专利名称：一种负咬合角阶梯式破碎腔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及破碎设备技术领域，更具体地说是一种负咬合角阶梯式破碎腔。
背景技术：
颚式破碎机，也称颚破，历史悠久。在破碎机的“大家庭”里，颚破以其结构简单、造价低、功耗磨耗低及维修方便而成为使用最广泛的破碎设备之一。颚破是典型的“粗破”设备。这里的粗破有两个涵义一、颚破破碎出的料很粗，即颚破破碎细料很难(这与颚破的破碎腔形结构有关)，通常破碎至30mm以下粒度就很难了。二、颚破破碎出的料是初级产品(产品的颗粒形状呈针、片状，很严重，而现代的工程建设均要求产品呈立方体颗粒状)。所以，现实中的碎石生产线均将颚破设备放在首级或二级破碎，末级破碎则选用反击破、冲击破等其他破碎机种，因为这两个机种破碎出的颗粒呈立方体状，产品品质高。放在末级的破碎机称“整形”破碎机，也称“整形机”。而反击破、冲击破的功耗和磨耗相对于颚破来说要高得多(例如颚破的磨损是反击破的1/3-1/5，电耗是冲击破的1/3-1/2)。显然，颚破破碎出的料是“初级”产品，颚破是“粗”设备。如果能用颚破设备实现“整形”破碎功能，即用“粗”级的设备干“细”级的活，其经济效益的提升幅度大为可观！现有技术颚破缺乏“整形”破碎功能，其局限性在于一是“破碎腔结构”不合理。“整形”与“破碎’的不同机理在于，前者要求咬合力更大，对物料的搅和运动更强。现有技术下的破碎腔结构不利于整形。二是“破碎机理’不合理。整形需要“选择性破碎”的破碎机理，而现有技术颚破不具备。(在选择性破碎机理下，物料沿着薄弱处破碎，即针状物料沿着短处破碎、扁状物料则沿着薄处破碎，最终使物料呈立方体状。)因此，欲用颚式破碎机实现整形功能，就应从破碎腔的创新设计和破碎机理的提升上突破。
实用新型内容本实用新型的目的在于大幅度提升颚式破碎机的破碎比，提供了一种能使颚式破碎机实现破碎细料及整形功能的负咬合角阶梯式破碎腔。为了达到以上目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的一种负咬合角阶梯式破碎腔，其特征在于包括两颚板，包括两颚板，至少其中之一具有两次以上折线结构，该两颚板对峙形成阶梯式破碎腔；所述两颚板工作面对峙形成的阶梯式破碎腔大小由上至下按级逐渐变小，每级破碎腔的形状呈上小下大结构；组成梯形结构破碎腔两腰的两颚板工作面形成的夹角方向向下。[0016]本实用新型的两大显著结构特征是1.破碎腔呈阶梯式结构腔型特征；2.两颚板工作面形成的角度为负角(现有技术中颚破的破碎腔呈V形结构，两颚板角度向上，定义为正角，本实用新型颚板工作面形成的角度向下，定义为负角)。本实用新型的技术方案是(“分级、平移、负角”三步曲的方法) I.分级。将常规破碎腔中的颚板分割为罗干段(比如分为4段)；2.平移。分割后的每一段颚板分别向外平移，即由下至上将破碎腔分段扩展变大；3.负角。两颚板的破碎面形成的角度向下。本实用新型的“整形破碎”机理是这样的通过“负咬合角阶梯式破碎腔”的创新设计及高效的“层压破碎机理”运用来实现的一、“负咬合角阶梯式破碎腔”设计如上所述(技术方案)，通过分级、平移、负角创新设计了新的腔型后，再配套以下两点I.进料颗粒尺寸为破碎腔进口尺寸的1/3 1/5 ;整形与破碎两种作业的重要区别之一就是进料比不同(破碎作业的进料尺寸与破碎腔进口尺寸几乎1:1)。整形作业不是直接破碎物料，而是对前一道破碎后的物料再一次作“层压破碎”，通过“选择性破碎机理”仅仅对针、扁状的颗粒在进行颗粒修整，上述设定的进料比是实现层压破碎的前提条件。2.高速(330转/分以上)、大冲程(常规颚破冲程的2 5倍)。层压破碎与转速密切相关，料层具有弹性，在高速下，料层中的物料，在来不及移位避让前就瞬间完成破碎作功，速度过慢层压破碎作用下降。大冲程除了产生层压作用以外，还产生大搅动，实现选择性破碎机理。