专利名称：生物质粉体破碎机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种破碎机。
技术背景随着石化能源的日益枯竭及其燃烧对环境危害的日益严重，生物质能以 其可再生、清洁性日益受到全世界的广泛重视。开发生物质不仅能将农林废 弃物(如秸秆、树枝、树叶、木质废旧家具等)合理利用起来，防止能源浪费，增加经济效益，而且能减少C02、 S02、 NOx和烟尘等排放，缓解环境 污染。生物质能源来源广、价格低廉，无环境污染，但是没有得到广泛利用， 其中最主要的原因是生物质目前的燃烧温度太低。生物质秸杆采用常规灶具 燃烧方法，燃烧效率在10% 15%左右，燃烧温度只有600 700°C;生物 质成型燃料的燃烧温度一般不超过1000°C。铜的熔点1083。C，铁的熔点1300。C，再生铝的熔炼需在IIO(TC左右， 在冶炼和加工这些金属时所需的燃料燃烧温度要高出其熔点20(TC 30(rC;耐火砖的烧制需在115cx:以上，大型工业发电和石油化工工业都要求能源的燃烧温度在100(TC以上。由此可见，目前生物质的燃烧温度都达不到这些工业对燃料燃烧温度的要求，只有燃气、天然气、重油、柴油、煤、焦炭能达 到其燃烧温度的要求，因而这些化石能源被工业广泛采用，尽管化石能源价 格高、有的甚至严重污染环境。生物质液化和气化后燃烧温度高，能够达到一些工业燃料的要求，但由 于生物质燃气不便运输，生物质直接液化技术上没有完全成熟，同时成本也 较高，所以其应用受到限制。生物质直接燃烧的成本是最低的，生物质直接 燃烧在国内外的应用也是发展最快的。如果能解决生物质直接燃烧温度低的问题，将其燃烧温度提高到140(TC以上，甚至更高，将可广泛应用于工业能 源领域，成为千万家工业企业的主导能源。所以，提高生物质直接燃烧的温 度是生物质能源利用的重大科学问题。生物质粉体是新一类能源材料，它是将各种植物纤维原料(如桔杆、芦
苇、园林固废、野草、藤蔓等等所有非粮食植物)制备成粒径在25(Him，大 部分在100pm以下的燃料。这种粉体在炉膛高温热分解，迅速完成固气转 变，这样，粉体的燃烧实际上变为燃气的燃烧，在最大程度上比重油、柴油 更容易在炉膛燃烧，在工业炉中燃烧温度可达到1400°C，燃料效率可达到 93%。生物质粉体燃料作为一种工业燃料，用量巨大，而且是一次性消耗， 所以要求能大批量生产，且生产成本低廉，这就需要一种能够达到生物质粉 体燃料粒径要求的生产系统。中国专利号为ZL200620157576.X、公告号为CN200974029、公告日为 2007年11月14日的实用新型专利公开了一种"生物质破碎机"，该破碎机存 在以下缺点(1)物料与刀片的接触面积小，有效破碎空间小，生产率低。 (2)孔板上采用环形孔增加了破碎机内部阻力，需要采用大功率风机才能 维持破碎机正常运转，增加了产品的单位功耗。(3)进口处中经常发生物料 堵塞的情况，迫使停机检修。(4)负荷适应性差。当负荷过高时，出现因物 料过量造成的动刀片停转的情况。实用新型内容本实用新型的目的是为解决现有生物质破碎机存在的物料与刀片的接 触面积小，有效破碎空间小，生产率低；孔板上采用环形孔增加了破碎机内 部阻力，需要采用大功率风机才能维持破碎机正常运转，增加了产品的单位 功耗；进口处中经常发生物料堵塞的情况，迫使停机检修；负荷适应性差。 当负荷过高时，出现因物料过量造成的动刀片停转的情况等问题，提供一种 生物质粉体破碎机。