专利名称：圆锥形粉碎设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将大块材料的尺寸减小成微粒的设备。
背景技术：
对于许多行业而言，将固体块碾磨处理成适于实施下游加工操作的过程是一项累 赘的的挑战。这项挑战通常通过使用串联的不同设备来完成，每件设备将碾磨材料减小到 一定的尺寸，然后将该材料供给到下一件设备中，以继续碾磨处理，直到获得所需的颗粒尺 寸。通常，尺寸在50cm及以上的粗糙的材料块至少经过两个设备的处理，以得到直径 大致在500 μ m级的颗粒。破碎机通常被用作碾磨处理中的第一步。由于它们的设计、几何结构及运转方式，不同的设备不能容易地整合成联机处理 (in-line process) 0此外，在完成对给定材料或者产品的碾磨处理之后，它们可能难以被 清理。恰当的清理是一项至关紧要的问题，尤其是在需要在生产过程中遵守优质生产制造 规范，以避免处理的不同材料之间发生交叉污染的制药业、生物工程和精细化工行业中。适 当的清理通常要求在场外执行(performed off-site)。仍然需要一种允许便利且就地清理、可以是更小且更加模块化的用于多种产品加 工的碾磨装置。
发明内容
现有技术的上述缺陷可以被在此公开的一种用于粉碎材料的设备及方法所克服。根据优选的实施例，一种用于减小材料尺寸的设备，可以包含具有筛子和碾磨叶 轮的碾磨装置，所述碾磨叶轮相对于筛子的内壁面旋转；以及破碎机装置，该破碎机装置包 含向下渐窄的截头圆锥形的中空部件，安装成与所述中空部件同轴可旋转的破碎机主轴， 至少一个可旋转地安装在所述破碎机主轴上的破碎机叶轮，以及用于相对于所述第一中空 部件可旋转驱动所述至少一个破碎机叶轮的破碎机驱动装置；其中，所述碾磨装置竖向连 接在破碎机装置下面，并且在粉碎操作期间，所述材料首先通过旋转所述至少一个破碎机 叶轮而被破碎机装置破碎，然后通过旋转碾磨叶轮而被碾磨装置碾磨。在一个实施例中，所述破碎机驱动装置包括破碎机马达、变速箱，以及在中空部件 和变速箱之间径向延伸的破碎机驱动元件，所述破碎机马达经由变速箱和破碎机驱动元件 驱动连接到破碎机主轴上。在另一个实施例中，破碎机装置包含具有第一破碎刀片和第二破碎刀片的第一破 碎机叶轮，所述第一和第二破碎刀片从破碎机主轴径向延伸，并且在它们的远侧末段通过 刀片构件彼此固定连接。在另一个实施例中，所述破碎机装置进一步包括第二破碎机叶轮。本说明书还涉及一种使用所公开的设备减小材料尺寸的方法，该方法包括将所 述材料引入破碎机装置的中空部件中；旋转所述至少一个破碎机叶轮来来破碎所述材料，
6以提供破碎材料；以及旋转碾磨装置的所述碾磨叶轮，以碾磨所述破碎机装置提供的所述 破碎材料在此公开的设备可以实现低成本制造，并且具有紧凑的尺寸。使用所公开的设备， 可以将具有达到36000cm3尺寸的材料可以被有效地粉碎成具有小于250微米的直径尺寸 的颗粒。
通过举例给出的及附图所示出的对每个实施例的描述的帮助下，优选的实施例将 变得更好地被理解，其中图1是根据本发明的一个实施例的系统的侧视图，所述系统包括具有破碎机装置 和碾磨装置的设备；图2是根据如图1所示的设备沿着竖向面切割的剖面图；图3示出了图1所示设备根据一个实施例从上方观察的透视图；图4是图3的一个放大图；图5示出了根据一个实施例的设备的第一破碎机叶轮；图6示出了根据一个实施例的第二破碎机叶轮；图7示出了图1中所示设备根据另一个实施例从上方观察的透视图；图8表示根据另一个实施例的破碎机的剖面图；以及图9示出了图1中所示设备根据又一个实施例从上方观察的透视具体实施例方式根据本发明的一个实施例的用于减小材料尺寸的设备100的侧视图在图1中被示 出，而根据沿图1的竖向面切出的设备100的剖面图在图2中被示出。