(选择性破碎机理要满足两个条件1.逐渐加大的、足够强的压力；2.物料各方向受力并在翻滚着)。二、在“层压破碎”中实现“选择性破碎机理”“选择性破碎机理”就是，使物料沿着薄弱处破碎，即针状物料沿着短处破碎、扁状物料则沿着薄处破碎，最终使物料呈立方体状。层压破碎是相对于单颗破碎而言，单颗破碎是两颚板之间是单颗物料在破碎，是颚板挤压物料；层压破碎是两颚板之间有多颗物料，物料四周受力，是物料挤压物料。“层压破碎”及“选择性破碎机理”是在活动颚板“大松边、大料层、大冲程、大搅动及大紧边”的运动特征条件下形成的。(冲程是指活动颚板下部在作破碎作功时的运动距离，又称行程；冲程结束即两颚板下部处于最小距离时称紧边，冲程开始也即两颚板下部处于最大距离时称松边，松边与紧边的尺寸之差也即为冲程)。“大松边”运动特征可使破碎腔落入足够的物料，形成足够厚度的物料层(大料层)；“大冲程”运动特征使物料产生足够的层压压力及大搅动；“大搅动”运动特征实现“选择性破碎机理”；“大紧边”运动特征使破碎腔始终处于“层压”状态。总而言之，颚破机型要实现整形功能，由三大“要素”集成而成“腔型+机型+机理”。[0036]I. “狭长型结构”、“阶梯式结构”破碎腔的创新设计是基础；2. “双曲柄摇杆机构破碎机”及“复合曲柄摇杆机构破碎机”是充要条件；3. “层压破碎机理”和“选择性破碎机理”是核心。 本实用新型的显著功能特征是实现颚破设备机型的整形功能。如再配套破碎机结构的改进(如双曲柄摇杆机构破碎机、复合多曲柄摇杆机构破碎机)，大幅度提升颚式破碎机功能，最大限度提高破碎效率和减少功耗。综上所述，运用“分级、平移、负角”的技术措施，将现有技术的破碎腔提升为具有整形功能的结构，是本实用新型的核心技术。它突破了现有技术破碎腔只适合破碎不适合整形的局限，大幅度地提升了颚式破碎机的功能。颚破是“粗”设备，而“整形”是“细”活，让“粗”设备干“细”活是一场节能降耗的绿色革命！用颚破设备之机型实现“整形”功能，是破碎机领域中的一场重大技术革命！除了上述显著功能特征以外，同时带来的有益效果还有I.提高排放物料速度，从而提高产量。现有技术下的颚破速度是物体自然的自由落体速度，这已经是一个极限值，本实用新型突破了这极限值。本实用新型破碎腔中的颚板负角结构，在破碎运动过程中其颚板对物料有一个快速推进力(如果偏心轴转向设置为与物流方向一致)，这将大幅度提高颚破产量。2.降低磨耗。本实用新型运用先进的层压破碎机理，即有相当部分的物料是“料打料”，因此磨耗大为降低。作为优选，两颚板工作面上的齿形结构由上至下也按级逐渐变小，即齿高按级逐渐变低、齿宽按级逐渐变窄以及齿间距按级逐渐变小。为适应物料从破碎腔上端进料到破碎腔下端出料的过程中颗粒逐渐变小的状况，又将破碎腔设计成齿形阶梯结构，即齿形结构大小从上到下按级逐渐变小，式大颗粒物料在大齿形结构下破碎，小颗粒物料则在小齿形结构下破碎，达到最高破碎效率。作为优选，阶梯式破碎腔中位于下端最后一级破碎腔的两颚板工作面狭长型结构，组成狭长型结构的两颚板工作面夹角角度范围为-8度 +8度；狭长型结构的长度为110 550mmo。狭长型破碎腔是本实用新型的核心技术亮点，有五大特征I、形状特征。狭长型破碎腔的横向截面长度较长，宽度较狭窄，即口子扁长；纵向(破碎方向)深度较深；长度L的确定按自由落体公式h = l/2*g*t2计算，现有技术颚破的转速在180 330转/分，计算出长度L在110 550毫米之间；2、角度特征。狭长型破碎腔以紧边状态为标准，其角度为-5 +5度，选取负角度时有利于排料通畅，选取正角度时有利于层压破碎，选取零角度时则所排物料最均勻；3、体积特征。狭长型破碎腔的体积大小是破碎机每一次工作循环的排料量，腔型紧边尺寸取排料颗粒尺寸的I 3倍。4、运动特征。狭长型破碎腔有“大紧边、大冲程”的运动特征；5、功能特征。狭长型破碎腔具有“层压破碎”机理，出料超细。