本实用新型包含有进料口、下体、定刀、动刀、第一条形孔板、第二条 形孔板、上体、出料口、主轴、拉杆孔耳和拉杆，定刀固定在下体内壁的上 侧，下体内的空间为下层破碎室，上体内的空间为上层破碎室，第一条形孔 板的上端设有第一凸榫，第一条形孔板的下端设有第一凹槽，第二条形孔板 的上端设有第二凸榫，第二条形孔板的下端设有第二凹槽，第一条形孔板和 第二条形孔板隔层设置，第一条形孔板上端的第一凸榫与第二条形孔板下端 的第二凹槽相配合，第一条形孔板下端的第一凹槽与第二条形孔板上端的第 二凸榫相配合，上体设置在第一条形孔板或第二条形孔板的上端，下体设置
在第一条形孔板或第二条形孔板的下端，下体的上沿外侧固定有拉杆孔耳， 上体的下沿外侧同样固定有拉杆孔耳，拉杆穿过下体和上体上的拉杆孔耳将 下体、第一条形孔板、第二条形孔板和上体之间拉接进行轴向固定，主轴设 置在下体、第一条形孔板、第二条形孔板和上体的中心，主轴的上端与上体 转动连接，主轴的下端与下体转动连接，在定刀与第一条形孔板或第二条形 孔板之间、在第一条形孔板和第二条形孔板之间、在第一条形孔板或第二条 形孔板与上体之间均设有动刀，动刀与主轴固定连接，第一条形孔板和第二条形孔板上均开有多个长方形 L，第一条形孔板和第二条形孔板的内壁上均 设有齿板沟槽，第一条形孔板和第二条形孔板与主轴之间留有间隙，定刀与 动刀之间、动刀与第一条形孔板和第二条形孔板之间均留有间隙，进料口设 在下体的侧壁下部，为蜗壳式切线进口，出料口设置在上体的顶面上。
本实用新型与现有技术相比，具有以下的有益效果
1、通过对现有破碎机内部结构的改进，不仅能满足对产物粒径的要求(破碎产物粒径在250pm以下，大部分在100^im以下)，而且与现有破碎机 相比，在相同的几何尺寸条件下，有效破碎空间明显增大，生产效率高。2、 采用蜗壳式切线进口，增加了进料口面积，使生产过程当中不会发生堵塞物 料的情况。3、采用两类长条形孔板交叉组合的方式，降低了破碎机内部阻 力，使产品单位能耗明显降低。同时物料在破碎机中以"S"形运动方式为主， 增加了物料与刀片的接触机率，提高了生产效率。4、采用多层连接的方式， 可方便地对动刀刀片进行调换，对定刀盘进行检修。
图1为本实用新型生物质粉体破碎机的结构示意图，图2为图1的A— A剖面图，图3为图1的B—B剖面图，图4为下体2的主剖面图，图5为 下体2的俯视图，图6为上体7的主剖面图，图7为上体7的俯视图，图8 为第二条形孔板6的主剖面图，图9为第二条形孔板6的俯视图，图10为 第一条形孔板5的主剖面图，图11为第一条形孔板5的俯视图，图12为图 1中动刀4、定刀3、第一条形孔板5和第二条形孔板6与主轴9的结构示意 图，图13为图1中曲面刃刀片15、刀盘14与主轴9的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一(参见图1 12)本实施方式包含有进料口 1、下体2、定刀3、动刀4、第一条形孔板5、第二条形孔板6、上体7、出料口8、主 轴9、拉杆孔耳11和拉杆12，定刀3固定在下体2内壁的上侧，下体2内 的空间为下层破碎室17，上体7内的空间为上层破碎室18，第一条形孔板5 的上端设有第一凸榫10-3，第一条形孔板5的下端设有第一凹槽10-4，第二 条形孔板6的上端设有第二凸榫10-1，第二条形孔板6的下端设有第二凹槽 10-2，第一条形孔板5和第二条形孔板6隔层设置，第一条形孔板5上端的 第一凸榫10-3与第二条形孔板6下端的第二凹槽10-2相配合，第一条形孔 