CN216459295U - 一种涡流粉碎机的研磨机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种涡流粉碎机的研磨机构，包括筒体、布置在筒体内的粉碎盘以及周向均布在所述粉碎盘上的若干锤头；所述筒体内壁上具有斜齿圈；所述斜齿圈上各齿的齿峰朝向粉碎盘的转动方向。颗粒物料在受到锤头的冲击碰撞后会获得能量，速度与运动方向均会发生变化，受到冲击后的颗粒会与斜齿圈发生二次冲击碰撞。气流携带颗粒随锤头高速旋转时受到较大的离心力作用，在锤头外缘产生径向速度进入齿内，受齿圈齿形结构的影响会产生局部涡流。而在此局部涡流的影响下，气流会携带颗粒改变速度方向回到锤头和齿圈之间的环形区域继续做旋转运动，提高了颗粒的碰撞几率，增加了颗粒的球化效率。

Description

一种涡流粉碎机的研磨机构

技术领域

本实用新型涉及金属粉末加工设备技术领域，具体涉及一种涡流粉碎机的研磨机构。

背景技术

粉末冶金工艺中常需要对金属进行研磨成粉。由于金属粉末的粒度控制要求较高，现有技术中通常采用涡流粉碎机对金属进行研磨。涡流粉碎机通过研磨机构及其内部的涡旋气流的配合作用，对给入的物料进行研磨。涡流粉碎机的研磨机构通常包括内壁上带有齿圈的圆环筒体以及筒体内的锤头。涡流粉碎机的工作原理在于靠锤头与圆环筒体上的齿圈配合作用将物料进行捣碎。因此齿圈的密度、排列方向以及锤头的结构是影响颗粒粉体加工后的球形率、振实密度等指标的重要因素。

现有技术中，在运用涡流粉碎机进行金属粉体破碎时，不可避免的会出现单次破碎后得到的部分产品无法满足粒度与球形率要求，而需要再次返回涡流粉碎机进行再次粉碎的情况。然而这样就导致加工单位产品能耗和磨耗高以及环境污染等问题。根据对传统研磨机器的研究，导致以上问题的主要原因是传统研磨区域的齿圈和锤头的机组合式机械结构并不能给颗粒在粉碎、球化时提供较为高效、合理的受力，进而导致颗粒在粉碎时损失了很多能量，最终降低产品的性能。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种涡流粉碎机的研磨机构；通过设计出新的齿圈和锤头的配合结构，来达到提升研磨产品球形度、振实密度的要求。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种涡流粉碎机的研磨机构，包括筒体、布置在筒体内的粉碎盘以及周向均布在所述粉碎盘上的若干锤头；所述筒体内壁上具有斜齿圈；所述斜齿圈上各齿的齿峰朝向粉碎盘的转动方向。

颗粒物料在受到锤头的冲击碰撞后会获得能量，速度与运动方向均会发生变化，受到冲击后的颗粒会与斜齿圈发生二次冲击碰撞。气流携带颗粒随锤头高速旋转时受到较大的离心力作用，在锤头外缘产生径向速度进入齿内，受齿圈齿形结构的影响会产生局部涡流。而在此局部涡流的影响下，气流会携带颗粒改变速度方向回到锤头和齿圈之间的环形区域继续做旋转运动，提高了颗粒的碰撞几率，大大增加了颗粒的球化效率。相比于普通直齿齿圈，使用此种斜齿圈在不改变锤头与斜齿圈间隙的情况下，可增大斜齿圈与圆弧面锤头的相切面积，且可以缩短颗粒在受到锤头冲击之后与齿圈的撞击距离，降低颗粒的能量损失，最终提升粉碎和球化的效率。

进一步优选的，上述斜齿圈上的齿包括正齿面和背齿面；所述正齿面与背齿面之间的夹角范围为40~60度。所述正齿面为物料在筒体内随粉碎盘转动方向转动时直接击中斜齿圈上的齿的一面。在相同的斜齿圈直径下，若斜齿圈的正齿面与背齿面之间的夹角过小，会减小单个斜齿的受冲击面积；若斜齿圈齿正齿面与背齿面之间的夹角过大，会大幅减少斜齿的数量；两种情况都会降低研磨、球化的效率，因此将正齿面与背齿面之间的夹角控制在40~60度范围较为合理。

进一步优选的，上述背齿面的延长面过斜齿圈的圆心。通过将斜齿圈的背齿面设计成延长面过斜齿圈的圆心的模式，这样更方便斜齿圈上的齿的分布，也有利于扩大斜齿圈上齿的作用面。

