CN212549780U - 一种出料粒度可调的固体物料研磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种出料粒度可调的固体物料研磨装置，其包括研磨盘壳体；动、静研磨盘以同轴且研磨面对置的构造置于研磨盘壳体内的研磨盘腔中；动研磨盘由驱动机构驱使其在研磨盘壳体内转动来将动、静研磨盘之间的物料磨碎；动研磨盘还与顶推机构相连，由顶推机构通过推拉的方式调节动、静研磨盘之间的间距；顶部整流气吹、侧边整流气吹分别从动、静研磨盘的上方和侧方吹气。本实用新型其适用于固体矿物的粉碎过程，利用动、静研磨盘之间的间隙配合，避免研磨过程中金属碰撞，提高了能源利用效率；降低研磨过程中升温，保证矿物颗粒性质的稳定；通过准确控制研磨间隙，保证了产物粒度的准确性。

Description

一种出料粒度可调的固体物料研磨装置

技术领域

本实用新型涉及研磨装置，具体涉及一种出料粒度可调的固体物料研磨装置。

背景技术

固体矿物为测试其物理化学特性，常需要将一定质量具有代表性的样品通过技术手段粉碎至较细的粒度，便于后续的分析检验。国内外固体矿物在粉碎过程中广泛采用旋回式破碎机、圆锥破碎机、颚式破碎机、碰撞式破碎机(包括棒磨机、球磨机等)。常用粉碎设备在使用过程中存在金属之间的碰撞，导致设备发热、振动、噪音增大，造成了输入能量的浪费；设备长时间制粉后较高的温度会对矿物颗粒的理化特性造成一定的影响，影响测试结果的准确性。常规制粉设备的产品的粒度控制不精确，常出现粒度过粗，无法满足后续使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种出料粒度可调的固体物料研磨装置，其适用于固体矿物的粉碎过程，利用动、静研磨盘之间的间隙配合，避免研磨过程中金属碰撞，提高了能源利用效率；降低研磨过程中升温，保证矿物颗粒性质的稳定；通过准确控制研磨间隙，保证了产物粒度的准确性。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种出料粒度可调的固体物料研磨装置，其包括：

研磨盘壳体，其上设置有入料口、出料口、顶部整流气吹、侧边整流气吹；

动、静研磨盘，二者以同轴且研磨面对置的构造置于所述研磨盘壳体内的研磨盘腔中；所述静研磨盘与研磨盘壳体固定，所述动研磨盘由驱动机构驱使其在该研磨盘壳体内转动来将动、静研磨盘之间的物料磨碎；该动研磨盘还与顶推机构相连，由顶推机构通过推拉的方式调节动、静研磨盘之间的间距；

所述顶部整流气吹、侧边整流气吹沿所述动、静研磨盘的径向分别从该动、静研磨盘的上方和侧方吹气。

作为优选，所述动、静研磨盘的形状和结构相同，动、静研磨盘均以研磨盘为主体，以研磨盘的研磨面中心为圆点，在研磨面上呈扇形分布有相邻的凸面与凹面；研磨盘之研磨面上环绕所述凸面与凹面的外边缘为研磨侧边；动研磨盘和静研磨盘之间形成研磨腔体，凹面与研磨腔体相连，凸面侧边连通凹面与凸面。

作为优选，相邻的凸面与凹面为一组，每个研磨盘的研磨面上设有2-6 组。

作为优选，所述凸面侧边呈一定角度倾斜，倾斜的凸面侧边具有一定的宽度。

作为优选，所述驱动机构包括：

外壳；

中心轴，其置于所述外壳的中心轴腔中且一端与所述动研磨盘同轴相连；

若干固定轴承，其套在所述中心轴上并沿该中心轴的轴向均匀分布；

链轮，其套在所述中心轴的另一端并置于所述外壳之外；

传动电机，其通过链条与所述链轮传动连接。

作为优选，中心轴的端部、中心轴安装座、动研磨盘安装座以及动研磨盘依次同轴相连。

作为优选，所述顶推机构包括：

主气缸，其轴向与所述中心轴的轴向平行；

轴承套，其与一所述固定轴承相连；

连接板，其分别与所述轴承套以及所述主气缸中活塞杆的端部相连。

作为优选，至少一限位螺栓穿过所述外壳抵靠在所述连接板上，所述限位螺栓轴向与所述中心轴的轴向平行。

作为优选，所述入料口朝向所述静研磨盘的中心延伸，该入料口上装有入料斗；所述出料口上装有集料斗。

作为优选，所述入料斗的开口上设有由开盖气缸控制开闭的顶盖，该顶盖上设有朝向该入料斗内吹气的气缸顶盖整流气吹，所述入料斗的侧方靠近所述顶盖处设有朝向该入料斗内吹气的气缸侧壁整流气吹。

