一种具有均细破碎功能的颚板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有均细破碎功能的颚板，包括主体颚板，主体颚板的两端至少有一端延伸设置有副体颚板；所述副体颚板的长度为110～550mm；所述副体颚板工作面上的齿形结构等于或小于主体颚板工作面上的齿形结构，甚至为平面光板结构。本发明用主体颚板和副体颚板相结合的复合结构设计替代现有技术直板形的单纯结构设计(由其组成“狭长型结构破碎腔”)，以及运用层压破碎机理的有机结合，使原为粗碎设备的颚式破碎机具有均匀细碎物料的功能。
【专利说明】一种具有均细破碎功能的颚板
【技术领域】
[0001]本发明涉及破碎设备【技术领域】，更具体说是一种具有均细破碎功能的颚板。
【背景技术】
[0002]颚式破碎机，也称颚破，是历史最悠久，使用最广泛的破碎设备之一。
[0003]颚破是典型的“粗破”设备。
[0004]这里的粗破有两个涵义:
[0005]一、颚破并非精密设备，结构简单、制造容易(普通机床就能胜任)、使用和维修均方便，运行成本也很低(例如颚破的磨损是反击破的1/3-1/5，电耗是冲击破的1/3-1/2)，因此颚破至今一直受欢迎；
[0006]二、颚破的出料较粗，很难破细料，这与颚破的破碎腔形结构有关，通常破碎至30mm以下颗粒就很难了。
[0007]如果能用颚破设备来破碎细料，即用“粗破级”的设备来干“细碎级”的活，其经济效益则可大幅度提升。
[0008]现有技术颚破缺乏均匀细碎功能，其局限性在于:
[0009]一是破碎腔的角度结构不合理。呈“V”型的破碎腔在每一个循环冲程作功后，排出的是一堆三角形体积的物料。因颚破是典型的单颗粒破碎(没有层压破碎)，所以三角形体积的颗粒大小尺寸集中度差，出料经筛分后的筛上物料(超过符合规格尺寸的物料)返回重破的比例高，影响破碎效率；
[0010]二是颚板的齿形结构分布不合理。物料随着破碎进程其颗粒尺寸从上到下逐步变小，按理，颚板的齿形结构也应相应地自上而下逐渐变小，以便充分发挥齿形结构的“劈破、折破、挤破”的功能，大颗粒物料用大齿形结构破碎，小颗粒物料用小齿形结构破碎。但现有技术颚板的齿形是一成不变的，制约了破碎功能的充分发挥。
[0011]三是破碎机理不合理。现有技术颚式破碎机是单颗破碎机理，出料成品的颗粒尺寸与破碎腔间隙尺寸直接划等号，即多大的破碎腔间隙就出多大的产品，而破碎腔的间隙受结构限制不能太小，从而制约了细碎功能。
[0012]因此，欲用颚式破碎机直接破细料，应从颚板的创新设计和破碎机理的提升上突破。
【发明内容】
[0013]本发明提供了一种结构简单、造价低廉、省功耗高效率的具有均细破碎功能的颚板，打破了现有技术运用锤式、辊式和冲击式机型作为制砂机的进料颗粒需小，即须多级破碎实现制砂的局限。
[0014]本发明是通过以下方案实现的:一种具有均细破碎功能的颚板，包括主体颚板，主体颚板的工作面上设置有齿形结构，其特征在于:
[0015]所述的主体颚板两端部至少一端上延伸设置有副体颚板；副体颚板的工作面上也设置有齿形结构；
[0016]所述的副体颚板工作面上的齿形结构小于或等于主体颚板工作面上的齿形结构，即副体颚板工作面的齿高、齿宽和齿间距均小于或等于主体颚板工作面上的齿高、齿宽和齿间距；所述副体颚板的长度为110?550mm ；
[0017]所述主体颚板与副体颚板形成的夹角角度范围在0-15度。