板5下端的第一凹槽10-4与第二条形孔板6上端的第二凸榫10-1相配合， 上体7设置在第一条形孔板5或第二条形孔板6的上端，下体2设置在第一 条形孔板5或第二条形孔板6的下端，下体2的上沿外侧固定有拉杆孔耳11 ， 上体7的下沿外侧同样固定有拉杆孔耳11，拉杆12穿过下体2和上体7上 的拉杆孔耳11将下体2、第一条形孔板5、第二条形孔板6和上体7之间拉 接进行轴向固定，主轴9设置在下体2、第一条形孔板5、第二条形孔板6 和上体7的中心，主轴9的上端与上体7转动连接，主轴9的下端与下体2 转动连接，在定刀3与第一条形孔板5或第二条形孔板6之间、在第一条形 孔板5和第二条形孔板6之间、在第一条形孔板5或第二条形孔板6与上体 7之间均设有动刀4，动刀4与主轴9固定连接，第一条形孔板5和第二条 形孔板6上均开有多个长方形孔13，第一条形孔板5和第二条形孔板6的内 壁上均设有齿板沟槽16，第一条形孔板5和第二条形孔板6与主轴9之间留 有间隙，定刀3与动刀4之间、动刀4与第一条形孔板5和第二条形孔板6 之间均留有间隙，进料口 l设在下体2的侧壁下部，为蜗壳式切线进口，出 料口8设置在上体7的顶面上。
具体实施方式
二(参见图l、图12)本实施方式动刀4与定刀3之间、 动刀4与第一条形孔板5之间、动刀4与第二条形孔板6之间的间隙a均为 0.5mm 50mm。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三(参见图l、图12)本实施方式动刀4与定刀3之间、 动刀4与第一条形孔板5之间、动刀4与第二条形孔板6之间的间隙a均为 4mm 20mm。其它与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
四(参见图1~图3)本实施方式第一条形孔板5上的条 形孔13靠近孔板的边沿设置，第二条形孔板6上的条形孔13靠近孔板的中 心设置。其它与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
五(参见图l、图8、图IO)本实施方式第一条形孔板5 的厚度c和第二条形孔板6的厚度b均为3mm 30mm。其它与具体实施方 式四相同。
具体实施方式
六(参见图1、图8、图10)本实施方式第一条形孔板5 的厚度c和第二条形孔板6的厚度b均为5mm 15mm。其它与具体实施方 式五相同。
具体实施方式
七(参见图1~图3、图8~图11)本实施方式第一条形孔 板5和第二条形孔板6上的条形孔13的宽度d均为10mm 20mm，长度e 均为40mm 100mm。其它与具体实施方式
六相同。
具体实施方式
八(参见图1~图3、图8 图11)本实施方式第一条形孔 板5和第二条形孔板6上的条形孔13的宽度d均为10mm 15mm，长度e 均为80mm 100mm。其它与具体实施方式
七相同。
具体实施方式
九(参见图1、图12、图13)本实施方式还包括刀盘14 和曲面刃刀片15，刀盘14和曲面刃刀片15均设置在下体2的下层破碎室 17内，刀盘14与主轴9固定连接，曲面刃刀片15与刀盘14由螺栓连接。 增加的曲面刃刀片15用于将经进料口 1进来的粗破碎的生物质物料先行进 行破碎，其它与具体实施方式
八相同。
具体实施方式
十(参见图1、图12、图13)本实施方式曲面刃刀片15 为等分圆周设置，其个数为二至三十个，曲面刃刀片15的厚度为0.05mm 50mm。其它与具体实施方式