作为优选，所述集料斗的出口处装有由振动电机控制振动的振动筛。

作为优选，所述集料斗与所述入料口之间通过物料反吹管相连通，该集料斗上还设有能够与吹气装置相连通的反吹气吹。

本实用新型所提供的出料粒度可调的固体物料研磨装置，其适用于固体矿物的粉碎过程，利用动、静研磨盘之间的间隙配合，避免研磨过程中金属碰撞，提高了能源利用效率；降低研磨过程中升温，保证矿物颗粒性质的稳定；通过准确控制研磨间隙，保证了产物粒度的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的出料粒度可调的固体物料研磨装置的剖视图；

图2为本实用新型实施例一提供的出料粒度可调的固体物料研磨装置的立体图；

图3为本实用新型实施例二提供的出料粒度可调的固体物料研磨装置的剖视图；

图4为本实用新型实施例二提供的出料粒度可调的固体物料研磨装置的立体图；

图5为本实用新型实施例一、二提供的出料粒度可调的固体物料研磨装置中动、静研磨盘的结构图。

附图标记说明：

1、入料口；2、中心整流气吹；3、静研磨盘；4、研磨盘腔体；5、动研磨盘；6、动研磨盘安装座；7、主气缸；8、限位螺栓；9、链轮；10、连接板；11、中心轴腔；12、中心轴；13、固定轴承；14、限位槽；15、中心轴安装座；16、研磨盘腔；17、顶部整流气吹；18、轴承套；19、外壳；20、振动筛；21、振动电机；22、物料反吹管；

101、传动电机；102、支撑座；103、底座；104、侧边整流气吹；105、集料斗；106、气缸侧壁整流气吹；107、入料斗；108、气缸顶盖整流气吹； 109、开盖气缸；110、通气孔；111、顶盖；112、反吹气吹；

201、凹面；202、凸面；203、研磨腔体；204、凸面侧边；205、研磨侧边。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

实施例一

如图1和图2所示，一种出料粒度可调的固体物料研磨装置，其包括：

研磨盘壳体4，其上设置有入料口1、出料口、顶部整流气吹17、侧边整流气吹104；

动、静研磨盘5、3，二者以同轴且研磨面对置的构造置于所述研磨盘壳体4内的研磨盘腔16中；所述静研磨盘3与研磨盘壳体4固定，所述动研磨盘5由驱动机构驱使其在该研磨盘壳体4内转动来将动、静研磨盘5、3之间的物料磨碎；该动研磨盘5还与顶推机构相连，由顶推机构通过推拉的方式调节动、静研磨盘5、3之间的间距；

所述顶部整流气吹17沿所述动、静研磨盘5、3的径向从该动、静研磨盘5、3的上方吹气，侧边整流气吹104沿所述动、静研磨盘5、3的径向从该动、静研磨盘5、3的侧方吹气。

具体的，研磨盘壳体4的内部设有研磨盘腔16，该研磨盘壳体4上设置有入料口1和出料口。研磨盘壳体4的上方装有顶部整流气吹17，两侧的侧壁上装有侧边整流气吹104，优选的，朝向研磨盘腔16的侧壁上装有中心整流气吹2。所述顶部整流气吹17沿所述动、静研磨盘5、3的径向从该动、静研磨盘5、3的上方吹气，侧边整流气吹104沿所述动、静研磨盘5、3的径向从该动、静研磨盘5、3的侧方吹气，所述中心整流气吹2 沿所述动、静研磨盘5、3的轴向朝该静研磨盘3的中心吹气。

动、静研磨盘5、3以同轴且研磨面对置的构造置于所述研磨盘壳体4 内的研磨盘腔16中。

所述动、静研磨盘5、3的形状和结构相同。如图5所示，动、静研磨盘5、3均以研磨盘为主体，以研磨盘的研磨面中心为圆点，在研磨面上呈扇形分布有相邻的凸面202与凹面201。研磨盘之研磨面上环绕所述凸面 202与凹面201的外边缘为研磨侧边205。动研磨盘5和静研磨盘3之间形成研磨腔体203，凹面201与研磨腔体203相连，凸面侧边204连通凹面201与凸面202。所述凸面侧边204呈一定角度倾斜，倾斜的凸面侧边204 具有一定的宽度。

