一种用于破碎煤矸石的自动筛分装置的制作方法

本发明涉及煤炭加工技术领域，特别涉及一种用于破碎煤矸石的自动筛分装置。

背景技术：

目前，随着社会的飞速发展，人类对大自然的依赖越来越大，对能源的需求也越来越高。对于煤炭行业，由于薄煤层的可观储量，其开采趋势已然是如日中天。但由于薄煤层复杂而又特有的结构形式，开采出的煤岩中，煤矸石与煤的成分比最高可达1:3，因此，煤矸石的二次利用已经成为国家和众多企业关注的重点。近些年，煤矸石的用途主要有三个方面：一是回收煤炭和黄铁矿：通过简易工艺，从煤矸石中洗选出好煤，通过筛选从中选出劣质煤，同时拣出黄铁矿。二是用于发电：主要用洗中煤和洗矸混烧发电。我国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物发电，发热量每公斤约2000大卡。三是制造建筑材料：代替粘土作为制砖原料，可以少挖良田。烧砖时，利用煤矸石本身的可燃物，可以节约煤炭。以上技术对煤矸石的破碎要求极高，目前，煤矸石的破碎由人工进行敲碎煤矸，这种方式使得煤矸石破碎的效率低下，且工人的劳动强度较大。而市场上现有的破碎筛分机械多为大型器械，其对煤矸石的破碎精度、筛分精度低，不利于煤矸石的充分利用。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于破碎煤矸石的自动筛分装置，所述破碎煤矸石的自动筛分装置包括进料槽和箱体；

进料槽位于箱体之上，进料槽下端安装有第一破碎辊子和第二破碎辊子，第一破碎辊子与第一液压传动装置连接，第一破碎辊子和第二破碎辊子的下端正对箱体的进料口，箱体内安装有振动筛和接料槽，振动筛位于进料口的下端，接料槽位于振动筛的下端，振动筛的侧面设有出料口，出料口正对第一输送带，第一输送带与第一驱动机构连接；

箱体内还设有第一电机，动力传递齿轮组和换向齿轮组，第一电机的输出端连接有动力传递齿轮组，动力传递齿轮组的输出轴的一端固定有第一带轮，另一端通过曲柄连杆机构与振动筛连接；换向齿轮组包括互相啮合的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮的齿轮轴的一端固定有第二带轮，另一端固定有第三带轮，第二齿轮的齿轮轴的一端固定有第四带轮，第一带轮与第二带轮通过皮带传动连接，第一破碎辊子的转动轴端部固定有第五带轮，第五带轮与第四带轮通过皮带传动连接，第二破碎辊子的转动轴端部固定有第六带轮，第六带轮与第三带轮通过皮带传动连接；

箱体外安装有第二驱动机构、皮带支架、第二电机、控制器和提升机构，第二驱动机构与第二输送带连接，第二输送带的一端卡在皮带支架上，另一端与进料槽连通，第二电机与提升机构连接，提升机构上固结有第一钢丝绳和第二钢丝绳，第一钢丝绳和第二钢丝绳与回料槽连接。

所述动力传递齿轮组包括互相啮合的第三齿轮和第四齿轮，第一电机的输出轴与第三齿轮连接，在第四齿轮的齿轮轴的一端固定所述第一带轮，第四齿轮的齿轮轴的另一端与所述曲柄连杆机构连接。

