全陶瓷齿轮辊式粉碎机的制作方法

本发明涉及一种粉碎装置，具体涉及一种用于粉碎的粉碎机。

背景技术：

当今的高新材料发展速度越来越快，加工装备的创新机遇也越来越多。特别是高新材料中的超纯材料要求深加工装备都必须是无污染的。

现有技术中，ZL2012202646823提供的一种立式陶瓷颚辊组合破碎机、ZL2012202646202提供的辊式破碎机应用效果较好，每年有新增数百台投产。但是由于辊式破碎细度只能做到60目，60目以上没有机种，而且从100毫米块状到60目需要颚破和辊破组合完成，或两台辊破组合完成，即要两台机器组合才能完成。另外有些产品前道工序下来无法进入辊破，加进去的原料因有自润滑性能加不进往上窜而粉碎不了，成了加工中的瓶颈。如：石墨、石油焦之类的物质就根本不下料不能生产了。这是一个亟待解决但一直没有有效处理办法的问题。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种全陶瓷齿轮辊式粉碎机，它不仅可以粉碎一般性超纯新材料，并能粉碎到100目，而且可以对某些具有自润滑性能的高新材料完成进入深加工之前的粉碎加工程序，且达高效、高产、无污染深加工的效果。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的一种全陶瓷齿轮辊式粉碎机，包括机身、下料斗和出料口，所述下料斗位于机身顶部，所述出料口位于机身底部，所述机身内设有粉碎腔体，所述粉碎腔体内位于出料口的上方设有相向旋转的一对陶瓷齿轮辊，物料落入这对陶瓷齿轮棍两齿面间的间隙被两齿面的咬合力碾压错动粉碎。

优选的，这对陶瓷齿轮辊包括受粉碎齿辊传动装置驱动的第一陶瓷齿轮辊和第二陶瓷齿轮辊，在没有物料填充时这对陶瓷齿轮辊为假啮合状态，在有物料填充时这对陶瓷齿轮辊为间接啮合状态；

所述假啮合状态为这对陶瓷齿轮辊相邻近的齿相互交错分布，且两齿面间留有间隙；所述间接啮合状态为这对陶瓷齿轮辊邻近的齿交错分布，通过填充于两齿面间留有的间隙中的物料实现间接啮合。

优选的，所述这对陶瓷齿轮棍两齿面间的间隙距离是可调节的。即这一对陶瓷齿轮棍两齿面间的间隙距离是可根据产品粒径要求设定调节的。

优选的，所述粉碎齿辊传动装置驱动包括第一驱动轮和第二驱动轮，以及第一变相过渡齿轮和第二变相过渡齿轮；其中第一陶瓷齿轮辊和第一驱动轮均固定设置在第一主轴上，第一驱动轮与第一变相过渡齿轮啮合传动，第一变相过渡齿轮和第二变相过渡齿轮之间啮合传动，第二变相过渡齿轮与第二驱动轮啮合传动；第二驱动轮和第二陶瓷齿轮辊均固定设置在第二主轴上；第一主轴或第二主轴与电机驱动连接。进一步优选的，所述第一驱动轮、第二驱动轮、第一变相过渡齿轮、第二变相过渡齿轮、第一陶瓷齿轮辊和第二陶瓷齿轮辊的齿数均一致，所述第一驱动轮、第二驱动轮、第一变相过渡齿轮和第二变相过渡齿轮的模数均一致。

在本方案提供的上述结构下，使得用于粉碎物料的一对陶瓷齿轮棍两齿面间无任何直接接触，从而也不会产生直接的相互作用力，在没有物料填充时处于假啮合状态，在有物料填充时通过物料处于间接啮合状态，这对陶瓷齿轮辊的驱动力来自于粉碎齿辊传动装置，两陶瓷齿轮辊间不需承受扭矩，在上述粉碎齿辊传动装置的作用下同步相向旋转粉碎物料，不仅驱动效率高，还可更好的确保两个陶瓷齿轮辊旋转衡速，不受损伤，并可通过该粉碎齿辊传动装置实现粉碎速度的整体同步调整，加上这对陶瓷齿轮棍两齿面间的间隙距离的可调节性，从而达到粉碎细度的自由调整。