进一步优选的，上述正齿面上焊接有耐磨衬板。由于正齿面为筒体内物料在锤头的拨动作用下直接撞击斜齿圈的一面，其自身的磨损情况也较突出，因此通过在斜齿圈上的齿的这一面焊接耐磨衬板，以提高斜齿圈使用寿命。

进一步优选的，上述单个锤头沿粉碎盘径向布置，所述锤头靠近斜齿圈的一端设有一与所述斜齿圈相迎的锤头作用面。通过设置一与所述斜齿圈相迎的锤头作用面，使得在锤头的拨动作用下，物料能够更直接击中斜齿圈上的正齿面；并由于该锤头作用面与正齿面相迎，使得物料能够在锤头作用面与正齿面之间来回滚动碰撞，达到研磨和成球的效果。正是由于该锤头作用面能够与正齿面相迎合，使得物料在其间的运动路线较短，在同等的动能情况下碰撞次数更多。

进一步优选的，上述锤头作用面为一圆弧面。采用圆弧状锤头，可使得颗粒受到锤头冲击时的分力更加明显的偏向于齿圈，这可以增加颗粒与斜齿圈的碰撞，进而提高了颗粒受到斜齿圈内气流的球化作用。锤头的作用面采用圆弧状，亦可由其圆滑的作用面来防止物料碰撞时被过快粉碎，保障了成球率。

进一步优选的，上述圆弧面的一端伸出粉碎盘的外周面，另一端设置在粉碎盘的外周面以内。

进一步优选的，上述锤头可拆卸连接在粉碎盘上。锤头可拆卸安装在粉碎盘上，使得锤头可以根据物料情况或者研磨要求来控制靠近斜齿圈一端的圆弧面伸出或缩进粉碎盘的外周面。使得锤头即方便更换维修，又更加适合多种形式的物料的粉碎工作。锤头在粉碎盘径向方向上可以伸缩出粉碎盘的外周面。

进一步优选的，上述锤头在粉碎盘上设置的数量为偶数个。更优选的，锤头在粉碎盘上设置的数量为4~36个。不同锤头数量将为物料研磨时提供不同的推动力，通过多次试验优选，在粉碎盘上安装这几个数量及的锤头，既能使得物料被锤头充分推动研磨，又节约了锤头的安装数量，控制了研磨机构的制造成本。

进一步优选的，上述周向均布在粉碎盘上的锤头之间留有间隙；锤头在粉碎盘上围成一圆环，圆环内为空腔。相较于只利用外部筒壁与内部转动体之间的间隙来进行进料研磨的装置，本实用新型将锤头在粉碎盘上周向均布围成一含有内部空腔的圆环，使得物料能够较大量的进入研磨机构；物料进入研磨机构后的单位研磨时间也能够相应的延长，便于物料的充分研磨。由于物料在经过研磨后会进入下游的分料机构，分料机构分离出的较大粒度物料也会再次返回研磨机构。因此，扩大研磨机构的内腔也便于从后续的分料机构中分流出来的较大物料返回研磨机构当中。

与现有技术相比，本实用新型的具体优势主要包括：

通过在具有结构相配合的斜齿圈与锤头组成的粉碎区域内加速物料，使得物料颗粒与颗粒之间，颗粒与锤头、齿圈之间不断地发生剪切、摩擦、碰撞，从而实现颗粒破碎、卷曲、团聚和紧实等动作；不规则形状的颗粒在较短的时间内发生塑性变形，从而实现物料快速破碎、球化的效果。

由于是以涡旋气流为介质带动物料在研磨机构内进行碰撞运动，因此能够保障成品的球形度、振实密度和粒度分布达到要求范围。又由于研磨机构内部具有较大的空腔，保障了物料的充分研磨，因而本研磨机构可使产品收率提升10%，原料利用率提升15%，整体加工时间缩短30%，降低了整体工作能耗。

锤头在粉碎盘上的安装位置可调节，使得本实用新型能够根据物料的研磨要求而相应的调整锤头与斜齿圈之间的间隙大小，更适合多形式物料的研磨。

附图说明

图1为实施例中研磨机构的轴向正视图；

图2为实施例中研磨机构的立体结构示意图；

图3为实施例中研磨机构的斜齿圈的轴向正视图。

图例说明：

1、筒体；11、斜齿圈；111、正齿面；112、背齿面；12、耐磨衬板；13、进料口；2、粉碎盘；21、外周面；3、锤头；31、锤头作用面；4、空腔；&、夹角；O、圆心。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要特别说明的是，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

一种涡流粉碎机的研磨机构，如图1-3所示，包括筒体1、布置在筒体1内的粉碎盘2以及周向均布在所述粉碎盘2上的若干锤头3；所述筒体1内壁上具有斜齿圈11；所述斜齿圈11上各齿的齿峰朝向粉碎盘2的转动方向。

