一种废旧电池破碎装置的制作方法

本发明涉及一种废旧电池破碎装置。

背景技术

目前，行业内对退役的动力电池按照先实施梯级利用、后实施资源再生利用的方式进行回收利用。废旧电池回收首先需要将其破碎，使其正、负电极与电池壳体分离。目前，在电池破碎行业中广泛采用锤式破碎机设备作为拆解废旧电池的核心设备，工作时电机带动主轴上的锤头做高速旋转，利用产生的动能将废旧电池击碎。这种破碎机结构复杂，成本较高，且存在噪音大、载荷大、能耗高、易漏油等缺陷。因此，如何提供一种结构新颖、安全可靠、低能耗、低噪音的废旧电池破碎装置成为急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种废旧电池破碎装置，该破碎装置破碎彻底、破碎效率高、操作安全。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括固定在转动轴上且均为中空结构的内筒与外筒，所述的内筒与转动轴固定连接，所述的外筒与转动轴转动连接，所述的外筒与内筒之间形成破碎废旧电池的密闭空腔，所述外筒的筒壁上设有与密闭空腔连通的进料口及出料口，所述内筒的筒壁上设有用于破碎电池的切刀，所述外筒的内壁上设有与切刀位置相吻合的刀槽，所述切刀的端部位于刀槽内且与刀槽的槽底留有间隙，该间隙大小可调。

所述的切刀固定在刀柄上，所述的刀柄固定在刀座上，所述的刀座与设置在转动轴上的弹簧推件铰接相连，所述的弹簧推件沿转动轴的轴向可滑动，所述的刀座位于内筒内部且沿转动轴的周向均匀间隔布置多组，每组刀座上均设有多个刀柄，所述的刀柄垂直贯穿内筒的筒壁设置，且刀柄与内筒之间设有防止刀柄转动的防转销。

所述的切刀与刀柄螺纹连接，所述的刀柄与刀座螺纹连接，所述刀座的长度方向与转动轴的轴向相吻合，所述刀座的内表面及外表面均呈圆弧状，且刀座外表面的中间部分沿刀座的长度方向铣削成用于固定刀柄的平面，该平面的长度与刀座的长度相吻合，该平面的宽度为刀柄直径的1.2倍，所述的刀座设置六组，每组刀座上均设有四个刀柄。

所述外筒的内壁上设有与刀座数量相吻合的凸起部，每个所述的凸起部上开设有与切刀数量相吻合的刀槽。

所述外筒的内壁上还设有进水通道，所述的进水通道上设有喷水口，该喷水口设置在刀槽的槽底位置。

所述的转动轴为阶梯轴，包括依次布置的第一轴段、第二轴段、第三轴段及第四轴段，所述第三轴段的直径大于第一轴段的直径且小于第二轴段的直径，所述第一轴段的端部为螺纹段，所述的第四轴段与动力源相连，所述的第一轴段上设有弹簧推件。

所述的弹簧推件包括与第一轴段螺纹连接的手柄、套设在第一轴段上的环状基片、设置在手柄与环状基片之间的垫片以及设置在环状基片与第二轴段之间的压簧，所述的环状基片沿其径向均布有推杆，所述推杆的数量与刀座的数量相吻合，所述的推杆与刀座之间通过连杆相连，所述的推杆与环状基片固定连接，所述的推杆与连杆铰接相连，所述的连杆与刀座的内表面铰接相连，所述手柄的旋动驱使压簧伸张或压缩，从而使刀座向内收合或向外扩张。

所述的手柄及第四轴段悬伸于外筒外侧，所述的手柄与第一轴段之间采用三角形螺纹连接。

所述的内筒由内筒体及内端盖组成，所述的内筒体与第三轴段键连接，所述的内端盖与手柄过渡配合，所述的外筒由外筒体及外端盖组成，所述的外端盖及外筒体分别通过圆锥滚子轴承与手柄及第三轴段连接。

所述的转动轴上设有对内筒进行轴向定位的第一挡圈及第二挡圈，所述的第一挡圈及第二挡圈分别固定在手柄及第三轴段上，且第一挡圈位于外端盖及内端盖之间，第二挡圈位于外筒体与内筒体之间，所述的转动轴上分别设有与外筒体及外端盖相固定的压盖。

由上述技术方案可知，本发明通过刀槽与切刀对待破碎的废旧电池进行挤压和剪切，同时通过调整切刀在刀槽内的位置，可以调整待破碎电池的破碎程度；整个装置具有破碎彻底，破碎效率高，操作安全的优点。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的剖视图。