进一步优选的，所述机身内包括相对设置的、位于这对陶瓷齿轮辊两端中间的用于阻挡物料向这对陶瓷齿轮辊两端外溢的第一弧形闸板和第二弧形闸板。即所述机身内包括相对设置的、位于这对陶瓷齿轮辊两端中间的用于阻挡向这对陶瓷齿轮辊两端外溢物料的第一弧形闸板和第二弧形闸板。这样可以使得物料限位下落，有效防止物料向两端外溢。

优选的，所述第一陶瓷齿轮辊和第二陶瓷齿轮辊为全陶瓷材料制成的第一陶瓷齿轮辊和第二陶瓷齿轮辊。

作为一种优选方案，为满足超纯材料加工无污染要求，所述第一陶瓷齿轮辊和第二陶瓷齿轮辊优选为氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅或多元无机氧化物制成的第一陶瓷齿轮辊和第二陶瓷齿轮辊。这打破了齿轮从来就是采用金属材料，淬火钢、耐磨钢或者铜合金等来制造的传统，尤其是陶瓷是具有脆性的材料一般都认为不合适做成齿轮，更不可能用于粉碎的技术偏见。其实结构陶瓷采用高技术冷等静压制造，它的抗折系数得到提升后性能绝不低于合金铜，而耐磨性能比硬质合金还要高出数倍，尤其是采用氧化锆制造。通过实验证明结构陶瓷是作为本发明中的过流元件及粉碎装备核心部件齿轮辊，不仅可以粉碎一般性超纯新材料，而且可以对小块料一次性粉碎到细粉(从100毫米粉碎到100目)，一台设备完成二台设备(颚破和辊破)的功能。特别对石墨等某些具有自润滑性能的高新材料可以有效完成进入深加工之前的前加工，以达高效、高产、无污染深加工的效果。

作为另外一种优选方案，所述第一、第二陶瓷齿轮辊为：主轴和骨架由金属材料制成、物料接触部分由陶瓷材料或有机耐磨材料制成的第一、第二陶瓷齿轮辊。进一步优选的，所述第一、第二主轴的骨架由金属材料制成、物料接触部分由陶瓷或有机耐磨材料制成。

有益效果：本发明为了克服现有技术中存在的问题，尤其是为破解某些具有自润滑性能的高新材料如石墨、石油焦之类的无污染深加工问题，创新的设计了本齿轮式粉碎机，前所未有的将一对齿轮其厚度方向改造成很长的齿辊，甚至采用高强度结构陶瓷来制造，得到两齿面间无任何直接接触的相互作用力，在没有物料填充时处于假啮合状态，在有物料填充时通过物料处于间接啮合状态的一对陶瓷齿轮棍；当小块状物料从进料口落入粉碎腔体后，落入这对相向旋转的陶瓷齿轮棍两齿面间的间隙被两齿面的咬合力碾压错动粉碎，在本发明提供的结构给物料带来的相向且向下的咬合力和错动作用下，一方面物料被两齿面的咬合力所粉碎，并往下输送，另一方面原本易上窜的部分物料被这对陶瓷齿轮辊之间的两齿面间间隙锁住，进而被粉碎后往下输送，很好地克服了现有技术中物料易往上窜而粉碎不了的精深加工瓶颈问题，从而实现了此类物料也就是相关高新材料的特种粉碎。因采用了变相过渡齿轮传动，在没有物料填充时这对陶瓷齿轮棍处于假啮合状态，此时两齿面间无任何直接接触的相互作用力，只有在有物料填充时，这对陶瓷齿轮棍通过物料处于间接啮合状态，才承受咬合力和碾压错动力的相互作用力，有效避免了一对陶瓷齿轮棍受到扭矩和压碾的双重作用力所形成的直接损伤力从而造成的各种损伤。