该设备包括破碎机装置40，该破碎机装置40包括具有绕着破碎机轴线10旋转的 截头圆锥形状且朝下端44向下逐渐变窄的中空部件1。在图1和图2所示的例子中，中空 部件1由第一中空部件加和第二中空部件2b组成，第二中空部件2b被固定连接到第一中 空部件2a，且向第一中空部件加上方延伸。中空部件1或者第二中空部件2b的形状有利 于将待粉碎材料引入到破碎机装置40中，而且具有将在下文中进行描述的其它功能。破碎 机装置40进一步包括安装成与中空部件1同轴可旋转的破碎机主轴5，以及可旋转地安装 于破碎机主轴5上的破碎机转子4和第一破碎机叶轮9。破碎机主轴5由破碎机驱动装置驱动，该破碎机驱动装置包括经由变速箱6驱动 连接到破碎机主轴5上的破碎机马达7 (在图3中被部分示出)，以及破碎机驱动元件8，变 速箱6围住主轴5。在图2示出的例子中，破碎机驱动元件8在中空部件1和变速箱6之间 径向延伸。破碎机驱动装置的其它布置也是可能的。例如，破碎机驱动元件8可以与破碎机 主轴5同轴地延伸。这样的布置就没有必要使用变速箱6 了。在图2示出的本发明的一个实施例中，第一破碎机叶轮9包括第一和第二破碎刀 片11、13，刀片11、13从破碎机主轴5径向延伸，并且在它们的朝向中空部件1的远侧末段 通过刀片构件12彼此固定连接。优选地，刀片构件12倾斜成与中空部件1的壁基本平行，从而在刀片构件12和中空部件1的内壁之间产生一个恒定间隙。然而，刀片构件12的其 它倾斜角也是可能的。在图5中示出的该实施例的变体中，第一和第二破碎刀片11、13偏移了角度θ，其 中，角度θ可以是包括在0到90°之间的任何值。这种结构最小化了材料块阻塞在两个破 碎刀片11、13之间和与第一破碎机叶轮9 一起旋转进而妨碍材料的有效破碎的风险。在同样被图5示出的该实施例的另一个变体中，第一和第二破碎刀片11、13具有 锋利的切割边缘27，从而减小了破碎刀片11、13与待破碎材料之间的接触面，并且因此增 大了破碎刀片11、13施加在材料上的压力。这样产生了提高的压碎效率，主要是由于增大 了破碎刀片11、13的穿透作用和提高了材料中的裂纹产生。优选地，第一和/或第二破碎 刀片的切割边缘27的至少一部分包括多个锯齿观。如图5中所示，第一破碎机叶轮9可以 进一步包括固定在第二破碎刀片13之上的不平衡刀片45。该不平衡刀片45能够避免当被 引入到破碎机装置40中时，材料块的搁置及在未被破碎的情况下与第一破碎机叶轮9 一起 旋转。在图3和图4所示出的另一个实施例中，显示了从上方观察的设备100的透视图 (图4示出了部分视图)，第一破碎机叶轮9包括位于第一和第二破碎刀片11、13下面、从 第一转子4径向延伸的第三破碎刀片14。第三破碎刀片14可以通过对由第一和第二破碎 刀片11、13产生的材料碎片进行进一步破碎来提高破碎效率。优选地，第三破碎刀片14具 有向上定向、可能倾斜成基本上与中空部件1相平行的远侧末端。第一破碎机叶轮9还可 以包括位于第三破碎刀片14下面、径向延伸的第四破碎刀片15。优选地，第四破碎刀片15 的远侧末端向下弯曲。第四破碎刀片15可以被用于进一步加强对由第一和第二刀片11、13 及可能由第三破碎刀片14产生的材料碎片的破碎。第一破碎机叶轮9可以由单个工件制成。然而，第一和第二破碎刀片11、13，刀片 构件12，以及破碎机转子4还可以由通过焊接或其它任何适合的方法装配成的分开部件形 成。