图3是本发明外筒的剖视图。

图4是本发明内筒的立体结构示意图。

图5是本发明转动轴、弹簧推件及切刀的装配示意图。

图6是本发明转动轴与弹簧推件的装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1、图2所示的一种废旧电池破碎装置，包括固定在转动轴1上且均为中空结构的内筒2与外筒3，内筒2与转动轴1固定连接，外筒3与转动轴1转动连接，具体地说，内筒2由内筒体21及内端盖22组成，两者通过螺栓连接成一体，外筒3由外筒体37及外端盖38组成，两者通过螺栓连接成一体，内筒2随转动轴1同步转动；外筒3与内筒2之间形成破碎废旧电池的密闭空腔，外筒3的筒壁上设有与密闭空腔连通的进料口31及出料口32，优选的，进料口31位于外筒3的上部，出料口32位于外筒3的下部；内筒2的筒壁上设有用于破碎电池的切刀4，外筒3的内壁上设有与切刀4位置相吻合的刀槽33，切刀4的端部位于刀槽33内且与刀槽33的槽底留有间隙，该间隙大小可调。即切刀4在刀槽33内的深度位置可调，用来适应不同型号规格的废旧电池以及调节电池破碎的程度，同时为了防止切刀4与刀槽33错位，在工作过程中产生碰撞，切刀4与刀槽33的槽壁之间也应留有间隙。废旧电池从进料口31进入，落至外筒3内部设置的刀槽33与内筒2上的切刀4中间，刀槽33与切刀4对待破碎的废旧电池进行挤压和剪切，达到一定破碎程度的废旧电池通过出料口32排出。

进一步的，如图4、图5所示，切刀4固定在刀柄41上，刀柄41固定在刀座42上，刀座42位于内筒2内部且沿转动轴1的周向均匀间隔布置多组，相当于多组刀座42以转动轴1为中心轴，围设成一个圆，每组刀座42上均设有多个刀柄41，刀柄41垂直贯穿内筒2的筒壁设置，且刀柄41与内筒2之间设有防止刀柄41转动的防转销43。优选的，刀柄41与内筒2之间采用间隙配合，主要是因为装置在破碎前，需根据电池型号和需要破碎的程度来拧动手柄5，这样可以控制刀座42所围成的圆的半径大小，从而刀座42会沿着转动轴1的径线方向张开或收缩，在张开或收缩的过程中，刀座42上的刀柄41的外圆表面与内筒2的内孔之间有一定的摩擦，为了手柄5操作的灵活性，故采用间隙配合。在装置工作时，切刀4与刀槽33对废旧电池的挤压和剪切会产生一个合力，防转销43可以防止合力使切刀4沿着自身轴线旋转，即切刀4与刀柄41不会松动；防转销43同时也可以起到一个限位作用，即用来限定切刀4在刀槽33内的极限位置。

进一步的，切刀4与刀柄41螺纹连接，刀柄41与刀座42螺纹连接，刀座42的长度方向与转动轴1的轴向相吻合，刀座42的内表面及外表面均呈圆弧状，且刀座42外表面的中间部分沿刀座42的长度方向铣削成用于固定刀柄41的平面44，该平面44的长度与刀座42的长度相吻合，该平面44的宽度为刀柄41直径的1.2倍。

进一步的，外筒3的内壁上设有与刀座42数量相吻合的凸起部34，每个凸起部34上开设有与切刀4数量相吻合的刀槽33，这里切刀4的数量是与单个刀座42上切刀4的数量相吻合。在本实施例中，刀座42设置六组，每组刀座42上均设有四个刀柄41，也就是每组刀座42上设有四把切刀4，相对应的，外筒3的内壁上设有六个弧状的凸起部34，每个凸起部34上设有四个刀槽33。

进一步的，如图3所示，外筒3的内壁上还设有进水通道35，进水通道35上设有喷水口36，该喷水口36设置在刀槽33的槽底位置。进水通道35及喷水口36可以只设置一组，也可以设置多组。水流通过进水通道35流至喷水口36，然后由喷水口36喷向刀槽33。喷水口36的设置有以下三个作用：一是为了防止破碎电池过程中可能会发生的火灾。因为废旧电池在破碎前需要放电处理，当放电不彻底时，具有残余电量的废旧电池在破碎过程中可能会引发火灾；二是可以带走刀槽33与切刀4在切削废旧电池过程中产生的大量的热量。因为从喷水口36喷出的水，带有一定的压力和速度，可以带走切削过程中产生的热量，优选的，进水通道35的直径要远大于喷水口36的直径，在水流一定的情况下，喷水口36的直径越小，流速越大，也越有利于切刀与刀槽的散热；三是可以减小电解液对装置的腐蚀。因为废旧电池在破碎过程中，电池中的电解液会流淌出来，附着在外筒3、内筒2、刀槽33以及切刀4等零件的表面，通过具有一定压力、流速的水洗涤电解液，可以减小电解液对整个装置的腐蚀。

