CN118892902B - 一种硅块多级破碎装置及破碎方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅块多级破碎装置及破碎方法，主要涉及硅块破碎领域。包括破碎箱，破碎箱上设有进料口和出料口，进料口的下方设有初级破碎辊和初级电机，初级破碎部的底部设有出料端，出料端的下方对称的设有次级破碎辊和次级电机，自上而下两个次级破碎辊之间的间距逐渐变小，次级破碎部的顶部设有进料端和倾斜的筛板，筛板位于上方次级破碎部的出料端的下方，筛板倾斜方向的底端转动连接有控制进料端开闭的挡板，进料端位于挡板的转动路径上。本发明的有益效果在于：它能够解决现有硅块破碎装置存在破碎效率低和能耗高的技术问题，避免对硅块进行循环重复的无用破碎，减少空转现象，降低破碎过程的整体能耗和成本。

Description

一种硅块多级破碎装置及破碎方法

技术领域

本发明涉及硅块破碎领域，具体是一种硅块多级破碎装置及破碎方法。

背景技术

硅在电子、航空航天、建筑、医疗等领域存在很大的应用价值，现有的硅块需要经过破碎形成尺寸更小的硅料后才能进行后续的加工应用，现有的用于硅块破碎的结构大多为对辊式破碎装置，但是在实际使用时发现，当前的对辊式破碎装置需要经过长时间的循环破碎或者多种尺寸的破碎装置配合使用才能实现硅块的完全破碎，循环破碎时的破碎效果不佳，导致破碎的整体时间较长，破碎的效率较低，而多种尺寸的破碎装置配合使用时存在设备利用率不足的问题，导致大部分的破碎装置存在空转现象，使得整体的能耗大大增加，提高了破碎操作的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅块多级破碎装置及破碎方法，它能够解决现有硅块破碎装置存在破碎效率低和能耗高的技术问题，避免对硅块进行循环重复的无用破碎，使得硅块自动经过多次的破碎后快速达到指定的颗粒尺寸，大大提高破碎的效率，减少空转现象，降低破碎过程的整体能耗和成本。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种硅块多级破碎装置，包括破碎箱，所述破碎箱的上下两端分别设有进料口和出料口，所述进料口的下方设有初级破碎部，所述初级破碎部包括对称设置的初级破碎辊和驱动初级破碎辊转动的初级电机，所述初级破碎部的底部设有出料端，所述出料端的下方对称的设有多个次级破碎部，同一侧的多个次级破碎部自上而下阵列分布，所述次级破碎部包括对称设置的次级破碎辊和驱动次级破碎辊转动的次级电机，自上而下两个次级破碎辊之间的间距逐渐变小，所述次级破碎部的顶部设有进料端和倾斜的筛板，所述次级破碎部的底部也设有出料端，所述筛板位于上方次级破碎部的出料端的下方，所述筛板倾斜方向的底端转动连接有控制进料端开闭的挡板，所述进料端位于挡板的转动路径上，所述筛板的下方设有分隔板，所述挡板的底部转动连接有连杆，所述分隔板上沿竖向滑动连接有滑杆，所述滑杆与分隔板之间设有压缩弹簧，所述连杆的端部与滑杆转动连接，所述进料端处设有配合挡板使用的接触传感器和保持组件，所述接触传感器与次级电机电连接，所述保持组件用于在进料端打开时对挡板进行固定。

进一步的，所述保持组件为电磁铁，所述电磁铁与挡板磁性吸合。

进一步的，所述次级破碎辊的上方设有挡柱和弧形的导向板，所述挡板的端部与弧形的导向板滑动接触，所述进料端设置在挡柱和导向板的底端之间。

进一步的，所述接触传感器和保持组件均设置在挡柱上。

进一步的，所述滑杆的底部设有延伸至筛板下方的支杆，所述支杆的顶部设有弹性球，所述弹性球与筛板的底部相接触。

进一步的，所述支杆的纵截面为L型，所述弹性球设置在L型竖向部分的顶端，所述L型的横向部分穿过分隔板的下方后与滑杆连接。

进一步的，所述破碎箱的侧壁上滑动连接有多个冲击杆，所述冲击杆与破碎箱的侧壁之间设有拉伸弹簧，所述冲击杆与挡板的顶部相接触。

进一步的，所述分隔板上设有多个导向环，所述滑杆滑动连接在导向环的内部，所述滑杆上设有凸块，所述压缩弹簧设置在凸块和导向环之间。

进一步的，所述筛板倾斜方向的底端设有挡条。

一种硅块多级破碎装置的破碎方法，包括如下步骤：

S1、将需要破碎的硅块从进料口倒入破碎箱中，硅块进入初级破碎部内，利用两个初级破碎辊的转动将硅块破碎成小颗粒的硅料，破碎后的硅料穿过初级破碎部底部的出料端进入次级破碎部的筛板上，尺寸合格的硅料穿过筛板后从出料口排出，尺寸较大的硅料则沿着倾斜的筛板掉落至一侧的挡板上；

