一种物料破碎机及物料破碎方式的制作方法

本发明涉及物料超细碎化破碎技术领域，具体涉及一种物料破碎机及物料破碎方式及物料破碎方法。

背景技术

在矿山，建材，冶金，陶瓷等行业中，均需要将矿石、烧结等大粒度的物料破碎加工成小粒度的产物料。破碎机是上述进行这种物料破碎作业的最主要的机械设备。

因工艺生产的需要，通常，上述行业碎矿作业将物料破碎为粒度小于6mm以下的破碎作业，规定为超细碎作业。目前，我国及全球现有的破碎机进行物料的超细碎作业处理，大都以高速冲击，挤压，剪切，磨削等方式，这些方式均以将物料置于耐磨件之间、受高速冲击、挤压、剪切，磨削等形式或者使物料之间产生高速相互冲撞致物料产生裂变而破碎的。高速冲击的破碎机械如锤式破碎机，反击式破碎机，冲击式破碎机，立轴破碎机，耐磨件与物料都在高速旋转下连续接触和冲撞，这种状态会使耐磨件磨损剧烈。另外，因为耐磨件要承受冲击和压力或者传递速度，所以耐磨件还需要有相匹配的支撑构件。当耐磨层磨损需要更换，会连支撑构件一起换掉形成废品，钢材的利用率均在20％以下，综合耗钢率居高不下。

目前用于超细碎作业的破碎设备，如锤式破碎机、反击破碎机、立轴破碎机、辊式破碎机、冲击破碎机，进行物料超细碎作业时，需要较高冲击力，所以破碎装置的转速高、线速度大，造成对一些不需要磨损的耐磨件和物料被强制磨损。

因此目前的用于超细碎作业的破碎设备普遍存在着耗钢率高、调整维修率高；产物过粉性大等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种物料破碎机及物料破碎方式及物料破碎方法，用以解决现有超细碎作业耗钢量高、维修率高等问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：本发明公开了一种物料破碎机，所述物料破碎机包括物料破碎装置、动力装置和机架，所述物料破碎装置包括笼体、空心轴进料器、多个钢球和排料斗，所述笼体为筒形，所述进料器前端设置有进料口，所述进料器固定于所述笼体的前端，所述笼体的前后两端分别设置有前轴承座副和后轴承座副，所述空心轴水平设置于前轴承座副和后轴承座副之间；所述空心轴衬套固定套设于所述空心轴上且所述空心轴衬套向前伸入至所述进料器的排料口，所述空心轴衬套的后端向后伸入至所述笼体内；所述排料斗设置于所述笼体的下方，且所述排料斗与所述机架固定连接；所述钢球的硬度远大于物料的硬度，多个所述钢球均装在所述笼体内；所述笼体的前端固定安装有大齿轮，所述动力装置包括电动机和减速器，所述电动机的输出轴与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出端的末端固定有小齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮啮合。

进一步地，所述动力装置还包括柱销联轴器、橡胶联轴器、小齿轮轴、轴承座副和驱动架，所述驱动架与所述机架固定连接，所述电动机、所述减速器和所述轴承座副均依次设置于所述驱动架上，所述电动机与所述减速器的输入端通过所述柱销联轴器连接；所述减速器的输出端通过橡胶联轴器与所述小齿轮轴固定连接，所述小齿轮轴与所述轴承座副通过轴承连接；所述小齿轮与所述小齿轮轴固定连接且设置于所述两个轴承座副之间。

进一步地，所述笼体包括笼体骨架，所述笼体骨架包括前端板、后端板、笼骨和至少两道支撑环，所述前端板与所述后端板平行设置，所述笼骨设置于所述头端板与所述尾端板之间，所述至少两个支撑环间隔垂直设置于所述笼骨内，所述头端板、所述尾端板、所述笼骨、至少两个所述支撑环通过焊接共同组成了笼体骨架。

进一步地，，所述笼体骨架的外侧设置有笼壁，所述笼壁由多个篦条拼接组装而成，相邻所述篦条之间设置有篦条间隙。

优选地，所述笼体的上部盖有笼体防尘罩。

优选地，多个所述钢球的直径大小不一。

优选地，所述进料器是内置有螺旋导料片，，所述螺旋导料片的前端设置有进料口。所述进料器前端呈锥台形。

优选地，所述空心轴内设有空心轴衬套，所述空心轴衬套的前端小、后端大；所述进料器和所述空心轴衬套螺栓紧固。

优选地，所述排料斗为定制湿式排料斗或干式形式排料斗。

本发明还公开了一种物料破碎方法，采用上述的物料破碎机，所述物料破碎方法包括以下步骤：

步骤1：电动机启动后，通过柱销联轴器带动减速器的输入端持续转动，减速器的输出端通过橡胶联轴器带动小齿轮轴持续转动，小齿轮带动大齿轮持续转动，大齿轮通过大齿轮付带动笼体持续旋转；