在图6和图7所示出的另一个实施例中，破碎机装置进一步包括第二叶轮30，该第 二叶轮30由具有一个或多个外部破碎齿340的外圈34形成。在图6所示的例子中，外圈 34通过六个从转子31径向延伸到外圈34的臂33固定附接到第二叶轮转子31上。然而任 何其它的附接装置，包括具有足够大的可容破碎材料碎片通过其中的开口的盘状物，也是 可能的。第二叶轮30通过驱动设置在转子31上的孔32到破碎机主轴5上而被可旋转且 同轴地安装到破碎机主轴5上。优选地，外部破碎齿340的数量可以进行选择，例如在破碎 操作期间，待破碎材料在给定时刻被仅被一个齿俘获。在图6示出的例子中，外圈34包括 三个沿着外圈圆周、向上定向、均勻分布的外部破碎齿；340。在同样被图6和图7示出的该实施例的变体中，第二叶轮30进一步包括具有一个 或者多个内部破碎齿350的内圈35，内圈35被固定到外圈34上并与其一起旋转。在图6 示出的例子中，内圈35包含三个沿着内圈圆周、向上定向、均勻分布的内部破碎齿350。第 二叶轮30的外圈和内圈34、35可以由通过焊接或其它任何适合的方法装配成的分开部件 制成。但是，第二叶轮30优选地是由单个工件制成。第二叶轮30优选可旋转地安装在破碎机主轴5的下端部上，靠近中空部件1的下 端44，如表示破碎机装置40的透视图的图7的例子中所示的那样。
破碎机装置40可以包括能够阻止材料与第一和/或第二叶轮9、30 —起的可能旋 转的固定装置。实际上，在破碎操作期间，大的材料块可以被第一和/或第二叶轮9、30携 带，并且开始与它们一起旋转。在这种情况下，该材料不能被有效地破碎。在这里，此固定装 置可以被用于阻止所述材料的旋转，并且迫使第一和/或第二叶轮9、30对材料实施破碎， 从而提高了破碎效率。在图2-4所示的实施例中，固定装置包括一个或者多个安装在中空部件1的内壁 上的定子元件16。在图2-4中，定子元件16可以看出是朝向破碎机轴线10径向延伸的。 更特别的是，在图2-4中，三个定子元件16被固定在中空部件1的上端，位于第一破碎机叶 轮9的上方。在图8示出的另一个实施例中，固定装置包括一个或者多个固定在破碎机驱动元 件8上的固定刀片36。优选地，在一种结构中固定刀片36被固定在破碎机驱动元件8的 下侧，从而在第二叶轮30旋转时，允许第二破碎机叶轮30的外部和内部破碎齿340、350在 固定刀片36之间能够连续通过。通过阻止材料碎片绕破碎机轴线10的可能旋转，固定刀 片36有利于迫使外部和/或内部破碎齿340、350俘获材料并破碎它们，从而提高了破碎效 率。在该实施例的变体中，如果破碎机驱动元件8是如同图8中所示的例子那样，那么一个 或者多个附加固定刀片36b可以被固定在侧面。在图9示出的另一个实施例中，固定装置包括一个或者多个绕着中空部件1的下 部的内壁的圆周径向固定的下部定子元件37，例如围绕下端44。优选地，三个下部定子元 件37被设置成等间隔的。下部定子元件37可以被有利地用于提高精细破碎效率，特别是 对于光滑的材料，例如冰。设备100进一步包括碾磨装置17，该碾磨装置17由筛子19和筛子19同轴安装在 其中的管式框架18形成。该筛子19具有向下渐窄的截头圆锥形状，其具有开口的上部较 宽端部42，以及至少部分闭合的下部较窄端部43。在大多数的使用中，具有完全闭合的下 部较窄端部43是合乎需要的。碾磨装置17进一步包括安装在可旋转的碾磨主轴22上的 碾磨叶轮21，碾磨叶轮21和碾磨主轴22被竖向地安装在筛子19内。在图2所示出的优选 实施例中，碾磨叶轮21包括两个对称的碾磨刀片23。但是，碾磨叶轮21可以包括多个刀 片23，所述多个刀片23绕碾磨转子21均勻分布或者根据任何其它的布置进行分布。