S2、挡板与筛板倾斜方向的底端转动连接，挡板的底部转动连接有连杆，筛板下方的分隔板上沿竖向滑动设置有滑杆，滑杆与分隔板之间设有压缩弹簧，在压缩弹簧的作用下挡板处于进料端的上方将进料端关闭，使得掉落的尺寸较大的硅料无法直接穿过进料端进入次级破碎部内而是在挡板上聚集；

S3、随着尺寸较大的硅料的逐渐聚集，在重力的作用下压迫挡板向下转动，通过连杆和滑杆的连接结构对压缩弹簧进行压缩，挡板转动至进料端处时被保持组件进行固定，尺寸较大的硅料对挡板的压力和保持组件对挡板的固定力之和大于压缩弹簧的反向弹力，使得进料端保持打开状态，同时挡板与进料端处的接触传感器相接触，使得与接触传感器电连接的次级电机启动，驱动两个次级破碎辊转动，挡板上的尺寸较大的硅料穿过进料端后进入两个次级破碎辊之间，两个次级破碎辊之间的间距变小，因此可以将尺寸较大的硅料破碎成尺寸更小的硅料；

S4、随着挡板上尺寸较大的硅料的数量逐渐减少，挡板受到的压力逐渐减小，保持组件无法克服压缩弹簧对挡板产生的反向弹力，使得挡板脱离接触传感器后反向转动复位，将进料端关闭的同时，次级电机也因为失去接触传感器的电信号后随之关闭，使得次级破碎辊只有在挡板上聚集足够多的硅料时才进行转动破碎，提高了对次级破碎辊的利用率，避免其长期空转造成的能量损耗，大大降低了多个次级破碎辊的整体能耗；

S5、经过上方次级破碎部破碎后的硅料，如果尺寸合格则穿过下方次级破碎部上的筛板后从出料口排出，如果尺寸不合格则沿着下方次级破碎部上倾斜的筛板滚落至挡板上，重复步骤S2-S4后被进一步破碎，直至破碎成尺寸合格的硅料后从出料口排出，不需要对硅块破碎的次数进行控制，使得硅块自动经过足够次数的破碎后快速成为尺寸合格的硅料。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明在破碎箱中设置初级破碎部，实现对硅块的初级破碎，在初级破碎部的下方对称的设有多个次级破碎部，同一侧的多个次级破碎部自上而下阵列分布，且自上而下多个次级破碎部中两个次级破碎辊之间的间距逐渐变小，使得经过当前破碎装置破碎后尺寸不合格的硅料自动的进入下方破碎精度更高的破碎装置中进行破碎处理，避免单一破碎装置对硅块的循环无用破碎，大大降低重复破碎的时间，使得硅块经过多次破碎后快速达到指定的颗粒尺寸，大大提高了硅块破碎的效率；

2、破碎后的硅料如果尺寸合格则穿过倾斜的筛板后从出料口排出，尺寸不合格的硅料则沿着倾斜的筛板滚落至一侧的挡板上，挡板在底部连杆和滑杆的连接下被压缩弹簧支撑后处于高处，使其位于进料端的上方将进料端关闭，从而使得尺寸较大的硅料逐渐的在挡板上聚集，只有当尺寸不合格的硅料聚集到一定的重量后，才能克服压缩弹簧的反向弹力进而驱动挡板转动，挡板向下转动至进料端处时将进料端打开，挡板与进料端处的接触传感器相接触，使其产生电信号后传递给次级电机，次级电机驱动两个次级破碎辊转动，挡板上聚集的尺寸较大的硅料进入两个次级破碎辊之间进行破碎操作，使得此处的次级破碎辊只在尺寸不合格的硅料的数量足够多时才启动进行破碎操作，大大提高了对多个次级破碎辊的利用率，避免多个破碎设备空转的情况，大大降低了破碎装置整体的能耗，降低了破碎加工的成本；

