一种破碎粉磨一体化加工装置制造方法

一种破碎粉磨一体化加工装置制造方法
【专利摘要】一种破碎粉磨一体化加工装置，将待粉碎物料放入其中进行加工；之后筛分处理将粒度满足要求的加工后物料选出，粒度超过要求尺度的物料再次进入下一加工循环过程；破碎粉磨一体化加工装置构成如下：机架(1)、工作板(2)、推力机构(7)、破碎腔(10)；工作板(2)连续布置且相邻的两个工作板(2)之间设置有容积可变的破碎腔(10)；破碎腔(10)至少有3个；工作板(2)、推力机构(7)都布置在机架(1)上，推力机构(7)连接着至少一个工作板(2)。本实用新型所述破碎粉磨一体化加工装置106实现了破碎和粉磨功能一体化；最大限度地降低了过破碎、过粉磨的不良影响，加工后物料粒度可控性极高；节电、环保。
【专利说明】一种破碎粉磨一体化加工装置

【技术领域】：
[0001] 本实用新型涉及破碎粉磨加工设备的结构设计和相关技术应用领域，特别提供了 一种破碎粉磨一体化加工装置。

【背景技术】：
[0002] 现有技术中，物料的破碎和粉磨装置通常是通过劈碎、折断、磨碎、碾磨和冲击原 理等方式将物料从大尺寸变成所需尺寸的。破碎粉磨一般都是由至少两台设备依据两种不 同的工作原理联合起来进行破碎加工操作的。具体而言，是先采用破碎方式将物料加工至 合适尺寸，然后再采用粉磨加工物料至所需粒度。
[0003] 典型的破碎装置是颚式破碎机，它利用一块往复运动的颚板与一块固定的颚板之 间的挤压力将物料粉碎，物料在粉碎过程中受到压碎、劈碎和弯曲作用而粉碎。此种破碎机 能量利用率较低，产品粒度最细只能达到几毫米左右，几毫米以下规格的物料只能在其后 再利用粉磨加工的方法才能达到。另一种典型的破碎装置是辊压机（挤压磨）或辊式破碎 机，它们是利用两个压辊相对旋转或压辊相对颚板旋转来工作的，以便对物料产生挤压力、 剪切力和磨剥力，最终达到挤压粉碎、劈裂粉碎的目的；此种辊压机（挤压磨）或破碎机在 工作过程中物料受力较复杂，虽然能够实现粉磨功能，但物料粒度可控性较低，容易产生过 粉磨现象。第三种典型的破碎装置反击式破碎机是利用机壳内的粉碎空间，以高速回转的 锤头自下而上迎击物料，同时让受冲击的物料撞击反击板反弹而粉碎；物料在粉碎空间内 飞行时还可能因相互碰撞而自碎，物料在粉碎过程中受到冲击、劈裂而粉碎，物料的自磨现 象很严重，并且产品粒度仍为毫米级同样无法达到粉磨细度。
[0004] 上述破碎和粉磨设备的不足之处在于：1、辊压机（挤压磨）或辊式破碎机所需钳 角要求苛刻、物料颗粒之间及物料与辊之间摩擦严重、物料被压缩体积比过大，易造成挤压 成块、不合格细粉过多和粒度可控性差；2、在破碎机工作过程中物料受到多种作用力，粒度 分布范围很宽，可控性低；3、在破碎过程中容易造成过破碎、过粉磨；4、在破碎过程中自磨 现象严重，合格物料易被再次或多次破碎、粉磨至不合格的超细粉；5、大多数破碎机由于可 控性较低，破碎体的破碎区受力不均，磨损严重；6、大多数破碎机物料易被受到冲击，在处 理易爆物料时安全性低。
[0005] 现有的解决以上问题的方法主要是改变破碎腔的形状、尽量采用多破少磨工艺、 调整合适的破碎力或碾磨力、努力将合格物料及时排除避免更多的过粉碎或过磨等措施 上。这些改进方法虽然能在一定程度上降低不合格品率、实现对物料的多破少磨和适当避 免过破碎、过粉磨现象，但是却无法改变不合格品偏高、争取多破少磨时磨料严重和自磨、 过破碎及过粉磨现象严重等问题，同时增加了设备的制造和安装难度，增加设备的投资，制 造要求提高，还会带来一些其他不可预见的问题。
[0006] 人们期望获得一种技术效果优良的破碎粉磨一体化加工装置。


【发明内容】
：
[0007] 本实用新型的目的是提供一种技术效果优良的破碎粉磨一体化加工装置；本实用 新型实现了破碎和粉磨功能一体化，并最大限度地降低过破碎、过粉磨等不良影响。
[0008] 本实用新型提出一种破碎粉磨一体化加工装置，将待粉碎物料放入其中进行加 工；之后筛分处理将粒度满足要求的加工后物料选出，粒度超过要求尺度的物料再次进入 下一加工循环过程；其特征在于：破碎粉磨一体化加工装置构成如下：机架1、工作板2、推 力机构7、破碎腔10 ;其中：工作板2连续布置且相邻的两个工作板2之间设置有容积可变 的破碎腔10 ;破碎腔10至少有3个；工作板2、推力机构7都布置在机架1上，推力机构7 连接着至少一个工作板2 (亦即为了保证推力能施加到破碎腔10中，至少在推力施加过程 中推力机构7应直接或者间接与一个工作板2构成力的传递连接关系）。破碎腔10由2个 相邻的工作板2以及机架1上的封堵结构共同构成；破碎腔10为局部开口的腔室或者设置 有能够打开和关闭的封闭门结构；与破碎腔10接触的工作板2表面为挤压面22。进一步 优选要求：工作板2具体分为两种：其一为固定板8,其固定设置在机架1上；其二为活动板 9,其布置在机架1上；相邻两个工作板2活动板9之间或者固定板8和活动板9之间设置 有容积可变的破碎腔10 ;
[0009] 推力机构7用于将挤压推力作用在工作板2上，并通过待粉碎物料将挤压推力从 破碎腔10 -侧的工作板2处传递另一侧的另一工作板2处，进而所有在同一推力机构7作 用下的破碎腔10中的待加工物料全部受到挤压推力，并随着挤压推力的作用最终将待加 工物料通过挤压作用进行破碎粉磨加工。
[0010] 所述破碎粉磨一体化加工装置，其特征在于：破碎粉磨一体化加工装置上还设置 有下述结构之一或其组合：