如图5所示，相邻的凸面202与凹面201为一组，每个圆形研磨盘的研磨面上设有2-6组。

驱动机构包括外壳19、中心轴12、固定轴承13、链轮9、传动电机 101。

外壳19内设有中心轴腔11，中心轴12置于中心轴腔11中且一端与所述动研磨盘5同轴相连(中心轴12的一端与动研磨盘5上正对研磨面的非研磨面同轴相连)。

为了便于装配，优选地，中心轴12的端部、中心轴安装座15、动研磨盘安装座6以及动研磨盘5依次同轴相连(动研磨盘安装座6与动研磨盘5上正对研磨面的非研磨面同轴相连)。

若干固定轴承13套在所述中心轴12上并沿该中心轴12的轴向均匀分布。中心轴12连同固定轴承13可沿中心轴轴向滑动，其中1-3个固定轴承13的一侧有环形槽14，该环形槽14用于定位中心轴12滑动的最大距离。

链轮9套在所述中心轴12的另一端并置于所述外壳19之外。传动电机101通过链条与所述链轮9传动连接。

外壳19可与研磨盘壳体4相连，研磨盘壳体4可以固定在底座103上，支撑座102连接在外壳19和底座103之间，该支撑座102用来支撑所述外壳19。传动电机101可以固定在外壳19上。

所述顶推机构包括主气缸7、轴承套18和连接板10。主气缸7轴向与所述中心轴12的轴向平行，该主气缸7的缸筒可以横放在底座103上并与底座103固定。

轴承套18与一固定轴承13相连，如图1所示，轴承套18与中心轴 12左端部上的固定轴承13相连。

连接板10分别与所述轴承套18以及所述主气缸7中活塞杆的端部相连。

至少一限位螺栓8穿过所述外壳19抵靠在所述连接板10上，所述限位螺栓8轴向与所述中心轴12的轴向平行。

如图1所示，所述入料口1朝向所述静研磨盘3的中心延伸，该入料口1斜向伸入到静研磨盘3。该入料口1上装有入料斗7，所述出料口位于研磨盘壳体4的底部，该出料口上装有集料斗105。

所述入料斗7的开口上设有由开盖气缸109控制开闭的顶盖111，该顶盖111上设有朝向该入料斗7内吹气的气缸顶盖整流气吹108，所述入料斗7的侧方靠近所述顶盖111处设有朝向该入料斗7内吹气的气缸侧壁整流气吹106。

将物料送入研磨盘壳体内，物料通过中心整流气吹2、顶部整流气吹 17、侧边整流气吹104的相互作用呈现为半流态化，半流态化的物料颗粒进入到动研磨盘5和静研磨盘3之间，利用动研磨盘5和静研磨盘3的相对运动将物料颗粒破碎。

上述出料粒度可调的固体物料研磨装置，其研磨方法如下：

将物料送入研磨盘壳体内，通过中心整流气吹2、顶部整流气吹17、侧边整流气吹104的相互作用将物料呈现为半流态化，再由动研磨盘5和静研磨盘3的相对运动将半流态化的物料颗粒破碎。

本实施例中的出料粒度可调的固体物料研磨装置的技术特点如下：

(1)研磨过程中金属与金属不发生碰撞。利用动研磨盘5和静研磨盘 3的相对运动将试验物料颗粒破碎。动、静研磨盘5、3均以圆形研磨盘为主体，以研磨盘的研磨面中心为圆点，在研磨面上呈扇形分布有相邻的凸面202与凹面201。相邻的凸面202与凹面201为一组，每个圆形研磨盘的研磨面上设有2-6组。研磨盘之研磨面上环绕所述凸面202与凹面201的外边缘为研磨侧边205。凸面侧边204呈一定角度倾斜，倾斜的凸面侧边具有一定的宽度。动研磨盘5和静研磨盘3之间形成研磨腔体203(研磨腔体203包括动研磨盘5和静研磨盘3之间的缝隙)，被研磨物料在腔体内被研磨。凹面201与研磨腔体203相连，二者同时起到物料储存的作用。凸面侧边204连通凹面201与凸面202。当动研磨盘发生转动时，凸面侧边204起到切割破碎物料的作用，同时将部分物料导入凸面202之间的缝隙，物料在凸面202及研磨侧边205之间被研磨至粒度适宜的颗粒。

(2)气体预处理。利用制冷装置预先将通入研磨装置的气体降温。制冷装置可以采用压缩机制冷、半导体制冷、涡流管制冷等方式。给气体降温目的：带走研磨过程中的热量，降低气体中水蒸气的含量，避免气体中的水分对被研磨的物料造成影响。