优选 地，在碾磨刀片23的周向边缘和筛子19的内壁之间形成恒定间隙。碾磨叶轮21相对于筛 子19的内壁面旋转，用于使从上部较宽端部42输入的材料传送通过所述筛子19而进行碾 磨。然后，碾磨材料经出口 25离开碾磨装置17。这种碾磨装置在本申请人的美国专利No 5，863，004中被更详细地描述。碾磨装置17允许各种修改和替换形式。例如，筛子19可以是圆盘形的或者具有 管形状，碾磨刀片23分别相对于圆盘形的或者管状的筛子19旋转。在图1至图3示出的实施例中，碾磨装置17连接到破碎机装置40下面，筛子19的 上部较宽端部42竖向地连接到中空部件1的下端44。更特别的是，破碎机装置40的中空 部件1可以通过将包含在中空部件1的下端44的下凸缘3连接到包含在管式框架18上侧 上的上凸缘20而连接到筛子19上。优选地，碾磨装置17与破碎机装置40同轴连接。在 这个结构中，碾磨装置17的圆锥状筛子19被破碎机装置40的圆锥形中空部件1延长。碾磨转子21可以通过将第四破碎刀片15连接到碾磨叶轮21而被驱动。例如，如图2中所示的，利用碾磨刀片23中的一个。可选的是，碾磨主轴22可以与破碎机主轴5相 连接。在同样由图2所示出的另一个实施例中，碾磨叶轮21被包括有碾磨马达沈和碾 磨驱动元件41的碾磨驱动装置M所驱动，该碾磨驱动装置M驱动碾磨主轴22。在优选的实施例中，破碎机装置40的不同部件和碾磨装置17的不同部件由不锈 钢制成，以使得设备100适用于清洁的环境，例如制药领域的应用。在使用设备100的粉碎操作期间，材料被送入中空部件1中，并且在第一和/或第 二破碎机叶轮9、30的作用下被破碎。该破碎操作产生的破碎材料碎片依靠重力作用进入 设置在破碎机装置40下面的碾磨装置17中。然后在碾磨装置17中，破碎材料通过在碾磨 叶轮21旋转时被压迫通过筛子19而被碾磨。具有微粒形式的碾磨材料通过输出口 25离 开碾磨装置17。根据在此公开的任何一个实施例，破碎效率可以通过使用第二叶轮30和/或使用 固定装置而被提高。例如，在破碎机装置40的包括第二叶轮30和固定刀片36的结构中， 第二叶轮30和固定刀片36的组合作用产生破碎材料流，从而相比缺少第二叶轮30的情况 更规则地进入碾磨装置17中。另外，在使用第二叶轮30的情况下，进入碾磨装置17中的 破碎材料在离心力的作用下朝向破碎机装置40逃离碾磨装置17的可能性更小。使用在此公开的设备100和粉碎操作、以通常介于5t/min和50t/min之间的旋转 速度来旋转第一和/或第二破碎机叶轮9、30，以及以通常介于300t/min至1500t/min之间 的旋转速度来旋转碾磨叶轮21，大的材料块，例如具有达到60 X 40 X 15cm的尺寸或者达到 36000cm3的材料块，可以在单次粉碎操作中被粉碎成具有降至250 μ m的尺寸的微粒。因为破碎机装置40具有简单的结构，并且不包含筛子，所以装置40非常易于清 洁，甚至允许简单的就地清洁(CIP)和就地清洗(WIP)处理。由于它的圆锥形状和第一和/或第二破碎机叶轮9、30的几何结构，使得破碎机装 置40能够防止粉末状材料造成的堵塞和/或能被用于使随时间已经发生硬化和成块状的 材料的瓦解，并且使它们的尺寸形成为易流动的粉末。已公开的这些实施例允许各种修改和替换形式，已经通过以举例方式在附图中示 出它们的特定例子，并在本文中被详细描述。然而，应该被理解的是，已经公开的实施例并 不是对已公开的这些特定的形式或者方法的限定，而是相反地，已经公开的实施例包含了 所有修改、等同物，以及替代物。