3、在进料端处设置保持组件，用于在进料端打开时对挡板进行固定，其对挡板的固定力加上硅料的重力能够克服压缩弹簧的反向弹力，从而使得挡板上的硅料能够持续的穿过进料端后掉入两个次级破碎辊之间进行破碎操作，保证破碎装置利用率的前提下提高了破碎的连续性，只有当硅料的数量很少导致硅料的重力和保持组件对挡板的固定力之和无法再克服压缩弹簧对挡板的反向弹力时，挡板与保持组件脱离后向上转动复位，将进料端关闭，同时挡板与接触传感器分离，失去电信号的次级电机不再驱动两个次级破碎辊转动，使得破碎停止，从而使得对进料端的开闭控制更加准确和便捷，保证对硅块破碎效果和连续性的前提下大大降低设备的整体能耗，且硅块自动经过多次的破碎后快速达到合格的尺寸，不需要对硅块的破碎次数进行控制，只需要对筛板的尺寸进行控制即可得到不同尺寸的硅料，大大提高了硅料尺寸控制的准确性和破碎操作的便利性。

附图说明

附图1是本发明的立体结构示意图。

附图2是本发明的右视图。

附图3是本发明的附图2中A-A方向的剖视图。

附图4是本发明的附图3中B-B方向的剖视图。

附图5是本发明的附图3中C部位的局部放大图。

附图中所示标号：

1、破碎箱；2、进料口；3、出料口；4、初级破碎部；5、初级破碎辊；6、初级电机；7、出料端；8、次级破碎部；9、次级破碎辊；10、次级电机；11、进料端；12、筛板；13、挡板；14、分隔板；15、连杆；16、滑杆；17、压缩弹簧；18、接触传感器；19、电磁铁；20、挡柱；21、导向板；22、支杆；23、弹性球；24、冲击杆；25、拉伸弹簧；26、导向环；27、凸块；28、挡条。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

参照图1和图2，本发明所述是一种硅块多级破碎装置及破碎方法，破碎装置的主体结构包括破碎箱1，破碎箱1为内部中空的箱体结构，一般采用金属材质制作，保证足够的结构强度，所述破碎箱1的上下两端分别设有进料口2和出料口3，需要破碎的硅块从进料口2进入破碎箱1，破碎后尺寸合格的硅料从出料口3排出，所述进料口2的下方设有初级破碎部4，初级破碎部4为利用外壳体包裹形成的初级破碎区域，所述初级破碎部4包括对称设置的初级破碎辊5和驱动初级破碎辊5转动的初级电机6，两个初级破碎辊5上均设有破碎齿，两者通过轴承转动连接在外壳体的内部，初级电机6在转轴和齿轮的啮合下驱动两个初级破碎辊5相对转动，硅块进入两个初级破碎辊5之间或者初级破碎辊5与外壳体内壁之间的区域，实现对硅块的初级破碎操作，所述初级破碎部4的底部设有出料端7，经过初级破碎后的硅料通过出料端7向下掉落，所述出料端7的下方对称的设有多个次级破碎部8，次级破碎部8也是利用外壳体包裹形成的次级破碎区域，同一侧的多个次级破碎部8自上而下阵列分布，即经过上方次级破碎部8破碎后的硅料掉落至下方的次级破碎部8内继续进行破碎处理，参照图5，所述次级破碎部8包括对称设置的次级破碎辊9和驱动次级破碎辊9转动的次级电机10，次级电机10在转轴和齿轮的啮合下驱动两个次级破碎辊9相对转动，自上而下两个次级破碎辊9之间的间距逐渐变小，使得上方掉落的尺寸较大的硅料进入间距更小的两个次级破碎辊9之间进行进一步的破碎处理，从而使得硅料快速的被破碎成尺寸更小的颗粒，避免了同一尺寸破碎装置对硅料进行的多次重复的无效破碎处理，大大降低了硅块破碎成指定尺寸需要的时间，提高了硅块破碎的效率；

