一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔，由多級階梯式結構的破碎腔組成；組成每級階梯結構破碎腔的兩顎板工作面對峙形成的夾角角度由上至下按級逐漸變小，呈角度階梯結構式；組成每級階梯結構破碎腔的兩顎板工作面上的齒形結構由上至下按級逐漸變小，呈齒形階梯結構式；最后一級破碎腔為狹小區(qū)間腔形結構。本發(fā)明的顯著效果在于通過對顎式破碎機破碎副機構的創(chuàng)新設計，將破碎副機構提升為具有細碎、制粉功能，不僅大幅度提高了破碎效率，減少功耗，而且簡化采礦生產(chǎn)線流程。
【專利說明】一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及破碎設備【技術領域】，更具體地說是一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔。
【背景技術】
[0002]顎式破碎機，也稱顎破，是歷史最悠久，使用最廣泛的破碎設備之一。
[0003]顎破是典型的“粗破”設備。
[0004]這里的粗破有兩個涵義:
[0005]一、顎破并非精密設備，結構簡單、制造容易(普通機床就能勝任)、使用和維修均方便，并且運行成本也很低(例如顎破的磨損是反擊破的1/3-1/5，電耗是沖擊破的1/3-1/2)，因此顎破至今一直受歡迎；
[0006]二、顎破的出料較粗，很難破細料，這與顎破的破碎腔形結構有關，通常破碎至30mm以下顆粒就很難了。
[0007]如果能用顎破破碎細料，即用“粗破級”的設備干“細碎級”的活，其經(jīng)濟效益則可大幅度提升。
[0008]現(xiàn)有技術顎破缺乏超細碎能力(本文所述超細碎是指破碎砂、粉級別的細料，下同)，其局限性在于:
[0009]一是破碎腔的角度結構不合理。呈“V”型的破碎腔在每一個循環(huán)沖程作功后，排出的是一堆三角形體積的物料。因顎破是典型的單顆粒破碎(沒有層壓破碎)，所以三角形體積的顆粒大小尺寸集中度差，出料經(jīng)篩分后的篩上物料(超過符合規(guī)格尺寸的物料)返回重破的比例高，影響破碎效率；
[0010]二是齒形結構不合理。現(xiàn)有技術顎板的齒形是一成不變的，無法適應物料隨著破碎進程顆粒尺寸逐步變小的實際情況，難以充分發(fā)揮齒形結構的“劈破、折破、擠破”的功能，達不到大顆粒物料用大齒形結構破碎、小顆粒物料用小齒形結構破碎的要求。
[0011]三是“破碎機理”不合理(缺乏“層壓破碎機理”)，顎破是典型的“單顆粒破碎”設備，它只適合粗碎，不適合細碎，破碎制粉更遙不可及。
[0012]因此，欲用顎式破碎機破細料乃至直接制粉，首先就需要從破碎腔的創(chuàng)新設計和破碎機理的提升上突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于大幅度提升顎式破碎機的破碎比，提供一種能使顎式破碎機具有制粉破碎功能的角度和齒形雙階梯結構式破碎腔。
[0014]為了達到以上目的，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔，包括對峙形成至少兩級階梯結構式破碎腔的兩顎板，兩顎板工作面上設置有齒形結構；其特征在于，
[0015]階梯結構式破碎腔的兩顎板工作面對峙形成的夾角角度由上至下按級逐漸變小，呈角度階梯結構；
[0016]階梯結構式破碎腔的兩顎板工作面上的齒形結構由上至下也按級逐漸變小，即齒高按級逐漸變低、齒寬按級逐漸變窄以及齒間距按級逐漸變小，呈齒形階梯結構。
[0017]本發(fā)明的創(chuàng)新亮點在于:改變現(xiàn)有技術采礦生產(chǎn)線制粉需通過多臺破碎設備組合完成且每臺設備均配備一個破碎腔的現(xiàn)狀，將多臺設備的破碎腔集中組成一個總破碎腔并設置于單臺破碎設備中，由單臺破碎設備采用上述特殊的破碎腔后直接將大顆粒物料一次性破碎成“粉”。