步骤2：物料进入旋转的进料器，经螺旋导料片和空心轴导入旋转笼体内；

步骤3：物料被钢球夹带或在笼壁的摩擦带动下一并旋转起来，直至钢球和物料被提升到最高处，钢球和物料以抛物线轨迹泻落到笼体圆腔的下方，物料在钢球连续的冲击、碾压的过程中被破碎；

步骤4：重复所述步骤3，被破碎的物料从篦条间隙中排出；

步骤5：物料落入排料斗，并从所述排料斗排出。

本发明具有如下优点：

(1)本发明公开的物料破碎机及物料破碎方法，电机输出轴经减速器减速后，可输给笼体合理转速，控制钢球和物料的抛物起点；装入笼体的刚性球体作为冲击体即耐磨件，冲击的耐磨件接触的物料均为大颗粒的，因为符合规格的物料已经从篦条之间的间隙排出去直接落入排料斗排了。最大限度地进行着有效破碎，减少了磨损，大大提高了生产效率。

(2)本发明公开的物料破碎机及物料破碎方法，作为冲击体的钢球在初装时是大小有比例组合，在破碎过程，钢球会磨损，在需要补充钢球时，只需要加大直径的钢球，当大直径钢球磨损掉90％以上时才进行更换。耐磨件的利用率为至少90％。还有，钢球不需要任何支撑件，而且，通常支撑件均远远大于耐磨部分，因此本发明的技术方案会大幅度减少耐磨件的钢耗量。

(3)本发明公开的物料破碎机及物料破碎方法，由于耐磨件的更换周期很长，添加钢球也可以不停机，大大降低了破碎机的调整、维修率。

(4)本发明公开的物料破碎机，所需的设备元件(如电机、减速机、联轴器)为通用机电产品，市面上常见，笼体取材方便，制造工艺简便。对生产所需的场地要求低，对电能的消耗较少，投入成本低，值得大力工业化推广应用。

附图说明

图1为实施例1提供的物料破碎机的主视图。

图2为实施例1提供的物料破碎机的左视图。

图3为实施例1提供的物料破碎机的俯视图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例1提供一种物料破碎机及物料破碎方式，下面对本实施例1的物料破碎机的结构进行详细描述。

需要说明的是，本实施例中以物料流进入进料器或笼体的一端为“前端”，以物流方向一端为“后端”，相应的，以物料的来料方向为“前”，以物料物流方向为“后”。

参考图1至图3，物料破碎机包括物料破碎装置、动力装置和机架1，物料破碎装置和动力装置固定于机架1上。

一、机架

机架1上设置有机架11、梯12、排料斗6、护栏14。其中机架11是由一个平台和支腿组成，平台满足物料破碎装置、动力装置和排料斗6的安装基础、运转条件、维护空间条件。支腿的高度满足产物的卸料、的工艺条件。梯12便于操作人员上下平台。排料斗6设置于机架11的下方，与机架11螺栓或者焊接紧固。

二、物料破碎装置

笼体2包括轴头201、后端板202、圆心衬板203、笼骨、支撑环、大齿轮206、前端板207、端板衬板208。

后端板202、笼骨、支撑环、前端板207是焊接后机加工的一个笼架。

大齿轮206安装在笼架的前端，与笼架同心，螺栓连接紧固。圆心衬板起保护后端板202心部不被磨损。

端板衬板208安装在后端板202、前端板207心部外的内侧面，起保护后端板202、前端板207不被磨损，用螺栓与后端板202、前端板207紧固。可以互换。

空心轴3的有孔法兰与端板衬板208同心安装。空心轴衬套内径圆锥形，前小后大；空心轴衬套分别与空心轴与进料器4连接。进料器4的形状是筒形，前端有圆进料孔，干矿、矿浆物料可以连续从圆孔给入进料器4中。

笼壁21是由多个篦条托块、多个篦条22、多个凸体及螺栓付拼装固定于笼体2骨架间的；篦条与篦条拼装形成排料间隙；钢球5是耐磨介质，硬度远大于物料，由不同直径按一定比例以笼体容积的35-40％配装于笼体内。

前轴承座副16、后轴承座副17均装置调心滚子轴承，用螺栓固定于机架部1上；前轴承座副16的轴承与空心轴3装配，后轴承座副与轴头201装配。

a、笼体

作为一种具体的实施方式，笼体2的后部设置有轴头，轴头设置于尾部轴承上，笼体2的头部装置有空心轴3，空心轴3与笼体2固定连接，空心轴3的后端穿设于头部轴承上。优选地，头部轴承和尾部轴承均为调心滚子轴承。

进一步地，笼体2包括笼体骨架和笼壁21，其中，笼壁21设置于笼体骨架的外侧。

笼体骨架包括前端板、后端板、笼骨和至少两道支撑环，前端板与后端板平行设置，笼骨设置于前端板与后端板之间并在外圆沿同心均布并焊接。前端板、后端板、笼骨、至少两个支撑环通过焊接共同组成了笼体骨架。

