专利名称：一种可排石锤刀式土壤破碎机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于土壤破碎机结构的改进，尤其是一种适用于土壤、生石灰、煤炭等软性物料的锤刀式土壤破碎机，涉及机械制作技术领域。
目前在工程中使用的有多级筛分设备，即采用筛分将不合规范的大粒径颗粒通过专用设备另行破碎，或在往复运动的筛分机上连续筛分，通过颗粒间相互碰撞进行破碎；还有单转辊和双转辊挤压式破碎机，其工作原理是通过改变土壤运动过程中的间隙来挤压破碎；此外还有飞锤打击式破碎机等。这些破碎机存在着各自的缺点，总体上为生产率低、破碎能力小、结构复杂，特别是无法破碎含有石块、砖块等硬质杂料的土壤及含水较高的粘性土壤。
中国专利(ZL 00226404.8)公开了一种土壤破碎机的结构，该设备的缺陷是工作装置没有足够的空隙夹藏石块、砖块等硬质杂料，在破碎含有石块、砖块等硬质材料的土壤时，经常发生卡死故障或直接造成机器的损坏。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种可排石锤刀式土壤破碎机，能用于含有石块、砖块等硬质杂料的土壤破碎，具有生产能力高、破碎能力强、结构简单、使用方便的优点。
本实用新型所设计的可排石锤刀式土壤破碎机是在已有破碎机结构基础上改进完成。其包括有传动装置、进料斗、出料斗、破拱装置、条筛、拨料辊及破碎刀具，本实用新型的结构是进料斗位于整机的上部，进料斗前壁下端前倾伸至转子轴水平线，进料斗后壁下端后倾伸至转子轴垂直线，并与后工作室上壁连接，进料斗内装置有破拱装置，破拱装置可以是在长轴上分布齿状叶片，低速转动以防止物料在斗内架空，进料斗的功能是承接物料并向下方的工作室供料；进料斗下方为工作室的一侧，工作室的空间是由料斗前壁、后工作室壁板和条筛构成，工作室中心装置有工作刀具，工作刀具是在转子轴上并列固定安装有2-7组刀架，在各刀架圆周方向上设有1-16个刀座均匀分布，使刀座连接在刀架顶端，各刀座上安装有锤刀；工作刀具高速转动，能将工作室内的土壤破碎并将其中的石块、砖块等硬质杂料分离出来；在工作刀具上方与进料斗接口位置装置有拨料辊；拨料辊低速转动。能向工作室内均匀供料，并具有防止进料口物料卡拱的作用；后工作室位于工作室上方的另一侧，其上壁开有排石口，排石口与排石斗相连接，其作用是将分离出的石块、砖块等硬质杂料排出；工作室下方设置半圆状条筛，其是由钢条组焊而成，上面均布大小一致的网眼，其作用是将破碎后合格的土壤分离出来；条筛下方连接出料斗，将合格的土壤排出。
本实用新型的刀架可以采用臂杆式和圆盘式两种臂杆式刀架结构的特征是，在转子轴上辐射状均布1-16个条状臂杆，在臂杆顶端连接有刀座，各刀座上装置有锤刀；圆盘式刀架结构的特征是，在转子轴上安装圆形刀盘，在刀盘的圆周上均布1-16个刀座，各刀座上装置有锤刀。
所述转子轴上工作刀具的安装分布原则为①各刀架圆周分布1-16把锤刀，全部锤刀沿同一圆周均匀分布，使装置在工作时受力均匀，冲击力小；②在转子轴轴向位置并排均匀设置有2-7组刀架，沿转子轴轴向任一位置上，转子轴旋转一周(即同一破碎工作位置上)破碎工作的锤刀数为1-3个；③两相邻刀架上锤刀在圆周的间隔角尽可能地大，以避免两刀臂或刀盘夹石；④锤刀安装后圆周顶端直径为400mm-1200mm，圆周线速度3-12m/s，同一刀架上垂刀数多者线速度取小值，锤刀数少者线速度取大值，以满足破碎粒径要求，并使刀架的臂杆或圆盘间空隙尺寸满足纳藏石块的要求。