本实用新型的颚破腔型制砂制粉的功能机理是这样形成的I、在破碎腔最下端设计成“狭长型破碎腔”，使破碎腔每一个工作循环所排放出的物料粒度控制在所需尺寸范围内，实现匀碎；[0057]2、每级破碎腔的上端保证进料充分(即颗粒尺寸小于进料口、流量大于体积)，且一级套一级，形成角度阶梯结构，从而提高狭长型破碎腔工作效率；3、为适应物料从破碎腔上端进料至下端出料的过程中颗粒逐渐变小的状况，将破碎腔设计成齿形阶梯结构，即齿形结构大小从上到下按级逐渐变小，使大颗粒物料在大齿 形结构下破碎，小颗粒物料在小齿形结构下破碎，达到均匀细碎的目的；4、辅以“大紧边、大冲程”的破碎运动实现“层压破碎”。颚式破碎机是典型的单颗破碎机理，在破粗料时基本上腔型的紧边尺寸就是物料的颗粒尺寸。单独用“单颗破碎机理”的思路超细碎(制砂、制粉)是实现不了的，因为腔型紧边尺寸调到粉状颗粒尺寸的话，那么1、腔型的制造精度和安装精度就很难达到，2、这么细微腔型下产量也非常之小，几乎无头用性。而“大紧边、大冲程”的破碎运动实现“层压破碎机理”，所谓层压破碎破碎就是在“大冲程”产生的高压下，在腔型之间有多层颗粒物料，通过物料挤物料的方式实现细碎。这样，腔型紧边尺寸不一定是颗粒尺寸。也就是说，在“层压破碎机理”下，较大的紧边也能破出超细料(比如10 20mm的腔型紧边尺寸,就能破碎出O. 15mm以下的粉料)。形成腔型高压破碎的成因是“大冲程”，大冲程下进料量大，在大紧边时产生高破碎比下的高压破碎，表现为层压破碎机理。在单颗破碎机理下，“紧边”决定颗粒大小，“松边”决定产量；在层压破碎机理下，“大紧边、大冲程”即决定超细的颗粒、又决定较高的产量。而“大紧边、大冲程”的破碎运动则能实现“层压破碎”机理，所谓“层压破碎”就是在破碎过程中腔型之间有多层颗粒物料，通过物料挤压物料的方式实现细碎。这样，腔型紧边尺寸就不一定是颗粒尺寸，较大的紧边也能破出超细料(比如10 20mm的腔型紧边尺寸，能破碎出O. 15mm以下的粉料)。作为优选，组成狭长型结构的两颚板工作面中至少其中之一为平面光板结构。平面光板结构的设计原理当颗粒为砂、粉的级别时，齿形结构已失去破碎意义，可用平板代之，用平板结构的优越性在于排放物料更充分，因为没有齿距占用腔型空间。平面光板结构就是齿高、齿宽和齿间距均为零时的极限状态,它相对于齿形结构是落后的、淘汰的结构，但在这里却呈现出极大的优势。因为在多级阶梯破碎腔的最后一级腔中，它的破碎对象已经是细小料，破碎任务是细料再均匀超细碎，已从“破”升格为“磨”，磨则能更好地超细碎(制砂、制粉)。在狭长型结构腔中，平面光板结构颚板具有以下优越性①相对于细料级别而言，不再需要“劈碎、折碎、挤碎”等需齿形结构来完成的作用，所以齿形结构已经失去作用，平面光板结构的缺点已不存在；②破碎细料对腔型精度很敏感，平面结构比齿形结构的接触面精度更高；③同样行程的齿形结构和平面光板结构，前者颗粒大小不一，后者咬合状态更佳，细料颗粒更加均匀。在破碎腔的下端(狭长型结构腔中)设计一段平面光板结构，是本实用新型中的又一技术亮点。作为优选，阶梯式破碎腔为两级、三级或者四级阶梯结构。多级破碎腔是本实用新型的亮点，所需级数与机型大小有关，小机型级数可少，大机型级数应多。
6[0072]作为优选，阶梯式破碎腔中每级破碎腔形状呈左右对称结构或左右非对称结构。作为优选，阶梯式破碎腔的两颚板分别为整体压铸成型或者为分体拼接成型。整体结构优越性在于设备结构简单化，更换方便；分体结构材料利用率高，每一次更换只需更换磨损到底的一小块即可。