[0018]本發(fā)明顯著的、獨特的兩大結構特征是:
[0019]①角度階梯結構特征:破碎腔呈“角度階梯結構”，即組成每級角度和齒形雙階梯結構式破碎腔的兩顎板工作面對峙形成的夾角角度由上至下按級逐漸變??；
[0020]角度階梯結構效果:每級階梯結構式破碎腔的上端進料均非常充分(顆粒尺寸小于進料口、流量大于體積)，且一級套一級，大幅度提高破碎效率；
[0021]②齒形階梯結構特征:破碎腔呈“齒形階梯結構”，即組成每級角度和齒形雙階梯結構式破碎腔的兩顎板工作面上的齒形結構由上至下也按級逐漸變小，即齒高按級逐漸變低、齒寬按級逐漸變窄以及齒間距按級逐漸變?。?br> [0022]齒形階梯結構效果:適應物料在破碎腔上端進料、下端出料過程中顆粒逐漸變小的實際情況，使大顆粒物料在大齒形結構下破碎，小顆粒物料在小齒形結構下破碎，達到均勻細碎的目的。
[0023]本發(fā)明運用顎破腔型超細碎的功能機理是這樣實現(xiàn)的:
[0024]首先，根據(jù)顎式結構特征，以每一個破碎作功循環(huán)排放料的容積所對應的破碎腔下部一段腔，作為第一級破碎腔設計，并將其設計為狹長型破碎腔，該狹長型破碎腔實現(xiàn)兩大功能:1.“細碎”功能，即腔距(兩顎板間距)可任意調(diào)小，以實現(xiàn)各種細度的細碎；2.“均勻”功能，即腔距均勻。然后作第二級破碎腔設計，第二級破碎腔以配合第一級破碎腔的充足進料為目的，需滿足兩個條件，1、其容積應等于或大于狹長型副腔的容積；2、其顆粒大小應等于或小于狹長型副腔的上口尺寸。第三、第四級破碎腔設計同理。
[0025]根據(jù)顎破每一個破碎作功循環(huán)節(jié)奏產(chǎn)生的破碎量為單元，設計出“級與級相匹配兼容”的階梯式結構破碎腔，這是本發(fā)明的技術亮點。
[0026]其次，為適應物料從破碎腔上端進料到破碎腔下端出料的過程中顆粒逐漸變小的狀況，又將破碎腔設計成齒形階梯結構，即齒形結構大小從上到下按級逐漸變小，式大顆粒物料在大齒形結構下破碎，小顆粒物料則在小齒形結構下破碎，達到最高破碎效率。
[0027]然后，在創(chuàng)新設計的破碎腔結構基礎上，再配套有科學合理的“層壓破碎”機理。
[0028]上述的腔型創(chuàng)新設計對超細碎起到了重要的作用，但有局限性。因為，顎式破碎機是典型的單顆破碎機理，在破粗料時基本上腔型的緊邊尺寸就是物料的顆粒尺寸。單獨用“單顆破碎機理”的思路超細碎(制砂、制粉)是達不到的，因為要把腔型緊邊尺寸調(diào)至粉狀顆粒尺寸的話，那么:1、腔型的制造精度和安裝精度很難達到，2、在這么細微腔型下產(chǎn)量也非常之小，無實用性。
[0029]而“大緊邊、大沖程”的破碎運動能實現(xiàn)“層壓破碎機理”。所謂層壓破碎破碎就是在“大沖程”產(chǎn)生的高壓下，在腔型之間有多層顆粒物料，通過物料擠物料的方式實現(xiàn)細碎。這樣，腔型緊邊尺寸不一定是顆粒尺寸。也就是說，在“層壓破碎機理”下，較大的緊邊也能破出超細料(比如:10?20mm的腔型緊邊尺寸,就能破碎出0.15mm以下的粉料)。形成腔型高壓破碎的成因是“大沖程“，大沖程下進料量大，在大緊邊時產(chǎn)生高破碎比下的高壓破碎，表現(xiàn)為層壓破碎功能。在單顆破碎機理下，“緊邊”決定顆粒大小，“松邊”決定產(chǎn)量；在層壓破碎機理下，“大緊邊、大沖程”即決定超細的“顆?！?、又決定較高的“產(chǎn)量”。
[0030]本發(fā)明的核心技術:運用狹長型結構破碎腔設計和層壓破碎機理運用的有機結合，使原為粗碎設備的顎式破碎機具有超細碎功能，提升了顎式破碎機破碎功能。
[0031]本發(fā)明的顯著功能特征是:實現(xiàn)超常、超細碎的破碎功能。如再配套破碎機結構的改進，本發(fā)明可以實現(xiàn)單機直接破碎制砂、甚至破碎制粉。不僅大幅度提升顎式破碎機功能，而且最大限度提高破碎效率和減少功耗，同時還極大地簡化采礦生產(chǎn)線流程。