按上述排列原则布置所构成的工作刀具受力良好、破碎均匀、节省功率，特别是适应于混杂有硬质石料的土壤的破碎作业。较大粒径(100mm以上)的石块等可纳藏于刀架之间和臂杆或圆盘之间的空间，避免打坏刀具和条筛。为防止加入的物料在进料斗上部成拱卡料，在进料斗内可附加有叶浆旋转式破拱装置或是仓壁振动式破拱装置等。
本实用新型的锤刀可选用目前稳定土拌和机上的通用锤刀，也可采用圆钢、方钢、扁钢等各种型钢的锤头刀，只需将刀把做细，能插装入刀座即可。本实用新型所需的动力驱动可采用各种动力性能的驱动装置，如电动机、内燃机、机械传动、液压传动等。
本实用新型的工作过程如下将含有石块、砖块等硬质杂料的软体土壤由上部加入进料斗，(如
图1所示)工作刀具在驱动装置带动下(逆时针方向)高速旋转，物料在重力及拨料辊(顺时针旋转)拨动下向下运动。由于进料斗前壁倾斜安装，使物料的运动空间自上而下逐渐变小，聚集在一个狭小的破碎区，在锤刀高速切削、打击、挤压的联合作用下进行第一级破碎，随后在刀具带动下进入筛分区，土壤等软性物料在刀具和条筛之间通过挤压、拉磨进行第二级破碎。条筛间距由规范要求的成品物料粒径决定，符合规范要求的颗粒通过条筛从出料口排出。土壤等软体物料强度小，经上述两级破碎后多数可达粒径要求而由条筛排出。少量粒径不合格的土壤及难以破碎的坚硬石块等物料在刀具带动下继续运动，沿条筛内圆弧表面后移、上移，这些高速运动的物料由于密度不同而离心力各异，到达后工作室的排石口处时，坚硬、密度大的石块由于离心力大于物料与刀具之间的摩擦力而从排石口飞出，通过排石斗排出；不合格的软体、小密度物料离心力小于摩擦力，在刀具带动下通过后工作室与新加入物料进行第二循环破碎；纳藏于臂杆或圆盘空间的大石块随臂杆或圆盘转动，逐渐向大直径轨迹运动，最终亦通过排石口排出。
本实用新型具有以下优点①由臂杆或圆盘、锤刀等组成的工作刀具通过结构和工作参数的合理组合，通过高速旋转，利用切削、击打、挤压及刀具与条筛之间挤压、拉磨的复合破碎工作原理，兼有切削式和打击式破碎原理的综合优点，可破碎各种土壤(包括破碎含水率较高的粘性土壤，甚至含有砖块、石块的混杂土壤)生产率高，节省功率。②整体结构简单，工作可靠。臂杆或圆盘与锤刀组成的工作刀具按规定的方式排列，受力合理，切土均匀细密，破碎质量好；臂杆或圆盘之间的空间尺寸大，纳藏石料能力强，不易损坏刀具，能避免石块卡夹于刀具与料斗、条筛、工作室内壁的间隙之间而停机。③利用高速旋转的工作刀具与排石口结合的结构，通过惯性分选原理有效可靠地分离土石，解决了单一结构的土壤破碎机械的最大难题——破碎含有石块的混杂土壤。④无石料卡死停机之虞，因而可采用各种动力性能的驱动装置，如电动机、内燃机、机械传动、液压传动等，适应性广泛。⑤具有使用操作方便，制造和使用成本较低的优点。
图中1为进料斗、2为进料斗后壁、3为破拱装置、4为后工作室、5为排石口、6为排石斗、7为条筛、8为出料斗、9为转子轴、10为刀架、11为刀座、12为锤刀、13为拨料辊、14为进料斗前壁。
如附