另一方面齿轮从来就是用作传动机构的零部件，本发明创新性的改变了一直用于传动的齿轮的用途，将齿轮改造成齿轮辊后旋转，通过陶瓷齿轮棍两齿面间的咬合力来进行特殊物料尤其是为具有自润滑性能的高新材料的粉碎，属于针对特殊的物料对象，采用了不易想到的技术手段，获得了较为意想不到的效果。如：当今新能源“锂电池”的负极材料不是天然石墨就是人造石墨(石油焦)，它的粗粉碎麻烦，正极三元材料也有类似的大颗粒品种，通过本发明，很好的解决了该类物料的粉碎问题。另一方面，打破了齿轮从来就是采用金属材料，淬火钢、耐磨钢或者铜合金等来制造的传统，尤其是陶瓷是具有脆性的材料一般都认为不合适做成齿轮，更不可能用于粉碎装备核心部件来进行物料粉碎的技术偏见，同时有效提升了高新材料粉碎过程的无污染性，间接提升了高新材料精深加工的纯度。

综上所述，本发明不仅可以粉碎一般性超纯新材料，而且可以对小块料一次性粉碎到细粉(从100多毫米粉碎到100目)，特别对石墨等某些具有自润滑性能的高新材料可以有效完成进入深加工之前的前加工，以达高效、高产、无污染深加工的效果，具有较好的应用前景，值得推广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的右视图。

具体实施方式

实施例1：本实施例提供的全陶瓷齿轮辊式粉碎机，结构示意图如图1所示，包括机身、下料斗1和出料口6，所述下料斗1位于机身顶部，所述出料口位于机身底部，所述机身内设有粉碎腔体，所述粉碎腔体内位于出料口6的上方设有相向旋转的一对陶瓷齿轮辊，物料落入这对陶瓷齿轮棍两齿面间的间隙被两齿面的咬合力碾压错动粉碎。

这对陶瓷齿轮辊包括受粉碎齿辊传动装置驱动的第一陶瓷齿轮辊3-1和第二陶瓷齿轮辊3-2，在没有物料填充时这对陶瓷齿轮辊为假啮合状态，在有物料填充时这对陶瓷齿轮辊为间接啮合状态。

所述假啮合状态为这对陶瓷齿轮辊相邻近的齿相互交错分布，且两齿面间留有间隙；所述间接啮合状态为这对陶瓷齿轮辊邻近的齿交错分布，通过填充于两齿面间留有的间隙中的物料实现间接啮合。

上述这对陶瓷齿轮棍两齿面间的间隙距离是可调节的。这样可根据产品粒径要求设定，通过这对陶瓷齿轮棍和对应的变相过渡齿轮在轮架上的间距调整，实现这对陶瓷齿轮棍两齿面间的间隙距离的调节，从而实现齿面啮合精度和粉碎细度的自由精细调整。

具体来说，如图1和图2所示，本实施例中粉碎齿辊传动装置驱动包括第一驱动轮4-1和第二驱动轮4-2，以及第一变相过渡齿轮5-1和第二变相过渡齿轮5-2；其中第一陶瓷齿轮辊3-1和第一驱动轮4-1均固定设置在第一主轴上，第一驱动轮4-1与第一变相过渡齿轮5-1啮合传动，第一变相过渡齿轮5-1和第二变相过渡齿轮5-2之间啮合传动，第二变相过渡齿轮5-2与第二驱动轮4-2啮合传动；第二驱动轮4-2和第二陶瓷齿轮辊3-2均固定设置在第二主轴上；第一主轴或第二主轴与电机驱动连接。

