專利名稱：立式多級同軸沖擊粉碎分選機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種立式多級同軸沖擊粉碎分選機，尤其是一種應用于含水份大 的渣漿物料粉碎分選，以及對密度小、中小硬度，粉碎后具有流動性的干性固體物料的粉碎 分選。
背景技術：
在生產中，人們發明了各種各樣的粉碎機，對物料進行粉碎，他們都存在著能耗 大，易損件多等各自的缺點，特別在現代農副產品加工業，常用的飛錘式粉碎機和銼磨式粉 碎機能耗大產量低，易損件多且損耗大，它們都是利用繞軸高速圓周運行的錘 片或者銼刀， 直接對弧形篩網組成的粉碎區內的物料進行擊打、切削、銼磨來完成粉碎，合格產品通過篩 網孔排出。實際生產中，由于篩網孔小，容易堵塞，大量合格粉碎料滯留粉碎區內，阻礙飛錘 工作，對于濕性物料，為方便合格物料順利流出篩網孔，還需要配水稀釋，大小物料與水混 合，大量滯留在粉碎區內，使飛錘做很多無用功，粉碎效果不好，產量低，并造成很大的能源 浪費和機械配件損耗。現行的PL沖擊式制砂機是一種節能節材的高效破碎機，其粗磨領域應用也廣泛， 但是其成品率最高才達到90%，成粉時，參雜有很多不合格粒料，對于粒度率要求高的谷 物，塑料等物料粉碎作業，其很難勝任，而且PL沖擊式制砂機的破碎物料水分含量不得大 于20 %，其也難以勝任含水量大于50 %的渣漿物料粉碎，再者，其渦動粉碎室是敞開與入 料口貫通，從轉子噴出的強大氣流很容易就從進料口跑掉，得不到很好的利用，造成能量損 失。專利號為94211621. 6的多層轉子沖擊式破碎機，其等效于兩臺PL沖擊式破碎機 的重疊，采用共同動力驅動，其成品率高于單層PL沖擊式破碎機，粒度也小于后者，但其同 樣存在成品中參雜過多不合格粒料，且不適應于水分含量超過20%破碎物料的粉碎作業等 不足。
實用新型內容針對現有設備的缺點，結合PL沖擊式破碎中的料擊鐵、料擊料等先進技術，本實 用新型提供一種立式多級同軸沖擊粉碎分選機，可以對物料自上而下單級粉碎分選，多級 流程式粉碎，無須篩網，成品率高，快速高效節能的粉碎分選。本實用新型所采取的技術方案是本實用新型通過下述部分，形成立式多級同軸沖擊粉碎分選機。由電機15和帶傳 動機構12組成動力系統，驅動安裝在支架13上的立式主軸5，沿立式主軸5自上而下安裝 有一個或多個沖擊粉碎分選機構，多個沖擊粉碎分選機構中相鄰兩個沖擊粉碎分選機構首 尾閉路連接；該沖擊粉碎分選機構的渦動粉碎腔是一個頂部密封、底部開口的半封閉環形 空間，在該渦動粉碎腔的小直徑周面17上同一水平圓周，均布有多個連通渦動粉碎腔與料 斗24內空間的脈沖排氣孔18，在該渦動粉碎腔內，有一個與轉子3噴射口正對應的直徑分布為上大下小倒置圓錐形的反擊圓錐曲面25，在渦動粉碎腔的大直徑周面上，分布許多有自反擊圓錐曲面25小直徑端延伸到環形頂板20，且與物料圓周運動方向成銳角的磨料齒 26，在該渦動粉碎腔內的環形頂板20內側凸出一個卸料凸緣19。所述的沖擊粉碎分選機構由粉碎室4、處于破碎室4中央的轉子3和處于破碎室4 底部的環形平臺7組成。所述沖擊粉碎分選機構的粉碎室4，以一個底部有開口碗狀外殼16的頂部與置其 圍成空間中央的漏斗形料斗24通過環形頂板20連接，圍成一個環形渦動粉碎腔，在外殼16 的內壁面中下部形成一個直徑分布為上大下小倒置圓錐形的反擊圓錐曲面25，在外殼16 內壁面上均布有許多自反擊圓錐曲面25的底部延伸到環形頂板20，且具有相同曲率和傾 斜角度的曲線條狀的磨料齒26，在料斗24的中下部擋料板21和隔板22之間的圓筒體上均 布有多個脈沖排氣孔18，與環形頂板20連接的料斗24 —段圓筒體構成渦動粉碎腔的卸料 凸緣19。