在本实施例中，所述斜齿圈11上的齿包括正齿面111和背齿面112；所述正齿面111与背齿面112之间的夹角&为43度。所述正齿面111为物料在筒体1内随粉碎盘2转动方向转动时直接击中斜齿圈11上的齿的一面。

在本实施例中，所述背齿面112的延长面过斜齿圈11的圆心O。

在本实施例中，所述正齿面111上焊接有耐磨衬板12。

在本实施例中，单个所述锤头3沿粉碎盘2径向布置，所述锤头3靠近斜齿圈11的一端设有一与所述斜齿圈11相迎的锤头作用面31。

在本实施例中，所述锤头作用面31为一圆弧面。

在本实施例中，所述圆弧面的一端伸出粉碎盘2的外周面21，另一端设置在粉碎盘的外周面21以内。

在本实施例中，所述锤头3可拆卸连接在粉碎盘2上。

在本实施例中，所述锤头3在粉碎盘2上设置的数量为8个。

在本实施例中，所述周向均布在粉碎盘2上的锤头3之间留有间隙；锤头3在粉碎盘2上围成一圆环，圆环内为空腔4。

在本实施例中，所述筒体1上还开有进料口13；进料口13的位置位于锤头3所围成的圆环顶部平面之上。

在本实施例中，研磨机构底部联通有进气机构，进气机构为研磨机构提供高速涡旋气流。本研磨机构在工作时，物料由进料口13进入研磨机构内，物料在涡旋气流以及粉碎盘2上锤头3的旋转作用下，分散进入斜齿圈11与锤头3组成的间隙内。通过在斜齿圈11与锤头3之间进行往来碰撞而达到研磨的效果。颗粒物料在受到锤头3的冲击碰撞后会获得能量，速度与运动方向均会发生变化，受到冲击后的颗粒会与斜齿圈11发生二次冲击碰撞。气流携带颗粒随锤头3高速旋转时受到较大的离心力作用，在锤头外缘产生径向速度进入斜齿圈11的齿内，受斜齿圈齿形结构的影响会产生局部涡流。而在此局部涡流的影响下，气流会携带颗粒改变速度方向回到锤头3和斜齿圈11之间的环形间隙区域继续做旋转运动。由于锤头3靠近斜齿圈11的一端设有一与所述斜齿圈11相迎的圆弧形锤头作用面31，提高了颗粒在斜齿圈11与锤头3之间的碰撞几率，大大增加了颗粒的球化效率。

通过测量发现本实用新型的研磨机构相对于直齿圈与锤头的配合机构，可使产品收率提升10%，原料利用率提升15%，整体加工时间缩短30%。

Claims (10)

1.一种涡流粉碎机的研磨机构，其特征在于：包括筒体（1）、布置在筒体（1）内的粉碎盘（2）以及周向均布在所述粉碎盘（2）上的若干锤头（3）；所述筒体（1）内壁上具有斜齿圈（11）；所述斜齿圈（11）上各齿的齿峰朝向粉碎盘（2）的转动方向。

2.根据权利要求1所述的研磨机构，其特征在于，所述斜齿圈（11）上的齿包括正齿面（111）和背齿面（112）；所述正齿面（111）与背齿面（112）之间的夹角（&）范围为40~60度。

3.根据权利要求2所述的研磨机构，其特征在于，所述背齿面（112）的延长面过斜齿圈（11）的圆心（O）。

4.根据权利要求2所述的研磨机构，其特征在于，所述正齿面（111）上焊接有耐磨衬板（12）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的研磨机构，其特征在于，单个所述锤头（3）沿粉碎盘（2）径向布置，所述锤头（3）靠近斜齿圈（11）的一端设有一与所述斜齿圈（11）相迎的锤头作用面（31）。

6.根据权利要求5所述的研磨机构，其特征在于，所述锤头作用面（31）为一圆弧面。

7.根据权利要求6所述的研磨机构，其特征在于，所述圆弧面的一端伸出粉碎盘（2）的外周面（21），另一端设置在粉碎盘（2）的外周面（21）以内。

8.根据权利要求5所述的研磨机构，其特征在于，所述锤头（3）可拆卸连接在粉碎盘（2）上。

9.根据权利要求5所述的研磨机构，其特征在于，所述锤头（3）在粉碎盘（2）上设置的数量为偶数个。

10.根据权利要求1所述的研磨机构，其特征在于，所述周向均布在粉碎盘（2）上的锤头（3）之间留有间隙；锤头（3）在粉碎盘（2）上围成一圆环，圆环内为空腔（4）。

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