这样的结构下，使得用于粉碎物料的一对陶瓷齿轮棍相邻近的齿相互悬空交错分布，且两齿面间留有间隙无任何直接接触，从而也不会产生直接的相互作用力，在没有物料填充时仅处于假啮合状态，在有物料填充时通过物料处于间接啮合状态，这对陶瓷齿轮辊的驱动力来自于粉碎齿辊传动装置，两陶瓷齿轮辊间不需承受扭矩，在上述粉碎齿辊传动装置的作用下同步相向旋转粉碎物料，不仅驱动效率高，还可更好的确保两个陶瓷齿轮辊旋转衡速，不受损伤，并可通过该粉碎齿辊传动装置实现粉碎速度的整体同步调整，加上这对陶瓷齿轮棍两齿面间的间隙距离的可调节性，从而可根据粒径需要实现粉碎细度的自由调整。

同时，本实施例中全陶瓷齿轮辊式粉碎机的机身内包括用于阻挡物料向第一和第二陶瓷齿轮辊两端外溢的弧形闸板。

同时，本实施例中，第一陶瓷齿轮辊和第二陶瓷齿轮辊为由氧化铝或氧化锆制成的第一全陶瓷齿轮辊和第二全陶瓷齿轮辊。

实施例2：与实施例1结构基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

在本实施例2中，第一主轴和第二主轴中只有第一主轴与电机驱动连接。具体为：如图2所示，第一主轴的一端通过减速机0-2与电机0-1驱动连接，同时第一主轴上固定设置有第一陶瓷齿轮辊3-1，第一主轴上的另一端固定设置有第一驱动轮4-1。

其中，所述第一陶瓷齿轮辊3-1和第二陶瓷齿轮辊3-2受粉碎齿辊传动装置驱动反内向旋转。

同时，进料口内壁设有陶瓷内衬或高耐磨有机物。所述机身内包括相对设置的、位于第一和第二陶瓷齿轮辊两端中间的用于阻挡物料向第一和第二陶瓷齿轮辊两端外溢的第一弧形闸板2-1和第二弧形闸板2-2。这样可以使得物料限位下落，更加有效地防止物料向两端外溢。

所述第一驱动轮4-1、第二驱动轮4-2、第一变相过渡齿轮5-1、第二变相过渡齿轮5-2、第一陶瓷齿轮辊3-1和第二陶瓷齿轮辊3-2的齿数均一致，所述第一驱动轮4-1、第二驱动轮4-2、第一变相过渡齿轮5-1和第二变相过渡齿轮5-2不仅齿数均一致其模数也均一致。

所述第一陶瓷齿轮辊和第二陶瓷齿轮辊为：由氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅或多元无机氧化物等陶瓷材质中的一种或两种以上的复合材料制成的第一全陶瓷齿轮辊和第二全陶瓷齿轮辊，以适应被加工材料达到无污染目标而灵活选用。

实施例3：与实施例1结构基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

所述电机为减速电机。

所述机身内包括相对设置的、位于第一和第二陶瓷齿轮辊两端中间的用于阻挡物料向第一和第二陶瓷齿轮辊两端外溢的第一弧形闸板2-1和第二弧形闸板2-2。且进料口、出料口内壁均设有陶瓷内衬或高耐磨有机物。

同时，本实施例3中，第一、第二陶瓷齿轮辊的主轴和骨架由金属材料制成、物料接触部分由陶瓷材料或有机耐磨材料制成。第一、第二主轴的骨架由金属材料制成、物料接触部分由陶瓷或有机耐磨材料制成。本实施例中的有机耐磨材料为超高分子聚乙烯。

