一种粒径分级装置及系统的制作方法

本发明涉及建材产品加工设备的技术领域，特别是涉及一种粒径分级装置及系统。

背景技术：

实验和施工证明混凝土级配中：5.0-2.5mm粒径的砂影响抗压强度和黏度，2.5-1.25mm粒径的砂影响抗裂度；混凝土配料中的0.075-1.25mm区间的粒径骨料对混凝土的工作性能、抗压强度、耐久性尤为重要。1.25-0.63mm粒径的砂起控制浆水离析作用；0.63-0.075mm粒径的具有滚珠效应，流动性好，混凝土级配中0.63mm以下含量40％、0.075-0.315mm含量20％左右配出的混凝土，具有泵送性能好、堆积密度大、水泥用量少的特点。混凝土配料中0.075-5.0mm区间粒径的细骨料对混凝土的工作性能、抗压强度、耐久性很重要。

在砂石生产过程中，生产出堆集密度大、粒径级配接近fuller曲线的细骨料，将这区间的骨料分成0.075-0.63mm、0.63-1.25mm、1.25-2.5mm粒径的骨料，再重新按fuller曲线配制满足高性能混凝土的骨料。但是，现有的筛分机(振动筛)和选粉机，很难作到分选出0-0.075mm、0.075-0.63mm、0.63-1.25mm不同粒径的物料。现有市场上的筛分机、振动筛和选粉机，无法做到生产中分级出0.075-0.315mm、0.315-2.5mm粒径这些组份的特细骨料、细骨料；筛分机、振动筛用于实际生产中只能分选2.5mm以上粒径物料，且分出特细骨料、细骨料效率太低、能耗太高、设备体积太大；现有选粉机对0～0.075mm范围内物料进分选是经济型的，而分选0.075-2.5mm粒径物效率太低、能耗太高、磨损快寿命短。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种粒径分级装置及系统，以解决上述现有技术存在的问题，使0.075-0.63mm和0.63-1.25mm粒径范围的物料能够分选出来，满足了细骨料分级分选的工艺要求，提高混凝土性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种粒径分级装置，包括上壳体、驱动装置、撒料盘、笼形转子和下壳体，所述上壳体上设置有进料口、进风口和所述驱动装置，所述驱动装置的立轴贯穿所述上壳体，所述撒料盘和所述笼形转子依次设置于所述立轴上，所述进料口位于所述撒料盘上方，所述笼形转子与所述进风口连通；

所述上壳体与所述下壳体连通，所述立轴的下端通过轴承设置于支撑梁上，所述支撑梁设置于所述下壳体的顶部，所述下壳体上设置有出料口、导流部和集料锥斗，所述笼形转子和所述上壳体之间的腔室与所述出料口连通，所述导流部和所述集料锥斗均与所述笼形转子的内腔连通，所述导流部上设置有气尘出口，所述气尘出口与一除尘器连接，所述除尘器与一变频风机连接，所述变频风机能够调控进风量。

优选的，所述驱动装置包括变频电机、联轴器和变速器，所述变频电机连接所述变速器，所述变频电机的主轴与所述联轴器连接，所述联轴器连接所述立轴，所述变频电机能够调制所述笼形转子的转速。

优选的，所述出料口为两个且流出的物料粒径范围为0.63-1.25mm，所述集料锥斗流出的物料粒径范围为0.075-0.63mm。

优选的，所述进风口为若干个且所述进风口内设置有角形百叶片。

优选的，所述撒料盘上均布有若干个撒料叶片，所述撒料叶片为后倾式弧形，所述撒料盘处的上壳体内壁上设置有反击板。

优选的，所述导流部包括导流锥斗和导流管，所述导流锥斗与所述笼形转子的内腔连通，所述导流管连通所述导流锥斗和所述集料锥斗。

优选的，所述笼形转子的上端与所述撒料盘的下端面固定连接，所述笼形转子的下端设置有梅花架和平流环，所述梅花架的内部筋骨与立轴套相连，所述立轴套通过键固定于所述立轴上，所述平流环位于所述梅花架的外围，所述平流环的下圆环面上设置有一圈密封叶，所述梅花架的外部筋骨与所述导流嘴的内圆周面连接，所述导流嘴有间隙地套接于所述导流锥斗上口内。