[0011] 用于保证工作板2运行姿态的导向机构3 ;用于限定相邻两个工作板2之间极限 距离的限位装置4 ;用于将完成挤压操作后的相邻的两个工作板2恢复原位以便破碎腔10 能够打开且对外开放排出破碎后物料并引入下一工作循环的待加工物料的复位装置5。
[0012] 用于保证工作板2运行姿态的导向机构3具体为下述几种结构之一：
[0013] 其一，导向机构3具体为导轨，活动板9的局部和其接触以保证活动板9能沿其导 向路径运动；
[0014] 其二，导向机构3满足下述要求：在导向方向的垂直投影面上的活动板9为具有方 向性的形状不是圆形板以保证其在由机架构成的具有导向功能的框架内或者槽内沿限定 方向和路径运动；
[0015] 其三，导向机构3具体为前述二者的组合。
[0016] 其四，用于保证工作板2运行姿态的导向机构3具体为复合导向结构；其具体构成 如下：导轮12、导轨13、导轮拉链14、悬挂轴15、弹性悬挂组件16、复位拉链17和复位连板 501 ;其中：导轨13置于活动板9上方且其与活动板9的导向运动方向平行，导轨13至少有 一根；每一块活动板9上方设置有一根与活动板9板面相平行且与活动板9相连接的悬挂 轴15 ;悬挂轴15通过导轮12与导轨13相接触构成滚动摩擦副；相邻的两根悬挂轴15之 间通过导轮拉链14连接在一起；悬挂轴15和工作板2通过弹性悬挂组件16连接在一起； [0017] 由悬挂轴15、工作板2组成的工作单元统一由推力机构7作为施加挤压推力的动 力，推力机构7通过推动与之最靠近的工作板2将推力施加到破碎腔中，待加工物料将推力 传递到相邻的其他破碎腔10的待加工物料中；随着推力机构7不断挤压推动各级工作板 2,最终将所有破碎腔10中的物料及其两侧的工作板2相对位置挤压密实到临界距离，之后 待加工物料被压碎实现了加工过程；然后在推力机构7回程复位的同时通过复位拉链17将 各级工作板2之间的相互距离拉大复位以便张开破碎腔10并在清空破碎腔10之后再次进 料以便进入下一工作循环。
[0018] 所述破碎粉磨一体化加工装置上还设置有下述结构之一或其组合：
[0019] 用于限定相邻的两个工作板2相互之间极限距离的限位装置4具体是固定在机架 1上的机械限位块；
[0020] 用于将完成挤压操作后的相邻的两个工作板2恢复原位的复位装置5具体满足下 述要求：其具体为复位弹簧，能在弹力作用下将各级工作板2之间的相互距离拉大复位以 便张开破碎腔10并在清空破碎腔10之后再次进料以便进入下一工作循环。
[0021] 所述破碎粉磨一体化加工装置中还设置有下述结构：入料口 18、排料门20、辅助 机构21 ;其中：入料口 18固定设置在机架1的上部且其连通破碎腔10 ;破碎腔10下方设 置有能够向下方敞开或者关闭的排料门20,排料门20上连接设置有用于辅助排料门20进 行开、闭动作的辅助机构21 ;辅助机构21具体是机械动力或者液压动力或者气压动力的结 构组件；
[0022] 所述推力机构7具体为机械动力或者液压动力或者气压动力的施力机构。
[0023] 所述破碎粉磨一体化加工装置还满足下述要求：由同一个推力机构7所驱动的工 作板2依次串联布置，且至少其中之一相对机架1固定布置即构成固定板8,其余工作板2 为能相对于机架1改变位置动作的活动板9 ;相邻两个活动板9之间或者固定板8和活动 板9之间设置有容积可变的破碎腔10。
[0024] 所述破碎粉磨一体化加工装置具体是待粉碎物料为金属硅的专用加工装置，其要 求相邻工作板2间距即破碎腔10最大开口度为450mm-4mm。详细的解释如下：
[0025] 所述破碎粉磨方法中的待粉碎物料为金属硅（又名工业硅），其要求加工后的合 格物料粒度（"粒度"即类球状物料的直径）控制在0. 5mm以下，在使用加工装置加工物料之 前首先将待粉碎物料按形状、体积大小的不同选择划分成下述的3个梯度等级：150-30mm， 30-6mm，6-0. 5mm ;针对上述3个梯度等级的待加工物料设置相邻工作板2间距即破碎腔10 最大开口度分别依次为：450mm，150mm，30mm ;推力机构7施加在工作板2上的破碎压力为 10-25MPa(金属硅物料被压碎的临界压力为20MPa)，推力机构7的施力速度为 ：2-150mm/s ; 一次挤压加工后有占总质量40-60%的物料被加工合格；粉碎金属硅采用的压力P、施力速 度V二者分别与时间的关系参见图11。（各个梯度等级的待加工物料分别用不同的破碎粉 磨一体化加工装置各自独立加工或者用同一个破碎粉磨一体化加工装置分次加工；同一梯 度等级的待加工物料一起加工以便适应性的设定相关加工参数）
[0026] 本实用新型破碎粉磨一体化加工装置可应用于破碎粉磨加工方法，其工程应用的 前提是：首先将待粉碎物料放入破碎粉磨一体化加工装置进行加工；之后筛分处理将粒度 满足要求的加工后物料选出，粒度超过要求尺度的物料再次进入下一加工循环过程；
[0027] 所述破碎粉磨方法使用破碎粉磨加工系统工作；在使用加工装置加工物料之前首 先将待粉碎物料按形状、体积大小的不同选择划分成至少2个梯度等级；然后将同一梯度 的待粉碎物料同时放入同一个专用的破碎粉磨一体化加工装置106中进行破碎粉磨加工； (各个梯度等级的待加工物料分别用不同的破碎粉磨一体化加工装置各自独立加工或者用 同一个破碎粉磨一体化加工装置分次加工；同一梯度等级的待加工物料一起加工以便适应 性的设定相关加工参数。）