以实施例2加工粉碎具有自润滑性能的高新材料为例，上述全陶瓷齿轮辊式粉碎机的工作过程为：将具有自润滑性能的高新材料原料加入机身上的下料斗1，当小块状物料从下料斗1的进料口落入粉碎腔体内后，两块弧形闸板(即第一弧形闸板2-1和第二弧形闸板2-2)限位物料两端溢出，物料直接落到这对陶瓷齿轮棍两端中间的陶瓷辊齿面上，进而落入这对旋转中的陶瓷齿轮棍两齿面间的间隙，被两齿面的咬合力碾压错动粉碎后下落；在本发明提供的结构给物料带来的相向且向下的咬合力和错动作用下，一方面物料被两齿面的咬合力所碾压错动粉碎，并往下输送，另一方面，由于本发明的结构设计使得这对陶瓷齿轮棍邻近的两齿面间的间隙空间的横截面类似一定锯齿状，从而具有一定锁料功能，这样原本具有自润滑性能的、易上窜的部分物料就被这对陶瓷齿轮辊之间的具有锁料功能的两齿面间间隙锁住，进而被粉碎后往下输送，很好地克服了现有技术中物料易往上窜而粉碎不了的精深加工瓶颈问题，从而实现了此类物料的特种粉碎。物料经粉碎后，通过出料口6排出收集，或通过筛分筛出粗粉返回下料斗1再度粉碎，通过出料口6排出的细料也可进入后续微粉系统进行下游工序的进一步精深加工。

以实施例2为例，本发明提供的粉碎齿辊传动装置的工作原理为：第一主轴与电机驱动连接，在电机的驱动下带动第一主轴上的第一陶瓷齿轮辊3-1转动，同时带动第一主轴另一端上的第一驱动轮4-1同轴传动，第一驱动轮4-1与第一变相过渡齿轮5-1啮合传动，第一变相过渡齿轮5-1和第二变相过渡齿轮5-2之间啮合传动，第二变相过渡齿轮5-2与第二驱动轮4-2啮合传动，第二驱动轮4-2同轴传动第二陶瓷齿轮辊3-2，因此，在本实施例提供的此结构方案中，这对陶瓷齿轮辊受粉碎齿辊传动装置驱动实现了同步相向旋转，且在没有物料填充时这对陶瓷齿轮辊为假啮合状态：两陶瓷齿轮辊相邻近的齿相互悬空交错分布，且两齿面间留有间隙无任何直接接触，从而也不会产生直接的相互作用力；在有物料填充时这对陶瓷齿轮辊为间接啮合状态：通过填充于两齿面间留有的间隙中的物料实现间接啮合。因采用了上述粉碎齿辊传动装置中的变相过渡齿轮传动，在没有物料填充时这对陶瓷齿轮棍处于假啮合状态时，这对陶瓷齿轮棍的两齿面间无任何直接接触的相互作用力，只有在有物料填充时，这对陶瓷齿轮棍通过物料处于间接啮合状态时，才承受咬合力和碾压错动力的相互作用力，这一结构设计有效避免了这对陶瓷齿轮棍受到扭矩和压碾的双重作用力所形成的直接损伤力，从而有效避免了可能造成的各种损伤。由此可见基于上述结构，这对陶瓷齿轮辊的驱动力来自于粉碎齿辊传动装置，两陶瓷齿轮辊间不需承受扭矩，这样很好的兼顾了因陶瓷具有一定脆性陶瓷齿轮辊之间不能直接相互受力或啮合传动的问题。

而且所述第一驱动轮4-1、第二驱动轮4-2、第一变相过渡齿轮5-1、第二变相过渡齿轮5-2、第一陶瓷齿轮辊3-1和第二陶瓷齿轮辊3-2的齿数均一致，所述第一驱动轮4-1、第二驱动轮4-2、第一变相过渡齿轮5-1和第二变相过渡齿轮5-2的模数均一致，这样的结构可更好地确保两个陶瓷齿轮辊旋转衡速，不受损伤，有效消除了累积误差，避免了这对陶瓷齿轮辊相向旋转时可能产生的硬推、强扭、甚至损坏并带来物料二次污染的问题，有较高的实用意义，可广为推广使用。

以上实施列对本发明不构成限定，相关工作人员在不偏离本发明技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本发明的保护范围内。