[0032]顎破是“粗”設備，而制砂、制粉是“細”活，讓“粗”設備干“細”活是一場節(jié)能降耗的綠色革命！用顎破機型實現(xiàn)制砂、制粉，是破碎機領域中的一場重大技術革命！
[0033]除了上述顯著功能特征以外，同時帶來的有益效果還有:
[0034]1.提高產(chǎn)量。如在本發(fā)明破碎腔結構設計為負角結構(指兩破碎面夾角)，則在破碎運動過程中，其顎板對物料有一個快速推進力(如果偏心軸轉(zhuǎn)向設置為與物流方向一致)。這將大幅度提高顎破產(chǎn)量。
[0035]因為，現(xiàn)有技術顎破的破碎速度是自然的自由落體速度，是一個極限值，本發(fā)明突破了這一極限值。
[0036]2.提高破碎比。如將本發(fā)明破碎腔中階梯式的結構設計為分段越級結構，那么可大幅度提高破碎機的破碎比，提高破碎機的破碎性能。
[0037]3.降低磨耗。本發(fā)明運用先進的層壓破碎機理，即有相當部分的物料是“料打料”，因此磨耗大為降低。
[0038]作為優(yōu)選，階梯結構式破碎腔中位于下端最后一級破碎腔的兩顎板工作面呈狹長型結構，該處兩顎板工作面長度為110?550mm，其對峙形成的角度范圍在_8度?+8度內(nèi)。
[0039]狹長型破碎腔是本發(fā)明的核心技術亮點，有五大特征:
[0040]1、形狀特征。狹長型破碎腔的橫向截面長度較長，寬度較狹窄，即口子扁長；縱向(破碎方向)深度較深；長度L的確定:按自由落體公式h = l/2*g*t2計算，現(xiàn)有技術顎破的轉(zhuǎn)速在180?330轉(zhuǎn)/分，計算出長度L在110?550毫米之間；
[0041]2、角度特征。狹長型破碎腔以緊邊狀態(tài)為標準，其角度為_5?+5度，選取負角度時有利于排料通暢，選取正角度時有利于層壓破碎，選取零角度時則所排物料最均勻；
[0042]3、體積特征。狹長型破碎腔的體積大小是破碎機每一次工作循環(huán)的排料量，腔型緊邊尺寸取排料顆粒尺寸的I?3倍。
[0043]4、運動特征。狹長型破碎腔有“大緊邊、大沖程”的運動特征；
[0044]5、功能特征。狹長型破碎腔具有“層壓破碎”機理，出料超細。
[0045]本發(fā)明的顎破腔型制砂制粉的功能機理是這樣形成的:
[0046]1、在破碎腔最下端設計成“狹長型破碎腔”，使破碎腔每一個工作循環(huán)所排放出的物料粒度控制在所需尺寸范圍內(nèi)，實現(xiàn)勻碎；
[0047]2、每級破碎腔的上端保證進料充分(即顆粒尺寸小于進料口、流量大于體積)，且一級套一級，形成角度階梯結構，從而提高狹長型破碎腔工作效率；
[0048]3、為適應物料從破碎腔上端進料至下端出料的過程中顆粒逐漸變小的狀況，將破碎腔設計成齒形階梯結構，即齒形結構大小從上到下按級逐漸變小，使大顆粒物料在大齒形結構下破碎，小顆粒物料在小齒形結構下破碎，達到均勻細碎的目的；
[0049]4、輔以“大緊邊、大沖程”的破碎運動實現(xiàn)“層壓破碎”。顎式破碎機是典型的單顆破碎機理，在破粗料時基本上腔型的緊邊尺寸就是物料的顆粒尺寸。單獨用“單顆破碎機理”的思路超細碎(制砂、制粉)是實現(xiàn)不了的，因為腔型緊邊尺寸調(diào)到粉狀顆粒尺寸的話，那么:1、腔型的制造精度和安裝精度就很難達到，2、這么細微腔型下產(chǎn)量也非常之小，幾乎無頭用性。
[0050]而“大緊邊、大沖程”的破碎運動實現(xiàn)“層壓破碎機理”，所謂層壓破碎破碎就是在“大沖程”產(chǎn)生的高壓下，在腔型之間有多層顆粒物料，通過物料擠物料的方式實現(xiàn)細碎。這樣，腔型緊邊尺寸不一定是顆粒尺寸。也就是說，在“層壓破碎機理”下，較大的緊邊也能破出超細料(比如:10?20mm的腔型緊邊尺寸,就能破碎出0.15mm以下的粉料)。形成腔型高壓破碎的成因是“大沖程”，大沖程下進料量大，在大緊邊時產(chǎn)生高破碎比下的高壓破碎，表現(xiàn)為層壓破碎機理。在單顆破碎機理下，“緊邊”決定顆粒大小，“松邊”決定產(chǎn)量；在層壓破碎機理下，“大緊邊、大沖程”即決定超細的顆粒、又決定較高的產(chǎn)量。