[0028] 推力机构7用于将挤压推力作用在工作板2上，并通过待粉碎物料将挤压推力从 破碎腔10 -侧的工作板2处传递另一侧的另一工作板2处，进而所有在同一推力机构7作 用下的破碎腔10中的待加工物料全部受到挤压推力，并随着挤压推力的作用最终将待加 工物料通过挤压作用进行破碎粉磨加工。
[0029] 破碎粉磨方法中还使用破碎粉磨加工系统，破碎粉磨加工系统构成如下：输送机 A101、筛分机102、分料装置103、分料仓104、加料装置105、破碎粉磨一体化加工装置106、 卸料装置107、输送机B108、粉料仓109 ;其中：进料口处对应设置有筛分机102 ;筛分机102 的物料出口和分料装置103相连，分料装置103将筛分后尚需加工的待加工物料按形状、体 积大小选择划分成至少2个梯度等级，故分料装置103将待加工物料至少分为2个传送通 道，分料装置103的每一个物料出口都分别和一个分料仓104对应连接；每一个分料仓104 的出口处都设置加料装置105,加料装置105与破碎粉磨一体化加工装置106的物料入口 连接，破碎粉磨一体化加工装置106出口处对应设置有卸料装置107,卸料装置107的物料 出口处对应设置有用于将加工后物料传送到筛分机102处的输送机；筛分机102处还对应 设置有用于盛纳筛分处理后不需再粉碎的物料的粉料仓109 ;分料装置103将筛分后尚需 加工的物料按形状、体积大小选择划分成至少2个梯度等级，故分料装置103将待加工物料 至少分为2个传送通道，分料装置103的每一个物料出口都分别和一个分料仓104对应连 接；每一个分料仓104的出口处都设置加料装置105,加料装置105与破碎粉磨一体化加工 装置106的物料入口连接；卸料装置107在破碎粉磨一体化加工装置106的物料出口处且 其与输送机对应布置；
[0030] 输送机具体有两处：输送机A101、输送机B108 ;其中：用于将原料输送到筛分机 102的输送机A101对应设置在筛分机102的物料入口之前；用于输送加工后物料的输送机 B108的出料口对应布置在下述两处位置之一：筛分机102的物料入口处、输送机A101的物 料输送路径中。
[0031] 所述"对应布置"意指在将物料从一处输送到另一处的过程中为保证物料输送的 连贯性而将相关结构靠近布置（位置靠近但未必直接相互连接，例如：输料管出口对准其 出料口朝向一侧的料仓，保证了出料顺利落入料仓但是输料管并不必须和料仓直接连接） 或者直接连接布置.
[0032] 关于破碎粉磨加工系统（参见图1)的补充说明：
[0033] 破碎粉磨加工系统在工程上实质对应着一种新式制粉方法，其工艺过程简介如 下：原物料进入到输送机A101中，从输送机A101出料口出来的原物料进入筛分机102中进 行分级处理，被分级的各级配物料通过分料装置103分别进入各个分料仓104中或者进入 不需再粉碎的粉料仓109中，被分级的尚需加工的各级物料通过加料装置105进入破碎粉 磨一体化加工装置106中被破碎和粉磨，被破碎和粉磨后的物料被卸料装置107从破碎粉 磨一体化加工装置106中排出形成块粉混合物料，块粉混合物料经过输送机B108(可能也 部分通过输送机A101)进入筛分机102,筛分机102将尚需加工的各种梯度的物料通过分料 装置103导向不同的物料传送路径，同时筛分机102还将不需再加工的粉料分离并排出至 粉料仓109中；尚需加工的各种梯度的物料被分级后通过分料装置103分别进入各自的分 料仓104中，然后物料再从分料仓104中经过加料装置105继续进入破碎粉磨一体化加工 装置106进行破碎和粉磨加工的加工循环过程，直至物料被粉磨成不需再粉碎的粉料后进 入粉料仓109中。
[0034] 破碎粉磨加工系统的独到之处是在物料加工之前对待加工物料按照粒度、体积等 的梯度分布状况进行分级处理，以便后期同一个破碎粉磨一体化加工装置106中的被加工 物料在体积、形状等规格要求方面具有良好的均匀性。针对不同规格的物料可以选择最适 宜的加工方案、加工参数以获得最佳的加工效果。
[0035] 采用破碎粉磨一体化加工装置106直接加工待加工物料，避免了破碎和粉磨工序 分离所带来的种种不良结果，并且每次破碎动作产生的合格品料都被及时筛出，避免了过 粉磨加工被再次破碎成为不合格品料。
[0036] 破碎粉磨加工系统的特点主要在于：
[0037] 1、与传统先破碎后粉磨设备相比，新式制粉设备即破碎粉磨一体化加工装置106 通过挤压的加工方式直接将物料从较大尺寸破碎加工成所需粒度尺寸；将传统加工系统中 的破磨机、粉磨机改为破碎粉磨一体化的设备，减少了制粉设备的初期投资，设备对应的使 用和维护的复杂性、难度、成本都大大降低；并且改善了制粉效果。
[0038] 2、与传统破碎和制粉设备相比，新式制粉设备即破碎粉磨一体化加工装置106实 现了以破代磨的加工方法，大大减少了以磨方式制粉出现的物料过破碎、过粉磨现象，同时 节省了因过破碎、过粉磨造成的能量消耗，节能效果优异。与传统破碎和制粉设备相比，新 式制粉设备即破碎粉磨一体化加工装置106可采取多腔同时工作的方式以提高生产效率。
[0039] 3、与传统破碎和制粉设备相比，新式制粉设备即破碎粉磨一体化加工装置106每 次破碎动作产生的合格品料都被及时筛出并取走，避免了被再次破碎成为不合格品料。