例如，在一个未示出的实施例中，破碎机装置40进一步包括能够检测破碎机主轴 5的预定高转矩值的转矩检测装置。破碎机主轴5的这种高转矩值可以例如对应由硬质材 料碎片造成被堵塞的第一和/或第二叶轮9，30。在这里，转矩检测装置可以控制破碎机驱 动装置，或者破碎机马达7，并且当预定高转矩值被检测到时，对破碎机主轴5的旋转速度 和/或旋转方向进行调整。例如，当检测到预定高转矩时，第一和/或第二叶轮9、30可以 被暂停，和/或在预定的时间段内，第一和/或第二叶轮9、30可以被反向旋转，以释放叶轮 9、30。在释放之后，叶轮9，30可以转回它们正常的破碎旋转速度和旋转方向，以继续实施 破碎操作。在未示出的另一个实施例中，设备100进一步包括能够可能连续地测量碾磨材料 重量的重量计量装置。重量计量装置可以是重力测量装置，例如设置在碾磨装置17下面，并且接收经碾磨装置17碾磨过的材料的秤。重量计量装置能够根据预定的重量设置点可 能地控制碾磨驱动装置M或者碾磨马达沈，以调整碾磨主轴22或者碾磨叶轮21的旋转速 度。例如，相比较于重量设置点与较高的碾磨材料重量相对应的情况，当重量设置点与较低 的碾磨材料重量相对应时，重量计量装置可以为碾磨叶轮21设置较低的旋转速度。参考附图标记
1中空部件
100设备
加第一中空部件
2b第二中空部件
3中空部件的下凸缘
4破碎机转子
5主轴
6变速箱
7破碎机马达
8破碎机驱动元件
9第一破碎机叶轮
10破碎机轴线
11第一破碎刀片
12刀片构件
13第二破碎刀片
14第三破碎刀片
15第四破碎刀片
16定子元件
17碾磨装置
18管式框架
19筛子
20上凸缘
21碾磨叶轮
22碾磨主轴
23碾磨刀片
24碾磨驱动装置
25碾磨装置出口
26碾磨马达
27切割边缘
28第一和第二破碎7
30第二破碎机叶轮
31第二叶轮转子
32孔
33第二叶轮的臂
34外圈
340外部破碎齿
35内圈
350内部破碎齿
36固定刀片
36b附加固定刀片
37下部定子元件
40破碎机装置
41碾磨驱动元件
42筛子的上部较宽端部
43筛子的下部较窄端部
44中空部件的下端
45不平衡刀片
1权利要求
1.一种用于减小材料尺寸的设备(100)，其包括碾磨装置(17)，该碾磨装置(17)包含筛子(19)和碾磨叶轮(21)，所述碾磨叶轮 相对于所述筛子(19)的内壁面旋转；破碎机装置(40)，其包含向下渐窄的截头圆锥形的中空部件(1)；破碎机主轴(5)，其 可旋转地安装成与所述中空部件(1)同轴；至少一个可旋转地安装在所述破碎机主轴(5) 上的破碎机叶轮(9，30)，以及破碎机驱动装置，用于相对于所述第一中空部件(2)旋转驱 动所述至少一个破碎机叶轮(9，30)；其中所述碾磨装置(17)竖向地连接在破碎机装置GO)的下面，并且在破碎操作期间，所述 材料首先通过旋转所述至少一个破碎机叶轮(9，30)而被破碎机装置GO)破碎，然后通过 旋转碾磨叶轮而被碾磨装置(17)碾磨。
2.如权利要求1所述的设备(100)，其中所述破碎机驱动装置包括破碎机马达(7)，变 速箱(6)，以及在中空部件⑴和变速箱(6)之间径向延伸的破碎机驱动元件(8)，所述破 碎机马达(7)经由变速箱(6)和破碎机驱动元件(8)驱动连接到破碎机主轴( 上。
3.如权利要求1所述的设备(100)，其中破碎机装置00)包括具有第一破碎刀片(11) 和第二破碎刀片(1 的第一破碎机叶轮(9)，所述第一和第二破碎刀片(11，1 从破碎机 主轴(5)径向延伸，并且在它们的远侧末端通过刀片构件(12)彼此固定连接
4.如权利要求1所述的设备(100)，其中所述第一破碎机叶轮(9)进一步包含不平衡 刀片(45)，以阻止材料块与第一叶轮(9) 一起旋转。
