的，壳体320的侧面固定安装有壳体安装部321，壳体320通过壳体安装部321固定安装于机架上。

本实施方式中，动力单元400包括第一支承式轴承410、齿轮箱420、电机430以及第二支承式轴承440，辊轴311的两端均由壳体320内贯穿而出，且第一支承式轴承410、齿轮箱420、电机430安装于辊轴311的一端，第二支承式轴承440安装于辊轴311的另一端，动力单元400安装于机架上。从而，通过电机430带动破碎对辊310旋转，通过两端的支承式轴承410、440使得破碎对辊310能够稳定的旋转，并且辊轴311的自由度被动力单元400所限制，即辊轴311随着动力单元400移动。

本实施方式中，破碎装置300还包括破碎辊调节单元500，且破碎辊调节单元500与辊本体312联结。从而，通过破碎辊调节单元500使得辊本体312相对于壳体320横向移动，进而改变破碎对辊310之间的辊缝，以便于破碎对辊310适应不同尺寸原矿石的破碎。

需要说明的是，若无特殊说明，本实施方式的横向是指垂直于破碎对辊310轴向的方向，纵向是指、破碎对辊310的轴向方向。

可以理解的是，原矿石的粒径差异较大，仅靠破碎辊调节单元500来改变破碎对辊310的辊缝难以兼顾原矿石粒径的差异性，难以取得良好的破碎效果。例如，体积过小的矿石有可能接触不好辊本体312上的破碎凸筋313而降低对其的破碎效果；体积过大的矿石对于辊体总成312上的破碎凸筋313的应力过大而影响的其使用寿命。

为了排除上述问题，本实施方式中的矿石破碎装置，分料斗200内设置有纵向分区机构210，矿石原料经过纵向分区机构210分为大小不同的矿石，分类后的矿石落入破碎装置300，破碎对辊310在轴向上也分区配置，以将各类大小不同的矿石破碎为小颗粒。

可以理解的是，破碎对辊310在轴向上分区配置的数量与纵向分区机构210相同，本实施方式中纵向分区机构210将原料按照尺寸分为两类。

通过上述设置，本实施方式中的矿石破碎装置，通过纵向分区机构210配合破碎对辊310在轴向上的分区配置，能够兼顾原矿石粒径的差异性，既能避免体积过小的矿石接触不好破碎凸筋313而降低破碎效果；又能避免体积过大的矿石对于破碎凸筋313的应力过大而影响的其使用寿命。

本实施方式中，纵向分区机构210包括可转动地安装于分料斗200内的倾斜导引单元600，且倾斜导引单元600设置有筛孔601；倾斜导引单元600的背面安装有支撑调节结构610。

从而，原矿在倾斜导引单元600上向下运动，其中尺寸小于筛孔601的矿石，即体积较小的矿石经过筛孔601落入破碎装置300中，排除了小号矿石的原矿直接在倾斜导引单元600上落入破碎装置300中。

通过以上设置，巧妙的在破碎对辊310的轴向方向上，将原矿按照尺寸进行分类，配合破碎对辊310在轴向上的分区配置，既能避免体积过小的矿石接触不好破碎凸筋313而降低破碎效果；又能避免体积过大的矿石对于破碎凸筋313的应力过大而影响的其使用寿命。

本实施方式中，破碎对辊310设置为两段，即一端的大号区段314以及另一端的小号区段315。作为一种优选，大号区段314的直径相对较小，即辊缝相对较大，对应大号矿石(尺寸大于筛孔601)；小号区段315的直径相对较大，即辊缝相对较小，对应小号矿石(尺寸小于筛孔601)；作为另一种优选，也可以大号区段314的材质刚性相对较大，小号区段315的刚性相对较小；也可以上述二者共同配置。

由此，配合着在破碎对辊310的轴向方向上，将矿石按照尺寸分为两个区域，辊本体312在轴向上的分段设置，使得各个区段的辊缝和/或刚性能够与两类尺寸的矿石相适应，既能避免体积过小的矿石接触不好破碎凸筋313而降低破碎效果；又能避免体积过大的矿石对于破碎凸筋313的应力过大而影响其使用寿命。