[0040] 破碎粉磨加工系统借助于输送机A101、分料装置103、分料仓104、加料装置105、 卸料装置107、输送机B108等形成完整的自动化循环加工系统，其具有占地小，设备投资 少，使用和维护简便的突出特点。同时，破碎粉磨加工系统自动化程度高，加工效率高，在对 待加工物料进行分级的基础上使用基于正向挤压破碎工作原理的加工设备实现破碎和粉 磨加工一体化；其能最大限度地降低过破碎、过粉磨的不良影响，同时要求节电环保。破碎 粉磨加工系统具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。
[0041] 关于破碎粉磨一体化加工装置106(如图2、图3所示）的补充说明：
[0042] 物料从各个破碎腔10的入口进入并充满各个破碎腔10,各个破碎腔10充满物料 后被隔离成相对封闭的空间，工作板一 2作为固定板8被固定在机架1上，其余工作板2作 为活动板9,所有工作板2相邻布置并每两相邻工作板2之间形成独立破碎腔10并形成开 口度以容纳物料，各破碎腔10均有入口和出口，推力机构7固定在机架1上或固定在机架1 和活动板9之间，推力机构7可产生推力，推力机构7的推力杆11被推出，同时与挤压部6 一起推出，挤压部6与活动板9形成连接，推力被传到活动板9,活动板9受到来自推力机构 7的直推力，使活动板9挤压顺直推力方向最相邻破碎腔10中的物料，使破碎腔10内的物 料受到纯挤压力，物料各个颗粒在受到活动板9纯挤压力的情况下自适应的达到各自力学 平衡，同时物料各个颗粒将直推力传给顺直推力方向最相邻的活动板9,各工作板2均与导 向机构3相连，导向机构3保证直推力方向一致，导向机构3与机架1配合并能在机架1上 相对运动，刚受力活动板9以此类推将直推力作用到所有破碎腔10和两相邻工作板2上， 最终直推力被作用到机架1上并与推力机构7提供的直推力达到力的动态平衡，随着推力 机构7增大直推力，被作用在推力机构7和机架1之间的所有破碎腔10和工作板2均受到 相对均匀的压力也增大，使各个破碎腔10被相对均匀压缩，各个破碎腔10中的物料颗粒受 力不断增大最终被压碎。在待加工物料被压碎之前工作板2和待加工物料共同起到临时支 撑并传递挤压推力的作用。
[0043] 本实用新型的关键点是：利用两相邻工作板之间的限位装置4,避免物料在被压 碎后不再继续受到挤压而产生过破碎过粉磨的不良影响，物料被压碎后推力机构7直推力 反向动作，工作板2之间的开口度距离加大，直至通过复位装置5复位到工作板2受压前的 初始位置，物料排出破碎腔10,完成物料的破碎和粉磨；之后再次让新物料进入破碎腔10 继续进入下一循环破碎和粉磨。本实用新型采取间歇式进料和排料方法，即每次破碎和粉 磨的物料均为新进入破碎腔10的物料，不含上次破碎和粉磨过的物料。
[0044] 当同一破碎粉磨一体化加工装置106中采用两个甚至更多个可产生相对推力的 推力机构时，所有的工作板均可为活动板9 (当然也可设置部分工作板2为相对机架1固定 布置的固定板8)。
[0045] 限位装置4位于两相邻工作板2之间时，可控制破碎腔10的最小开口度。复位装 置5在每两相邻工作板2之间，复位装置5可将各工作板2复位。导向机构3与活动板9 连接，导向机构3与机架1配合并能在机架1上相对运动，同时能使活动板9沿导向机构3 所限定的导向方向运动。
[0046] 破碎粉磨一体化加工装置106可替代常规破碎设备和粉磨设备，其既能用于破碎 物料又能用于粉磨物料，也可以用在直接将物料从大尺寸处理成粉磨规格的破碎粉磨一体 化加工。利用两块工作板2形成一定开口度的破碎腔10,或利用多块工作板2形成多个破 碎腔10,物料进入破碎腔10后工作板2受到外界单向均匀压力作用，使工作板2之间的距 离减小同时将破碎腔10中的物料压碎，利用外界单向均匀压力值或两相邻工作板2之间的 限位装置4,避免物料不再继续受到挤压而产生过破碎过粉磨的不良影响，物料被压碎后外 界单向均匀拉力作用，工作板2之间的开口度距离加大，直至通过外界单向均匀拉力或复 位装置复位到工作板2受压前的初始位置，物料完全排出破碎腔10,完成物料的破碎和粉 磨，达到破碎粉磨一体化。物料完全排出破碎腔10后再次让新物料进入破碎腔10继续循 环破碎和粉磨。
[0047] 破碎粉磨一体化加工装置106的优点在于：
[0048] 1、与传统破碎粉磨相比，破碎粉磨一体化加工装置106采取了直推力均匀作用在 破碎腔的固定板8和活动板9上，使物料的各个颗粒在受到挤压时自适应的达到各自力学 动态平衡，从而使各个颗粒均受到相对均匀的挤压力而被压碎，使需用粉磨才能加工的物 料颗粒同样被压碎，物料破碎真正实现了以破代磨的加工方法。
[0049] 2、与破碎设备和粉磨设备相比，破碎粉磨一体化加工装置106可以调整破碎腔10 的开口度以及工作直推力，既能破碎加工物料，又能粉磨加工物料，实现了破磨一体化，取 消了粉磨机。
[0050] 3、与传统破碎粉磨相比，破碎粉磨一体化加工装置106在采用单方向直推力时， 既可采取单破碎腔10工作，也可采取多个破碎腔10同时工作；可以通过灵活的结构布置形 式实现各种规格、体积、布置方式、不同材质物料的灵活应用。
[0051] 4、与传统破碎粉磨相比，破碎粉磨一体化加工装置106因物料与挤压面之间无相 对滑动产生摩擦，破碎腔10中物料因单一受直推力压碎后粒度均匀且加工后合格物料的 粒度分布范围较窄并且超细粉极少，意即物料的粒度可控性极佳；显著降低了因滑动摩擦 造成的能量浪费，减少了因物料过粉磨造成的粒度过细品质下降和由此带来的高能耗。同 时借助于直推力可调可以满足不同物料或同种物料不同粒度的各种破碎要求，能有力保证 产品粒度分布具有更高的可控性。并显著降低了能耗。这是本实用新型的一个关键创新点。