优选的，所述笼形转子为上大下小的圆台式笼形转子，且所述密封叶的数量与所述笼形转子上的转子条数量相等。

优选的，所述集料锥斗上设置有卸料锁风阀。

本发明还涉及一种基于上述粒径分级装置的粒径分级系统，包括制砂机、输送机、提升机、筛分机、所述粒径分级装置和除尘器，物料通过输送机运送至所述制砂机，所述制砂机通过所述提升机将物料运送至筛分机，所述筛分机刷选出粒径大于5mm的物料并经下料管返送至制砂机重新制砂；粒径在1.25-5mm的物料粗粒径砂出口进入粗粒径砂成品系统；粒径小于1.25mm以下的物料经混合砂出口进入所述粒径分级装置内，所述粒径分级装置的气尘出口与所述除尘器连接，经所述除尘器净化后的物料回收送至粉料系统，经所述除尘器净化后的气体由所述除尘器的抽风机排出。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的粒径分级装置采用水平旋流转子切割粒径分选技术，整个分选过程中，大于0.075mm粒径物料的运动轨迹均是随风力由上往下运动，对粒径大、重量重的物料分选的运行路线最合理，具有粒径控制精度高，气、料混合均匀，需用风量小，功率消耗小；在筛分机出料端增设有吸尘口，降低了系统粉尘排放，实现了制砂生产工艺的绿色环保；解决了骨料堆集密度大、粒径级配接近富勒最大密度曲线的高性能机制砂的生产难的问题，从而满足了细骨料分级分组的工艺要求，满足高性能混凝土的使用，提高了混凝土的工作性和耐久性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明粒径分级装置的结构示意图一；

图2为本发明粒径分级装置的结构示意图二；

图3为本发明粒径分级系统的结构示意图；

图4为本发明粒径分级装置中撒料叶片的结构示意图；

图5为本发明粒径分级装置中环形分选室截面示意图；

其中：1-粒径分级装置，2-反击板，3-上壳体，4-下壳体，5-笼形转子，6-立轴套，7-驱动装置，8-撒料盘，9-撒料叶片，10-进料口，11-平流环，12-梅花架，13-导流嘴，14-支撑梁，15-密封叶，16-进风口，17-角形百叶片，18-出料口，19-气尘出口，20-导流锥斗，21-导流管，22-集料锥斗，23-除尘器，24-输送机，25-制砂机，26-提升机，27-筛分机，28-卸料锁风阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种粒径分级装置及系统，以解决现有技术存在的问题，使0.075-0.63mm和0.63-1.25mm粒径范围的物料能够分选出来，满足了细骨料分级分选的工艺要求，提高混凝土性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图5所示：本实施例提供了一种粒径分级装置，包括上壳体3、驱动装置7、撒料盘8、笼形转子5和下壳体，上壳体3上设置有进料口10、进风口16和驱动装置7，驱动装置7的立轴贯穿上壳体3，驱动装置7包括变频电机、联轴器和变速器，变频电机连接变速器，变频电机的主轴与联轴器连接，联轴器连接立轴，变频电机能够调制笼形转子5的转速。变频电机能够调制笼形转子5的转速，使物料的粒径能够在0.075-0.63mm区间内或者0.63-1.25mm区间内进行分级调整。

撒料盘8和笼形转子5依次设置于立轴上，进料口10位于撒料盘8上方，笼形转子5与进风口16连通，进风口16为若干个且进风口16内设置有角形百叶片17。本实施例的进风口16釆用角形百叶片17为径向进风，无旋转离心力，适应于粗、细粒径物料分选。进风口16进来的风受到角形百叶片17的导向作用，风向直向笼形转子5的中心，减弱了笼形转子5旋转时产生的旋转风速和风力，降低了被分选物料所受的离心力，从而有利于粗粒径物料的分选；同时角形百叶片17外圆周处的折向，可以避免受笼形转子5碰撞后的物料飞溅出去，保障物料的分选效率。

撒料盘8上均布有若干个撒料叶片9，撒料叶片9为后倾式弧形，撒料盘8处的上壳体3内壁上设置有反击板2。撒料盘8旋转时，混合砂的物料旋转受离心力作用，使物料分撒均匀，物料被抛撒碰撞反击板2下落后，进入角形百叶片17与笼形转子5构成的环形分选室内，形成均匀的气料混合，从而提高分选效率。