可以理解的是，不同批次原矿石的粒径有所差异，即便是同一批次的原矿石，该批次的矿石尺寸的分布也不均匀。例如，尺寸小于筛孔601的小号矿石多于尺寸大于筛孔601的大号矿石，过多的矿石进入小号区段315；或者，尺寸小于筛孔601的小号矿石少于尺寸大于筛孔601的大号矿石，过多的矿石进入大号区段314，均会导致一个区段超负荷运行，而另一个区段处于低负荷状态。

为了排除上述问题，本实施方式的倾斜导引单元600，其筛孔601的尺寸可调节；以及，倾斜导引单元600的倾斜角度可调，且破碎对辊310能够纵向移动。

从而，初始时，小号区段315和大号区段314的处理容积大致相同，即小号区段315和大号区段314的长度相同，且倾斜导引单元600的最低点与小号区段315和大号区段314的分界线平齐。若矿石整体尺寸偏小，则缩小筛孔601尺寸从而维持两个区段的处理容积大致相同。若矿石整体尺寸偏大，即使筛孔601维持最大尺寸，也会有过量的矿石落入大号区段314，则调整倾斜导引单元600的角度，并且纵向移动破碎对辊310，使得大号区段314的长度与小号区段315的长度比值大于一，以便大号区段314处理更多的容积。

具体的，倾斜导引单元600包括可转动地安装于分料斗200内的筛板620，筛板620上开设有若干筛孔601，以便原矿在倾斜导引单元600上向下运动过程中，小号矿石经过筛孔601落入破碎装置300中。

筛板620后端的两侧分别设置有挂接部630，相应的，分料斗200内设置有一对U形挂座220，且挂接部630挂装在U形挂座220内，从而倾斜导引单元600可转动地安装于分料斗200内；筛板620底端面的中央设置有驱动部640，以便筛板620的背面通过驱动部640安装有支撑调节结构610。

可以理解的是，筛孔601的尺寸即为区分大号矿石和小号矿石的标准，尺寸小于筛孔601尺寸的矿石能够穿过筛孔601落入破碎装置300中的小号区段315，尺寸大于筛孔601尺寸的矿石直接在倾斜导引单元600上落入破碎装置300中的大号区段314。

破碎对辊310的辊缝的调节可以根据矿石的平均粒径确定。为此，本实施方式的矿石破碎装置，给料机构100包括矿石尺寸检测单元110，从而根据实际工况在线调整破碎对辊310的辊缝。

具体的，矿石尺寸检测单元110包括图像采集单元和计算单元，图像采集单元采集n个矿石的三维特征信息，计算单元根据三维特征信息计算n个矿石的粒度，根据n个矿石的平均粒度，将辊缝S调节为：

S＝k·(cosα·(D+r)-D)；

式中，D为辊本体312的直径，mm；r为n个矿石的平均粒度，mm；α为矿石落入辊缝的平均倾角，度；k为调整系数，取k∈[1.2653，1.8911]。

值得说明的是，矿石尺寸检测单元110可以间隔一定的时间工作一次，即破碎对辊310的辊缝间隔该时间调整一次。

为了调节筛孔601的大小，本实施方式中，倾斜导引单元600还包括可相对移动地安装于筛板620的活动板650，活动板650上开设有若干调节孔651，且调节孔651的数量及形状与筛孔601相同。从而，通过活动板650相对于筛板620的移动，改变调节孔651与筛孔601的重叠面积，实现倾斜导引单元600的筛孔601的打开程度的动态调节。

具体的，筛板620的下端设置有导向限位部621，活动板650可滑动地设置于导向限位部621内，以便活动板650相对于筛板620只具有相对滑动一个自由度。驱动部640的下端固定安装有电推杆660，电推杆660的致动端安装有联动板670，且联动板670的上端面与活动板650的下端面连接。

由此，需要筛孔601的尺寸缩小时，电推杆660通过联动板670带动活动板650上升，调节孔651与筛孔601的重叠面积缩小；需要筛孔601的尺寸增大时，电推杆660带动联动板670下降，活动板650自然下降，调节孔651与筛孔601的重叠面积增大。

可以理解的是，调节孔651与筛孔601的重叠面积越大，矿石的通过性越好，即筛孔601可以通过矿石中尺寸相对较大的；调节孔651与筛孔601完全重叠时，即筛孔601完全露出，此时矿石的通过性最好。