[0052] 5、与传统破碎粉磨相比，破碎腔10中因物料在被压碎过程中受力单一，运行速度 相对缓慢，对危险物料的破碎粉磨相对安全，所以实现了危险物料破碎粉磨安全性的提高。
[0053] 6、与传统粉磨设备相比，破碎腔10中无需使用粉磨风选装置即可实现加工和筛 分，节电及环保性能优异。
[0054] 7、破碎粉磨一体化加工装置106可替代常规破碎设备和粉磨设备，破碎粉磨一体 化加工装置106既能用于破碎物料又能用于粉磨物料，也可以用在直接将物料从大尺寸处 理成粉磨规格的破碎粉磨一体化加工。
[0055] 需要强调的是：破碎粉磨一体化加工装置106本质上是一种"受限料床"的特殊应 用，其受限程度最大，技术效果优良。
[0056] 本实用新型的突出优点是：所使用的核心设备破碎粉磨一体化加工装置106实现 了破碎和粉磨功能一体化；最大限度地降低了过破碎、过粉磨的不良影响，加工后物料的粒 度可控性极高；节电、环保。

【专利附图】

【附图说明】：
[0057] 图1为破碎粉磨加工系统构成原理示意简图；
[0058] 图2为破碎粉磨一体化加工装置106示意图之一主视图；
[0059] 图3为破碎粉磨一体化加工装置106示意图之一俯视图；
[0060] 图4为破碎粉磨一体化加工装置106示意图之二主视图；
[0061] 图5为与图4对应的（物料粉碎状态）右视图；
[0062] 图6为与图4对应的（物料排料状态）右视图；
[0063] 图7为破碎粉磨一体化加工装置106示意图之二粉碎前原理示意图；
[0064] 图8为破碎粉磨一体化加工装置106示意图之二粉碎后原理示意图；
[0065] 图9为与图4对应的导向机构3粉碎前原理示意图；
[0066] 图10为与图4对应的导向机构3粉碎后原理示意图；
[0067] 图11为实施例1中金属娃（又名工业娃）粉碎金属娃米用的压力、施力速度与时 间关系图。

【具体实施方式】：
[0068] 附图标记含义如下：输送机A101、筛分机102、分料装置103、分料仓104、加料装置 105、破碎粉磨一体化加工装置106、卸料装置107、输送机B108、粉料仓109 ;机架1、两个或 多个工作板2、导向机构3、.限位装置4、复位装置5、挤压部6、推力机构7、固定板8、活动 板9、破碎腔10、推力杆11 ;导轮12、导轨13、导轮拉链14、悬挂轴15、弹性悬挂组件16、复 位拉链17、入料口 18、排料口 19、排料门20、辅助机构21、挤压面22、复位连板501。
[0069] 实施例1
[0070] 破碎粉磨方法所使用的破碎粉磨一体化加工装置（参见附图4-10)，其构成如下： 机架1、工作板2、推力机构7、破碎腔10 ;相邻的两个工作板2之间设置有容积可变的破碎 腔10 ;破碎腔10至少有3个；破碎腔10由2个相邻的工作板2以及机架1上的封堵结构 共同构成；破碎腔10为局部开口的腔室或者设置有能够打开和关闭的封闭门结构；与破碎 腔10接触的工作板2表面为挤压面22 ;工作板2具体分为两种：其一为固定板8,其固定设 置在机架1上；其二为活动板9,其布置在机架1上；相邻两个工作板2活动板9之间或者 固定板8和活动板9之间设置有容积可变的破碎腔10 ;
[0071] 推力机构7用于将挤压推力作用在工作板2上，并通过待粉碎物料将挤压推力从 破碎腔10 -侧的工作板2处传递另一侧的另一工作板2处，进而所有在同一推力机构7作 用下的破碎腔10中的待加工物料全部受到挤压推力，并随着挤压推力的作用最终将待加 工物料通过挤压作用进行破碎粉磨加工。
[0072] 破碎粉磨一体化加工装置上还设置有下述结构：
[0073] 用于保证工作板2运行姿态的导向机构3 ;用于限定相邻两个工作板2之间极限 距离的限位装置4 ;用于将完成挤压操作后的相邻的两个工作板2恢复原位以便破碎腔10 能够打开且对外开放排出破碎后物料并引入下一工作循环的待加工物料的复位装置5 ;
[0074] 用于保证工作板2运行姿态的导向机构3具体为复合导向结构；其具体构成如下： 导轮12、导轨13、导轮拉链14、悬挂轴15、弹性悬挂组件16、复位拉链17和复位连板501 ;其 中：导轨13置于活动板9上方且其与活动板9的导向运动方向平行，导轨13至少有一根； 每一块活动板9上方设置有一根与活动板9板面相平行且与活动板9相连接的悬挂轴15 ; 悬挂轴15通过导轮12与导轨13相接触构成滚动摩擦副；相邻的两根悬挂轴15之间通过 导轮拉链14连接在一起；悬挂轴15和工作板2通过弹性悬挂组件16连接在一起；
[0075] 由悬挂轴15、工作板2组成的工作单元统一由推力机构7作为施加挤压推力的动 力，推力机构7通过推动与之最靠近的工作板2将推力施加到破碎腔中，待加工物料将推力 传递到相邻的其他破碎腔10的待加工物料中；随着推力机构7不断挤压推动各级工作板 2,最终将所有破碎腔10中的物料及其两侧的工作板2相对位置挤压密实到临界距离，之后 待加工物料被压碎实现了加工过程；然后在推力机构7回程复位的同时通过复位拉链17将 各级工作板2之间的相互距离拉大复位以便张开破碎腔10并在清空破碎腔10之后再次进 料以便进入下一工作循环。
[0076] 需要强调的是：所述在同一个推力机构7作为共同动力的各级工作板2可以串联 布置也可以使用其他可用布置形式，导向机构3的导向路径可以是直线路径，也可以是曲 线路径或者其他。可以根据工程需要灵活选用和布置。本实施例中复合导向结构与周边相 关结构共同承担了导向机构3、限位装置4、复位装置5的功能。
