CN104923345B - 一种立轴式多级板锤制砂机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立轴式多级板锤制砂机，包括主体设在破碎舱内的板锤转子，板锤转子伸出破碎舱舱底的部分通过皮带传动构件与驱动电机连接，板锤转子由转子体和多个长条形锤板，锤板按长度垂直于转子体轴线的布置形式固定连接在转子体上，多个锤板沿转子体轴线分布形成多层板锤结构，板锤转子上方的进料口内设有分料器，破碎舱的舱底设有出料斗，任一层内的锤板设有圆周均布的两个，相邻层的锤板在圆周方向上错位90°，锤板由近端至远端相对于旋转方向向后倾斜。优选，转子体最下端两层的锤板还形成有向下扭转3～8°的下扭角。本发明的有益效果是，能源利用率和成砂率高，运行平稳。适用于鹅卵石制砂，金矿石、石灰石、石膏以及水泥球磨前的破碎等。

Description

一种立轴式多级板锤制砂机

技术领域

本发明专利涉及一种立轴式制砂机，特别是一种立轴式多级板锤制砂机。

背景技术

天然砂石是短时期内的不可再生资源，随着我国基本建设的高速发展，天然砂石已近枯竭。同时，由于采挖砂石对资源和环境造成的毁灭性破坏，出于防洪、环保、资源保护等诸多方面的因素，许多城市已禁止使用天然砂。立轴式制砂机就是近年发展一种建材制砂设备，其可以将岩石、矿石或天然鹅卵石等石料破碎制成工业砂，用以代替天然砂。现有的立轴破碎机多采用单层或两层转子结构，物料从上端进料口进入破碎舱到从出料口落下的过程中，受到的击打抛射和相互碰撞的次数少，破碎后的物料粒度大，出料经过振动筛筛分后，对粒径超差的粗石再次进行破碎。单位产品能耗高、效率低，二次破碎量约占50%以上。为此，本领域技术人员经过努力取得了一定的进步。如中国专利公开号CN104226421A，公开日期2014年12月24日，发明创造名称“三层转子破碎机”。该专利申请公开了一种可用于制砂的破碎机，其通过设置三层锤板结构，增加击打抛射物料的机率和次数，相应增加碰撞次数，从而有效提高制砂效率，降低制砂能耗。但该设备仍消除现有设备中普遍存在的缺陷，即板锤的击打面过转子轴线。由于板锤在工作过程中持续旋转，板锤击打面近端折射出的物料，在弹射过程中极易被同一板锤击打面的远端触碰，这种触碰绝大部分形成摩擦损耗，消耗物料动能，降低与筒壁上护板或物料之间的相互碰撞能量，影响成砂率。为此，需要进一步改进。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种立轴式多级板锤制砂机，其通过对板锤结构的改进，有效提高了制砂机的能源利用率和成砂率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种立轴式多级板锤制砂机，包括主体设在破碎舱内的板锤转子，板锤转子伸出破碎舱舱底的部分通过皮带传动构件与驱动电机连接，板锤转子由转子体和多个长条形锤板，锤板按长度垂直于转子体轴线的布置形式固定连接在转子体上，多个锤板沿转子体轴线分布形成多层板锤结构，板锤转子上方的进料口内设有分料器，破碎舱的舱底设有出料斗，任一层内的锤板设有圆周均布的两个，相邻层的锤板在圆周方向上错位90°，锤板由近端至远端相对于旋转方向向后倾斜。