(3)半流态化气体。物料进入入料斗107后，在气缸顶盖整流气吹 108、气缸侧壁整流气吹106提供的气流配合下，物料颗粒进入研磨腔体 203。在研磨腔体203内在中心整流气吹2、顶部整流气吹17、侧边整流气吹104的互相配合下，物料呈半流态化，从而提高了不同粒度物料与研磨面的接触概率，提高了研磨效率。气体可以带走碰撞产生的热量，避免升温对物料颗粒性质造成影响；同时可以带走粒度小于研磨面间隙的颗粒，避免反复研磨，缩短了研磨时间，同时避免了粒度过细。

(4)气场整流气体：顶部整流气吹17、侧边整流气吹104各有1-4个。各整流气吹的气体进入中心轴腔11后，气体所形成的流场将动、静研磨盘 5、3包围，保持温度稳定；将从研磨面溢出的颗粒产物带入至集料斗105。研磨结束后增大整流气体流量，实现吹扫功能，配合研磨间隙以一定幅度和频率变化，将研磨腔内残余物料清扫干净。

(5)研磨面间隙可调。通过调整动、静研磨盘5、3凸面之间的间隙，调整研磨后颗粒的最大粒径。限位槽14、限位螺栓8的位置决定了动静研磨面之间的距离。利用主气缸7的压力，在研磨过程中固定动研磨面。主气缸7松开后，可扩大动静研磨面之间的距离，便于清扫。

(6)中心轴的固定：中心轴12通过2-6个固定轴承13固定于中心轴腔11中。动研磨盘5与动研磨盘安装座6通过3-15颗螺栓固定，螺栓可采用同心圆、方型等形状排列，通过螺栓安装固定动研磨盘5并可通过螺栓微调动研磨面的平整度。动研磨盘安装座6与中心轴安装座15相连。

(7)中心轴滑动。中心轴12连同固定轴承13可沿中心轴轴向滑动，其中1-3个固定轴承13的一侧有限位槽14，该限位槽14为环形槽，环形限位槽14用于定位中心轴12滑动的最大距离。

(8)中心轴12一端通过连接板10与主气缸7上活塞杆的端部相连，连接板10与轴承套18相连，轴承套18与中心轴12另一端上的固定轴承 13相连，轴承套18可带动中心轴12滑动。通过主气缸7可带动中心轴12 在一定距离内滑动，从而带动动研磨盘5移动，调整动、静研磨盘5、3之间的距离。

(9)最小间隙调整：连接板10与轴承套18相连，通过调整限位螺栓 8露出连接板的长度，确定动、静研磨盘5、3之间的最小间隙。

(10)进料方式：物料通过入料斗107从静研磨盘3中心进料。该方式能使物料快速进入研磨腔体，提高效率；与气源近距离接触，快速进入半流态化状态，提高物料与研磨面的接触概率。在出料粒度可调的固体物料研磨装置工作时，气缸侧壁整流气吹106和气缸顶盖整流气吹108持续通入一定量的气体，避免物料被反吹回入料斗。

(11)研磨后物料收集：动、静研磨盘5、3外有环形研磨盘壳体4，该研磨盘壳体4连通集料斗105，集料斗105上方开有通气孔110，通气孔 110中有可更换的过滤棉，通过向通气孔110内通入气体，加速集料斗105 内物料的排出。

上述出料粒度可调的固体物料研磨装置，其适用于固体矿物的粉碎过程，利用动、静研磨盘之间的间隙配合，避免研磨过程中金属碰撞，提高了能源利用效率；降低研磨过程中升温，保证矿物颗粒性质的稳定；通过准确控制研磨间隙，保证了产物粒度的准确性。

实施例二

本实施例中的出料粒度可调的固体物料研磨装置是在实施例一的结构基础之上所作的进一步改进，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例二与实施例一的区别点。

如图3和图4所示，所述集料斗105的出口处装有由振动电机21控制振动的振动筛20。(振动筛20和振动电机21选用市场上已有的成熟产品即可)

所述集料斗105与所述入料口之间通过物料反吹管22相连通，该集料斗105上还设有能够与吹气装置相连通的反吹气吹112，该反吹气吹112 位于集料斗105侧面。当出料粒度可调的固体物料研磨装置工作时，反吹气吹112与吹气装置连通。

本实施例中的出料粒度可调的固体物料研磨装置可根据需要更换不同孔径的振动筛20，振动筛20在振动电机21的带动下可发生振动，在振动与研磨盘腔16内气流的共同作用下，小于振动筛20之孔径的颗粒落下。研磨过程中，振动电机21可一直开启，或每隔一定时间后开启。