[0077] 所述破碎粉磨一体化加工装置中还设置有下述结构：入料口 18、排料口 19、排料 门20、辅助机构21 ;其中：入料口 18固定设置在机架1的上部且其连通破碎腔10 ;排料口 19固定设置在机架1的下部且其连通破碎腔10 ;破碎腔10下方设置有能够向下方敞开或 者关闭的排料门20,排料门20上连接设置有用于辅助排料门20进行开、闭动作的辅助机构 21 ;辅助机构21具体是机械动力或者液压动力或者气压动力的结构组件；参见图4-10 ;所 述推力机构7具体为机械动力或者液压动力或者气压动力的施力机构。
[0078] 所述推力机构7具体为机械动力或者液压动力或者气压动力的施力机构；
[0079] 所述破碎粉磨一体化加工装置应用在破碎粉磨加工系统中，破碎粉磨加工系统构 成如下：输送机A101、筛分机102、分料装置103、分料仓104、加料装置105、破碎粉磨一体 化加工装置106、卸料装置107、输送机B108、粉料仓109 ;其中：进料口处对应设置有筛分 机102 ;筛分机102的物料出口和分料装置103相连，分料装置103将筛分后尚需加工的待 加工物料按形状、体积大小选择划分成至少2个梯度等级，故分料装置103将待加工物料至 少分为2个传送通道，分料装置103的每一个物料出口都分别和一个分料仓104对应连接； 每一个分料仓104的出口处都设置加料装置105,加料装置105与破碎粉磨一体化加工装置 106的物料入口连接，破碎粉磨一体化加工装置106出口处对应设置有卸料装置107,卸料 装置107的物料出口处对应设置有用于将加工后物料传送到筛分机102处的输送机；
[0080] 筛分机102处还对应设置有用于盛纳筛分处理后不需再粉碎的物料的粉料仓 109 ；
[0081] 分料装置103将筛分后尚需加工的物料按形状、体积大小选择划分成至少2个梯 度等级，故分料装置103将待加工物料至少分为2个传送通道，分料装置103的每一个物料 出口都分别和一个分料仓104对应连接；每一个分料仓104的出口处都设置加料装置105， 加料装置105与破碎粉磨一体化加工装置106的物料入口连接；
[0082] 卸料装置107在破碎粉磨一体化加工装置106的物料出口处且其与输送机对应布 置；所述"对应布置"意指在将物料从一处输送到另一处的过程中为保证物料输送的连贯性 而将相关结构靠近布置（位置靠近但未必直接相互连接，例如：输料管出口对准其出料口 朝向一侧的料仓，保证了出料顺利落入料仓但是输料管并不必须和料仓直接连接；）或者 直接连接布置；
[0083] 输送机具体有两处：输送机A101、输送机B108 ;其中：用于将原料输送到筛分机 102的输送机A101对应设置在筛分机102的物料入口之前；用于输送加工后物料的输送机 B108的出料口对应布置在下述两处位置之一：筛分机102的物料入口处、输送机A101的物 料输送路径中。
[0084] 本实施例应用于一种破碎粉磨方法，其工程应用的前提是：首先将待粉碎物料放 入加工装置中进行加工；之后筛分处理将粒度满足要求的加工后物料选出，粒度超过要求 尺度的物料再次进入下一加工循环过程；
[0085] 所述破碎粉磨方法使用破碎粉磨加工系统工作；在使用加工装置加工物料之前首 先将待粉碎物料按形状、体积大小的不同选择划分成至少2个梯度等级；然后将同一梯度 的待粉碎物料同时放入同一个专用的破碎粉磨一体化加工装置106中进行破碎粉磨加工； (各个梯度等级的待加工物料分别用不同的破碎粉磨一体化加工装置各自独立加工或者用 同一个破碎粉磨一体化加工装置分次加工；同一梯度等级的待加工物料一起加工以便适应 性的设定相关加工参数）
[0086] 所述加工装置为专用的破碎粉磨一体化加工装置（参见附图4-10)，其构成如下： 机架1、工作板2、推力机构7、破碎腔10 ;相邻的两个工作板2之间设置有容积可变的破碎 腔10 ;破碎腔10至少有3个；破碎腔10由2个相邻的工作板2以及机架1上的封堵结构 共同构成；破碎腔10为局部开口的腔室或者设置有能够打开和关闭的封闭门结构；与破碎 腔10接触的工作板2表面为挤压面22。另：工作板2具体还可以进一步分为两种：其一为 固定板8,其固定设置在机架1上；其二为活动板9,其布置在机架1上；相邻两个工作板2 活动板9之间或者固定板8和活动板9之间设置有容积可变的破碎腔10 ;
[0087] 推力机构7用于将挤压推力作用在工作板2上，并通过待粉碎物料将挤压推力从 破碎腔10 -侧的工作板2处传递另一侧的另一工作板2处，进而所有在同一推力机构7作 用下的破碎腔10中的待加工物料全部受到挤压推力，并随着挤压推力的作用最终将待加 工物料通过挤压作用进行破碎粉磨加工。
[0088] 在破碎粉磨加工过程中，所述破碎粉磨一体化加工装置上还设置有下述结构：用 于保证工作板2运行姿态的导向机构3 ;用于限定相邻两个工作板2之间极限距离的限位 装置4 ;用于将完成挤压操作后的相邻的两个工作板2恢复原位以便破碎腔10能够打开且 对外开放排出破碎后物料并引入下一工作循环的待加工物料的复位装置5。