[0018]本发明的创意是:将颚板由现有技术下直板形的单体结构设计提升为主体颚板和副体颚板相结合的复合结构设计，主体颚板结构设计追求破碎的效率，而副体颚板结构设计则追求破碎的匀细度。
[0019]本发明的两大结构特征是:1.主体颚板和副体颚板相结合的复合结构(由固定和活动两块副体颚板组成破碎副腔，破碎副腔呈狭长型腔型)；2.副体颚板工作面上的齿形结构等于或小于主体颚板工作面上的齿形结构，即副体颚板工作面的齿高、齿宽和齿间距等于或小于主体颚板工作面上的齿高、齿宽、齿间距。
[0020]本发明的核心技术:用主体颚板和副体颚板相结合的复合结构设计替代现有技术直板形的单体结构设计(由其组成“狭长型结构破碎腔”)，以及运用层压破碎机理的有机结合，使原为粗碎设备的颚式破碎机具有均匀细碎物料的功能。
[0021]“副体颚板”的设计是本发明的技术亮点之一。因为，由两块“副体颚板”组成的“狭长型破碎腔”(副破碎腔)，是实现均匀细碎功能的关键性结构设计。(它具备“结构要素”和“齿形要素”)
[0022]一、“结构要素”(由副体颚板组成的狭长型破碎腔型):
[0023]偏心轴转一圈，一个破碎循环，所排放的物料是破碎腔底部的一个倒三角形区的体积。先分析极端情况，在倒三角腔型状态下，哪怕是排放口调至最小即破碎副两颚板下端的间隙调至零(超过零将会导致颚板相撞而毁机)，还是会排放出粗料来。
[0024]而在狭长型结构容积下，完全可根据所需物料成品尺寸大小来设置排放口尺寸。但要保证每次排放的容积都是该狭长型结构区中的料，不让上腔物料漏排。设计时应计算好狭长型结构腔的长度，在排放容积相同条件下，排放料越细，狭长型结构腔长度越长，反之越短。
[0025]显然，下部设置了狭长型结构的破碎腔，要比现有技术“V”字形结构腔型破碎出来的成品料要细、且更均匀，这就是狭长型结构腔的优越性。
[0026]狭长型结构破碎腔设计要求:
[0027]1、狭长型破碎腔的体积应大于每一个破碎循环所排放物料的体积；且这一体积内的物料被控制在狭窄腔区范围，颗粒控制在成品规格料尺寸范围；
[0028]2、狭长型破碎腔的长度应满足每一个破碎循环物料自由落体所需的高度，不能让主破碎腔中的料窜溜而下；
[0029]3、狭长型副破碎腔的角度可在-8?+8度之间选择，有以下三种状态可取:
[0030](I).负角度有利于排放物料，但不可过大，过大物料不易压实；
[0031](2).正角度有利于破碎细料，但也不宜过大，过大不利于均匀破碎；
[0032](3).零角度有利于物料破碎均匀，但由于活动颚板是以偏心轴为圆心的扇形运动，且颚板处于不断磨损变化之中，故零角度仅是理论分析点和瞬间暂态，实用意义不大。
[0033]破碎腔的角度是一个动态概念，我们要研究和把握是一个角度范围，本 申请人:设定在-8?+8度之间。
[0034]二、“齿形要素”(主体颚板和副体颚板上的齿形结构大小不一):
[0035]为适应物料从破碎主腔上端进料到破碎副腔下端出料的过程中颗粒逐渐变小的状况，又将破碎腔设计成齿形差异结构，即齿形结构大小从上到下变小，大颗粒物料在大齿形结构下破碎，小颗粒物料则在小齿形结构下破碎，达到最高破碎效率。
[0036]“层压破碎机理”运用是本发明的另一个技术亮点。
[0037]上述狭长型破碎腔结构的均匀细碎功能是有很大局限性的。当物料粒度达到砂与粉的级别时，在单颗破碎机理下，把破碎腔宽度调至砂与粉(0.15mm以下称为粉，04.75?