所述的沖擊粉碎分選機構的轉子3為一圓柱體，其空腔內，與圓柱體等高的軸轂 30底部凸出一個分料錐29，從位于轉子3的中央環形進料口 31與分料錐29之間的環形空 間向外放射出多個均布的物料通道28。本實用新型通過在立式主軸上閉路串聯多級結構相似的沖擊粉碎分選機構，對粉 碎物自上而下進行單級粉碎分選，多級流程式粉碎，實現沖擊粉碎，渦動粉碎，離心分選，離 心篩選出料等粉碎分選工作。本實用新型設備結構簡單，零配件少，無須篩網，產量大，能耗低，適應性廣。根據 不同物料的特征和粉碎粒度要求，可以通過改變粉碎室內部小部分結構，增減機構級數和 主軸轉速即可，方便實用。本實用新型應用于含水份大的渣漿物料(比如薯類淀粉酒精、玉米淀粉酒精加工 業的渣漿物料、果類加工業的瓜果渣漿等)粉碎分選，以及對密度小、中小硬度，粉碎后具 有流動性的干性固體物料(比如薯類干片、谷物、塑料和水泥熟料等固體粒料)的粉碎分 選。
圖1是本實用新型設備的主視圖；圖2是圖1俯視圖；圖3是粉碎室的主視圖；圖4是圖3的局部視圖；圖5是轉子的主視圖；圖6是粉碎機構的主視圖；圖7是圖6的剖視圖； 圖8是粉碎機構聯合工作圖；圖9是圖8的剖視圖。
具體實施方式
下面結合圖1-圖7對本實用新型進行具體描述[0024]如圖1和圖2，該立式多級同軸沖擊粉碎分選機由安裝在電機座14上的電機15 和帶傳動機構12組成動力系統，驅動通過軸承組件2安裝在支架13上的立式主軸5，沿立 式主軸5自上而下安裝有一個或多個沖擊粉碎分選機構，多個粉碎分選機構中相鄰兩個粉 碎分選機構首尾緊密連接，上一級粉碎分選機構的出料口就是下一級粉碎分選機構的進料 口，第一級粉碎分選機構進料口就是整臺設備的進料口 11，最后一級粉碎分選機構出料口 與底座1的料槽相對應，多個粉碎分選機構通過立式主軸5和各自的粉碎室4彼此首尾閉 路連接，最后一級粉碎分選機構的粉碎室4與底座1連接。如圖6和圖7，沖擊粉碎分選機構由立式主軸5、轉子3、破碎室4和環形平臺7組 成的，安裝在立式主軸5上的圓柱體轉子3，整體置于粉碎室4的錐形臺體空間27內，其位 于轂30周邊的進料口 31與粉碎室4的料斗24的下料口 23對應，轉子3的空腔內從處中 央的進料口 31和分料錐29之間的環形空間向外放射出多個均布的物料通道28，物料通道 28的噴射口對應著粉碎室4大直徑內周面的直徑分布為上大下小的反擊圓錐曲面25，在反 擊圓錐曲面25小直徑端，緊接有一個水平放置的環形平臺7，環形平臺7的臺面比轉子3的 物料通道28的底面略低，由粉碎室4的內腔、轉子3的外圓周面和環形平臺7圍成的環形 空間組成沖擊粉碎分選機構的渦動粉碎腔，渦動粉碎腔是一個開口與轉子噴射口運動圓周 對應的頂部封閉的半封閉環形空間，在該渦動粉碎腔的小直徑周面17上同一水平圓周，均 布有多個連通渦動粉碎腔與料斗24漏斗形空間的孔，形成粉碎分選機構的脈沖排氣孔18， 在該渦動粉碎腔的大直徑周面中下部有一個直徑分布為上大下小的圓錐曲面形成粉碎分 選機構的反擊圓錐曲面25，在該渦動粉碎腔的環形頂板20中部凸出一個與環形頂面20垂 直的凸緣形成粉碎分選機構的卸料凸緣19，在該渦動粉碎腔的大直徑周面上，均布有從反 擊圓錐曲面25底部延伸到環形頂面20的具有相同曲率和傾斜角的曲線條形的磨料齒26。 渦動粉碎腔按功能分為以下兩個區，即由反擊圓錐曲面25、環形平臺7和轉子3外圓周曲 面圍成的環形空間構成沖擊粉碎區8，其主要完成沖擊粉碎工作為主，兼顧渦動粉碎，在上 方與其連通截面為拱形的環形空間構成渦動粉碎區9，其主要完成渦動粉碎為主，輔助沖擊 粉碎回料完成料擊料工作，并收集渦動氣流尾氣加以利用。