根据科研机构对反击式粉碎机物料粉碎过程的计算机模拟，物料破碎的60%以上是物料之间相互碰撞后获得的。采用前述技术方案的多级板锤转子，单层板锤中锤板数量仅设置为圆周均布的两个，相邻层锤板在圆周方向上错位90°，较单层三个及以上锤板而言，其物料碰撞空间得到大幅度提升，增大打击抛射后的碰撞机率和次数；同时，转子上的锤板分布成多层结构，物料在从上至下的下落过程中，具有多次被板锤击打和抛射的机会，从而被多次加速后与粉碎舱舱壁的护板碰撞以及多次形成物料之间的碰撞；更重要的是，本方案中，锤板由近端至远端相对于旋转方向向后倾斜；可有效降低从锤板近端折射的物料被锤板远端触碰、摩擦，消除或减少因触碰和摩擦而产生的能源内耗，提高能源利用率和破碎率，相应获得理想的成砂率。同时，根据空气动力学原理，由近端至远端相对于旋转方向向后倾斜的锤板，在工作旋转中还可形成向舱壁推送的风力，进一步增大物料从锤板抛射出的能量，避免轴心附近形成物料涡旋而损耗物料能量和设备动力，从而提高破碎率和确保能源利用率。

优选的，所述转子通过锤板形成至少两级板锤区，任一级板锤区内的锤板设有至少两层；相邻两级板锤区中位于下方板锤区内的锤板后倾角大于上方板锤区内锤板的后倾角。以适应物料由上至下粒度逐渐变小，在同一击打速度下抛射飞行速度减缓的需要，确保物料碰撞动能和减少能量损耗，相应确保成砂率。

进一步优选的，所述板锤区由自上而下的上部板锤区、中部板锤区和下部板锤区构成三级。通过设置三个板锤区和同一板锤区的多个板锤层，增加物料被击打抛射次数，提高成砂率。

更进一步优选的，所述上部板锤区内锤板的后倾角12～18°；所述中部板锤区内锤板的后倾角大于上部板锤区内锤板的后倾角8～12°；所述下部板锤区内锤板的后倾角大于中部板锤区内锤板的后倾角4～6°。以适应转子常用工作转速下，被锤板近端击打抛射的物料不被锤板远端触碰摩擦，确保上部板锤区的粉碎效果；特别适用于用粒度50～80mm的鹅卵石制砂的制砂机。

优选的，所述转子体上最下端两层的锤板还形成有向下扭转3～8°的下扭角。形成向下向外的排砂风力，以利于向下排砂，防止砂料堆积导致阻力增大，降低能源内耗。

优选的，所述任一级板锤区中的锤板分布为偶数层。通常设置为两侧或四层，以确保转子具有良好的动平衡效果，减少能源消耗、降低噪声。

进一步优选的，所述转子体上端通过上端轴承套装有上轴承座，上轴承座通过十字形分布的四个辐条与破碎舱的舱体固定连接，转子体下端通过下端轴承套装有下轴承座，下轴承座通过井字形分布的八个下辐条与破碎舱的舱体固定连接。转子体的上下端的轴承座分别通过十字形分布的四个辐条和井字形的八个辐条与破碎舱的舱体形成牢固可靠的固定连接，确保舱体对转子支撑的牢固性、转子运转的平稳性和可靠性，减少转子挠性变形，延长使用寿命。

优选的，所述分料器包括呈圆锥盘结构的分料本体，分料本体的圆锥盘轴线与所述板锤转子轴线重合，在分料本体的顶锥平台外周形成有环形的封闭围挡。其外部设置有料筒，料筒与分料器之间具有向制砂舱供料的间隙，石料通过圆锥盘结构的分料器形成瀑布式分料，外供石料从料筒上口通过皮带输送机提供鹅卵石类石料，石料由分料器的顶锥平台承接，并通过围挡在平台上形成一定厚度的石料堆积，其堆积的石料和有效隔离续供石料对分料器的冲击，而对堆积部分石料形成冲击，减少续供石料的冲击能量，有效降低或减少粉料器的磨损，延长使用寿命，且结构简单。同时，分料本体的圆锥盘轴线与所述板锤转子轴线重合，圆锥盘还形成对转子体上端轴承如上端轴承盖、润滑油管和油管接头等保护。