[0089] 破碎粉磨方法使用破碎粉磨加工系统工作，破碎粉磨加工系统（参见图1)构成 如下：输送机A101、筛分机102、分料装置103、分料仓104、加料装置105、破碎粉磨一体化 加工装置106、卸料装置107、输送机B108、粉料仓109 ;其中：进料口处对应设置有筛分机 102 ;筛分机102的物料出口和分料装置103相连，分料装置103将筛分后尚需加工的待加 工物料按形状、体积大小选择划分成至少2个梯度等级，故分料装置103将待加工物料至少 分为2个传送通道，分料装置103的每一个物料出口都分别和一个分料仓104对应连接；每 一个分料仓104的出口处都设置加料装置105,加料装置105与破碎粉磨一体化加工装置 106的物料入口连接，破碎粉磨一体化加工装置106出口处对应设置有卸料装置107,卸料 装置107的物料出口处对应设置有用于将加工后物料传送到筛分机102处的输送机；
[0090] 筛分机102处还对应设置有用于盛纳筛分处理后不需再粉碎的物料的粉料仓 109 ；
[0091] 分料装置103将筛分后尚需加工的物料按形状、体积大小选择划分成至少2个梯 度等级，故分料装置103将待加工物料至少分为2个传送通道，分料装置103的每一个物料 出口都分别和一个分料仓104对应连接；每一个分料仓104的出口处都设置加料装置105， 加料装置105与破碎粉磨一体化加工装置106的物料入口连接；
[0092] 卸料装置107在破碎粉磨一体化加工装置106的物料出口处且其与输送机对应布 置；所述"对应布置"意指在将物料从一处输送到另一处的过程中为保证物料输送的连贯性 而将相关结构靠近布置（位置靠近但未必直接相互连接，例如：输料管出口对准其出料口 朝向一侧的料仓，保证了出料顺利落入料仓但是输料管并不必须和料仓直接连接）或者直 接连接布置；
[0093] 输送机具体有两处：输送机A101、输送机B108 ;其中：用于将原料输送到筛分机 102的输送机A101对应设置在筛分机102的物料入口之前；用于输送加工后物料的输送机 B108的出料口对应布置在下述两处位置之一：筛分机102的物料入口处、输送机A101的物 料输送路径中。
[0094] 所述破碎粉磨一体化加工装置具体是待粉碎物料为金属硅（又名工业硅）的 专用加工装置，其要求加工后的合格物料粒度（"粒度"即类球状物料的直径）控制在 0. 15mm以下，在使用加工装置加工物料之前首先将待粉碎物料按形状、体积大小的不同选 择划分成下述的4个梯度等级（各个梯度等级的待加工物料分别用不同的破碎粉磨一体 化加工装置各自独立加工或者用同一个破碎粉磨一体化加工装置分次加工；同一梯度等 级的待加工物料一起加工以便适应性的设定相关加工参数）：150-30mm，30-6mm，6-0. 5mm， 0. 15-0. 5mm ;针对上述4个梯度等级的待加工物料设置相邻工作板2间距即破碎腔10最大 开口度分别依次为：450mm，150mm，30mm, 4mm ;;推力机构7施加在工作板2上的破碎压力为 10-25Mpa (金属硅物料被压碎的临界压力为20Mpa)，推力机构7的施力速度为：2-150mm/s ; 一次挤压加工后有占总质量40-60 %的物料被加工合格；粉碎金属硅采用的压力P、施力速 度V二者分别与时间的关系参见图11。
[0095] 应用本实施例所述破碎粉磨方法的技术效果举例：
[0096] 粉碎金属硅（工业硅）采用传统工艺及设备与本实用新型的工艺及设备运行数 据的分析对比：原料为<150mm，某用户的成品粒度分布要求（质量百分比）ΑδΟΟμπιΟ1%， 500-150 μ m>89 %, -150 μ m〈8 %。
[0097] 应用传统工艺及设备加工每吨金属硅（工业硅）的综合电耗为33_60kW，平均为 42kW，其中：立式磨机单机电耗为9-llkW，其余辅助设备电耗为22-51kW。
[0098] 应用本实施例所述破碎粉磨方法（实用相关专用设备）加工每吨金属硅（工业 硅）实验运行的综合电耗为15-20kW，平均为17. 5kW，其中：本实用新型的新式粉碎机单机 电耗为4-5. 8kW，其余辅助设备电耗为12. 7kW。
[0099] 用于粉碎所消耗的功率从传统工艺及设备每吨金属硅的消耗9-llkW降低到 4-5. 8kW，能耗约降低了 50 %。
[0100] 实施例2
[0101] 本实施例与实施例1内容基本相同，起主要不同之处在于：
[0102] 1)破碎粉磨一体化加工装置106 (参见图2、3)构成如下：机架1、工作板2、推力 机构7、破碎腔10 ;相邻的两个工作板2之间设置有容积可变的破碎腔10 ;破碎腔10至少 有3个；破碎腔10由2个相邻的工作板2以及机架1上的封堵结构共同构成；破碎腔10为 局部开口的腔室或者设置有能够打开和关闭的封闭门结构；与破碎腔10接触的工作板2表 面为挤压面22。另：工作板2分为两种：其一为固定板8,其固定设置在机架1上；其二为 活动板9,其布置在机架1上；相邻两个工作板2活动板9之间或者固定板8和活动板9之 间设置有容积可变的破碎腔10 ;
[0103] 2)用于保证工作板2运行姿态的导向机构3具体为下述几种结构之一：
[0104] 其一，导向机构3具体为导轨，活动板9的局部和其接触以保证活动板9能沿其导 向路径运动；参见图2、3 ;
[0105] 其二，导向机构3满足下述要求：在导向方向的垂直投影面上的活动板9为具有方 向性的形状（不是圆形板）以保证其在由机架构成的具有导向功能的框架内或者槽内沿限 定方向和路径运动；
[0106] 其三，导向机构3具体为前述二者的组合；上述的其二、其三两种情况未绘制相关 图形；可参照现有技术相关内容理解。
【权利要求】