所述次级破碎部8的顶部设有进料端11和倾斜的筛板12，进料端11为外壳体包裹的次级破碎部8的进料位置，筛板12上设有筛孔，用于对上方掉落的硅料进行过滤，尺寸合格的硅料穿过倾斜的筛板12后从出料口3直接排出，避免其再次被重复破碎，尺寸不合格的硅料则沿着筛板12的倾斜方向向下滚落，所述次级破碎部8的底部也设有出料端7，出料端7为外壳体包裹的次级破碎部8的出料位置，经过次级破碎辊9破碎后的硅料穿过出料端7向下掉落，所述筛板12位于上方次级破碎部8的出料端7的下方，顶部的次级破碎部8上的筛板12位于初级破碎部4的出料端7的下方，这样的结构使得上方掉落的硅料能够准确的掉落在筛板12上进行筛选处理，便于对硅料进行连续准确的多级破碎操作，所述筛板12倾斜方向的底端通过轴承或者铰链转动连接有控制进料端11开闭的挡板13，这样的结构使得尺寸不合格的硅料沿着倾斜的筛板12滚落至挡板13上，所述进料端11位于挡板13的转动路径上，具体的进料端11位于挡板13的下方，挡板13向下转动时会经过进料端11，所述筛板12的下方设有分隔板14，分隔板14通过焊接或者螺栓固定在破碎箱1内，用于对筛分后掉落的尺寸合格的硅料进行分隔，避免其进入下方的次级破碎部8内进行重复的破碎，使得尺寸合格的硅料顺利的从出料口3排出，所述挡板13的底部通过销轴或者铰链转动连接有连杆15，所述分隔板14上沿竖向滑动连接有滑杆16，所述滑杆16与分隔板14之间设有压缩弹簧17，所述连杆15的端部与滑杆16通过销轴或者铰链转动连接，这样的结构在压缩弹簧17的弹力及连杆15和滑杆16的配合下，使得挡板13保持在进料端11上方的位置，使得聚集在挡板13上的尺寸不合格的硅料无法直接穿过进料端11进入次级破碎部8内，使得尺寸不合格的硅料逐渐在挡板13上聚集，当挡板13上的硅料数量足够多时其自身的重力逐渐变大，会驱动挡板13向下转动，当挡板13转动至进料端11处时将进料端11暴露出来，从而使得挡板13上的尺寸不合格的硅料能够穿过进料端11后进入两个次级破碎辊9之间，使得进料端11的开闭由挡板13上硅料的数量来控制，所述进料端11处设有配合挡板13使用的接触传感器18和保持组件，所述接触传感器18与次级电机10电连接，接触传感器18一般利用上下移动的金属探头组成，在物体与其接触时驱动金属探头下降，从而使得电路发生变化产生电信号，产生的电信号传递给次级电机10时次级电机10驱动两个次级破碎辊9转动，这样的结构使得挡板13向下转动至进料端11的位置将进料端11打开时，两个次级破碎辊9才相对转动进行破碎操作，在产生的不合格硅料较少时或者不合格硅料经过多级破碎后尺寸都合格后，对应的次级破碎辊9或者下方的次级破碎辊9则均保持停机状态，从而有效避免了多个破碎设备空转的情况，提高了对破碎设备的利用率，降低了破碎设备的整体能耗和破碎成本，所述保持组件用于在进料端11打开时对挡板13进行固定，保持组件能够利用磁性吸力或者真空吸力对挡板13进行固定，当挡板13转动至进料端11时，保持组件对挡板13进行固定，使得固定力和硅料对挡板13的压力之和大于压缩弹簧17对挡板13的反向作用力，使得挡板13持续保持进料端11的打开状态，使得挡板13上的尺寸不合格的硅料能够持续的穿过进料端11进入次级破碎部8内进行破碎操作，避免硅料数量稍微一减少进料端11就关闭的情况，保证了硅块破碎的连续性，只有当挡板13上残余的尺寸不合格的硅料的数量接近设定的较小值时，保持组件对挡板13的固定力和硅料的重力之和小于压缩弹簧17对挡板13的反向作用力，挡板13脱离进料端11向上转动复位，将进料端11关闭，同时挡板13与接触传感器18分离，使得次级电机10不再驱动两个次级破碎辊9转动，实现此处次级破碎部8的停机操作，避免设备的空转现象，使得对硅块的破碎更加准确和高效，这样的设置使得硅料会自上而下的自动经过多个次级破碎辊9的破碎后全部达到合格的尺寸，不需要对破碎的次数进行控制，只需要更换对应尺寸的筛板12就能得到指定尺寸的硅料，对硅块的破碎速度更快，能耗更低，大大提高了硅块破碎的效率，降低了破碎加工的成本。

优选的，所述保持组件为电磁铁19，所述电磁铁19与挡板13磁性吸合，这样的结构在挡板13接近进料端11使得进料端11未完全打开时，电磁铁19能够利用吸力及时的将挡板13吸合，使得挡板13快速的向下转动将进料端11完全打开，且电磁铁19的吸力能够通过控制通过的电流的大小进行调整，这样的结构使得保持组件对挡板13的吸力能够根据实际使用的需求进行调整，间接的使得挡板13上残余的尺寸不合格硅料的重量能够进行适应性的调整，从而对进料端11开闭控制的精度进行调整，满足不同位置次级破碎辊9的破碎量的需求，进一步提高对次级破碎辊9的利用率，保证最佳的破碎效果。