0.15_颗粒称为砂，)这样细微尺寸的间隙是不现实的，因为无论是颚板的制造精度、安装精度还是操作精度都是远不能满足，再说，就算这么细微腔型间隙能实现，其产量也极微，没实用意义。所以，本发明在设计了狭长型破碎腔的基础上，进一步地运用层压破碎机理，以达到均匀细碎的目的。
[0038]层压破碎是相对于单颗破碎而言，单颗破碎是两颚板之间仅单颗物料在破碎，是颚板挤压物料；层压破碎是两颚板之间有多颗物料在破碎，是物料挤压物料。
[0039]层压破碎是在活动颚板“大松边、大料层、大冲程、大紧边”的运动特征条件下形成的。(冲程是指活动颚板下部在作破碎作功时的运动距离，又称行程；冲程结束即两颚板下部处于最小距离时称紧边，冲程开始也即两颚板下部处于最大距离时称松边，松边与紧边的尺寸之差也即为冲程)。
[0040]“大松边”运动特征可使破碎腔落入足够的物料，形成足够厚度的物料层(大料层)；
[0041]“大冲程”运动特征使物料产生足够的层压破碎；
[0042]“大紧边”运动特征使破碎腔能在非细微间隙腔型的状态下实现均匀细碎；
[0043]本发明的均匀细碎功能机理是这样实现的:
[0044]1、首先在主体颚板(活动和固定两块主体颚板)最下端设置有副体颚板并组成“狭长式匀碎腔”，使破碎腔每一个工作循环所排放出来的物料粒度控制在所需尺寸范围内，实现均匀细碎；
[0045]2、为适应物料从破碎腔上端进料到破碎腔下端出料的过程中颗粒逐渐变小的状况，又将破碎腔设计成齿形阶梯结构，即齿形结构大小从上到下按级逐渐变小，使大颗粒物料在大齿形结构下破碎，小颗粒物料在小齿形结构下破碎，达到最高破碎效率；
[0046]3、有科学合理的破碎腔，再配套有科学合理的破碎机理，就能发挥出制粉功能的极致:
[0047]颚式破碎机是典型的单颗破碎机理，在破粗料时，上腔的紧边尺寸基本上就是物料的颗粒尺寸。单独用“单颗破碎机理”的思路实现超细碎(制粉)明显不切合实际，因为腔型紧边尺寸调至粉状颗粒尺寸的话，那么:1、腔型的制造精度和安装精度很难达到，2、这么细微腔型下产量也非常之小，无实用性。
[0048]而“大紧边、大冲程”的破碎运动则能实现“层压破碎机理”，所谓层压破碎破碎就是在“大冲程”产生的高压下，在腔型之间有多层颗粒物料，通过物料挤物料的方式实现细碎。这样，腔型紧边尺寸不一定是颗粒尺寸。也就是说，在“层压破碎机理”下，较大的紧边能破出超细料(比如:10?20mm的腔型紧边尺寸，就能破碎出0.15mm以下的粉料)。[0049]形成腔型高压破碎的成因是“大冲程“，大冲程下进料量大，在大紧边时产生高破碎比下的高压破碎，表现为层压破碎功能。在单颗破碎机理下，“紧边”决定颗粒大小，“松边”决定产量；在层压破碎机理下，“大紧边、大冲程”既决定超细的颗粒、又决定较高的产量。
[0050]总而言之，颚破机型要实现均细破碎功能，由三大“要素”集成而成:“齿型+机型+机理”。
[0051]1.由齿形创新设计带来的“狭长型结构”、“阶梯式结构”破碎腔的创新是基础；
[0052]2.“双曲柄摇杆机构破碎机”及“复合曲柄摇杆机构破碎机”是充要条件；
[0053]3.“层压破碎机理”是核心。
[0054]本发明的显著功能特征是:使颚式破碎机机型实现均匀破碎细料。它有两大特征:
1.是“细”，2.是“均匀”。
[0055]所谓“细”，就是相对于同样规格型号的现有技术颚式破碎机，所破碎出的料要细
得多；
[0056]所谓“均匀”，就是破碎出的料，其颗粒大小能最大限度地集中在所需成品料的规格范围内，即产品颗粒尺寸大小集中度很高。
[0057]除了上述显著功能特征以外，同时带来的有益效果还有:
[0058]1.提高产量。如将本发明的颚板结构的破碎面设计为负角结构(指两破碎面夹角)，则在破碎运动过程中，其颚板对物料有一个快速推进力(如果偏心轴转向设置为与物流方向一致)。这将大幅度提高颚破产量。
[0059]因为，现有技术颚破的破碎速度是自然的自由落体速度，是一个极限值。本发明突破了这一极限值。
[0060]2.提高破碎比。如将本发明颚板结构的破碎面设计为分段越级结构，那么可大幅度提高破碎机的破碎比。提高了破碎机的破碎性能。
[0061]3.降低磨耗。本发明中有层压破碎机理，即有相当部分的物料是“料打料”，因此磨耗大为降低。
[0062]现有技术颚式破碎机由于受颚板结构特征所限，是典型的“粗破”设备，让“粗破”设备实现均匀破碎细料，不仅是颚式破碎机功能的大幅度提升，更是破碎机领域的一项重大技术革命！