为了保护笼骨不被磨损和托起钢球5、物料及增强摩擦力以便于钢球5和物料能被提升到指定处，优选地，笼骨径向内侧套有笼骨凸体。

为了保护空心轴3不被磨损，空心轴3外套设有空心轴衬套。

为了保护前端板与后端板不被磨损，优选地，前端板与后端板的内侧分别装有前端衬板和尾端衬板。

作为一种具体的实施方式，笼壁21由多个篦条平行拼接组装形成，相邻篦条之间设置有排料间隙，破碎后的物料由篦条间隙排出笼体外。更换不同的篦条形成不同的间隙，排料间隙的大小由产物的不同粒度要求而定。

多条笼骨轴向截面是t形，笼壁21外由多个篦条托块支撑在t形笼骨的横体上，内由笼骨间形成的扇形嵌止。其中篦条托块由螺栓固定于笼体骨架上，篦条与篦条托块采用可拆卸的连接方式固定，是为了清理笼体、添加钢球、更换篦条的方便。

钢球5的硬度远大于物料的硬度，多个钢球5的直径大小不一，多个钢球5均装在笼体2内。

进一步地，笼体2的上部盖有笼体防尘罩23。笼体防尘罩23可防止人碰上致伤，防止矿尘飞扬，防止矿浆外溅。

b、进料器及其与笼体的连接关系

进料器4是内置有螺旋导料片，螺旋导料片的前端呈锥台形，螺旋导料片的前端设置有进料口，可以接受由输送机、导槽等方式的干矿、矿浆的给料。

优选地，进料器4和空心轴衬套螺栓紧固。

空心轴衬套的外径安装在空心轴3的孔中，并与空心轴螺栓紧固，前端与进料器4的紧固连接，后端向后伸入至笼体2内。

笼体2的下方设置有排料斗6，排料斗6的上端大、下端下，排料斗6的上端固定在机架1上。

进一步地，排料斗6可以定制湿式排料斗和干式形式排料斗。

c、物料传输过程中主要部件的作用

进料器4用于接收待加工的物料，并通过螺旋导料片将物料导入至空心轴衬套内；

空心轴衬套不仅用于接收从进料器4输送的待加工的物料并将接收到的待加工的物料送入笼体2内。

笼体2用于提供盛装物料和钢球的内部空间，并通过自身旋转使内部的物料和钢球按抛物线轨迹连续提升泻落，物料受到冲击与碾压，直至破碎；

笼体2其笼壁均由篦条组成，有最大限度的开孔率，为达到规格的产物排出有更多机会，是保证生产效率，和保证物料不被过粉，提高产率的条件。

篦条间隙用于筛滤物料，即只有当物料的粒度小于篦条间隙时，物料才能从篦条间隙通过；

排料斗6用于承接从篦条间隙通过的物料，并将破碎完成的物料成品导出。

为了保证物料的破碎效果，优选地，物料的进料粒度应控制在30mm以下，最大不宜大于60mm。

三、动力装置

动力装置包括电动机80、柱销联轴器86、减速器85、橡胶板联轴器84、小齿轮轴83、两个轴承座副81、小齿轮82和驱动架88，

驱动架88与机架1通过螺栓紧固安装，电动机80、减速器85和轴承座副81从前至后依次设置于驱动架88上，电动机80与减速器85的输入端通过柱销联轴器86连接；减速器85的输出端通过橡胶联轴器与小齿轮轴83固定连接，小齿轮轴83与轴承座副81通过轴承连接；小齿轮与小齿轮轴83固定连接且设置于轴承座副81上。

动力装置的小齿轮82与物料破碎装置的大齿轮206的啮合间隙调整合适后，通过驱动架88用螺栓固定于机架1上。

三、物料破碎装置和动力装置的连接

笼体2的前端板外壁上固定安装有大齿轮，优选地，大齿轮与空心轴3为同心结构。

其中，小齿轮82与大齿轮206啮合。

优选地，小齿轮82与大齿轮206设置有齿轮防护罩。

实施例2

本实施例2提供一种物料破碎方法，采用实施例1的物料破碎机，物料破碎方法包括以下步骤：

步骤a：电动机80启动后，通过柱销联轴器86带动减速器85的输入端，减速器85的输出端通过橡胶联轴器带动小齿轮82轴转动，小齿轮82带动大齿轮及笼体2持续旋转；

步骤b：物料进入旋转的进料器4，经螺旋导料片和空心轴3导入旋转笼体2内；

步骤c：导入旋转笼体2内的物料被正在持续旋转的钢球5夹带或在笼壁21的摩擦带动下一并旋转起来，钢球5和物料被提升到特定高度；钢球5和物料以抛物线的轨迹泄落，速度、方向固定、运转连续，物料在钢球连续的冲击碾压的过程中被破碎；

步骤d：重复步骤c，被破碎的物料从篦条间隙中排出；

步骤e：从篦条间隙通过的物料落入排料斗6，并从排料斗6排出。

步骤f：重复步骤c，其中钢球5是不同直径按比例配组合的，钢球磨损后只需添加大直径钢球，只有磨损到很小时才更换。达到很高的耐磨件利用率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。