上壳体3与下壳体4连通，立轴的下端通过轴承设置于支撑梁14上，支撑梁14设置于下壳体4的顶部，下壳体4上设置有出料口18、导流部和集料锥斗22，笼形转子5和上壳体3之间的腔室与出料口18连通，出料口18为两个且流出的物料粒径范围为0.63-1.25mm，集料锥斗22流出的物料粒径范围为0.075-0.63mm。

其中，笼形转子5的上端与撒料盘8的下端面固定连接，笼形转子5的下端设置有梅花架12和平流环11，梅花架12的内部筋骨与立轴套6相连，立轴套6通过键固定于立轴上，平流环11位于梅花架12的外围，平流环11的下圆环面上设置有一圈密封叶15，梅花架12的外部筋骨与导流嘴13的内圆周面连接，导流嘴13有间隙地套接于导流锥斗20上口内。其中，梅花架12的内端筋骨焊接在立轴套6外圆周上，梅花架12的外端筋骨焊接在导流嘴13的内圆周上，导流嘴13的外圆周焊接平流环11的内圆周在上，平流环11下圆环面上焊接一圈密封叶15，导流嘴13含插在导流锥斗20的上口内，导流嘴13与导流锥斗20之间的嵌插段应有足够导流嘴13旋转的间隙。密封叶15随笼形转子5旋转时产生的离心风力与抽风机的负压风力产生动态平衡，解决了导流锥斗20上口处物料分级后穿漏的问题，可以减少0-0.315mm的细粒径砂与0.315-1.25mm区间的中粒径骨料的相互穿漏，进一步提高分选精度；平流环11、导流嘴13支撑和连接笼形转子5、梅花架12和立轴套6，同时对物料、气流起到导向、导流作用。笼形转子5为上大下小的圆台式笼形转子5，且密封叶15的数量与笼形转子5上的转子条数量相等，大粒径物料下落过程中不易碰撞笼形转子5条，有利于笼形转子5条的使用寿命，还实现了0.075mm以下的粉及0.075-0.315mm区间的细粒径砂、0.315-1.25mm区间的中粒径砂的分级，改善了0.075mm以下粒径粉料的回收效果。

本实施例改进的角形百叶片17和圆台式笼形转子5构成的扩散式环形分选室，导流嘴13含接在导流锥斗20上口内，导流锥斗20下口的导流管21插入集料锥斗22(惯性分离仓)内，平流环11、导流嘴13、密封叶15等结构的设置使整个分选过程中，0.075mm以上粒径物料的运动轨迹均是随风力由上往下倾斜向下运动，对大粒径、质量重物料的分选运行路线最合理，具有粒径控制精度高，气、料混合均匀，需用风量小，功率消耗小等优点。

导流部和集料锥斗22均与笼形转子5的内腔连通，导流部上设置有气尘出口19，气尘出口19与一除尘器23连接，除尘器23与一变频风机连接，变频风机能够调控进风量。其中，导流部包括导流锥斗20和导流管21，导流锥斗20与笼形转子5的内腔连通，导流管21连通导流锥斗20和集料锥斗22，集料锥斗22上设置有卸料锁风阀28。

本实施例还涉及一种基于上述粒径分级装置1的粒径分级系统，包括制砂机25、输送机24、提升机26、筛分机27、粒径分级装置1和除尘器23，物料通过输送机24运送至制砂机25，制砂机25通过提升机26将物料运送至筛分机27，筛分机27刷选出粒径大于5mm的物料并经下料管返送至制砂机25重新制砂；粒径在1.25-5mm的物料粗粒径砂出口进入粗粒径砂成品系统；粒径小于1.25mm以下的物料经混合砂出口进入粒径分级装置1内，粒径分级装置1的气尘出口19与除尘器23连接，经除尘器23净化后的物料回收送至粉料系统，经除尘器23净化后的气体由除尘器23的抽风机排出。0.075mm以上粒径物料的运动轨迹均是随风力由上往下运动，对粒径大、重量重的物料分选的运行路线最合理，适用于粗粒径物料的分选分级。除尘器23的设置提高了0.075mm以下的粉料回收效率，降低了系统粉尘排放，实现了制砂生产工艺的绿色环保。

采用本实施例的粒径分级系统进行制砂的组合工艺，能够实现0.075mm以下粒径的粉料、0.075-0.315mm区间的细粒径砂、0.315-1.25mm区间的中粒径骨料和1.25-5.0mm区间的粗粒径砂的多个组份骨料的分级筛选，满足了商品混凝土搅拌站的多组份级配需求，减小了骨料在生产、运输、储存中的离析缺陷，为生产高性能机制砂的生产工艺提高了可靠的设备保障。

