本發(fā)明屬于礦物破碎生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實現(xiàn)層狀礦物按層解離的破碎方法及其設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)破碎方法對層狀礦物的施力方向沒有選擇性，造成層礦礦物破碎過程中大片層狀結(jié)構(gòu)破壞，即大的片狀礦物被破碎為細小的片狀，過粉碎導(dǎo)致礦物經(jīng)濟價值下降，選礦成本增加。

如附圖1和圖2所示，其分別為常規(guī)的顎式破碎機機構(gòu)運動簡圖和礦物在該顎式破碎機的受力示意圖，原動件曲柄帶動連桿，驅(qū)動搖桿對礦物進行擠壓破碎，礦物所受的力的方向取決于礦物落入顎式破碎機腔體中與動顎的接觸點位置，對于層狀礦物而言，其所受到的力的方向具有不確定性，即由平行于層狀方向到垂直于層狀方向的任意方向都有可能，礦物有可能沿層狀解離，也可能層狀結(jié)構(gòu)被直接壓碎，因此礦物的過粉碎會比較嚴重。其礦物在雙側(cè)相對擠壓力的作用下產(chǎn)生變形碎裂，對于層狀礦物而言，這種力的作用方式容易使礦物層狀面產(chǎn)生擠壓彎曲變形，最終使礦物層狀面折斷而破壞礦物的自然層狀解理結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生過粉碎。

如附圖3和圖4所示，其分別為目前應(yīng)用的一種剝片機結(jié)構(gòu)簡圖和剪切破碎過程中礦物受力的示意圖，其旋轉(zhuǎn)的軸上帶有剪切葉片，軸旋轉(zhuǎn)過程中葉片對礦物形成剪切切割作用，但是由于礦物是自然堆放，產(chǎn)生的切割作用不是按層狀解理面進行，因此其對礦物的破碎作用一般是切碎、砸碎，而不是按照層礦礦物層狀解理面選擇性地進行，難以達到理想的破碎效果。礦物在高速旋轉(zhuǎn)的剝片機葉片產(chǎn)生的巨大剪切力作用下被直接剪斷，對于層礦礦物，如果施力方向垂直于層礦礦物自然解理面，則礦物片狀的形態(tài)直接被打碎，產(chǎn)生過粉碎。

因此，金屬礦石一般硬度較大，在破碎過程中必須對礦石施加足夠大的慣性沖擊力，才能使其破碎；而云母等呈層狀解理的非金屬礦物，一般硬度較低，在巨大的慣性沖擊力作用下，礦物的片狀形態(tài)破壞極為嚴重，因此上述兩種常規(guī)的破碎技術(shù)都會使層狀礦物產(chǎn)生嚴重過粉碎。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述存在的問題和不足，提供一種實現(xiàn)層狀礦物按層解離的破碎方法及其設(shè)備，其能夠使得層狀礦物的大片狀形態(tài)得到有效的分離和保護，從而達到增加礦物附加值，降低選礦成本的目的。

為達到上述目的，所采取的技術(shù)方案是：

一種實現(xiàn)層狀礦物按層解離的破碎方法，將層狀礦物放置在水平臺面上，并對層狀礦物施加作用力F，作用力F的作用方向與水平臺面的法線夾角為θ，則滿足f×F×sinθ＞F×cosθ，從而使得所述層狀礦物與水平臺面之間不發(fā)生滑動摩擦；此時，層狀礦物逐層傳遞沿層方向的剪切力，逐步增大對層狀礦物施加的作用力F，當作用于層狀礦物中層間的剪切力大于層狀礦物中層間的結(jié)合力時，層狀礦物發(fā)生錯位移動，層狀礦物的層狀解理被破壞，實現(xiàn)層狀礦物的按層剝離；其中，f為層狀礦物與水平臺面之間的摩擦系數(shù)。

進一步的，當作用力F在逐步增大的過程中，所述層狀礦物在作用力F的碾壓作用下發(fā)生翻轉(zhuǎn)，使得層狀礦物的層狀解理面逐漸趨于與水平臺面平行。

一種層狀礦物剝片機，包括支撐臺板、樞接設(shè)置在支撐臺板上的轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的剝片動力組件和設(shè)置在支撐臺板上部的轉(zhuǎn)軸上的剝片楔體組件，所述剝片楔體組件包括呈圓周布設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的多個楔塊，相鄰兩楔塊之間形成給料通道，所述楔塊與支撐臺板之間形成間隔為L的剝離區(qū)間，則L為允許剝離通過的礦物層的最大厚度值；沿轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向，在各楔塊的前側(cè)端設(shè)置有工作楔面，工作楔面與支撐臺板之間的夾角為θ；當層狀礦物流放至工作楔面與支撐臺板之間時，工作楔面作用于層狀礦物上的作用力F，則f×F×sinθ＞F×cosθ，其中，f為層狀礦物與支撐臺板之間的摩擦系數(shù)。