优选的，参照图3和图4，所述次级破碎辊9的上方设有挡柱20和弧形的导向板21，挡柱20和弧形的导向板21均通过焊接或者螺栓固定在破碎箱1内，所述挡板13的端部与弧形的导向板21滑动接触，所述进料端11设置在挡柱20和导向板21的底端之间，这样的结构利用弧形的导向板21对挡板13端部的转动进行导向，且对挡板13上聚集的尺寸不合格的硅料进行阻挡，使得硅料保持在挡板13上，同时进料端11位于导向板21的底端和挡柱20之间，使得挡板13沿着导向板21转动至底部时，硅料能够沿着倾斜的挡板13和弧形的导向板21顺畅的穿过进料端11进入次级破碎部8内，使得硅料的进料更加顺畅和连续。

优选的，所述接触传感器18和保持组件均设置在挡柱20上，这样的结构在挡板13转动至进料端11处时，保持组件能够将挡板13牢牢的固定在挡柱20上，使得挡板13的位置更加稳固，有效保证了进料端11处稳固的开启状态，同时挡板13能够与挡柱20上的接触传感器18保持稳固的接触状态，进一步保证了破碎操作和进料的流畅性。

优选的，所述滑杆16的底部焊接或者一体成型的固定有延伸至筛板12下方的支杆22，所述支杆22的顶部粘接或者螺栓固定有弹性球23，所述弹性球23与筛板12的底部相接触，这样的结构在挡板13上的尺寸不合格的硅料数量降低导致挡板13与进料端11分离进行转动复位的过程中，滑杆16在支杆22的连接下带动弹性球23向上移动，直至与筛板12的底部相接触，实现对筛板12的敲击清理操作，进而使得硅料不易堵塞筛板12，实现了筛板12对尺寸不合格硅料的持续筛分处理，保证了整个破碎过程的连续性。

优选的，所述支杆22的纵截面为L型，所述弹性球23设置在L型竖向部分的顶端，所述L型的横向部分穿过分隔板14的下方后与滑杆16连接，这样的结构使得支杆22穿过分隔板14的下方后与弹性球23连接，从而不需要贯穿分隔板14，保证了分隔板14对尺寸合格的硅料和尺寸不合格硅料的分隔效果，防止尺寸不合格的硅料从出料口3排出，进一步保证了硅块破碎尺寸的准确性。

优选的，所述破碎箱1的侧壁上滑动连接有多个冲击杆24，优选的冲击杆24贯穿破碎箱1的侧壁后延伸至破碎箱1的内部，所述冲击杆24与破碎箱1的侧壁之间设有拉伸弹簧25，具体的在冲击杆24位于破碎箱1外的端部设置堵头，拉伸弹簧25位于堵头和破碎箱1的侧壁之间，所述冲击杆24与挡板13的顶部相接触，冲击杆24的设置在挡板13向上转动复位时与其接触，从而对挡板13的转动复位过程进行缓冲，使得挡板13经过多次上下往复转动后完成复位，进而使得与支杆22连接的弹性球23多次的对筛板12进行敲击，提高了对筛板12的敲击清理效果，进一步避免了筛板12可能发生堵塞的情况。

优选的，所述分隔板14上焊接或者螺栓固定有多个导向环26，所述滑杆16滑动连接在导向环26的内部，多个导向环26的设置使得滑杆16的竖向滑动结构更加稳固和顺畅，所述滑杆16上焊接或者一体成型的固定有凸块27，所述压缩弹簧17设置在凸块27和导向环26之间，这样的设置使得滑杆16向下滑动时能够准确的对凸块27和导向环26之间的压缩弹簧17进行压缩，使得其能够通过滑杆16和连杆15对挡板13产生稳固的反向弹力，使得后期挡板13的转动复位过程更加顺利和流畅。

优选的，所述筛板12倾斜方向的底端焊接或者一体成型的固定有挡条28，挡条28从筛板12的表面向上凸起，从而对尺寸较小的硅料进行一定程度的阻挡，有效避免尺寸合格的硅料进入挡板13上再次进行破碎处理，保证了硅块破碎的准确性，减少了硅块的重复无用破碎现象，进一步降低硅块破碎的整体能耗。

一种硅块多级破碎装置的破碎方法，包括如下步骤：

S1、将需要破碎的硅块从进料口2倒入破碎箱1中，优选的进料口2为上宽下窄的漏斗状结构，硅块聚集在进料口2处自动向下掉落，使得硅块的破碎过程更加顺畅和连续，硅块进入初级破碎部4内，利用两个初级破碎辊5的转动将硅块破碎成小颗粒的硅料，初级破碎辊5的表面设置破碎齿，破碎齿的转动将经过的硅块进行破碎，破碎后的硅料穿过初级破碎部4底部的出料端7进入次级破碎部8的筛板12上，硅块破碎成小块后能够穿过两个初级破碎辊5之间的区域从出料端7排出，尺寸合格的硅料穿过筛板12后从出料口3排出，尺寸较大的硅料则沿着倾斜的筛板12掉落至一侧的挡板13上，筛板12及时的将尺寸不合格的硅料筛选出来，尺寸合格的硅料穿过筛板12上的筛孔后直接从出料口3排出，防止对其再次进行重复的无用破碎；