进一步优选的，所述分料器的分料本体上设有对应卡合在四个辐条上的四个卡槽。可有效确保分料器被固定在设定位置，提高分料的可靠性。

优选的，所述板锤转子的伸出端同时与两台所述驱动电机连接，两台驱动电机及板锤转子的三条轴线位于同一平面内；所述破碎舱设有四个圆周均布，且水平启闭的铰接式舱门，舱门高度大于或等于破碎舱高度的50%，四个舱门外壁总面积大于或等于破碎舱外壁面积的50%。双电机对拉转子的皮带轮，可相互抵消作用在转子轴端的弯矩，消除因弯矩引起的转子疲劳破坏，延长转子寿命；破碎舱设有圆周均布的四个舱门，且舱门高度和面积均大于或等于破碎舱高度和面积的50%，打开舱门可方便更换舱壁和舱门内壁上的护板，无需更换人员进入舱内操作，确保安全。

本方案中的驱动电机采用调速电机时，还具有更广的适用范围。如鹅卵石制砂、金矿石破碎以及水泥生产中石灰石、石膏破碎水泥烧结后球磨前的破碎等。

本发明的有益效果是，通过对锤板结构优化和布置形式的改进，有效提高了设备的能源利用率和成砂率。且设备运行平稳、噪音低。

附图说明

图1是本发明的外部结构示意图。

图2是本发明的内部结构示意图。

图3是本发明中板锤转子的结构示意图。

图4是本发明中板锤转子的锤板在转子体上圆周分布形式的结构示意图。

图5是本发明中板锤转子的上部板锤区相邻两层锤板的位置关系示意图。

图6是本发明中板锤转子的中部板锤区相邻两层锤板的位置关系示意图。

图7是本发明中板锤转子的下部板锤区相邻两层锤板的位置关系示意图。

图8是本发明中分料器的结构示意图。

图9是本发明中图8的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

参见图1、图2，一种立轴式多级板锤制砂机，包括主体设在破碎舱1内的板锤转子2，板锤转子2伸出破碎舱1舱底的部分通过皮带传动构件同时与两台驱动电机5连接，两台驱动电机5及板锤转子2的三条轴线位于同一平面内；破碎舱1设有四个圆周均布，且水平启闭的铰接式舱门1a，舱门1a高度大于或等于破碎舱1高度的50%，四个舱门1a外壁面总积大于或等于破碎舱1外壁面积的50%。板锤转子2上方的进料口内设有分料器3，破碎舱1的舱底设有出料斗4。板锤转子2包括转子体21和多个长条形锤板22，转子体21上端通过上端轴承套装有上轴承座23，上轴承座23通过十字形分布的四个辐条24与破碎舱1的舱体固定连接，转子体21下端通过下端轴承套装有下轴承座25，下轴承座25通过井字形分布的八个下辐条27与破碎舱1的舱体固定连接。锤板22按长度垂直于转子体21的轴线布置，并通过锤板座26固定连接在转子体21上，多个锤板22沿转子体21轴线分布形成多层板锤结构；如图4所示，任一层内的锤板22设有圆周均布的两个，锤板22由近端至远端相对于旋转方向向后倾斜；如图5所示，相邻层的锤板22在圆周方向上错位90°。

其中，如图3所示，转子通过锤板22形成由自上而下的上部板锤区、中部板锤区和下部板锤区共三级板锤区，任一级板锤区内的锤板22设有两层或四层；相邻两级板锤区中位于下方板锤区内的锤板22后倾角大于上方板锤区内锤板22的后倾角，如图5所示，上部板锤区内锤板22的后倾角为15°；如图6所示，所述中部板锤区内锤板22的后倾角为25°，大于上部板锤区内锤板22的后倾角10°；如图7所示；下部板锤区内锤板22的后倾角为30°，大于中部板锤区内锤板22的后倾角5°；如图7所示。另外，转子体21上最下端两层的锤板22还形成有向下扭转3～8°的下扭角。

如图8和图9所示，所述分料器3包括呈圆锥盘结构的分料本体31，分料本体31的圆锥盘轴线与所述板锤转子2轴线重合，在分料本体31的顶锥平台外周形成有环形的封闭围挡32；分料器3的分料本体31上设有十字形分布的四个卡槽31a，该四个卡槽31a分别卡合在上轴承座23的四个辐条24上。