进一步的，刀座42与设置在转动轴1上的弹簧推件铰接相连，弹簧推件沿转动轴1的轴向可滑动，也就是通过弹簧推件在转动轴1上的轴向滑动来调整多组刀座42所围成的圆的直径大小，从而调整切刀4在刀槽33内的位置。

进一步的，如图6所示，转动轴1为阶梯轴，包括依次布置的第一轴段11、第二轴段12、第三轴段13及第四轴段14，第三轴段13的直径大于第一轴段11的直径且小于第二轴段12的直径，第一轴段11的端部为螺纹段，第四轴段14与动力源相连，第一轴段11上设有弹簧推件。

进一步的，弹簧推件包括与第一轴段11螺纹连接的手柄5、套设在第一轴段11上的环状基片51、设置在手柄5与环状基片51之间的垫片52以及设置在环状基片51与第二轴段12之间的压簧53，也就是压簧53的一端抵靠在第二轴段12的端面上，另一端抵靠在环状基片51上，环状基片的另一端抵靠在手柄5的端部；环状基片51沿其径向均布有推杆54，推杆54的数量与刀座42的数量相吻合。在本实施例中，推杆54设置六个，相邻推杆54之间的夹角为60度，对称分布的推杆54可以适当减少推杆54沿转动轴1径线方向上的受力，减小转动轴1的径向力，有利于转动轴1两端所装配的圆锥滚子轴承6的使用寿命；推杆54与刀座42之间通过连杆55相连，推杆54与环状基片51固定连接，推杆54与连杆55铰接相连，连杆55与刀座42的内表面铰接相连，手柄5的旋动驱使压簧53伸张或压缩，从而使刀座42向内收合或向外扩张。具体的，在拧动手柄5的同时，可以放松或压紧垫片52以及环状基片51，进而调节压簧53的长度，也就是通过拧动手柄5可以使压簧53伸张或使压簧53收缩，这样环状基片51可以在转动轴1的轴线方向进行滑动，从而通过连杆55调节刀座42在转动轴1径向方向上的距离，也就是可以调整六组刀座42所围成的圆的直径大小，进而调节切刀4在刀槽33内的位置。通过切刀4在转动轴1径线方向的伸缩，可以增大或减小切刀4与刀槽33在径向上的空间，当切刀4在转动轴1径线方向伸长时，待破碎的废旧电池在外筒3与内筒2之间所能容纳的空间减小，此时破碎程度高；反之破碎程度低，从而可以调节破碎的程度。

进一步的，手柄5及第四轴段14悬伸于外筒3外侧，手柄5与第一轴段11之间采用三角形螺纹连接，这样可以起到紧固作用，同时可以限定手柄5与转动轴1之间的位置关系。

进一步的，内筒2由内筒体21及内端盖22组成，内筒体21与第三轴段13键连接，内端盖22与手柄5过渡配合，外筒3由外筒体37及外端盖38组成，外端盖38及外筒体37分别通过圆锥滚子轴承6与手柄5及第三轴段13连接。切刀4在切削过程中受到转动轴1轴线方向的力，通过两端的圆锥滚子轴承6可以抵消轴向力，对转动轴1上的内筒2进行轴向定位，从而限定内筒2与外筒3之间的轴向距离，因此，在转动轴1的轴线方向上，切刀4与刀槽33之间有一定的预留空间，以防止切刀4与刀槽33错位，在工作过程中碰撞。

进一步的，转动轴1上设有对内筒2进行轴向定位的第一挡圈15及第二挡圈16，第一挡圈15及第二挡圈16分别固定在手柄5及第三轴段13上，且第一挡圈15位于外端盖38及内端盖22之间，第二挡圈16位于外筒体37与内筒体21之间，转动轴1上分别设有与外筒体37及外端盖38相固定的压盖17。

本发明的工作过程及工作原理如下：

在使用前，先根据待破碎电池的规格以及需要破碎的程度进行切刀位置的调整，也就是先拧动手柄，当手柄沿着转动轴的轴向前进时，垫片及环状基片被压紧，从而驱使压簧压缩，此时刀座向外扩张，也就是刀座所围成的圆的直径变大，切刀与刀槽底部的间隙变小，这时破碎程度高；反之，当手柄沿着转动轴的轴向后退时，垫片及环状基片放松，从而使压簧伸张，此时刀座向内收缩，也就是刀座所围成的圆的直径变小，切刀与刀槽底部的间隙变大，破碎程度低。

调整完毕后，从进料口投入适量待破碎的废旧电池，废旧电池落入到刀槽与切刀中间，通过刀槽与切刀对待破碎的废旧电池进行挤压与剪切，当待破碎的电池达到一定的破碎程度后，电池破碎产物就从外筒下方设置的出料口掉落，进入回收装置。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。