S2、挡板13与筛板12倾斜方向的底端通过销轴或者铰链转动连接，挡板13的底部通过销轴或者铰链转动连接有连杆15，连杆15的端部与滑杆16转动连接，筛板12下方的分隔板14上沿竖向滑动设置有滑杆16，滑杆16与分隔板14之间设有压缩弹簧17，由于挡板13重力的作用使得压缩弹簧17处于压缩状态，同时在压缩弹簧17的反向弹力作用下挡板13处于进料端11的上方将进料端11关闭，使得掉落的尺寸较大的硅料无法直接穿过进料端11进入次级破碎部8内而是在挡板13上聚集，这样的结构使得进料端11的开闭控制由尺寸不合格的硅料数量进行自动控制，只有在挡板13上聚集的硅料数量足够多时才能将进料端11打开，使得进入次级破碎部8中的硅料的数量能够准确的进行控制，保证了不同尺寸的次级破碎部8对破碎硅料数量的需求，实现对破碎装置的充分利用，保证最佳的破碎效果；

S3、随着尺寸较大的硅料的逐渐聚集，在重力的作用下压迫挡板13向下转动，通过连杆15和滑杆16的连接结构对压缩弹簧17进行压缩，挡板13转动至进料端11处时被保持组件进行固定，尺寸较大的硅料对挡板13的压力和保持组件对挡板13的固定力之和大于压缩弹簧17的反向弹力，使得进料端11保持打开状态，使得挡板13上的硅料能够持续的穿过进料端11进入次级破碎部8内，保证了破碎进料的连续性，防止硅料数量稍微减少挡板13就复位转动将进料端11关闭的情况，同时挡板13与进料端11处的接触传感器18相接触，使得与接触传感器18电连接的次级电机10启动，驱动两个次级破碎辊9转动，挡板13上的尺寸较大的硅料穿过进料端11后进入两个次级破碎辊9之间，两个次级破碎辊9之间的间距变小，因此可以将尺寸较大的硅料破碎成尺寸更小的硅料，这样的结构使得尺寸不合格的硅料进入下方破碎精度更大的次级破碎部8内进行进一步的快速破碎，从而能够快速的破碎成指定尺寸的颗粒，使得对硅块的破碎效率更高；

S4、随着挡板13上尺寸较大的硅料的数量逐渐减少，挡板13受到的压力逐渐减小，保持组件无法克服压缩弹簧17对挡板13产生的反向弹力，使得挡板13脱离接触传感器18后反向转动复位，挡板13上残留的硅块数量可以通过改变保持组件对挡板13的固定力的大小来实现，从而满足不同破碎精度的次级破碎部8对破碎数量的要求，将进料端11关闭的同时，次级电机10也因为失去接触传感器18的电信号后随之关闭，使得次级破碎辊9只有在挡板13上聚集足够多的硅料时才进行转动破碎，提高了对次级破碎辊9的利用率，避免其长期空转造成的能量损耗，大大降低了多个次级破碎辊9的整体能耗，这样的结构使得尺寸不合格的硅料会自动持续的进行多级破碎操作，直至全部破碎成合格的尺寸，每种尺寸的成品硅料经过的破碎次数不同，相对应的没有足够数量硅料的次级破碎辊9则保持关闭状态，从而实现不同硅料的自适应破碎加工，满足多种尺寸成品硅料的破碎需求；

S5、经过上方次级破碎部8破碎后的硅料，如果尺寸合格则穿过下方次级破碎部8上的筛板12后从出料口3排出，如果尺寸不合格则沿着下方次级破碎部8上倾斜的筛板12滚落至挡板13上，重复步骤S2-S4后被进一步破碎，直至破碎成尺寸合格的硅料后从出料口3排出，不需要对硅块破碎的次数进行控制，使得硅块自动经过足够次数的破碎后快速成为尺寸合格的硅料，保证了从出料口3排出的硅料的尺寸均与筛板12的筛孔尺寸相适应，降低了重复破碎的次数，大大提高了破碎加工的效率。