为了调整筛板620的倾斜角度，本实施方式中，支撑调节结构610包括固定安装于机架的第一千斤顶(未示出)以及与第一千斤顶的的动作端固定连接的顶杆元件611，顶杆元件611贯穿分料斗200，且远离第一千斤顶的一端设置有横轴612，驱动部640内开设有呈凸字形的定位槽641。

由此，当需要调节筛板620的倾斜角度时，通过第一千斤顶的水平伸缩来带动顶杆元件611水平移动，通过横轴612和凸字形定位槽641的配合，使得筛板620的倾斜角度产生变化。

为了调整大号区段314的长度与小号区段315的长度比值，本实施方式中，破碎辊调节单元500包括纵向移动板510，且纵向移动板510可滑动地安装于机架，动力单元400安装于纵向移动板510上，且动力单元400可相对壳体320移动。由此，破碎装置300的壳体320以及固定安装于壳体320上的分料斗200相对机架固定，动力单元400连同破碎对辊310相对机架能够纵向移动，从而，纵向移动板510带动动力单元400纵向移动，动力单元400进而带动破碎对辊310纵向移动，使得大号区段314与小号区段315的比值产生变化。

具体的，纵向移动板510的下端面设置有导向部511，以便纵向移动板510能够相对机架稳定地纵向移动；纵向移动板510的侧面设置有第一顶推板512，固定安装于机架的第二千斤顶(未示出)的动作端固定连接第一顶推板512，从而在第二千斤顶的作用下，驱动纵向移动板510产生纵向移动。

需要说明的是，本实施方式中，每一个破碎辊均配置有一个动力单元400。为了便于表述，破碎对辊310包括第一横向动辊316、第一横向定辊317、第二横向动辊318以及第二横向定辊319，第一横向动辊316和第一横向定辊317构成第一破碎对辊310，第二横向动辊318和第二横向定辊319构成第二破碎对辊310，且第一横向动辊316、第一横向定辊317、第二横向动辊318以及第二横向定辊319分别对应配置有第一动力单元401、第二动力单元402、第三动力单元403以及第四动力单元404。

结合图3所示，为了合理的利用空间，第一动力单元401和第三动力单元403的电机430及齿轮箱420布置于远端，第二动力单元402和第四动力单元404的电机430及齿轮箱420布置于近端。

为了调节辊缝，本实施方式中，破碎辊调节单元500还包括两个横向移动板单元520，且横向移动板单元520可横向滑动地安装于纵向移动板510的上端面；横向移动板单元520的下端面同样设置有导向部，以便横向移动板单元520能够相对纵向移动板510稳定地横向移动；横向移动板单元520的侧面设置有第二顶推板521，固定安装于纵向移动板510的第三千斤顶(未示出)的动作端固定连接第二顶推板521，从而在第三千斤顶的作用下，驱动横向移动板单元520产生横向移动。

其中，第一动力单元401和第三动力单元403分别固定安装于两个横向移动板单元520的上端面，第二动力单元402和第四动力单元404固定安装于纵向移动板510的上端面。从而，横向动辊316、318的动力单元400安装于横向移动板单元520的上端面，横向定辊317、319的动力单元400直接安装于纵向移动板510的上端面。

可以理解的是，不同批次下，面临的矿石原料的尺寸参数情况不同，区分大号矿石和小号矿石的标准会有变化，需要根据矿石的尺寸分布情况来调节筛孔601的大小，以及调节筛板620的倾斜角度和破碎对辊310的纵向位置。

本实施方式中，筛孔601尺寸、筛板620倾斜角度以及破碎对辊310的纵向位置调节方式如下：图像采集单元采集n个矿石的三维特征信息；计算单元根据三维特征信息计算n个矿石的体积，以及根据三维特征信息选取n个矿石的最小投影面积，并利用该最小投影面积的轮廓来拟合最佳椭圆；同时，计算单元还具有排序功能。

