專利名稱：一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉一種將多晶硅棒料破碎成多晶硅塊料的裝置，具體的說是一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置。
背景技術：
作為光伏產業的基礎材料——多晶硅產業的發展具有廣闊的前景。多晶硅通常用化學法生產，沉積成直徑為150 200mm、長2000mm的娃棒。在 娃棒的破碎環節,我國長期以來一直依靠人工用鋼錘鑲嵌硬質合金進行錘擊破碎，即使在多晶硅技術較發達的國家也多采用手工破碎。這種方法勞動強度大，生產效率低，與自動化程度很高的工藝生產線很不匹配，遠不能滿足多晶硅產業迅猛發展的需要，開發多晶硅破碎裝備是必然趨勢。目前對于多晶硅破碎方法破碎裝備的研究與開發還處于起步階段，有關研究思路大體分為兩個方面機械力破碎或應力破碎。機械力破碎如應用鄂式破碎機，但鄂式破碎機不能直接破碎長棒料，通常和線切割法配合使用，工藝步驟多，物料轉移過程容易受到污染；另一機械力破碎法是將重錘的勢能轉換為動能，依靠打擊破碎多晶硅棒，其破碎能力受到設備規格的限制。應力破碎法通過對晶棒的加熱和驟冷，使其獲得晶間應力而破碎，該設備組成復雜，破碎過程中物料需二次轉移，且需要相關保護措施，成本較高；氣體爆破法利用氣流的沖擊使硅棒破碎，該裝置對容器的耐壓性能要求高，需要嚴格的勞動保護措施。
發明內容
本發明的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，具有成本低、使用壽命長，生產效率高的優點。本發明為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，主要由機架、氣動沖擊機構和緩沖機構組成，氣動沖擊機構通過緩沖機構懸掛在機架上，所述的氣動沖擊機構主要由沖擊平衡塊、氣動沖擊部、平衡重、棒料定位板構成，所述的沖擊平衡塊呈四方形，在沖擊平衡塊的一側面設有凹槽，氣動沖擊部通過螺栓組件固定在凹槽內，在氣動沖擊部上設有進氣口和出氣口，進氣口與外部氣源相聯接，在凹槽的一側和與凹槽相對的一側的沖擊平衡塊外表面均固定設有棒料定位板，棒料定位板的下端設有V形定位槽，兩塊棒料定位板上的V形定位槽用于保證被破碎棒料的中心軸線與氣動沖擊部中心線垂直并相交，在沖擊平衡塊的上端面還設有平衡重。所述的緩沖機構設有四個，四個緩沖機構均勻設置在氣動沖擊機構上端的四個角處，緩沖機構的下端與氣動沖擊機構中的沖擊平衡塊固定連接。所述的緩沖機構主要由拉桿、上固定螺母、彈簧固定片、上位彈簧、支撐角鋼、下位彈簧和下固定螺母組成，支撐角鋼固定設置在機架上，拉桿的下端穿過支撐角鋼與沖擊平衡塊的上端面固定連接，在支撐角鋼與沖擊平衡塊之間的拉桿上設有下固定螺母，下固定螺母和支撐角鋼下端面之間設有下位彈簧，位于支撐角鋼上端的拉桿上依次設有上位彈簧、彈簧固定片和上固定螺母。所述的機架外部還設有把手。
本發明的有益效果是
其一、本發明通過設置氣動沖擊機構和緩沖機構，該機構為一個靜平衡系統，氣動沖擊機構通過緩沖機構設置在機架上，通過設計緩沖機構各個部分的位置關系，不僅使得氣動沖擊機構的沖擊效果更好，而且可用于緩沖整個機架震動，提高該設備的使用壽命；該氣動沖擊機構中設置沖擊平衡塊、氣動沖擊部、平衡重、棒料定位板，保證棒料在破碎過程中，精確定位，破碎效率高。其二、本發明采用壓縮空氣作為破碎動力，不會對硅原料產生污染；本發明提供的多晶硅破碎裝置沖擊部具有棒料定位裝置，通過調整的定位板使氣動沖擊部準確定位，可配套用于多晶硅生產線的終端，適合大規模的多晶硅破碎或脆性棒狀物料的處理。利用本發明方法和裝備破碎多晶硅棒料的過程中，硅棒和破碎頭部接觸面積小，而沖擊形成的破碎力擴散范圍大，硅棒碎裂體積大，經過破碎的多晶硅棒基本沒有細碎的粉末。氣動沖擊部準確定位，能夠防止沖擊部位與棒料中心不對正，導致沖擊部頭部以外的部分與棒料碰撞產生的碎渣混入多晶硅料中，避免破碎帶來的二次污染。
圖I是本發明的主視圖。圖2是本發明的俯視圖。圖3是本發明中沖擊平衡塊的結構示意圖。圖4是本發明中棒料定位板的結構示意圖。圖中標記1、機架，101、把手，2、氣動沖擊機構，201、沖擊平衡塊，2011、凹槽，202、氣動沖擊部，203、平衡重，204、棒料定位板，2041、V形定位槽，3、緩沖機構，301、拉桿，302、上固定螺母，303、彈簧固定片，304、上位彈簧，305、支撐角鋼，306、下位彈簧，307、下固定螺母，4、被破碎棒料。