工作原理：本发明在破碎箱1中设置初级破碎部4，实现对硅块的初级破碎，在初级破碎部4的下方对称的设有多个次级破碎部8，同一侧的多个次级破碎部8自上而下阵列分布，且自上而下多个次级破碎部8中两个次级破碎辊9之间的间距逐渐变小，使得经过当前破碎装置破碎后尺寸不合格的硅料自动的进入下方破碎精度更高的破碎装置中进行破碎处理，避免单一破碎装置对硅块的循环无用破碎，大大降低重复破碎的时间，使得硅块经过多次破碎后快速达到指定的颗粒尺寸，大大提高了硅块破碎的效率；破碎后的硅料如果尺寸合格则穿过倾斜的筛板12后从出料口3排出，尺寸不合格的硅料则沿着倾斜的筛板12滚落至一侧的挡板13上，挡板13在底部连杆15和滑杆16的连接下被压缩弹簧17支撑后处于高处，使其位于进料端11的上方将进料端11关闭，从而使得尺寸较大的硅料逐渐的在挡板13上聚集，只有当尺寸不合格的硅料聚集到一定的重量后，才能克服压缩弹簧17的反向弹力进而驱动挡板13转动，挡板13向下转动至进料端11处时将进料端11打开，挡板13与进料端11处的接触传感器18相接触，使其产生电信号后传递给次级电机10，次级电机10驱动两个次级破碎辊9转动，挡板13上聚集的尺寸较大的硅料进入两个次级破碎辊9之间进行破碎操作，使得此处的次级破碎辊9只在尺寸不合格的硅料的数量足够多时才启动进行破碎操作，大大提高了对多个次级破碎辊9的利用率，避免多个破碎设备空转的情况，大大降低了破碎装置整体的能耗，降低了破碎加工的成本；在进料端11处设置保持组件，用于在进料端11打开时对挡板13进行固定，其对挡板13的固定力加上硅料的重力能够克服压缩弹簧17的反向弹力，从而使得挡板13上的硅料能够持续的穿过进料端11后掉入两个次级破碎辊9之间进行破碎操作，保证破碎装置利用率的前提下提高了破碎的连续性，只有当硅料的数量很少导致硅料的重力和保持组件对挡板13的固定力之和无法再克服压缩弹簧17对挡板13的反向弹力时，挡板13与保持组件脱离后向上转动复位，将进料端11关闭，同时挡板13与接触传感器18分离，失去电信号的次级电机10不再驱动两个次级破碎辊9转动，使得破碎停止，从而使得对进料端11的开闭控制更加准确和便捷，保证对硅块破碎效果和连续性的前提下大大降低设备的整体能耗，且硅块自动经过多次的破碎后快速达到合格的尺寸，不需要对硅块的破碎次数进行控制，只需要对筛板12的尺寸进行控制即可得到不同尺寸的硅料，大大提高了硅料尺寸控制的准确性和破碎操作的便利性。

Claims (10)

1.一种硅块多级破碎装置，包括破碎箱（1），所述破碎箱（1）的上下两端分别设有进料口（2）和出料口（3），其特征在于：所述进料口（2）的下方设有初级破碎部（4），所述初级破碎部（4）包括对称设置的初级破碎辊（5）和驱动初级破碎辊（5）转动的初级电机（6），所述初级破碎部（4）的底部设有出料端（7），所述出料端（7）的下方对称的设有多个次级破碎部（8），同一侧的多个次级破碎部（8）自上而下阵列分布，所述次级破碎部（8）包括对称设置的次级破碎辊（9）和驱动次级破碎辊（9）转动的次级电机（10），自上而下两个次级破碎辊（9）之间的间距逐渐变小，所述次级破碎部（8）的顶部设有进料端（11）和倾斜的筛板（12），所述次级破碎部（8）的底部也设有出料端（7），所述筛板（12）位于上方次级破碎部（8）的出料端（7）的下方，所述筛板（12）倾斜方向的底端转动连接有控制进料端（11）开闭的挡板（13），所述进料端（11）位于挡板（13）的转动路径上，所述筛板（12）的下方设有分隔板（14），所述挡板（13）的底部转动连接有连杆（15），所述分隔板（14）上沿竖向滑动连接有滑杆（16），所述滑杆（16）与分隔板（14）之间设有压缩弹簧（17），所述连杆（15）的端部与滑杆（16）转动连接，所述进料端（11）处设有配合挡板（13）使用的接触传感器（18）和保持组件，所述接触传感器（18）与次级电机（10）电连接，所述保持组件用于在进料端（11）打开时对挡板（13）进行固定。

2.根据权利要求1所述一种硅块多级破碎装置，其特征在于：所述保持组件为电磁铁（19），所述电磁铁（19）与挡板（13）磁性吸合。

3.根据权利要求1所述一种硅块多级破碎装置，其特征在于：所述次级破碎辊（9）的上方设有挡柱（20）和弧形的导向板（21），所述挡板（13）的端部与弧形的导向板（21）滑动接触，所述进料端（11）设置在挡柱（20）和导向板（21）的底端之间。