由此，得出n个矿石的参数矩阵a_i为第i个矿石的最佳椭圆的半长轴，i＝1,2,…n，且a_i≤a_i+1；V_i为对应的第i个矿石的体积。

筛孔601尺寸、筛板620倾斜角度以及破碎对辊310的纵向位置调节控制方程为：

其中，

式中，d为筛孔601的直径，mm；l为活动板650相对筛板620移动的距离，mm；θ为筛板620倾斜角度的变化值，度；L为破碎对辊310纵向移动的距离值，mm；P为辊本体312位于壳体320内的长度值，mm；Q为筛板620的长度值，mm。

结合上述辊缝S调节方程，得出n个矿石的参数矩阵a_i为第i个矿石的最佳椭圆的半长轴，mm；i＝1,2,…n，且a_i≤a_i+1；b_i为对应的第i个矿石的半短轴，mm；V_i为对应的第i个矿石的体积，mm³。本实施方式的矿石破碎装置整体控制方程为：

其中，

通过上述矿石破碎装置整体的在线控制方程，建立了筛孔601尺寸、筛板620倾斜角度、破碎对辊310的纵向位置以及辊缝与矿石外形参数之间的控制关系，可以快速、精准的调节筛孔601尺寸、筛板620倾斜角度、破碎对辊310的纵向位置以及辊缝，有利于动态调整矿石破碎装置的整体工作状态。既能避免体积过小的矿石接触不好破碎凸筋313而降低破碎效果；又能避免体积过大的矿石对于破碎凸筋313的应力过大而影响的其使用寿命；同时，避免了破碎对辊310一个区段超负荷运行，而另一个区段处于低负荷状态。

值得说明的是，矿石尺寸检测单元110可以间隔一定的时间工作一次，即矿石破碎装置整体工作状态间隔该时间调整一次。

本实施方式中，破碎辊调节单元500还包括随动单元530，随动单元530与辊本体312相对固定，从而动力单元400带动破碎对辊310活动，随动单元530进行限位和导向。

具体的，随动单元530包括活动座531以及轴承座532，辊本体312通过轴承座532安装在活动座531上，壳体320的侧壁上开设有供辊本体312活动的活动条孔322；通过动力单元400带动活动座531在壳体320的侧壁上滑动和/或伸缩，以稳定地调节破碎对辊310之间的缝隙和/或破碎对辊310分区比例。

壳体320的侧壁上开设有第一腰形孔323，活动座531上开设有第二腰形孔533，滑销534通过第一腰形孔323和第二腰形孔533，将壳体320和活动座531相对固定在一起。

可以理解的是，当需要调节辊缝时，横向移动板单元520通过动力单元400带动辊本体312横向移动，活动座531随之相对壳体320横向移动，从而通过活动座531以及滑销534，进一步增强辊本体312横向移动的稳定性。当纵向移动时，纵向移动板510通过动力单元400带动辊本体312纵向移动，活动座531随之相对壳体320纵向移动，从而通过活动座531以及滑销534，进一步增强辊本体312纵向移动的稳定性。

具体的，滑销534整体呈圆柱形，其中间为光杆段，两端为螺纹段，滑销534依次贯穿第一腰形孔323和第二腰形孔533，两端分别安装有螺母535，其中一个螺母535位于壳体320内，另一个位于活动座531外侧，且两个螺母535之间的距离大于壳体320的厚度。

活动座531上开设有第一安装孔536，轴承座532上开设有第二安装孔537，通过螺栓将轴承座532固定安装在活动座531上，一外球面轴承(未示出)安装在轴承座532的内部通孔538内，辊本体312安装在该外球面轴承内。

通过以上设置，调节破碎对辊310时，破碎辊调节单元500通过动力单元400带动辊本体312移动，活动座531随之相对壳体320移动，从而带动轴承座532移动，进一步增强辊本体312移动的稳定性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种在线调整分区标准的矿石破碎装置，包括依次连通的给料机构、分料斗以及破碎装置；其中，矿石原料由给料机构输送至分料斗，矿石原料经过分料斗导引至破碎装置内不同的位置；