[0051]而“大緊邊、大沖程”的破碎運動則能實現(xiàn)“層壓破碎”機理，所謂“層壓破碎”就是在破碎過程中腔型之間有多層顆粒物料，通過物料擠壓物料的方式實現(xiàn)細碎。這樣，腔型緊邊尺寸就不一定是顆粒尺寸，較大的緊邊也能破出超細料(比如:10?20mm的腔型緊邊尺寸，能破碎出0.15mm以下的粉料)。
[0052]總而言之，顎破機型要實現(xiàn)超細碎功能，由三大“要素”集成而成:“腔型+機型+機理”。
[0053]1.“狹長型結構”、“階梯式結構”破碎腔的創(chuàng)新設計是基礎；
[0054]2.“雙曲柄搖桿機構破碎機”及“復合曲柄搖桿機構破碎機”是充要條件；
[0055]3.“層壓破碎機理”是核心。
[0056]作為優(yōu)選，形成狹長型結構的兩個顎板的工作面中至少一塊為平面光板結構。
[0057]平面光板結構的設計原理:當顆粒為砂、粉的級別時，齒形結構已失去破碎意義，可用平板代之，用平板結構的優(yōu)越性在于排放物料更充分，因為沒有齒距占用腔型空間。
[0058]平面光板結構就是齒高、齒寬和齒間距均為零時的極限狀態(tài),它相對于齒形結構是落后的、淘汰的結構，但在這里卻呈現(xiàn)出極大的優(yōu)勢。因為在多級階梯破碎腔的最后一級腔中，它的破碎對象已經(jīng)是細小料，破碎任務是細料再均勻超細碎，已從“破”升格為“磨”，磨則能更好地超細碎(制砂、制粉)。
[0059]在狹長型結構腔中，平面光板結構顎板具有以下優(yōu)越性:
[0060]①相對于細料級別而言，不再需要“劈碎、折碎、擠碎”等需齒形結構來完成的作用，所以齒形結構已經(jīng)失去作用，平面光板結構的缺點已不存在；
[0061]②破碎細料對腔型精度很敏感，平面結構比齒形結構的接觸面精度更高；
[0062]③同樣行程的齒形結構和平面光板結構，前者顆粒大小不一，后者咬合狀態(tài)更佳，細料顆粒更加均勻。
[0063]在破碎腔的下端(狹長型結構腔中)設計一段平面光板結構，是本發(fā)明中的又一技術亮點。
[0064]作為優(yōu)選，階梯結構式破碎腔為二級、三級或者四級階梯結構。[0065]多級破碎腔是本發(fā)明的亮點，所需級數(shù)與機型大小有關，小機型級數(shù)可少，大機型級數(shù)應多。
[0066]作為優(yōu)選，階梯結構式破碎腔的兩顎板分別為整體壓鑄成型或為分體拼接成型。
[0067]整體結構的優(yōu)越性在于設備結構簡單、更換方便；分體結構則材料利用率高，只需更換磨損至極限的一小塊即可。
[0068]作為優(yōu)選，階梯結構式破碎腔中每級破碎腔形狀呈左右對稱式上大下小的梯形結構或左右非對稱式上大下小的梯形結構或左右對稱式的矩形結構或左右非對稱式的矩形結構。
[0069]多級梯形結構破碎腔適合破碎硬度較高物料，多級矩形折線結構破碎腔適合破碎所需破碎比較大、硬度較低的物料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0070]圖1為本發(fā)明的一種結構示意圖；
[0071]圖2為本發(fā)明的另一種結構示意圖；
[0072]圖3為圖1中A-A的結構剖視圖；
[0073]圖4為圖1中B-B的結構剖視圖；
[0074]圖5為圖1中C-C的結構剖視圖；
[0075]圖6為圖1中D-D的結構剖視圖。
[0076]圖中:1-顎板，2-齒形結構，3-階梯結構式破碎腔。
【具體實施方式】
[0077]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0078]實施例1:如圖1、圖3、圖4、圖5和圖6所示，一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔，包括對峙形成四級階梯結構式破碎腔的兩顎板1，兩顎板工作面上設置有齒形結構2 ；階梯結構式破碎腔3的兩顎板工作面對峙形成的夾角角度由上至下按級逐漸變小，呈角度階梯結構；階梯結構式破碎腔3的兩顎板工作面上的齒形結構2由上至下也按級逐漸變小，即齒高按級逐漸變低、齒寬按級逐漸變窄以及齒間距按級逐漸變小，呈齒形階梯結構。