5.如权利要求1所述的设备(100)，其中所述筛子(19)具有向下渐窄的截头圆锥形 状，所述碾磨叶轮被竖向地安装在筛子(19)内。
6.如权利要求3所述的设备(100)，其中所述刀片构件(12)倾斜成基本平行于中空部 件(1)的壁。
7.如权利要求3所述的设备(100)，其中所述第一破碎刀片(11)和第二破碎刀片(13)呈有角度地偏移。
8.如权利要求3所述的设备(100)，其中所述第一和第二破碎刀片(11，1 包含锋利 的切割边缘(XT)。
9.如权利要求8所述的设备(100)，其中所述切割边缘(XT)进一步包括沿着切割边缘 (27)的至少一部分的多个锯齿08)。
10.如权利要求3所述的设备(100)，其中所述第一破碎机叶轮(9)包括从破碎机主轴 (5)径向延伸、位于第一和第二破碎刀片(11，13)下面的第三破碎刀片(14)。
11.如权利要求3所述的设备(100)，其中所述第一破碎机叶轮(9)进一步包括从破碎 机主轴(5)径向且向下延伸、位于第三破碎刀片(14)下面的第四破碎刀片(15)。
12.如权利要求1-11中任一项所述的设备(100)，其中所述第一破碎机叶轮(9)由单 个工件制成。
13.如权利要求1所述的设备(100)，其中所述破碎机装置00)进一步包括第二破碎 机叶轮(30)。
14.如权利要求13所述的设备(100)，其中所述第二破碎机叶轮(30)包括可旋转且同 轴地安装在破碎机主轴( 上的外圈(34)，所述外圈(34)包含一个或者多个沿其圆周分布 的外部破碎齿(340)。
15.如权利要求14所述的设备(100)，其中所述第二破碎机叶轮(30)进一步包括固定 安装在外圈(34)上且与外圈(34) —起旋转的内圈(35)，所述内圈(35)包含一个或者多个 沿其圆周分布的内部破碎齿(350)。
16.如权利要求15所述的设备(100)，其中所述外圈和内圈(34,35)分别包含三个外 部破碎齿和三个内部破碎齿(340，350)。
17.如权利要求15所述的设备(100)，其中所述第二破碎机叶轮(30)由单个工件制成。
18.如权利要求2所述的设备(100)，其中所述破碎机驱动元件(8)被用于阻止待破碎 材料与所述至少一个破碎机叶轮(9，30) —起的可能旋转。
19.如权利要求1所述的设备(100)，其中所述破碎机装置00)包括固定装置(16，36， 37)，以阻止待破碎材料与所述至少一个破碎机叶轮(9，30) —起的可能旋转。
20.如权利要求19所述的设备(100)，其中所述固定装置包括一个或者多个固定在中 空部件(1)上、位于第一破碎机叶轮(9)上方的定子元件(16)。
21.如权利要求19所述的设备(100)，其中所述固定装置包括一个或者多个固定在破 碎机驱动元件(8)上的固定刀片(36)。
22.如权利要求19所述的设备(100)，其中所述固定装置包括一个或者多个绕中空部 件(1)下端径向设置的下部定子元件(37)。
23.如权利要求1所述的设备(100)，其中碾磨主轴02)由破碎机主轴(5)可旋转地 驱动。
24.如权利要求11所述的设备(100)，其中碾磨主轴02)由第四破碎刀片(15)可旋 转地驱动。
25.如权利要求1所述的设备(100)，其中所述碾磨装置(17)进一步包括具有碾磨马 达06)和碾磨驱动元件Gl)的碾磨驱动装置(M)，所述碾磨马达06)经由碾磨驱动元件 (41)驱动连接到碾磨主轴02)上。
26.如权利要求1所述的设备(100)，其中所述破碎机装置00)进一步包括能够检测 破碎机主轴(5)的预定高转矩值的转矩检测装置，当预定高转矩值被检测到时，所述转矩 检测装置控制破碎机驱动装置来调整破碎机主轴(5)的旋转速度和/或旋转方向。