研磨过程进行一段时间后，传动电机101、振动筛20停止工作，动、静研磨盘5、3间的距离增大，研磨腔体203里面剩余物料落下，然后动、静研磨盘5、3恢复之前间距。振动电机21启动一段时间后停止。吹气装置启动，进行反吹气吹，将振动筛20上的物料通过物料反吹管112送回入料口1。该振动筛20可以实现自动返料，最终物料过筛率达到100％。这属于物料自动返回。

研磨过程进行一段时间后，传动电机101、振动筛20停止工作，动、静研磨盘5、3间的距离增大，研磨腔体203里面剩余物料落下，然后动、静研磨盘5、3恢复之前间距。振动电机21启动一段时间后停止。人工取下振动筛20，将筛上物倒回入料口1。如此反复操作，直至物料过筛率达到100％。这属于物料手动返回。

通过调节振动电机21的功率，或改变振动电机21的主要振动方向、振动频率，振动电机在工作时可以带动研磨腔体203振动，从而起到清洁动、静研磨盘5、3表面的作用，达到清洁研磨腔体203内表面的功能。自清洁时，动、静研磨盘5、3之间的距离发生变化，配合各气吹提供的持续或脉冲式的气体，将动、静研磨盘5、3表面残留的样品吹扫干净。通过上述动作，同时也可以清洁研磨腔体203内壁和清洁振动筛20的筛网。以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种出料粒度可调的固体物料研磨装置，其特征在于，包括：

研磨盘壳体，其上设置有入料口、出料口、顶部整流气吹、侧边整流气吹；

动、静研磨盘，二者以同轴且研磨面对置的构造置于所述研磨盘壳体内的研磨盘腔中；所述静研磨盘与研磨盘壳体固定，所述动研磨盘由驱动机构驱使其在该研磨盘壳体内转动来将动、静研磨盘之间的物料磨碎；该动研磨盘还与顶推机构相连，由顶推机构通过推拉的方式调节动、静研磨盘之间的间距；

所述顶部整流气吹、侧边整流气吹沿所述动、静研磨盘的径向分别从该动、静研磨盘的上方和侧方吹气。

2.根据权利要求1所述的出料粒度可调的固体物料研磨装置，其特征在于，所述动、静研磨盘的形状和结构相同；动、静研磨盘均以研磨盘为主体，以研磨盘的研磨面中心为圆点，在研磨面上呈扇形分布有相邻的凸面与凹面；研磨盘之研磨面上环绕所述凸面与凹面的外边缘为研磨侧边；动研磨盘和静研磨盘之间形成研磨腔体，凹面与研磨腔体相连，凸面侧边连通凹面与凸面。

3.根据权利要求2所述的出料粒度可调的固体物料研磨装置，其特征在于，相邻的凸面与凹面为一组，每个研磨盘的研磨面上设有2-6组。

4.根据权利要求1所述的出料粒度可调的固体物料研磨装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

外壳；

中心轴，其置于所述外壳的中心轴腔中且一端与所述动研磨盘同轴相连；

若干固定轴承，其套在所述中心轴上并沿该中心轴的轴向均匀分布；

链轮，其套在所述中心轴的另一端并置于所述外壳之外；

传动电机，其通过链条与所述链轮传动连接。

5.根据权利要求4所述的出料粒度可调的固体物料研磨装置，其特征在于，所述顶推机构包括：

主气缸，其轴向与所述中心轴的轴向平行；

轴承套，其与一所述固定轴承相连；

连接板，其分别与所述轴承套以及所述主气缸中活塞杆的端部相连。

6.根据权利要求5所述的出料粒度可调的固体物料研磨装置，其特征在于，至少一限位螺栓穿过所述外壳抵靠在所述连接板上，所述限位螺栓轴向与所述中心轴的轴向平行。

7.根据权利要求1所述的出料粒度可调的固体物料研磨装置，其特征在于，所述入料口朝向所述静研磨盘的中心延伸，该入料口上装有入料斗；所述出料口上装有集料斗。

8.根据权利要求7所述的出料粒度可调的固体物料研磨装置，其特征在于，所述入料斗的开口上设有由开盖气缸控制开闭的顶盖，该顶盖上设有朝向该入料斗内吹气的气缸顶盖整流气吹，所述入料斗的侧方靠近所述顶盖处设有朝向该入料斗内吹气的气缸侧壁整流气吹。

9.根据权利要求7所述的出料粒度可调的固体物料研磨装置，其特征在于，所述集料斗的出口处装有由振动电机控制振动的振动筛。

10.根据权利要求7所述的出料粒度可调的固体物料研磨装置，其特征在于，所述集料斗与所述入料口之间通过物料反吹管相连通，该集料斗上还设有能够与吹气装置相连通的反吹气吹。

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