九相同。工作过程如图1所示，经过粗破碎的生物质物料经进料口 1进料，通过风机产生 负压，使破碎机内部产生一个稳定的物料流向，同时由于第一条形孔板5和 第二条形孔板6隔层排列，使物料在破碎机内部以"S"形运动。工作时，生 物质物料借下层破碎室17内的负压从进料口 1滑入下层破碎室17内，在下 体2中的破碎过程由动刀4和定刀3完成，经过动刀4和定刀3破碎后的物
料经第一条形孔板5和第二条形孔板6的条形孔13进入上层破碎室18继续 进行破碎。主轴9由电机带动，动刀4随主轴9的旋转而旋转，高速旋转的 动刀4形成主涡流，动刀4旋转与第一条形孔板5和第二条形孔板6内侧壁 齿板沟槽16内形成数个小气流涡旋场，小气流涡旋场与动刀4旋转形成的 主涡流方向相反，物料颗粒在此相互撞击破碎。同时，原料在下层破碎室17 中经动刀4高速剪切、磨削，并在动刀4和第一条形孔板5和第二条形孔板 6之间不断打击、碰撞及摩擦，使物料破碎成粉末状。破碎产物经出料口 8吸入旋风除尘器，最后在旋风除尘器中得到破碎产 品。通过改变风机的风量可以控制产品的粒度和产量。破碎机在工作过一段时间后，由于曲面刃刀片15的刃口磨损，影响到 破碎产物的粒径和破碎效率，这时就将破碎机拆开，将曲面刃刀片15从刀 盘14上拆下来更换。效果说明 一条生物质粉体生产线，由粗破碎机(电机功率15kw)、本 实用新型破碎机(电机功率15kw)、微米燃料产品收集系统(旋风除尘器)、 风机(功率1.5kw)和风管组成，进料速率为300kg/h。经本实用新型破碎机 生产的粉体产品粒径分布为50 250目。由本实用新型生成的微米燃料产品 的燃烧实验小于0.149mm (即100目)的粉体在燃烧炉中最高温度达到 1400°C，炉膛温度达到100(TC，综合考虑破碎成本和燃烧效果，采用粒径为 0.177mm(即80目)生物质粉体燃烧最为经济合理，燃烧效率可达90%。
权利要求1、一种生物质粉体破碎机，它包含有进料口(1)、下体(2)、定刀(3)、动刀(4)、第一条形孔板(5)、第二条形孔板(6)、上体(7)、出料口(8)、主轴(9)、拉杆孔耳(11)和拉杆(12)，定刀(3)固定在下体(2)内壁的上侧，下体(2)内的空间为下层破碎室(17)，上体(7)内的空间为上层破碎室(18)，第一条形孔板(5)的上端设有第一凸榫(10-3)，第一条形孔板(5)的下端设有第一凹槽(10-4)，第二条形孔板(6)的上端设有第二凸榫(10-1)，第二条形孔板(6)的下端设有第二凹槽(10-2)，第一条形孔板(5)和第二条形孔板(6)隔层设置，第一条形孔板(5)上端的第一凸榫(10-3)与第二条形孔板(6)下端的第二凹槽(10-2)相配合，第一条形孔板(5)下端的第一凹槽(10-4)与第二条形孔板(6)上端的第二凸榫(10-1)相配合，上体(7)设置在第一条形孔板(5)或第二条形孔板(6)的上端，下体(2)设置在第一条形孔板(5)或第二条形孔板(6)的下端，下体(2)的上沿外侧固定有拉杆孔耳(11)，上体(7)的下沿外侧同样固定有拉杆孔耳(11)，拉杆(12)穿过下体(2)和上体(7)上的拉杆孔耳(11)将下体(2)、第一条形孔板(5)、第二条形孔板(6)和上体(7)之间拉接进行轴向固定，主轴(9)设置在下体(2)、第一条形孔板(5)、第二条形孔板(6)和上体(7)的中心，主轴(9)的上端与上体(7)转动连接，主轴(9)的下端与下体(2)转动连接，在定刀(3)与第一条形孔板(5)或第二条形孔板(6)之间、在第一条形孔板(5)和第二条形孔板(6)之间、在