由排氣孔18與其連通的由上下 對應的擋料板21和隔板22之間的空間，以及位于隔板22中央的下料口 23組成粉碎分選 機構的氣流回流通道10，氣流回流通道10的出口即料斗24的下料口 23與轉子3的進料 口 31對接。由氣流回流通道10、轉子3的物料通道28、渦動粉碎腔的空間連通形成沖擊粉 碎分選機構的氣流循環通道，位于粉碎室4的中央的漏斗狀料斗24構成沖擊粉碎分選機構 的進料口 11，轉子3與環形平臺7之間的環形孔構成粉碎分選機構的出料口 6。環形平臺 7可以是一塊單獨的環形板制成，或與粉碎室4自成一體，也可以像本實例(見圖1)所示， 借助下一級的粉碎分選機構的粉碎室4的環形頂板20來實現。沖擊粉碎分選機構的粉碎分選實施過程如下如圖8和圖9所示，物料從粉碎分選機構進料口即料斗24，進入高速運轉的轉子 3，根據物料的特征，從轉子3內部均布的物料通道28以40m/s至120m/s的高速噴射出的 物料流，均勻噴射入環形的沖擊粉碎區8，并打擊到反擊圓錐曲面25和磨料齒26上，形成 料擊鐵沖擊粉碎工作，在源源不斷高速噴出的物料流驅動下，經過料擊鐵粉碎后的物料，迅 速轉化為高速圓周運動，在離心力作用下，沿著反擊圓錐曲面25盤旋往上爬，直至撞擊到 渦動粉碎區9的環形頂板20反彈后暴落回沖擊粉碎區8內，有部分物料沿環形頂板20小直徑端運動，被與環形頂板20垂直的卸料凸緣19卸下，暴落回沖擊粉碎區8內，暴落物料 被從轉子3噴射口后續高速噴射出的物料沖擊，實現料擊料沖擊粉碎。上述粉碎過程稱作 沖擊粉碎。在此過程，反擊圓錐曲面25除了完成料擊鐵粉碎工作外，還起到防止濕性或硬 度小、粒度小的粉碎物料過多堆積在沖擊粉碎區8，以免影響料擊鐵粉碎效果。卸料凸緣19 除了起到卸料作用外，還可以防止物料從脈沖排氣口 18排出，達到固相與氣相物體分離作 用。上述經過沖擊粉碎后的物料，在源源不斷噴出的物料流和氣流驅動下，迅速轉化 為高速圓周運動，在反擊圓錐曲面25和與物料運動方向成銳角的磨料齒26的作用下，物料 邊做高速圓周運動，邊沿著大直徑周面盤旋著往渦動粉碎腔頂部運動，這個運動過程，物料 與粉碎腔壁面和壁面上的磨料齒26，物料與物料之間形成摩擦碰撞等粉碎工 作，這個過程 叫做渦動粉碎。由于渦動粉碎腔上部的渦動粉碎區9是一個開口朝下的倒置槽型空間，氣 流和物料流盤旋運動到渦動粉碎腔頂部后，與環形頂板20和卸料凸緣19相撞并變向，物料 暴落回沖擊粉碎區8繼續粉碎，而氣流則在渦動粉碎區9內繼續做圓周運動，繼續驅動著物 料做圓周運動，這樣渦動氣流得到更好利用，從而節省能源。由于轉子3的噴射口是多個間 隔性均布的，而渦動粉碎腔的小直徑周面上均布的脈沖排氣孔18也是均布的，物料流和氣 流在環形渦動粉碎腔內做高速圓周遠動，隨著轉子3的多個噴射口脈動式噴射驅動以及多 個脈沖排氣孔18脈動式釋放氣流和壓力，物料流和氣流有規律的脈動和渦動過程，使得物 料與物料之間，物料與內壁和磨料齒26之間撞擊摩擦更加激烈，實現加速粉碎，提高粉碎 效率。這個渦動過程，渦動氣流攜帶物料做圓周運動，因為離心力與速率成正比，剛從噴射 口沖入的氣流速率更快，其在環形渦動腔的大直徑區域做圓周運動，并攜帶物料運動，而經 過一段圓周運動后，能量和速率逐漸減弱的氣流邊做圓周運動，邊被擠往渦動粉碎區9的 環形空間小直徑區域，速率越小，越靠近小直徑周面，最后從脈沖排氣孔18排出，渦動氣流 攜帶物料運動，速率減弱后才從脈沖排氣口 18排出，使得氣流和物料能量交換比較充分， 使得粉碎工作高效節能。