4.根据权利要求3所述一种硅块多级破碎装置，其特征在于：所述接触传感器（18）和保持组件均设置在挡柱（20）上。

5.根据权利要求1所述一种硅块多级破碎装置，其特征在于：所述滑杆（16）的底部设有延伸至筛板（12）下方的支杆（22），所述支杆（22）的顶部设有弹性球（23），所述弹性球（23）与筛板（12）的底部相接触。

6.根据权利要求5所述一种硅块多级破碎装置，其特征在于：所述支杆（22）的纵截面为L型，所述弹性球（23）设置在L型竖向部分的顶端，所述L型的横向部分穿过分隔板（14）的下方后与滑杆（16）连接。

7.根据权利要求5所述一种硅块多级破碎装置，其特征在于：所述破碎箱（1）的侧壁上滑动连接有多个冲击杆（24），所述冲击杆（24）与破碎箱（1）的侧壁之间设有拉伸弹簧（25），所述冲击杆（24）与挡板（13）的顶部相接触。

8.根据权利要求1所述一种硅块多级破碎装置，其特征在于：所述分隔板（14）上设有多个导向环（26），所述滑杆（16）滑动连接在导向环（26）的内部，所述滑杆（16）上设有凸块（27），所述压缩弹簧（17）设置在凸块（27）和导向环（26）之间。

9.根据权利要求1所述一种硅块多级破碎装置，其特征在于：所述筛板（12）倾斜方向的底端设有挡条（28）。

10.根据权利要求1所述一种硅块多级破碎装置的破碎方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将需要破碎的硅块从进料口（2）倒入破碎箱（1）中，硅块进入初级破碎部（4）内，利用两个初级破碎辊（5）的转动将硅块破碎成小颗粒的硅料，破碎后的硅料穿过初级破碎部（4）底部的出料端（7）进入次级破碎部（8）的筛板（12）上，尺寸合格的硅料穿过筛板（12）后从出料口（3）排出，尺寸较大的硅料则沿着倾斜的筛板（12）掉落至一侧的挡板（13）上；

S2、挡板（13）与筛板（12）倾斜方向的底端转动连接，挡板（13）的底部转动连接有连杆（15），筛板（12）下方的分隔板（14）上沿竖向滑动设置有滑杆（16），滑杆（16）与分隔板（14）之间设有压缩弹簧（17），在压缩弹簧（17）的作用下挡板（13）处于进料端（11）的上方将进料端（11）关闭，使得掉落的尺寸较大的硅料无法直接穿过进料端（11）进入次级破碎部（8）内而是在挡板（13）上聚集；

S3、随着尺寸较大的硅料的逐渐聚集，在重力的作用下压迫挡板（13）向下转动，通过连杆（15）和滑杆（16）的连接结构对压缩弹簧（17）进行压缩，挡板（13）转动至进料端（11）处时被保持组件进行固定，尺寸较大的硅料对挡板（13）的压力和保持组件对挡板（13）的固定力之和大于压缩弹簧（17）的反向弹力，使得进料端（11）保持打开状态，同时挡板（13）与进料端（11）处的接触传感器（18）相接触，使得与接触传感器（18）电连接的次级电机（10）启动，驱动两个次级破碎辊（9）转动，挡板（13）上的尺寸较大的硅料穿过进料端（11）后进入两个次级破碎辊（9）之间，两个次级破碎辊（9）之间的间距变小，因此可以将尺寸较大的硅料破碎成尺寸更小的硅料；

S4、随着挡板（13）上尺寸较大的硅料的数量逐渐减少，挡板（13）受到的压力逐渐减小，保持组件无法克服压缩弹簧（17）对挡板（13）产生的反向弹力，使得挡板（13）脱离接触传感器（18）后反向转动复位，将进料端（11）关闭的同时，次级电机（10）也因为失去接触传感器（18）的电信号后随之关闭，使得次级破碎辊（9）只有在挡板（13）上聚集足够多的硅料时才进行转动破碎，提高了对次级破碎辊（9）的利用率，避免其长期空转造成的能量损耗，大大降低了多个次级破碎辊（9）的整体能耗；

S5、经过上方次级破碎部（8）破碎后的硅料，如果尺寸合格则穿过下方次级破碎部（8）上的筛板（12）后从出料口（3）排出，如果尺寸不合格则沿着下方次级破碎部（8）上倾斜的筛板（12）滚落至挡板（13）上，重复步骤S2-S4后被进一步破碎，直至破碎成尺寸合格的硅料后从出料口（3）排出，不需要对硅块破碎的次数进行控制，使得硅块自动经过足够次数的破碎后快速成为尺寸合格的硅料。