[0063]异或由以下方案替换上述方案，一种具有均细破碎功能的颚板，包括主体颚板，主体颚板的工作面上设置有齿形结构，其特征在于:
[0064]所述的主体颚板两端部至少一端上延伸设置有副体颚板；副体颚板的工作面上也设置有齿形结构；
[0065]所述副体颚板工作面为平面光板结构；所述副体颚板的长度为110?550mm ；
[0066]所述主体颚板与副体颚板形成的夹角角度范围在0-15度。
[0067]平面光板结构的设计原理:当颗粒为砂、粉的级别时，齿形结构已失去破碎意义，可用平板代之，用平板结构的优越性在于排放物料更充分，因为没有齿距占用腔型空间。
[0068]平面光板结构就是齿高、齿宽和齿间距均为零时的极限状态,它相对于齿形结构是落后的、淘汰的结构，但在这里却呈现出极大的优势。因为在多级阶梯破碎腔的最后一级腔中，它的破碎对象已经是细小料，破碎任务是细料再均匀超细碎，已从“破”升格为“磨”，磨则能更好地超细碎(制砂、制粉)。
[0069]在狭长型结构腔中，平面光板结构颚板具有以下优越性:
[0070]①相对于细料级别而言，不再需要“劈碎、折碎、挤碎”等需齿形结构来完成的作用，所以齿形结构已经失去作用，平面光板结构的缺点已不存在；
[0071]②破碎细料对腔型精度很敏感，平面结构比齿形结构的接触面精度更高；
[0072]③同样行程的齿形结构和平面光板结构，前者颗粒大小不一，后者咬合状态更佳，细料颗粒更加均匀。
[0073]在破碎腔的下端(狭长型结构腔中)设计一段平面光板结构，是本发明中的又一技术亮点。
[0074]作为优选，所述主体颚板的仅下端部延伸设置有副体颚板。
[0075]这样的主副体颚板在组合成破碎副后形成下端为狭长型腔。使物料均匀细碎，出料颗粒尺寸集中度高、减少回笼循环破碎物料，节省功耗。并且实现“小颗粒，大产量”。
[0076]作为优选，所述主体颚板的上、下两端部均延伸设置有副体颚板。
[0077]主体颚板上下两端设置副体颚板有两大功能:一是增加了振压腔结构的功能；二是实现上下对称互换的功能:
[0078]颚板设计成“对称互换”的功能。
[0079]本发明将活动颚板设计成两端同时向一侧折转一个角度并延伸一段，折转角度等于原破碎副的角度α (α为小于等于26度)，每边长度均为原破碎副的1/4?1/6。也可固定颚板和活动颚板同时折转一个角度并延伸一段(但这时的折角是上述方案的1/2 α )，下端同样是一个狭长型腔，效果相同。
[0080]这样的主副体颚板在组合成破碎副后形成下端为狭长型腔，换过来仍然下面是狭长型腔。
[0081]由于狭长型腔是细碎腔，其作功要超越粗破碎腔，所以是高磨耗区，而振压腔不实质性产生破碎，磨耗极微，让这一重一轻的磨耗部位对称互换，有利于延长颚板的利用率，降低破碎机总体磨耗成本。
[0082]改进破碎腔设计，设置振压腔和狭长型腔，提升破碎腔功能，以提高破碎效率，并巧妙地把组成振压腔的一端与组成狭长型腔的一端设置成对称式互换是本发明的核心技术。
[0083]通过在破碎腔上端增设一个振压腔，使其最大限度消除物料与物料之间的空隙，提高物料流密度，提高破碎冲程的作功效率，在不改变颚破任何参数(包括破碎冲程)的前提下，大幅度地提高了破碎效率。
[0084]利用振压腔振实进入的物料流，提高了物料流的密度。经振压腔振实了后的物料流，最大限度地消除物料之间的间隙，物料密度提高，进入破碎腔破碎的物料在相同的破碎时间内，破碎量也相应得到提高。
[0085]利用重力阻止物料在破碎过程中的位移与弹跳。
[0086]由于颚破破碎腔呈” V”字形结构，上口大、下口小，两颚板咬合物料时呈一个角度，使物料有一个向上推的分力。虽然在设计颚破时已把该夹角设置在最大摩擦力允许的极限角α (26° )以内，但当物料流松散时，很容易使物料转向、位移或向上跳起，影响破碎冲程的有效破碎作功。在破碎腔上端增设了一个振压腔后，破碎腔中的物料上方压着厚厚的一层物料，这层物料本身的重量压住破碎腔中的物料，起到阻止物料转向、位移和向上跳起的作用。
[0087]使供料更加平稳。在现有技术条件下，由于种种因素影响，进入破碎机的物料总有一些波动，时少时多。这种物料波动即影响生产量，又降低设备使用寿命。在发明中，增设了振压腔，相当于设置了一个储蓄物料仓，当进料过大时由它储蓄，过小时由它补供。在一定的程度上内起到平稳供料作用，既能稳定产量，又有利于延长设备使用寿命。
[0088]颚板设计成“主、副体颚板结构”后的功能。
[0089]进入破碎腔的物料堆积不结实，从而影响破碎效率。我们可以从三个方面来分析:
[0090]1.由于破碎物料大多是形状不规则、大小不一，物料与物料之间形成很大的空腔间隙，所以，使单位时间内通过的物料密度降低，破碎效率不充分；
[0091]2.由于每台破碎机的破碎冲程(指两块颚板的相对运动距离)是一定值，当具有较大间隙的物料流进入破碎腔时，破碎冲程的前一段就会消耗在压实物料堆这一过程(只有物料堆压实后，破碎冲程才起实质性的破碎作功)，所以，物料流松散降低了破碎冲程的有效破碎作功；
[0092]3.由于颚破破碎腔是“V”型结构，上口大、下口小，两颚板咬合物料时有一个使物料向上的分力存在，所以，当物料松散时，很容易使物料转向、位移或向上跳起，从而影响破碎冲程的有效破碎作功。
[0093]以上分析可见，物料流的松散或密集程度是影响颚破破碎效率的重要因素。
[0094]作为优选，所述主体颚板与副体颚板为整体式结构或分体式结构。
[0095]主体颚板结构为直线是最常见的结构；选用曲线结构的优越性在于颚板下部破碎颗粒较小、效率较高；折线结构则使破碎腔分为多个腔，实现分级破碎。
【专利附图】
【附图说明】
[0096]图1为本发明的一种结构示意图；
[0097]图2为本发明的另一种结构示意图。
[0098]图中:1-主体颚板，2-副体颚板。
【具体实施方式】
[0099]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0100]实施例1:如图1，一种具有均细破碎功能的颚板，包括主体颚板1，主体颚板I的工作面上设置有齿形结构，主体颚板I的上、下两端部均延伸设置有副体颚板2。副体颚板2的工作面上也设置有齿形结构；主体颚板I与副体颚板2形成的夹角角度范围在7度。主体颚板I与副体颚板2为整体式结构，副体颚板的长度为IlOmm ；
[0101]副体颚板2工作面上的齿形结构小于主体颚板I工作面上的齿形结构，即副体颚板2工作面的齿高、齿宽和齿间距均小于主体颚板I工作面上的齿高、齿宽和齿间距。
[0102]实施例2:如图2所示，主体颚板I的仅下端部延伸设置有副体颚板2，主体颚板I与副体颚板2形成的夹角角度范围在15度。副体颚板的长度为550mm。
[0103]副体颚板2工作面上的齿形结构等于主体颚板I工作面上的齿形结构，即副体颚板2工作面的齿高、齿宽和齿间距均等于主体颚板I工作面上的齿高、齿宽和齿间距。
[0104]其余同实施例1。
[0105]实施例3:主体颚板I与副体颚板2为分体式结构，副体颚板的长度为400mm。
[0106]其余同实施例1。
[0107]实施例4:副体颚板工作面为平面光板结构，副体颚板的长度为300mm ；。
[0108]其余同实施例1。
[0109]以上所述之实施例仅为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种具有均细破碎功能的颚板，包括主体颚板，主体颚板的工作面上设置有齿形结构，其特征在于: 所述的主体颚板两端部至少一端上延伸设置有副体颚板；副体颚板的工作面上也设置有齿形结构； 所述的副体颚板工作面上的齿形结构小于或等于主体颚板工作面上的齿形结构，即副体颚板工作面的齿高、齿宽和齿间距均小于或等于主体颚板工作面上的齿高、齿宽和齿间距；所述副体颚板的长度为110?550mm ； 所述主体颚板与副体颚板形成的夹角角度范围在0-15度。
2.一种具有均细破碎功能的颚板，包括主体颚板，主体颚板的工作面上设置有齿形结构，其特征在于: 所述的主体颚板两端部至少一端上延伸设置有副体颚板；副体颚板的工作面上也设置有齿形结构； 所述副体颚板工作面为平面光板结构；所述副体颚板的长度为110?550mm ； 所述主体颚板与副体颚板形成的夹角角度范围在0-15度。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有均细破碎功能的颚板，其特征在于，所述主体颚板仅下端部延伸设置有副体颚板。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有均细破碎功能的颚板，其特征在于，所述主体颚板的上、下两端部均延伸设置有副体颚板。
5.根据权利要求1或2所述的一种具有均细破碎功能的颚板，其特征在于，所述主体颚板与副体颚板为整体式结构或分体式结构。
【文档编号】B02C1/10GK103567010SQ201210274293
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月28日 优先权日:2012年7月28日
【发明者】朱兴良 申请人:朱兴良