從脈沖排氣口 18排出的氣流通過氣流回流通道10，重新進入轉 子3，循環利用，經加速后，繼續噴射入渦動粉碎腔，繼續參與粉碎工作，僅有少部分低速氣 流從粉碎分選機構的出料口 6排出，進入下一級粉碎分選機構，氣流和能量損失少。從脈沖 排氣口 19排出氣流途徑回流通道10路徑很短，能量損失少，其還具有比較高速率進入轉子 3，這使得轉子3加速這些有比較高初速度的回流氣流更加容易，從而達到節能目的。物料渦動粉碎過程伴隨著如下描述的物料分選過程，上述做渦動粉碎的物料，在 渦動粉碎腔內做高速圓周運動過程中，產生離心力，渦動粉碎腔內的反擊圓錐曲面25的直 徑分布是上端大，下端小，物料在離心力作用下，邊做圓周運動粉碎邊沿反擊圓錐曲面25 大直徑端盤旋往上攀爬，攀爬過程中，小物料離心力、動量相對小，被離心力大、動量大的大 物料超越或阻礙，小物料一邊做圓周運動粉碎，一邊被往下擠壓，越小的物料越被擠向反擊 圓錐曲面25底部，大物料一邊做圓周遠動粉碎，一邊盤旋往上爬，直至渦動粉碎腔頂部。在 渦動粉碎腔的大直徑周面，均布有許多自反擊圓錐曲面25底部延伸至渦動粉碎腔的環形 頂面20，且具有相同的傾斜角度的凸出的曲線條狀的磨料齒26，由于磨料齒26走向與物料 圓周運動方向成銳角，物料在高速圓周運動過程，不斷地越過每一個磨料齒26，每次跨越都 伴隨有物料沿磨料齒26斜坡往上運動的過程，小物料離心力和動量相對小，被離心力，動 量的大物料超越或者阻礙，經過多次跨越運動積累后，小物料邊做圓周運動粉碎邊被往下擠壓，越小的物料越被擠向反擊圓錐曲面25底部，大物料邊做圓周運動粉碎邊往上爬，直 至渦動粉碎腔頂部繼續粉碎，物料在離心作用下，經過反擊圓錐曲面25和磨料齒26篩分， 完成大物料和小物料分選，并分開粉碎。物料經過上述分選后，小物料被擠壓到反擊圓錐曲面25底部的環形平臺7上，繼 續做圓周運動，物料受到擠壓力和離心力共同作用，其中大物料質量大，其離心力大于物料 擠壓力，邊做圓周運動邊往環形平臺7大直徑端運動，而小物料的離心力小于物料間擠壓 力，邊作圓周運動邊被擠往環形平臺小直徑端，最后被擠下環形平臺7，從機構的排料口 6 排出，在這個過程，對于干性輕質的粉塵的物料，除了大部分按照上述方法取出外，還有小 部分合格物料跟隨氣流一起排出，這個過程稱作物料離心篩選出料。對于多級粉碎分選機構的沖擊粉碎分選機，上述排出粉碎分選機構的物料，進入 下一級粉碎分選機構，繼續循環上述的粉碎分選工作過程，經過多級粉碎分選機構串聯粉 碎后，粉碎物料越來越細，直至最后一級粉碎分選機構粉碎完后，合格產品排入 底座1，并通 過底座1下邊的料槽排出設備，完成整個粉碎工作。多級粉碎機構立式閉路串聯工作，物料 從上一級粉碎分選機構排出時，伴隨著氣流排出，加上重力作用，具有一定初速度進入轉子 3，這使得物料和氣流加速更容易，從而使轉子的負荷減輕，達到節能目的。多級粉碎機構串 聯工作，使得上一級機構漏出少許不合格粉料，得到重復粉碎，達到無篩網粉碎作業。在實際生產應用中，對各種不同物料粉碎時，根據物料的形態、大小和硬度不同， 通過增減前面所描述的反擊圓錐曲面25錐度，磨料齒26數量、大小和傾斜角度，排氣孔18 的大小和數量，以及增減轉子3的轉速的至少一者，調整從沖擊粉碎分選機構中，取出粉碎 物的粒度，在沖擊粉碎分選機構特征和級數不變的情況下，可以通過增減轉子3的轉速來 實現調整取出粉碎物料的粒度大小。本實用新型設備結構簡單，零配件少，無須篩網，產量大，能耗低，適應性廣，根據 不同物料的特征和粉碎粒度要求，可以通過改變粉碎室內部小部分結構，增減機構級數和 主軸轉速即可，以如圖1所示的FS500-3機型為例，其為三級粉碎分選機構串聯，轉子直 徑為500mm，配備動力為55KW，在薯類淀粉工業中，粉碎新鮮生薯時，產能達25T/H，與配備 90KW的飛錘式粉碎機產量相當，但其粉碎出的渣漿粒度更細，只有飛錘式粉碎粒度的二分 之一。