1. 一种破碎粉磨一体化加工装置，将待粉碎物料放入其中进行加工；之后筛分处理将 粒度满足要求的加工后物料选出，粒度超过要求尺度的物料再次进入下一加工循环过程； 其特征在于：破碎粉磨一体化加工装置构成如下：机架（1)、工作板（2)、推力机构（7)、破碎 腔（10);其中：工作板（2)连续布置且相邻的两个工作板（2)之间设置有容积可变的破碎 腔（10);破碎腔（10)至少有3个；工作板（2)、推力机构（7)都布置在机架⑴上，推力机 构（7)连接着至少一个工作板（2)。
2. 按照权利要求1所述破碎粉磨一体化加工装置，其特征在于：破碎粉磨一体化加工 装置上还设置有下述结构之一或其组合： 用于保证工作板（2)运行姿态的导向机构（3);用于限定相邻两个工作板（2)之间极 限距离的限位装置（4);用于将完成挤压操作后的相邻的两个工作板（2)恢复原位的复位 装置（5)。
3. 按照权利要求2所述破碎粉磨一体化加工装置，其特征在于：用于保证工作板（2) 运行姿态的导向机构（3)具体为下述几种结构之一： 其一，导向机构（3)具体为导轨，活动板（9)的局部和其接触以保证活动板（9)能沿其 导向路径运动； 其二，导向机构（3)满足下述要求：在导向方向的垂直投影面上的活动板（9)为具有方 向性的形状以保证其在由机架构成的具有导向功能的框架内或者槽内沿限定方向和路径 运动； 其三，导向机构（3)具体为前述二者的组合。
4. 按照权利要求2所述破碎粉磨一体化加工装置，其特征在于：用于保证工作板（2) 运行姿态的导向机构（3)具体为复合导向结构；其具体构成如下：导轮（12)、导轨（13)、导 轮拉链（14)、悬挂轴（15)、弹性悬挂组件（16)、复位拉链（17)和复位连板（501);其中：导 轨（13)置于活动板（9)上方且其与活动板（9)的导向运动方向平行，导轨（13)至少有一 根；每一块活动板（9)上方设置有一根与活动板（9)板面相平行且与活动板（9)相连接的 悬挂轴（15);悬挂轴（15)通过导轮（12)与导轨（13)相接触构成滚动摩擦副；相邻的两根 悬挂轴（15)之间通过导轮拉链（14)连接在一起；悬挂轴（15)和工作板⑵通过弹性悬挂 组件（16)连接在一起； 由悬挂轴（15)、工作板（2)组成的工作单元统一由推力机构（7)作为施加挤压推力的 动力，推力机构（7)通过推动与之最靠近的工作板（2)将推力施加到破碎腔中，待加工物料 将推力传递到相邻的其他破碎腔（10)的待加工物料中；随着推力机构（7)不断挤压推动各 级工作板（2)，最终将所有破碎腔（10)中的物料及其两侧的工作板（2)相对位置挤压密实 到临界距离，之后待加工物料被压碎实现了加工过程；然后在推力机构（7)回程复位的同 时通过复位拉链（17)将各级工作板（2)之间的相互距离拉大复位以便张开破碎腔（10)并 在清空破碎腔（10)之后再次进料以便进入下一工作循环。
5. 按照权利要求2或3或4所述破碎粉磨一体化加工装置，其特征在于：所述破碎粉 磨一体化加工装置上还设置有下述结构之一或其组合： 用于限定相邻的两个工作板（2)相互之间极限距离的限位装置（4)具体是固定在机架 (1)上的机械限位块； 用于将完成挤压操作后的相邻的两个工作板（2)恢复原位的复位装置（5)具体满足下 述要求：其具体为复位弹簧，能在弹力作用下将各级工作板（2)之间的相互距离拉大复位 以便张开破碎腔（10)并在清空破碎腔（10)之后再次进料以便进入下一工作循环。
6. 按照权利要求2或3或4所述破碎粉磨一体化加工装置，其特征在于： 所述破碎粉磨一体化加工装置中还设置有下述结构：入料口（18)、排料门（20)、辅助 机构（21);其中：入料口（18)固定设置在机架（1)的上部且其连通破碎腔（10);破碎腔 (10)下方设置有能够向下方敞开或者关闭的排料门（20)，排料门（20)上连接设置有用于 辅助排料门（20)进行开、闭动作的辅助机构（21);辅助机构（21)具体是机械动力或者液 压动力或者气压动力的结构组件； 所述推力机构（7)具体为机械动力或者液压动力或者气压动力的施力机构。
7. 按照权利要求5所述破碎粉磨一体化加工装置，其特征在于： 所述破碎粉磨一体化加工装置中还设置有下述结构：入料口（18)、排料门（20)、辅助 机构（21);其中：入料口（18)固定设置在机架（1)的上部且其连通破碎腔（10);破碎腔 (10)下方设置有能够向下方敞开或者关闭的排料门（20)，排料门（20)上连接设置有用于 辅助排料门（20)进行开、闭动作的辅助机构（21);辅助机构（21)具体是机械动力或者液 压动力或者气压动力的结构组件； 所述推力机构（7)具体为机械动力或者液压动力或者气压动力的施力机构。
8. 按照权利要求4所述破碎粉磨一体化加工装置，其特征在于： 所述破碎粉磨一体化加工装置还满足下述要求：由同一个推力机构7所驱动的工作板 (2)依次串联布置，且至少其中之一相对机架（1)固定布置即构成固定板（8)，其余工作板 (2)为能相对于机架（1)改变位置动作的活动板（9);相邻两个活动板（9)之间或者固定板 (8)和活动板（9)之间设置有容积可变的破碎腔（10)。
9. 按照权利要求7所述破碎粉磨一体化加工装置，其特征在于：所述破碎粉磨一体化 加工装置具体是待粉碎物料为金属硅的专用加工装置，其要求相邻工作板（2)间距即破碎 腔（10)最大开口度为：450mm-4mm。
【文档编号】B02C21/00GK203830114SQ201420226056
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2013年5月7日
【发明者】杨建勋, 高岗 申请人:杨建勋, 杨东明, 杨波