图I为本实用新型的一种结构示意图；图2为本实用新型的另一种结构示意图。图中1-颚板，2-阶梯式破碎腔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。实施例I :如图I所示，一种负咬合角阶梯式破碎腔，包括两颚板1，其中之一具有四次折线结构，该两颚板I对峙形成阶梯式破碎腔；该两颚板I对峙形成阶梯式破碎腔2，两颚板I工作面对峙形成的阶梯式破碎腔2大小由上至下按级逐渐变小，每级破碎腔的形状呈上小下大结构；组成梯形结构破碎腔两腰的两颚板I工作面形成的夹角方向向下。两颚板I工作面上的齿形结构由上至下也按级逐渐变小，即齿高按级逐渐变低、齿宽按级逐渐变窄以及齿间距按级逐渐变小。阶梯式破碎腔2中位于下端最后一级破碎腔的两颚板I工作面狭长型结构，组成狭长型结构的两颚板I工作面夹角角度范围为+8度；组成狭长型结构的两颚板工作面长度为110mm，组成狭长型结构的两颚板工作面中其中之一为平面光板结构。阶梯式破碎腔2为四级阶梯结构。阶梯式破碎腔2中每级破碎腔形状呈左右对称结构。阶梯式破碎腔2的两颚板分别分体拼接成型。实施例2 :如图2所示，阶梯式破碎腔2中位于下端最后一级破碎腔的两颚板I工作面狭长型结构，组成狭长型结构的两颚板工作面长度为550mm，组成狭长型结构的两颚板I工作面夹角角度范围为 +1度；组成狭长型结构的两颚板工作面均为平面光板结构。阶梯式破碎腔2中每级破碎腔形状呈左右对称结构。阶梯式破碎腔2的两颚板分别为整体压铸成型。其余同实施例I。实施例3 :阶梯式破碎腔2中位于下端最后一级破碎腔的两颚板I工作面狭长型结构，组成狭长型结构的两颚板工作面长度为300mm，组成狭长型结构的两颚板I工作面夹角角度范围为-8度。阶梯式破碎腔2为两级阶梯结构。阶梯式破碎腔2中每级破碎腔形状呈左右非对称结构。其余同实施例I。实施例4 ;阶梯式破碎腔2为三级阶梯结构。阶梯式破碎腔2中每级破碎腔形状呈左右非对称结构。其余同实施例2。[0092]以上所述之实施例仅为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种负咬合角阶梯式破碎腔，其特征在于包括两颚板，至少其中之一具有两次以上折线结构，该两颚板对峙形成阶梯式破碎腔；所述两颚板工作面对峙形成的阶梯式破碎腔大小由上至下按级逐渐变小，每级破碎腔的形状呈上小下大结构；组成梯形结构破碎腔两腰的两颚板工作面形成的夹角方向向下。
2.根据权利要求I所述的一种负咬合角阶梯式破碎腔，其特征在于，两颚板工作面上的齿形结构由上至下也按级逐渐变小，即齿高按级逐渐变低、齿宽按级逐渐变窄以及齿间距按级逐渐变小。
3.根据权利要求I或2所述的一种负咬合角阶梯式破碎腔，其特征在于，阶梯式破碎腔中位于下端最后一级破碎腔的两颚板工作面狭长型结构，组成狭长型结构的两颚板工作面长度为110 550mm，其夹角角度范围为-8度 +8度。
4.根据权利要求3所述的一种负咬合角阶梯式破碎腔，其特征在于，组成狭长型结构的两颚板工作面中至少其中之一为平面光板结构。
5.根据权利要求I所述的一种负咬合角阶梯式破碎腔，其特征在于，阶梯式破碎腔为两级、三级或者四级阶梯结构。
6.根据权利要求5所述的一种负咬合角阶梯式破碎腔，其特征在于，阶梯式破碎腔中每级破碎腔形状呈左右对称结构或左右非对称结构。
7.根据权利要求5所述的一种负咬合角阶梯式破碎腔，其特征在于，阶梯式破碎腔的两颚板分别为整体压铸成型或者为分体拼接成型。
专利摘要本实用新型公开了一种负咬合角阶梯式破碎腔，包括两颚板，至少其中之一具有两次以上折线结构，该两颚板对峙形成阶梯式破碎腔；该两颚板对峙形成阶梯式破碎腔，两颚板工作面对峙形成的阶梯式破碎腔大小由上至下按级逐渐变小，每级破碎腔的形状呈上小下大的梯形结构；组成梯形结构破碎腔两腰的两颚板工作面形成的夹角方向向下。运用“分级、平移、负角”的技术措施，将现有技术的破碎腔提升为具有整形功能的结构，是本实用新型的核心技术。它突破了现有技术破碎腔自适合破碎而不适合整形的局限，大幅度地提升了颚式破碎机的功能范围。
文档编号B02C1/10GK202725229SQ2012203825
公开日2013年2月13日 申请日期2012年7月28日 优先权日2012年7月28日
发明者朱兴良 申请人:朱兴良