在干木薯片的粉碎工作中，其產量達到20T/H，與配備90KW的飛錘式粉碎機產量相 當，但其粉碎出的木薯粉粒度比飛錘式粉碎機的細3倍，100目篩網通過率達95%左右。在 礦石粉碎工作中，以鑄造業常用的2 3毫米粒度的石灰石細砂(粒度為2至4MM)作為原 料，產量達15T/H，產品粒度達到忽米Cmm級。
權利要求一種立式多級同軸沖擊粉碎分選機，包括由電機(15)和帶傳動機構(12)組成的動力系統，其特征是沿立式主軸(5)自上而下安裝有一個或多個沖擊粉碎分選機構，多個沖擊粉碎分選機構中相鄰兩個沖擊粉碎分選機構首尾閉路連接；該沖擊粉碎分選機構的渦動粉碎腔是一個頂部密封、底部開口的半封閉環形空間，在該渦動粉碎腔的小直徑周面(17)上同一水平圓周，均布有多個連通渦動粉碎腔與料斗(24)內空間的脈沖排氣孔(18)，在該渦動粉碎腔內，有一個與轉子(3)噴射口正對應的直徑分布為上大下小倒置圓錐形的反擊圓錐曲面(25)，在渦動粉碎腔的大直徑周面上，分布許多由自反擊圓錐曲面(25)小直徑端延伸到環形頂板(20)，且與物料圓周運動方向成銳角的磨料齒(26)，在該渦動粉碎腔內的環形頂板(20)內側凸出一個卸料凸緣(19)。
2.根據權利要求1所述的立式多級同軸沖擊粉碎分選機，其特征是所述的沖擊粉碎 分選機構由粉碎室(4)、處于破碎室(4)中央的轉子(3)和處于破碎室(4)底部的環形平臺 (7)組成。
3.根據權利要求2所述的立式多級同軸沖擊粉碎分選機，其特征是所述沖擊粉碎分 選機構的粉碎室(4)，以一個底部有開口碗狀外殼(16)的頂部與置其所圍成空間中央的漏 斗形料斗(24)，通過環形頂板(20)連接，圍成一個環形渦動粉碎腔，在外殼(16)的內壁面 中下部形成一個直徑分布為上大下小倒置圓錐形的反擊圓錐曲面(25)，在外殼(16)內壁 面上均布有許多自反擊圓錐曲面(25)的底部延伸到環形頂板(20)，且具有相同傾斜角度 的曲線條狀的磨料齒(26)，在料斗(24)的中下部擋料板(21)和隔板(22)之間的圓筒體上 均布有多個脈沖排氣孔(18)，與環形頂板(20)連接的料斗(24) —段圓筒體構成渦動粉碎 腔的卸料凸緣(19)。
4.根據權利要求1或2所述的立式多級同軸沖擊粉碎分選機，其特征是所述的沖擊 粉碎分選機構的轉子(3)為一圓柱體，其空腔內，與圓柱體等高的軸轂(30)底部凸出一個 分料錐(29)，從位于轉子(3)的中央環形進料口(31)與分料錐(29)之間的環形空間向外 放射出多個均布的物料通道(28)。
專利摘要一種立式多級同軸沖擊粉碎分選機，結構特征是沿立式主軸自上而下安裝有一個或多個沖擊粉碎分選機構，多個沖擊粉碎分選機構中相鄰兩個沖擊粉碎分選機構首尾閉路連接；該沖擊粉碎分選機構的渦動粉碎腔是一個頂部密封、底部開口的半封閉環形空間，設多個連通渦動粉碎腔與料斗內空間的脈沖排氣孔，有一個與轉子噴射口正對應的直徑分布為上大下小倒置圓錐形的其表面分布有磨料齒的反擊圓錐曲面，在該渦動粉碎腔內的環形頂板內側凸出一個卸料凸緣。通過在立式主軸上閉路串聯多級結構相似的沖擊粉碎分選機構，對粉碎物自上而下進行單級粉碎分選，多級流程式粉碎，實現沖擊粉碎，渦動粉碎，離心分選，離心篩選出料等粉碎分選工作。
文檔編號B02C19/06GK201609671SQ20102006090
公開日2010年10月20日 申請日期2010年1月6日 優先權日2010年1月6日
發明者黃如健 申請人:黃如健