所述提升机构包括第一带轮组、第二带轮组、第三带轮组、第一皮带组、第二皮带组和带轮支撑架；

第二电机与第一带轮组的旋转轴连接，第二带轮组安装在皮带支架上，第三带轮组安装在带轮支撑架上，带轮支撑架的底部安装在箱体上，侧面与皮带支架固定在一起；

第一带轮组和第二带轮组通过第一皮带组传动连接，第二带轮组和第三带轮组通过第二皮带组传动连接；

所述第一钢丝绳和所述第二钢丝绳固结在第三带轮组的旋转轴上。

所述回料槽的底部两端各固结有一个固定块，每个固定块上均安装有一个滑轨，每个滑轨的另一端均安装在所述带轮支撑架上，固定块上安装有压力传感器；

所述回料槽的侧面对称设置有套环，套环套在滑轨上且能在滑轨上滑动，压力传感器与所述控制器连接。

所述破碎煤矸石的自动筛分装置还包括回料斜槽和第二液压传动装置；

第二液压传动装置的一端安装在所述箱体上，另一端安装在回料斜槽上，第二液压传动装置与所述控制器连接。

所述箱体内安装有固定摇杆，固定摇杆上套有曲柄摇杆，且曲柄摇杆与所述振动筛转动连接。

所述箱体内还安装有风扇，风扇位于所述振动筛顶端。

所述振动筛的侧面安装有压力传感器，压力传感器与所述控制器相连。

所述第一驱动机构包括第三电机和第一输送带齿轮组，第三电机的输出端与所述第一输送带齿轮组的输入轴连接，第一输送带齿轮组的输出轴与所述第一输送带连接。

所述第一液压传动装置为液压推杆；

所述进料槽的底部连接有辊子壳体，辊子壳体与所述箱体连接，所述第二破碎辊子固定在辊子壳体内，所述辊子壳体上设有滑道，所述第一破碎辊子的转动轴上安装有滑块，滑块穿过辊子壳体上的滑道且能在滑道内来回滑动，液压推杆与滑块连接。

本发明中的用于破碎煤矸石的自动筛分装置，能够对煤矸石进行破碎和筛分，且适用于精细化煤矸石样本的破碎与筛分，能够根据实际需求调节煤矸石的破碎精度和筛分速度，成本低廉，可以代替人工对煤矸石进行破碎，降低人员的劳动强度，节约了劳动力，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的用于破碎煤矸石的自动筛分装置的结构示意图；

图2是本发明提供的用于破碎煤矸石的自动筛分装置的内部结构示意图；

图3是本发明提供的用于破碎煤矸石的自动筛分装置的侧视图；

图4是本发明提供的用于破碎煤矸石的自动筛分装置的局部结构示意图。

其中，

1进料槽，2箱体，3第一破碎辊子，4第二破碎辊子，5第一液压传动装置，6进料口，7振动筛，8接料槽，9出料口，10第一输送带，11第一驱动机构，12第一电机，13动力传递齿轮组，14换向齿轮组，15第一带轮，16曲柄连杆机构，17第一齿轮，18第二齿轮，19第二带轮，20第三带轮，21第四带轮，22皮带，23第五带轮，24第六带轮，25第二驱动机构，26皮带支架，27第二电机，28控制器，29第二输送带，30第一钢丝绳，31第二钢丝绳，32回料槽，33第三齿轮，34第四齿轮，35固定块，36滑轨，37套环，38回料斜槽，39第二液压传动装置，40固定摇杆，41曲柄摇杆，42风扇，43压力传感器，44第三电机，45第一输送带齿轮组，46提升机构，47第一带轮组，48第二带轮组，49辊子壳体，50滑块，51电机支座，52第三带轮组，53第一皮带组，54第二皮带组，55带轮支撑架，56第四电机，57第二输送带齿轮组，58接料槽支架。

具体实施方式

为了解决现有的采用人工进行破碎而导致的破碎效率低、劳动强度大以及现有的破碎机的破碎精度差、筛分精度低的问题，如图1至图4所示，本发明提供了一种用于破碎煤矸石的自动筛分装置，破碎煤矸石的自动筛分装置包括进料槽1和箱体2；

进料槽1位于箱体2之上，进料槽1下端安装有第一破碎辊子3和第二破碎辊子4，第一破碎辊子3与第一液压传动装置5连接，第一破碎辊子3和第二破碎辊子4的下端正对箱体2的进料口6，箱体2内安装有振动筛7和接料槽8，振动筛7位于进料口6的下端，接料槽8位于振动筛7的下端，振动筛7的侧面设有出料口9，出料口9正对第一输送带10，第一输送带10与第一驱动机构11连接；

箱体2内还设有第一电机12，动力传递齿轮组13和换向齿轮组14，第一电机12的输出端连接有动力传递齿轮组13，动力传递齿轮组13的输出轴的一端固定有第一带轮15，另一端通过曲柄连杆机构16与振动筛7连接，在本发明中，箱体2内安装有固定摇杆40，固定摇杆40上套有曲柄摇杆41，且曲柄摇杆41与振动筛7转动连接；