第一条形孔板(5)或第二条形孔板(6)与上体(7)之间均设有动刀(4)，动刀(4)与主轴(9)固定连接，其特征在于第一条形孔板(5)和第二条形孔板(6)上均开有多个长方形孔(13)，第一条形孔板(5)和第二条形孔板(6)的内壁上均设有齿板沟槽(16)，第一条形孔板(5)和第二条形孔板(6)与主轴(9)之间留有间隙，定刀(3)与动刀(4)之间、动刀(4)与第一条形孔板(5)和第二条形孔板(6)之间均留有间隙，进料口(1)设在下体(2)的侧壁下部，为蜗壳式切线进口，出料口(8)设置在上体(7)的顶面上。
2、 根据权利要求1所述的生物质粉体破碎机，其特征在于动刀(4) 与定刀(3)之间、动刀(4)与第一条形孔板(5)之间、动刀(4)与第二 条形孔板(6)之间的间隙(a)均为0.5mm 50mm。
3、 根据权利要求2所述的生物质粉体破碎机，其特征在于动刀(4) 与定刀(3)之间、动刀(4)与第一条形孔板(5)之间、动刀(4)与第二 条形孔板(6)之间的间隙(a)均为4mm 20mm。
4、 根据权利要求3所述的生物质粉体破碎机，其特征在于第一条形 孔板(5)上的条形孔(13)靠近孔板的边沿设置，第二条形孔板(6)上的 条形孔(13)靠近孔板的中心设置。
5、 根据权利要求4所述的生物质粉体破碎机，其特征在于第一条形 孔板(5)的厚度(c)和第二条形孔板(6)的厚度(b)均为3mm 30mm。
6、 根据权利要求5所述的生物质粉体破碎机，其特征在于第一条形 孔板(5)的厚度(c)和第二条形孔板(6)的厚度(b)均为5mm 15mm。
7、 根据权利要求6所述的生物质粉体破碎机，其特征在于第一条形 孔板(5)和第二条形孔板(6)上的条形孔(13)的宽度(d)均为10mm 20mm，长度(e)均为40mm 100mm。
8、 根据权利要求7所述的生物质粉体破碎机，其特征在于第一条形孔板(5)和第二条形孔板(6)上的条形孔(13)的宽度(d)均为10mm 15mm，长度(e)均为80mm 100mm。
9、 根据权利要求8所述的生物质粉体破碎机，其特征在于生物质粉 体破碎机还包括刀盘(14)和曲面刃刀片(15)，刀盘(14)和曲面刃刀片(15)均设置在下体(2)的下层破碎室(17)内，刀盘(14)与主轴(9) 固定连接，曲面刃刀片(15)与刀盘(14)由螺栓连接。
10、 根据权利要求9所述的生物质粉体破碎机，其特征在于曲面刃刀 片(15)为等分圆周设置，其个数为二至三十个，曲面刃刀片(15)的厚度 为0.05mm 50mm。
专利摘要生物质粉体破碎机，它涉及一种破碎机。本实用新型的目的是为解决现有生物质破碎机存在的生产效率低、负荷适应性差、生产过程当中易发生堵塞物料的情况、单位能耗高的问题。本实用新型第一条形孔板和第二条形孔板上均开有多个长方形孔，第一条形孔板和第二条形孔板的内壁上均设有齿板沟槽。本实用新型与现有破碎机相比，在相同的几何尺寸条件下，有效破碎空间明显增大。采用蜗壳式切线进口，增加了进料口面积，使生产过程当中不会发生堵塞物料的情况。采用两类长条形孔板交叉组合的方式，降低了破碎机内部阻力，物料在破碎机中以“S”形运动方式为主，增加了物料与刀片的接触机率。采用多层连接的方式，可方便地对动刀和定刀进行调换和检修。
文档编号B02C18/18GK201211490SQ20082009052
公开日2009年3月25日 申请日期2008年7月28日 优先权日2008年7月28日
发明者刘晓华, 刘黎黎 申请人:刘黎黎;刘晓华