图1所示，本实用新型所设计土壤破碎机可全部采用金属件制作。其是由进料斗(1)、破拱装置(3)、拨料辊(13)、工作刀具、排石斗(6)、条筛(7)、出料斗(8)组成。进料斗、条筛、出料斗在水平结合面通过其端边有螺栓连成机体固定于机架上。进料斗(1)位于整机的上部，进料斗前壁(14)下端前倾伸至在转子轴水平线前方，进料斗后壁(2)下端后倾伸至转子轴垂直线附近，进料斗由钢板焊成，钢板厚度12毫米；进料斗内布置有破拱装置(3)，破拱装置为在长轴上分布齿状叶片，轴径60毫米，45#钢制，两端通过轴承固定在进料斗两侧壁，其中一端通过联轴器与动力装置连接；后工作室(4)位于工作刀具的右上方，为半圆形，用厚度为8毫米钢板焊成，其上方开有排石口(5)，尺寸1000×400毫米，排石斗(6)由8毫米钢板焊成的U形槽结构，与排石口相连接，安装角度由水平面向下倾斜；工作刀具由转子轴(9)、刀架(10)、刀座(11)、锤刀(12)组成，将刀架固定安装在转子轴上，刀架采用圆盘式结构，圆盘厚度20毫米，安装8个锤刀后最大直径为1000毫米，在圆周方向均匀分布。刀座焊接在刀架顶端，每个刀座上安装一把锤刀，工作刀具宽度为1米，可排列5组刀架。转子轴直径80毫米，45#钢制，通过轴承安装在进料斗、条筛、出料斗水平结合面的两端，其中一端通过联轴器与动力装置连接，转子轴轴线与条筛的筛条平行；在工作刀具的左上方与进料斗接口位置布置有拨料辊(13)，拨料辊为圆形长轴，其表面可制成光面或是齿鼓形，轴径90毫米，45#钢制，两端通过轴承固定在工作室两侧壁，其中一端通过联轴器与动力装置连接；条筛为半圆形，由12毫米圆钢条组焊而成，条筛间距15毫米；出料斗为矩形，由12毫米钢板焊成。本实施例锤刀顶端线速度可达每秒10米，生产效率可达每小时500吨。
权利要求1.一种可排石锤刀式土壤破碎机，包括有传动装置、进料斗、出料斗、破拱装置、条筛、拨料辊及破碎刀具，其特征在于，进料斗位于整机的上部，进料斗前壁下端前倾伸至转子轴水平线，进料斗后壁下端后倾伸至转子轴垂直线，并与后工作室上壁连接；进料斗内装置有破拱装置，进料斗下方为工作室的一侧；工作室的空间是由进料斗前壁、后工作室壁板和条筛构成，工作室中心装置有工作刀具，工作刀具是在转子轴上并列固定安装有2-7组刀架，在各刀架圆周方向上设有1-16个刀座均匀分布，使刀座连接在刀架顶端，各刀座上安装有锤刀；在工作刀具上方与进料斗接口位置装置有拨料辊；后工作室位于工作室上方的另一侧，其上壁开有排石口，排石口与排石斗相连接，工作室下方设置半圆状条筛，条筛下方连接出料斗。
2.根据权利要求1所述的破碎机，其特征在于，所述转子轴轴线与条筛的筛条平行。
3.根据权利要求2所述的破碎机，其特征在于，所述的刀架采用臂杆式刀架结构，即在转子轴上辐射状设置条状臂杆，臂杆顶端连接刀座，刀座上装置有锤刀。
4.根据权利要求2所述的破碎机，其特征在于，所述的刀架采用圆盘式刀架结构，即在转子轴上安装圆形刀盘，刀盘的圆周上均匀布设刀座，刀座上装置有锤刀。
5.根据权利要求3或4所述的任一破碎机，其特征在于，所述的锤刀可采用圆形锤刀、矩形锤刀、锛头式锤刀的任一种。
专利摘要一种可排石锤刀式土壤破碎机，本实用新型的结构是进料斗位于整机的上部，内装有破拱装置和拨料辊，下方为工作室，其内设置工作刀具，刀具是在转子轴上并列装置2－7组刀架，刀架圆周上设1－6个刀座，刀座上安装有锤刀，工作室下方设置条筛，条筛下方连接出料斗，工作室后上方开有排石口与排石斗相连接，可采用各种动力驱动装置工作。其特点是能利用切削、击打、挤压、拉磨等复合破碎原理，可破碎各种含水率较高的粘性土壤、含有砖石块的混杂土壤、及生石灰和煤炭等软质物料，并能有效地分离砖石块等硬质杂料，适应范围广；具有破碎质量好、生产效率高、运转费用低、结构简单、操作方便的优点。
文档编号B02C13/00GK2576331SQ02262298
公开日2003年10月1日 申请日期2002年10月9日 优先权日2002年10月9日
发明者綦开隆 申请人:陕西中大机械集团有限责任公司