進一步的，所述層狀礦物剝片機還包括有柱狀殼體，所述柱狀殼體內(nèi)間隔固定設(shè)置有多個支撐臺板，所述轉(zhuǎn)軸上間隔布設(shè)有多組剝片楔體組件，多組剝片楔體組件與多個支撐臺板一一對應(yīng)設(shè)置，所述支撐臺板與對應(yīng)的剝片楔體組件之間形成一組剝片單元，相鄰兩剝片單元之間設(shè)置有落料機構(gòu)；所述柱狀殼體的頂部設(shè)置有進料口，柱狀殼體底部設(shè)置有排礦口。

進一步的，所述落料機構(gòu)為開設(shè)在位于兩剝片單元之間的支撐臺板上的落料孔，或所述落料機構(gòu)為設(shè)置在柱狀殼體外側(cè)的多個落料通道，落料通道的上端與位于上部的剝片單元的剝離區(qū)間相對應(yīng)，落料通道的下端與位于下部的剝片單元的給料通道相對應(yīng)。

進一步的，所述排礦口為設(shè)置在位于最下側(cè)的剝片單元中支撐臺板上的排礦口，或所述排礦口為開設(shè)在與最下側(cè)的剝片單元對應(yīng)的柱狀殼體上的排礦口。

進一步的，所述轉(zhuǎn)軸上布設(shè)有三組剝片單元，在三組剝離單元中，剝離區(qū)間的間隔L自上之下逐漸縮小。

進一步的，單組剝片楔體組件包括三個呈圓周均布設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上的楔塊，所述剝片動力組件包括驅(qū)動電機、分別設(shè)置在驅(qū)動電機和轉(zhuǎn)軸上的主動皮帶輪和從動皮帶輪。

一種層狀礦物剪切破碎機，包括左右對應(yīng)設(shè)置的定顎板和動顎板、設(shè)置在定顎板和動顎板的前后兩側(cè)的破碎護板、以及驅(qū)動動顎板往復(fù)動作的破碎動力組件，所述動顎板上部與破碎護板之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動滑動銷組件，所述轉(zhuǎn)動滑動銷組件包括固定設(shè)置在破碎護板上的滑動銷、樞接設(shè)置在動顎板上的轉(zhuǎn)動銷、和開設(shè)在轉(zhuǎn)動銷中部的條形滑動槽，所述滑動銷匹配滑動卡設(shè)在所述滑動槽內(nèi)，所述滑動銷為長條形且呈傾斜布置，滑動銷與定顎板的夾角為θ；當層狀礦物流放至定顎板與動顎板之間時，動顎板作用于層狀礦物上的作用力為F，則f×F×sinθ＞F×cosθ，其中，f為層狀礦物與定顎板之間的摩擦系數(shù)。

進一步的，所述破碎動力組件包括飛輪、曲軸和設(shè)置在曲軸上的主連桿，所述主連桿下端與動顎板下端之間樞接設(shè)置有前驅(qū)動連板，主連桿下端還設(shè)置有后驅(qū)動連板，后驅(qū)動連板與破碎機的基座樞接，所述前驅(qū)動連板和后驅(qū)動連板左右對應(yīng)設(shè)置在主連桿下端的兩側(cè)。

進一步的，所述后驅(qū)動連板與基座之間設(shè)置有間隙調(diào)整組件，間隙調(diào)整組件包括設(shè)置在基座上的調(diào)整塊、樞接設(shè)置在后驅(qū)動連板上的連接塊和設(shè)置在調(diào)整塊與基座之間的調(diào)整螺栓，所述調(diào)整塊上設(shè)置有調(diào)節(jié)斜面，所述連接塊匹配對接設(shè)置在調(diào)節(jié)斜面上，所述動顎板下端樞接設(shè)置有拉桿，拉桿穿過所述基座，且在拉桿的外端部與基座之間壓設(shè)緩沖彈簧。

采用上述技術(shù)方案，所取得的有益效果是：

本發(fā)明的破碎方法，利用機械自鎖的原理，對礦物施加傾斜的作用力，保障礦物自身固定的前提下，沿礦物自然層狀解理面施加逐漸增強的剪切力，使得礦物層間產(chǎn)生剪切移動，層狀礦物的大片狀形態(tài)得到保護，從而達到增加礦物附加值，降低選礦成本的目的。

本發(fā)明的剝片機和破碎機整機結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能夠根據(jù)本申請的破碎方法，利用機械自鎖原理，對層狀礦物的解理面施加足夠大的剪切力，使得層狀礦物能夠逐層進行剝離，按照設(shè)定的厚度進行有效的分離，避免了傳統(tǒng)的剝片機的過粉碎的問題。