[0079]階梯結構式破碎腔3中位于下端最后一級破碎腔的兩顎板工作面呈狹長型結構，該處兩顎板I工作面對峙形成的角度范圍在+8度；該處兩顎板工作面長度為110mm。形成狹長型結構的兩個顎板I的工作面均為平面光板結構。
[0080]階梯結構式破碎腔3為三級階梯結構。階梯結構式破碎腔3的兩顎板分別為整體壓鑄成型。
[0081]階梯結構式破碎腔3中每級破碎腔形狀呈左右對稱式上大下小的梯形結構。
[0082]實施例2:如圖2所示，階梯結構式破碎腔3中位于下端最后一級破碎腔的兩顎板I工作面呈狹長型結構，該處兩顎板I工作面對峙形成的角度范圍在+3度；該處兩顎板工作面長度為550mm。形成狹長型結構的兩個顎板I的工作面中一塊為平面光板結構。
[0083]階梯結構式破碎腔3為四級階梯結構。階梯結構式破碎腔3的兩顎板為分體拼接成型。
[0084]階梯結構式破碎腔中每級破碎腔形狀呈呈左右非對稱式上大下小的梯形結構。[0085]其余同實施例1。
[0086]實施例3:階梯結構式破碎腔3中位于下端最后一級破碎腔的兩顎板I工作面呈狹長型結構，該處兩顎板工作面長度為300mm，。
[0087]階梯結構式破碎腔為兩級。階梯結構式破碎腔中每級破碎腔形狀呈左右對稱式的矩形結構。
[0088]其余同實施例1。
[0089]實施例4:階梯結構式破碎腔中每級破碎腔形狀呈左右非對稱式的矩形結構。
[0090]其余同實施例2。
[0091]以上所述之實施例僅為本發(fā)明之較佳實施例，并非以此限制本發(fā)明的實施范圍，故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔，包括對峙形成至少兩級階梯結構式破碎腔的兩顎板，兩顎板工作面上設置有齒形結構；其特征在于， 階梯結構式破碎腔的兩顎板工作面對峙形成的夾角角度由上至下按級逐漸變小，呈角度階梯結構； 階梯結構式破碎腔的兩顎板工作面上的齒形結構由上至下也按級逐漸變小，即齒高按級逐漸變低、齒寬按級逐漸變窄以及齒間距按級逐漸變小，呈齒形階梯結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔，其特征在于，階梯結構式破碎腔中位于下端最后一級破碎腔的兩顎板工作面呈狹長型結構，該處兩顎板工作面長度為110?550mm，其對峙形成的角度范圍在_8度?+8度內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔，其特征在于，形成狹長型結構的兩個顎板的工作面中至少一塊為平面光板結構。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔，其特征在于，階梯結構式破碎腔為兩級、三級或者四級階梯結構。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔，其特征在于，階梯結構式破碎腔的兩顎板分別為整體壓鑄成型或者為分體拼接成型。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5所述的一種角度和齒形雙階梯結構式破碎腔，其特征在于，階梯結構式破碎腔中每級破碎腔形狀呈左右對稱式上大下小的梯形結構或呈左右非對稱式上大下小的梯形結構；或者呈左右對稱式的矩形結構或呈左右非對稱式的矩形結構。
【文檔編號】B02C1/02GK103567004SQ201210274260
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月28日 優(yōu)先權日:2012年7月28日
【發(fā)明者】朱興良 申請人:朱興良