本实施例中三个出料口分选出三个粒径等级的物料，气尘出口19为粉料出口，物料粒径在0-0.075mm以下。集料锥斗22的出口为细粒径沙出口(或特细沙出口)，物料粒径区间为0.075-0.315mm或0.315-0.63mm，两个区间粒径的调整可通过调节变频电机的转速，进而实现对笼形转子5的切割转速控制，来实现对物料粒径分级区间调整的目的；也可调节变频的抽风机的转速，改变抽风机的抽风量实现物料粒径分级区间的调整。在集料锥斗22(惯性分离仓)侧面的对称设置的两个出料口18为中粒径沙出口，粒径区间为0.315-1.25mm或0.63-1.25mm，同样可以调整变频电机或变频的抽风机转速来实现对物料粒径分级区间的调整。用户根据要求，若需要减小区间骨料分级粒径，就加大笼形转子5的转速，从而减小此区间骨料粒径大小，若要求相反，操作也反之。调节抽风机的转速时，若增大抽风机的转速，提高风量，区间骨料粒径就会变粗，若反之，粒径则变细。本实施例的粒径分级装置及系统的具体工作过程如下：

料路：

在生产过程中，石子块状的物料由带式的输送机24运进入制砂机25中被制成统砂，统砂经下料管进入提升机26，经提升机26提升后经下料管进入筛分机27内进行初步的筛分分级：大于5.0mm以上粒径物料从出口g经下料管返回制砂机25内进行重新制砂；1.25-5.0mm的粗粒径砂从出口c经下料管进入粗粒径砂成品系统；1.25mm以下粒径的混合砂从出口x经下料管进入本实施例中的粒径分级装置1内。混合砂由进料口10进入上壳体3后受旋转的撒料盘8上离心力的作用，被抛撒碰撞到反击板2后下落，进入角形百叶片17和笼形转子5构成的环形分选室内，0.315-1.25mm区间的中粒径骨料在重力作用下直接落入出料口18，经下料管进入中粒径砂成品系统；0-0.315mm的细粒径砂受除尘器23的抽风机的负压风力、自身重力和笼形转子5的旋转切割力的共同作用，在粒径区间内合格的细粒径砂及粉料倾斜向下穿过笼形转子5的转子条，经导流嘴13进入导流锥斗20内，气流经导流锥斗20的压缩加速，快速从导流管喷射进入集料锥斗22内，0.075-0.315mm的细粒径砂经沉淀下落从集料锥斗22出口经下料管进入细粒径砂成品系统；0.075mm以下的粉料受抽风机的负压风力作用下随着气流折返向上经气尘出口19进入除尘器23被分离，粉料经下料管或空气输送槽运入粉料回收系统。

风路：

在除尘器23的抽风机的负压风力作用下，气流经风管从进风口16进入角形百叶片17与笼形转子5构成的环形分选室内，携带0-0.315mm的细砂及粉的气尘流穿过笼形转子5及导流嘴13，气尘流经导流锥斗20压缩体积增大流速从导流管21喷入集料锥斗22。在惯性力、重力、抽风机负压风力的作用下被分离，0.075-0.315mm区间的细粒径骨料由出料口18经下料管进入成品系统中；0.075mm以下粒径的粉料随气流折返向上从气尘出口19进入除尘器23，被除尘器23净化后输送至粉料回收系统中，净化后的气体由除尘器23的抽风机排出。

在抽风机负压风力的作用下，筛分机27内的气尘经过吸尘口从下料管上设置的筛分调风阀进入除尘器23净化后的气体由除尘器23的抽风机排出；制砂机25内的气尘经出砂斗上增设置的抽尘口从下料管上设置的制砂调风阀进入除尘器23净化后的气体由除尘器23的抽风机排出。在生产过程中，筛分机27的抽风量和制砂机25的抽风量是由筛分调风阀、制砂调风阀的开度来控制的。0.075mm以下粒径的粉料收集量调控，是调节抽风机的电动机转速，改变抽风机的风量，应用惯性力和负压风力实现粉料粒径的调整。若需要增加收集0.075mm以下的粉料收集量，应增加抽风机的电动机转速提高风量，便可实现增加粉量，若需要相反，则操作也反之。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。