附圖說明

圖1為常規(guī)的顎式破碎機機構(gòu)運動簡圖。

圖2為圖1中的顎式破碎機中礦物的受力結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為常規(guī)的剝片機結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3的剝片機中的剪切破碎過程中礦物受力的示意圖。

圖5為本發(fā)明實現(xiàn)層狀礦物按層解離的破碎方法中礦物受力結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖6為本發(fā)明實現(xiàn)層狀礦物按層解離的破碎方法中礦物受力結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖7為本發(fā)明實現(xiàn)層狀礦物按層解離的破碎方法中礦物受力結(jié)構(gòu)示意圖之三。

圖8為本發(fā)明層狀礦物剝片機的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為轉(zhuǎn)軸與剝片楔體組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為剝片楔體組件與支撐臺板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為圖10的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為楔塊與支撐臺板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為層狀礦物剪切破碎機的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中序號：10為層狀礦物、20為層狀礦物剝片機、210為支撐臺板、220為轉(zhuǎn)軸、230為剝片楔體組件、231為楔塊、232為給料通道、233為剝離區(qū)間、234為工作楔面、240為剝片動力組件、241為驅(qū)動電機、242為主動皮帶輪、243為從動皮帶輪、250為落料孔、260為柱狀殼體、270為進料口、280為排礦口、30為層狀礦物剪切破碎機、310為定顎板、320為動顎板、330為破碎護板、340為轉(zhuǎn)動滑動銷組件、341為滑動銷、342為轉(zhuǎn)動銷、343為滑動槽、350為破碎動力組件、351為飛輪、352為曲軸、353為主連桿、354為前驅(qū)動連板、355為后驅(qū)動連板、360為間隙調(diào)整組件、361為調(diào)節(jié)塊、362為連接塊、363為調(diào)整螺栓、370為拉桿、380為基座、390為壓縮彈簧。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細說明。

實施例一：本發(fā)明一種實現(xiàn)層狀礦物按層解離的破碎方法，將層狀礦物10放置在水平臺面上，并對層狀礦物10施加作用力F，作用力F的作用方向與水平臺面的法線夾角為θ，則滿足f×F×sinθ＞F×cosθ，從而使得所述層狀礦物與水平臺面之間不發(fā)生滑動摩擦；此時，層狀礦物10逐層傳遞沿層方向的剪切力，逐步增大對層狀礦物施加的作用力F，當作用于層狀礦物中層間的剪切力大于層狀礦物中層間的結(jié)合力時，層狀礦物發(fā)生錯位移動，層狀礦物的層狀解理被破壞，實現(xiàn)層狀礦物的按層剝離；其中，f為層狀礦物與水平臺面之間的摩擦系數(shù)。

如圖5-圖7所示，層狀礦物在受力初期處于隨機狀態(tài)，層狀礦物與水平臺面的位置關(guān)系可簡單概括為圖示三種型式，即層面與水平臺面平行或者傾斜一定角度。施力效果表現(xiàn)為對層狀礦物的碾壓，而不是剛性的擊打破碎，因此層狀礦物經(jīng)碾壓經(jīng)翻轉(zhuǎn)后，層狀解理面會逐漸與水平面平行，礦物與水平面的位置關(guān)系逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦綀D5中第一種型式，即當作用力F在逐步增大的過程中，層狀礦物在作用力F的碾壓作用下發(fā)生翻轉(zhuǎn)，使得層狀礦物的層狀解理面逐漸趨于與水平臺面平行。

實施例二：本發(fā)明一種層狀礦物剝片機，包括支撐臺板210、樞接設(shè)置在支撐臺板210上的轉(zhuǎn)軸220、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的剝片動力組件240和設(shè)置在支撐臺板210上部的轉(zhuǎn)軸上的剝片楔體組件230，所述剝片楔體組件230包括呈圓周布設(shè)在轉(zhuǎn)軸220上的多個楔塊231，相鄰兩楔塊231之間形成給料通道232，所述楔塊231與支撐臺板210之間形成間隔為L的剝離區(qū)間233，則L為允許剝離通過的礦物層的最大厚度值；沿轉(zhuǎn)軸220的旋轉(zhuǎn)方向，在各楔塊231的前側(cè)端設(shè)置有工作楔面234，工作楔面234與支撐臺板210之間的夾角為θ；當層狀礦物10流放至工作楔面234與支撐臺板210之間時，工作楔面234作用于層狀礦物10上的作用力F，則f×F×sinθ＞F×cosθ，其中，f為層狀礦物10與支撐臺板210之間的摩擦系數(shù)，為了便于層狀礦物剝離后卸料流出，沿轉(zhuǎn)軸220的旋轉(zhuǎn)方向，將工作楔面234的外端略向后傾斜設(shè)置，從而對剝離后的礦物有向外推送的作用力。