27.如权利要求1所述的设备(100)，其中设备(100)进一步包括能够测量碾磨材料重 量的重量计量装置，所述重量计量装置根据预定重量设置点控制碾磨驱动装置04)来调 整碾磨主轴02)的旋转速度。
28.如权利要求1所述的设备(100)，其中碾磨主轴02)以包含在300t/min和1500t/ min之间的旋转速度旋转。
29.如权利要求1所述的设备(100)，其中破碎机主轴(5)以包含在5t/min和50t/min 之间的旋转速度旋转。
30.如权利要求1所述的装置，其中具有达到36000cm3尺寸的所述材料可以被碎成为 具有小于250微米的直径尺寸的颗粒。
31.一种破碎机装置(40)，其包括向下渐窄的截头圆锥形的中空部件(1)，安装成与中 空部件(1)同轴旋转的破碎机主轴(5)，至少一个可旋转地安装在破碎机主轴( 上的破碎 机叶轮(9，30)，以及用于相对于所述第一中空部件(2)可旋转地驱动所述至少一个破碎机叶轮(9，30)的破碎机驱动装置；其中所述至少一个破碎机叶轮包括具有第一破碎刀片(11)和第二破碎刀片(1 的第一破 碎机叶轮(9)，所述第一和第二破碎刀片(11，1；3)每一个从破碎机主轴( 径向延伸，并且 在它们的远侧末端通过刀片构件(12)彼此固定连接。
32.如权利要求31所述的破碎机装置(40)，其中所述破碎机驱动装置包括破碎机马达 (7)，变速箱(6)，以及在中空部件⑴和变速箱(6)之间径向延伸的破碎机驱动元件(8)， 所述破碎机马达(7)经由变速箱(6)和破碎机驱动元件(8)驱动连接到破碎机主轴(5)上。
33.如权利要求31所述的破碎机装置(40)，其中所述第一破碎机叶轮(9)进一步包含 不平衡刀片(45)，以阻止材料块与第一叶轮(9) 一起旋转。
34.如权利要求31所述的破碎机装置(40)，其中所述刀片构件(12)倾斜成基本平行 于中空部件(1)的壁。
35.如权利要求31所述的破碎机装置(40)，其中所述第一破碎刀片(11)和第二破碎 刀片(13)呈有角度地偏移。
36.如权利要求31所述的破碎机装置(40)，其中所述第一和第二破碎刀片(11，13)包 含锋利的切割边缘07)。
37.如权利要求36所述的破碎机装置(40)，其中所述切割边缘G27)进一步包括沿着 切割边缘G27)的至少一部分的多个锯齿08)。
38.如权利要求31所述的破碎机装置(40)，其中所述第一破碎机叶轮(9)包括从破碎 机主轴(5)径向延伸、位于第一和第二破碎刀片(11，13)下面的第三破碎刀片(14)。
39.如权利要求31所述的破碎机装置(40)，其中所述第一破碎机叶轮(9)进一步包括 从破碎机主轴(5)径向且向下延伸、位于第三破碎刀片(14)下面的第四破碎刀片(15)。
40.如权利要求31-39中任一项所述的破碎机装置(40)，其中所述第一破碎机叶轮(9) 由单个工件制成。
41.如权利要求31所述的破碎机装置(40)，其中所述破碎机装置00)进一步包括第 二破碎机叶轮(30)。
42.如权利要求41所述的破碎机装置(40)，其中所述第二破碎机叶轮(30)包括可旋 转且同轴地安装在破碎机主轴( 上的外圈(34)，所述外圈(34)包含一个或者多个沿其圆 周分布的外部破碎齿(340)。
43.如权利要求41所述的破碎机装置(40)，其中所述第二破碎机叶轮(30)进一步包 括固定安装在外圈(34)上、且与外圈(34) —起旋转的内圈(35)，所述内圈(35)包含一个 或者多个沿其圆周分布的内部破碎齿(350)。