通过试验验证，本发明制砂机，采用两个37KW变频调速电机驱动，其产能可达每小时50吨，且成砂率达80%以上；相当于现有配置功率为264KW～500KW电机制砂机的产能，大幅降低能源消耗70%以上，其经济效果显著，同时，相应降低制砂噪声，利于环保，社会效果明显。

本实施例中的，上部板锤区内锤板22的后倾角还可以是除15°以外的12～18°中的任意值；中部板锤区内锤板22的后倾角大于上部板锤区内锤板22的后倾角还可以是除10°以外的8～12°中的任意值；下部板锤区内锤板22的后倾角大于中部板锤区内锤板22的后倾角还可以是除5°以外的4～6°中的任意值；所述转子体21上最下两层的锤板22形成的下扭角还可以是除5°以外的3～8°中的任意值。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种立轴式多级板锤制砂机，包括主体设在破碎舱（1）内的板锤转子（2），板锤转子（2）伸出破碎舱（1）舱底的部分通过皮带传动构件与驱动电机（5）连接，板锤转子（2）包括转子体（21）和多个长条形锤板（22），锤板（22）按长度垂直于转子体（21）轴线的布置形式固定连接在转子体（21）上，多个锤板（22）沿转子体（21）轴线分布形成多层板锤结构，板锤转子（2）上方的进料口内设有分料器（3），破碎舱（1）的舱底设有出料斗（4），任一层内的锤板（22）设有圆周均布的两个，相邻层的锤板（22）在圆周方向上错位90°，锤板（22）由近端至远端相对于旋转方向向后倾斜，转子通过锤板（22）形成至少两级板锤区，任一级板锤区内的锤板（22）设有至少两层；相邻两级板锤区中位于下方板锤区内的锤板（22）后倾角大于上方板锤区内锤板（22）的后倾角；板锤区由自上而下的上部板锤区、中部板锤区和下部板锤区构成三级；其特征在于，所述上部板锤区内锤板（22）的后倾角12～18°；所述中部板锤区内锤板（22）的后倾角大于上部板锤区内锤板（22）的后倾角8～12°；所述下部板锤区内锤板（22）的后倾角大于中部板锤区内锤板（22）的后倾角4～6°；所述转子体（21）上最下端两层的锤板（22）还形成有向下扭转3～8°的下扭角。

2.根据权利要求1所述的立轴式多级板锤制砂机，其特征在于，所述任一级板锤区中的锤板（22）分布为偶数层。

3.根据权利要求1所述的立轴式多级板锤制砂机，其特征在于，所述转子体（21）上端通过上端轴承套装有上轴承座（23），上轴承座（23）通过十字形分布的四个辐条（24）与破碎舱（1）的舱体固定连接，转子体（21）下端通过下端轴承套装有下轴承座（25），下轴承座（25）通过井字形分布的八个下辐条（27）与破碎舱（1）的舱体固定连接。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的立轴式多级板锤制砂机，其特征在于，所述分料器（3）包括呈圆锥盘结构的分料本体（31），分料本体（31）的圆锥盘轴线与所述板锤转子（2）轴线重合，在分料本体（31）的顶锥平台外周形成有环形的封闭围挡（32）。

5.根据权利要求4所述的立轴式多级板锤制砂机，其特征在于，所述分料器（3）的分料本体（31）上设有十字形分布的四个卡槽（31a）。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的立轴式多级板锤制砂机，其特征在于，所述板锤转子（2）的伸出端同时与两台所述驱动电机（5）连接，两台驱动电机（5）及板锤转子（2）的三条轴线位于同一平面内；所述破碎舱（1）设有四个圆周均布，且水平启闭的铰接式舱门（1a），舱门（1a）高度大于或等于破碎舱（1）高度的50%，四个舱门（1a）外壁总面积大于或等于破碎舱（1）外壁面积的50%。