進一步為了使得整個設(shè)備更加完善，在實際的生產(chǎn)過程中，方便進出料，并且能夠逐層實現(xiàn)分層剝離，則本申請中的層狀礦物剝片機20還包括有柱狀殼體260，柱狀殼體260內(nèi)間隔固定設(shè)置有多個支撐臺板210，所述轉(zhuǎn)軸220上間隔布設(shè)有多組剝片楔體組件230，多組剝片楔體組件230與多個支撐臺板210一一對應(yīng)設(shè)置，支撐臺板210與對應(yīng)的剝片楔體組件230之間形成一組剝片單元，相鄰兩剝片單元之間設(shè)置有落料機構(gòu)；柱狀殼體260的頂部設(shè)置有進料口270，柱狀殼體260底部設(shè)置有排礦口280，其中轉(zhuǎn)軸220上布設(shè)有三組剝片單元，在三組剝離單元中，剝離區(qū)間233的間隔L自上之下逐漸縮小，實現(xiàn)層狀礦物的逐層剝離；單組剝片楔體組件包括三個呈圓周均布設(shè)置在轉(zhuǎn)軸220上的楔塊231，所述剝片動力組件包括驅(qū)動電機241、分別設(shè)置在驅(qū)動電機241和轉(zhuǎn)軸220上的主動皮帶輪242和從動皮帶輪243。

在本實施例中，落料機構(gòu)為開設(shè)在位于兩剝片單元之間的支撐臺板210上的落料孔250，同時其落料機構(gòu)還可以為設(shè)置在柱狀殼體外側(cè)的多個落料通道，落料通道的上端與位于上部的剝片單元的剝離區(qū)間相對應(yīng)，落料通道的下端與位于下部的剝片單元的給料通道相對應(yīng)，排礦口280為設(shè)置在位于最下側(cè)的剝片單元中支撐臺板210上的排礦口280，或所述排礦口280為開設(shè)在與最下側(cè)的剝片單元對應(yīng)的柱狀殼體210上的排礦口。

實施例三：本發(fā)明一種層狀礦物剪切破碎機，包括左右對應(yīng)設(shè)置的定顎板310和動顎板320、設(shè)置在定顎板310和動顎板320的前后兩側(cè)的破碎護板330、以及驅(qū)動動顎板往復(fù)動作的破碎動力組件350，所述動顎板320上部與破碎護板330之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動滑動銷組件340，所述轉(zhuǎn)動滑動銷組件340包括固定設(shè)置在破碎護板330上的滑動銷341、樞接設(shè)置在動顎板320上的轉(zhuǎn)動銷342、和開設(shè)在轉(zhuǎn)動銷342中部的條形滑動槽343，所述滑動銷341匹配滑動卡設(shè)在所述滑動槽343內(nèi)，滑動銷341為長條形且呈傾斜布置，滑動銷341與定顎板310的夾角為θ；當層狀礦物10流放至定顎板310與動顎板320之間時，動顎板320作用于層狀礦物10上的作用力為F，則f×F×sinθ＞F×cosθ，其中，f為層狀礦物與定顎板之間的摩擦系數(shù)，在破碎過程中，礦物落入動顎板和定顎板之間，在曲軸的作用下，動顎板做往復(fù)運動，在破碎剝離過程中，動顎板向定顎板方向運動，并夾緊層狀礦物，動顎板作用于層狀礦物上的作用力不斷增大，滑動銷在滑動槽內(nèi)發(fā)生滑動，從而提供定向的作用力，促使動顎板所施加的作用力的方向與層狀礦物的解離層方向相一致，實現(xiàn)大片狀的解離。

本實施例中破碎動力組件350包括飛輪351、曲軸352和設(shè)置在曲軸352上的主連桿353，所述主連桿353下端與動顎板320下端之間樞接設(shè)置有前驅(qū)動連板354，主連桿353下端還設(shè)置有后驅(qū)動連板355，后驅(qū)動連板355與層狀礦物剪切破碎機30的基座380樞接，所述前驅(qū)動連板354和后驅(qū)動連板355左右對應(yīng)設(shè)置在主連桿353下端的兩側(cè)。

進一步的，在后驅(qū)動連板355與基座380之間設(shè)置有間隙調(diào)整組件360，間隙調(diào)整組件360包括設(shè)置在基座上的調(diào)整塊361、樞接設(shè)置在后驅(qū)動連板355上的連接塊362和設(shè)置在調(diào)整塊361與基座380之間的調(diào)整螺栓363，在調(diào)整塊361上設(shè)置有調(diào)節(jié)斜面，連接塊362匹配對接設(shè)置在調(diào)節(jié)斜面上，所述動顎板320下端樞接設(shè)置有拉桿370，拉桿370穿過所述基座380，且在拉桿370的外端部與基座380之間壓設(shè)緩沖彈簧390。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。