破碎装置包括机架以及固定安装于机架上的壳体，破碎装置内可转动地安装有两对破碎对辊，破碎对辊包括辊轴以及固定安装于辊轴外周的辊本体，辊轴传动连接动力单元；

破碎装置还包括破碎辊调节单元，且破碎辊调节单元与辊本体联结；

其特征在于，分料斗内可转动地安装有倾斜导引单元，且倾斜导引单元设置有筛孔，倾斜导引单元的背面安装有支撑调节结构；

破碎对辊的一端为大号区段，另一端为小号区段；

其中，倾斜导引单元的筛孔的尺寸可调节；以及，倾斜导引单元的倾斜角度可调，且破碎对辊能够纵向移动；

并且，初始时，小号区段和大号区段的长度相同，且倾斜导引单元的最低点与小号区段和大号区段的分界线平齐。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，大号区段的直径相对较小，对应大号矿石；小号区段的直径相对较大，对应小号矿石；

和/或，大号区段的材质刚性相对较大，对应大号矿石；小号区段的刚性相对较小，对应小号矿石。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，破碎辊调节单元包括纵向移动板，且纵向移动板可滑动地安装于机架；

破碎辊调节单元还包括两个横向移动板单元，且横向移动板单元可横向滑动地安装于纵向移动板的上端面；

其中，每一个破碎辊均配置有一个动力单元，横向动辊的动力单元安装于横向移动板单元的上端面，横向定辊的动力单元直接安装于纵向移动板的上端面。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，纵向移动板以及横向移动板单元的下端面均设置有导向部；

纵向移动板的侧面设置有第一顶推板，固定安装于机架的第二千斤顶的动作端固定连接第一顶推板；

横向移动板单元的侧面设置有第二顶推板，固定安装于纵向移动板的第三千斤顶的动作端固定连接第二顶推板。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，倾斜导引单元包括可转动地安装于分料斗内的筛板，且筛板上开设有若干筛孔；

筛板后端的两侧分别设置有挂接部，分料斗内设置有一对U形挂座，且挂接部挂装在U形挂座内；

筛板底端面的中央设置有驱动部，筛板的背面通过驱动部安装有支撑调节结构。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，倾斜导引单元还包括可相对移动地安装于筛板的活动板，活动板上开设有若干调节孔，且调节孔的数量及形状与筛孔相同；

其中，筛板的下端设置有导向限位部，活动板可滑动地设置于导向限位部内；

驱动部的下端固定安装有电推杆，电推杆的致动端安装有联动板，且联动板的上端面与活动板的下端面连接。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，支撑调节结构包括固定安装于机架的第一千斤顶以及与第一千斤顶的动作端固定连接的顶杆元件；

顶杆元件贯穿分料斗，且远离第一千斤顶的一端设置有横轴，驱动部内开设有呈凸字形的定位槽。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，给料机构包括矿石尺寸检测单元；

其中，矿石尺寸检测单元包括图像采集单元和计算单元，图像采集单元采集n个矿石的三维特征信息，计算单元根据三维特征信息计算n个矿石的体积，以及根据三维特征信息选取n个矿石的最小投影面积，并利用该最小投影面积的轮廓来拟合最佳椭圆；并且，计算单元还具有排序功能。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，矿石尺寸检测单元得出n个矿石的参数矩阵

其中，a_i为第i个矿石的最佳椭圆的半长轴，mm；i＝1,2,…n，且a_i≤a_i+1；b_i为对应的第i个矿石的半短轴，mm；V_i为对应的第i个矿石的体积，mm³；

矿石破碎装置整体控制方程为：

其中，

式中，a_x为第x个矿石的半长轴，mm；d为筛孔的直径，mm；l为活动板相对筛板移动的距离，mm；θ为筛板倾斜角度的变化值，度；L为破碎对辊纵向移动的距离值，mm；P为辊本体位于壳体内的长度值，mm；Q为筛板的长度值，mm；D为辊本体的直径，mm；α为矿石落入辊缝的平均倾角，度；k为调整系数，取k∈[1.2653，1.8911]。

10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，破碎辊调节单元还包括随动单元，随动单元与辊本体相对固定；

其中，随动单元包括活动座以及轴承座，辊本体通过轴承座安装在活动座上，壳体的侧壁上开设有供辊本体活动的活动条孔；

壳体的侧壁上开设有第一腰形孔，活动座上开设有第二腰形孔，滑销通过第一腰形孔和第二腰形孔，将壳体和活动座相对固定在一起。