换向齿轮组14包括互相啮合的第一齿轮17和第二齿轮18，第一齿轮17的齿轮轴的一端固定有第二带轮19，另一端固定有第三带轮20，第二齿轮18的齿轮轴的一端固定有第四带轮21，第一带轮15与第二带轮19通过皮带22传动连接，第一破碎辊子3的转动轴端部固定有第五带轮23，第五带轮23与第四带轮21通过皮带22传动连接，第二破碎辊子4的转动轴端部固定有第六带轮24，第六带轮24与第三带轮20通过皮带22传动连接；

箱体2外安装有第二驱动机构25、皮带支架26、第二电机27、控制器28和提升机构46，第二驱动机构25与第二输送带29连接，第二输送带29的一端卡在皮带支架26上，另一端与进料槽1连通，第二电机27与提升机构46连接，提升机构46上固结有第一钢丝绳30和第二钢丝绳31，第一钢丝绳30和第二钢丝绳31与回料槽32连接。

在本发明中，第一液压传动装置5为液压推杆；

进料槽1的底部连接有辊子壳体49，辊子壳体49与箱体2连接，第二破碎辊子4固定在辊子壳体49内，辊子壳体49上设有滑道，第一破碎辊子3的转动轴上安装有滑块50，滑块50穿过辊子壳体49上的滑道且能在滑道内来回滑动，液压推杆与滑块50连接。

在本发明中，动力传递齿轮组13包括互相啮合的第三齿轮33和第四齿轮34，第一电机12的输出轴与第三齿轮33连接，在第四齿轮34的齿轮轴的一端固定第一带轮15，第四齿轮34的齿轮轴的另一端与曲柄连杆机构16连接。

在本发明中，第一驱动机构11包括第三电机44和第一输送带齿轮组45，第三电机44的输出端与第一输送带齿轮组45的输入轴连接，第一输送带齿轮组45的输出轴与第一输送带10的输送带轮轴连接。

在本发明中，第二驱动机构25包括第四电机56和第二输送带齿轮组57，第四电机56的输出端与第二输送带齿轮组57的输入轴连接，第二输送带齿轮组57的输出轴与第二输送带29的输送带轮轴连接。在本发明中，可以在每个电机的底端均设置一个电机支座51。

在本发明中，提升机构46包括第一带轮组47、第二带轮组48、第三带轮组52、第一皮带组53、第二皮带组54和带轮支撑架55；

第二电机27与第一带轮组47的旋转轴连接，第二带轮组48安装在皮带支架26上，第三带轮组52安装在带轮支撑架55上，带轮支撑架55的底部安装在箱体2上，侧面与皮带支架26固定在一起；

第一带轮组47和第二带轮组48通过第一皮带组53传动连接，第二带轮组48和第三带轮组52通过第二皮带组54传动连接；

第一钢丝绳30和第二钢丝绳31固结在第三带轮组52的旋转轴上。

在本发明中，还可以在回料槽32的底部两端各固结有一个固定块35，每个固定块35上均安装有一个滑轨36，每个滑轨36的另一端均安装在带轮支撑架55上，固定块35上安装有压力传感器；

回料槽32的侧面对称设置有套环37，套环37套在滑轨36上且能在滑轨36上滑动，压力传感器与控制器28连接。

在本发明中，破碎煤矸石的自动筛分装置还可以包括回料斜槽38和第二液压传动装置39；

第二液压传动装置39的一端安装在箱体2上，另一端安装在回料斜槽38上。第二液压传动装置39为液压推杆，可以在回料斜槽38底部安装两个液压推杆，液压推杆与控制器28连接。

在本发明中，箱体2内还安装有风扇42，风扇42位于振动筛7顶端，本发明中安装了两个风扇42。

在本发明中，还可以在振动筛7的侧面安装压力传感器43，压力传感器43与控制器28相连。本发明中的控制器28可以控制各个电机工作，控制液压推杆进行伸缩运动，并能够控制风扇42旋转，控制器28的控制电路板可以采用型号为STM32的电路板芯片。