44.如权利要求43所述的破碎机装置(40)，其中所述外圈和内圈(34,3 分别包含三 个外部破碎齿和三个内部破碎齿(340，350)。
45.如权利要求43所述的破碎机装置(40)，其中所述第二破碎机叶轮(30)由单个工 件制成。
46.如权利要求32所述的破碎机装置(40)，其中所述破碎机驱动元件(8)被用于阻止 待破碎材料与所述至少一个破碎机叶轮(9，30) —起的可能旋转。
47.如权利要求31所述的装置(40)，其中所述破碎机装置00)包括至少一个固定元 件(16，36，37)，以阻止待破碎材料与所述至少一个破碎机叶轮(9，30) —起的可能旋转。
48.如权利要求47所述的装置(40)，其中所述至少一个固定元件包括一个或者多个固 定在中空部件(1)上、位于第一破碎机叶轮(9)上方的定子元件(16)。
49.如权利要求47所述的破碎机装置(40)，其中所述至少一个固定元件包括一个或者 多个固定在破碎机驱动元件(8)上的固定刀片(36)。
50.如权利要求47所述的破碎机装置(40)，其中所述至少一个固定元件包括一个或者 多个绕中空部件(1)下端径向设置的下部定子元件(37)。
51.如权利要求31所述的破碎机装置(40)，其中所述破碎机装置00)进一步包括能 够检测破碎机主轴(5)的预定高转矩值的转矩检测装置，当预定高转矩值被检测到时，所 述转矩检测装置控制破碎机驱动装置来调整破碎机主轴(5)的旋转速度和/或旋转方向。
52.如权利要求31所述的破碎机装置(40)，其中破碎机主轴(5)以包含在5t/min和 50t/min之间的旋转速度旋转。
53.一种使用具有权利要求1-30中任一项所述特征的设备(100)来减小材料尺寸的方 法，其包括将所述材料引入破碎机装置GO)的中空部件(1)中；旋转所述至少一个破碎机叶轮(9，30)来破碎所述材料，以提供破碎材料；以及旋转碾磨装置(17)的所述碾磨叶轮来对由所述破碎机装置GO)提供的所述破 碎材料进行碾磨。
54.如权利要求53所述的方法，其中同时进行所述至少一个破碎机叶轮(9，30)的所述 旋转和所述碾磨叶轮的所述旋转。
55.如权利要求53所述的方法，其中所述至少一个破碎机叶轮(9，30)以包含在5t/ min和50t/min之间的旋转速度旋转。
56.如权利要求53所述的方法，其中以包含在300t/min和1500t/min之间的旋转速度 执行所述碾磨叶轮的所述旋转。
57.如权利要求53所述的方法，其中具有达到36000cm3尺寸的所述材料被碎成具有小 于250微米的直径尺寸的颗粒。
全文摘要
一种用于减小材料尺寸的设备(100)，其包括具有筛子(19)和相对于筛子(19)内壁面旋转的碾磨叶轮(21)的碾磨装置(17)；破碎机装置(40)，包含向下渐窄的截头圆锥形的中空部件(1)、安装成与所述中空部件(1)同轴可旋转的破碎机主轴(5)，至少一个可旋转地安装在所述破碎机主轴(5)上的破碎机叶轮(9，30)，以及用于相对于所述第一中空部件(2)可旋转地驱动所述至少一个破碎机叶轮(9，30)的破碎机驱动装置；其中所述碾磨装置(17)竖向地连接在破碎机装置(40)下面，并且在粉碎操作期间，所述材料首先通过旋转所述至少一个破碎机叶轮(9，30)而被破碎机装置(40)破碎，然后通过旋转碾磨叶轮(21)而被碾磨装置(17)碾磨。
文档编号B02C18/08GK102143800SQ200980124120
公开日2011年8月3日 申请日期2009年6月25日 优先权日2008年6月26日
发明者A·维尔迪斯, C·莱费布夫雷 申请人:菲活机器制造公司