本发明中的用于破碎煤矸石的自动筛分装置的工作过程如下：

启动该破碎煤矸石的自动筛分装置：第一电机12工作，带动第三齿轮33旋转，第三齿轮33带动第四齿轮34旋转，使得第四齿轮34的齿轮轴旋转，与第四齿轮34的齿轮轴连接的曲柄连杆机构16带动振动筛7运动，因为振动筛7的另一端与曲柄摇杆41转动连接，因此振动筛7会沿着图2中的箭头方向来回运动，即接近第一输送带10、远离第一输送带10的往返运动；同时，第四齿轮34的齿轮轴旋转的过程中同时带动第一带轮15转动，在皮带22的传动作用下，使得第二带轮19同时转动，第二带轮19转动的过程中带动第一齿轮17转动，第一齿轮17同时带动第二齿轮18转动，因此第三带轮20和第四带轮21也会同时转动，在皮带22的带动下，第五带轮23和第六带轮24同时转动，进而带动第一破碎辊子3和第二破碎辊子4转动，通过控制第一液压传动装置5的伸长和缩短，使滑块50在辊子壳体49的滑道内滑动，进而调节第一破碎辊子3和第二破碎辊子4之间的距离，从而可以控制煤矸石的破碎程度，第一破碎辊子3和第二破碎辊子4之间的距离越小，煤矸石的破碎精度越高。将适量的实验煤矸石倒入进料槽1，调节第一破碎辊子3和第二破碎辊子4之间到合适的距离，对煤矸石进行粉碎，粉碎后的煤矸石通过箱体2的进料口6落入振动筛7内，振动筛7往复运动，细小的煤矸石通过振动筛7落入接料槽8内，较大的煤矸石在振动筛7往复运动的过程中通过出料口9运动到第一输送带10上；

第三电机44工作时，通过第一输送带齿轮组45的传动作用带动第一输送带10运行，使得第一输送带10上的煤矸石落入回料槽32内；位于固定块35上的压力传感器43能够检测回料槽32受到的压力并将检测到的压力信号反馈给控制器28，当回料槽32受到的压力达到预设值时，即回料槽32中的煤矸石达到了预设的重量，则控制器28会发送控制信号给第二电机27，使第二电机27工作；

第二电机27工作时，第二电机27带动第一带轮组47旋转，在第一皮带组53的传动作用下，会带动第二带轮组48旋转，进而使得第二皮带组54带动第三带轮组52旋转，第三带轮组52在旋转的过程中，会将第一钢丝绳30和第二钢丝绳31卷起，将回料槽32提升起来，由于安装了滑轨36，可以使得回料槽32更加稳定的上升，当回料槽32上升到预设位置时，控制器28控制第二液压传动装置39伸长，将回料斜槽38打开，使得回料斜槽38位于回料槽32的正下端，当第二液压传动装置39缩回时，会同时带动回料斜槽38收起，不影响回料槽32的上下运动。当回料斜槽38位于回料槽32的正下端时，打开回料槽32的底板，回料槽32内的大块煤矸石落在回料斜槽38上，回料斜槽38的末端与第二输送带29相接，回料斜槽38内的煤矸石会滑落至第二输送带29上；

同时控制第四电机56工作，第四电机56工作时，通过第二输送带齿轮组57的传动作用带动第二输送带29运行，使得第二输送带29上的煤矸石随着第二输送带29向前运输再次进入进料槽1，可以再次调节第一破碎辊子3和第二破碎辊子4之间的距离，对回料槽32内运输过来的煤矸石再次进行粉碎，如此重复该过程，最终振动筛7内的煤矸石会越来越少，当煤矸石较少时，振动筛7在往复运动的过程中，压力传感器43检测到的压力值也会越来越小，当压力传感器43监测到的压力值小于预设值时，可以通过控制器28控制各个电机停止工作，为取出接料槽8内的煤矸石预留一定时间，当达到了预留时间后，控制风扇42旋转，将振动筛7内残留的煤矸石粉末清理干净，整个工作过程完成，可以在箱体2上设置接料槽支架58，可以对接料槽8起到一定的限位作用，为接料槽8的推进与拉出起到导向作用。

本发明中的用于破碎煤矸石的自动筛分装置，能够对煤矸石进行破碎和筛分，且适用于精细化煤矸石样本的破碎与筛分，能够根据实际需求调节煤矸石的破碎精度和筛分速度，成本低廉，可以代替人工对煤矸石进行破碎，降低人员的劳动强度，节约了劳动力，提高了工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。