具體實施例方式如圖所示，一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，主要由機架I、氣動沖擊機構2和緩沖機構3組成，氣動沖擊機構2通過緩沖機構3懸掛在機架I上，所述的緩沖機構3設有四個，四個緩沖機構均勻設置在氣動沖擊機構2上端的四個角處，緩沖機構3的下端與氣動沖擊機構2中的沖擊平衡塊201固定連接。所述的氣動沖擊機構2主要由沖擊平衡塊201、氣動沖擊部202、平衡重203、棒料定位板204構成，所述的沖擊平衡塊201呈四方形，在沖擊平衡塊201的一側面設有凹槽2011，氣動沖擊部202通過螺栓組件固定在凹槽2011內，在氣動沖擊部202上設有進氣口和出氣口，進氣口與外部氣源相聯接，在凹槽的一側和與凹槽相對的一側的沖擊平衡塊201外表面上均固定設有棒料定位板204,棒料定位板204的下端設有V形定位槽2041,兩塊棒料定位板上的V形定位槽2041用于保證被破碎棒料4的中心軸線與氣動沖擊部202中心線垂直并相交，在沖擊平衡塊201的上端面還設有平衡重203。
本發明，其中主要工作部分為氣動沖擊部，氣動沖擊部為現有技術，氣動沖擊部通過螺栓聯接在沖擊平衡塊上，氣動沖擊部自帶有進氣口、出氣口，可以直接與外部氣源相聯接；所述的平衡重也是通過螺栓聯接在沖擊平衡塊上，其平衡重量的大小是根據氣動沖擊部的實際重量及位置來確定的；所述的棒料定位裝置是固定在沖擊平衡塊上，它是用來保證氣動沖擊部與棒料之間的距離，當被破碎棒料直徑是150 - 170 mm之間時，其沖擊頭與棒料之間間隔變化小于2 mm。所述的緩沖機構3主要由拉桿301、上固定螺母302、彈簧固定片303、上位彈簧304、支撐角鋼305、下位彈簧306和下固定螺母307組成，支撐角鋼305固定設置在機架I上，拉桿301的下端穿過支撐角鋼305與沖擊平衡塊201的上端面固定連接，在支撐角鋼305與沖擊平衡塊201之間的拉桿301上設有下固定螺母307，下固定螺母307和支撐角鋼305下端面之間設有下位彈簧306，位于支撐角鋼305上端的拉桿301上依次設有上位彈簧304、彈簧固定片303和上固定螺母302。
所述的機架I外部還設有把手101，配合該破碎裝置的外接設備方便破碎裝置定位。本發明為靜平衡系統，其中設有緩沖機構，緩沖機構內置有4個上位彈簧和4個下位彈簧，通過拉桿與沖擊平衡塊固裝在一起，用于消耗破碎反沖擊能量，控制沖擊平衡塊上移尺寸；沖擊破碎物料的反擊能量由上位彈簧、下位彈簧吸收，避免其反擊沖擊力傳遞給框架，通過棒料定位板保證沖擊部準確定位在棒料破碎位置上。本發明通過改變平衡重的大小，確保氣動沖擊部及沖擊平衡塊的重心在沖擊頭部的位置。通過提升裝置，通過棒料定位裝置把本部位置找正后，起動氣源，氣動沖擊部沖頭高速向下運動，對棒料實施沖擊破碎。沖擊反擊力迫使氣動沖擊部、沖擊平衡塊及拉桿向上運動，在向上運動時，下位的彈簧通過變形減少向上的運動位移。當氣動沖擊部及沖擊平衡塊向下運動時，上位彈簧通過變形阻止向下的運動速度，由于下、下位彈簧的作用，使得反擊沖力不直接作用在機架上。可以通過外設的提升裝置開始新一輪的破碎過程。
權利要求
1.一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，其特征在于由機架(I)、氣動沖擊機構(2)和緩沖機構(3)組成，氣動沖擊機構(2)通過緩沖機構(3)懸掛在機架(I)上，所述的氣動沖擊機構(2)主要由沖擊平衡塊(201)、氣動沖擊部(202)、平衡重(203)、棒料定位板(204)構成，所述的沖擊平衡塊(201)呈四方形，在沖擊平衡塊(201)的一側面設有凹槽(2011 )，氣動沖擊部(202 )通過螺栓組件固定在凹槽(2011)內，在氣動沖擊部(202 )上設有進氣口和出氣口，進氣口與外部氣源相聯接，在凹槽的一側和與凹槽相對的一側的沖擊平衡塊(201)外表面均固定設有棒料定位板(204),棒料定位板(204)的下端設有V形定位槽(2041),兩塊棒料定位板上的V形定位槽(2041)用于保證被破碎棒料(4)的中心軸線與氣動沖擊部(202)中心線垂直并相交，在沖擊平衡塊(201)的上端面還設有平衡重(203)。
2.根據權利要求I所述的一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，其特征在于所述的緩沖機構(3)設有四個，四個緩沖機構均勻設置在氣動沖擊機構(2)上端的四個角處，緩沖機構(3)的下端與氣動沖擊機構(2)中的沖擊平衡塊(201)固定連接。
3.根據權利要求2所述的一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，其特征在于所述的緩沖機構(3)主要由拉桿(301)、上固定螺母(302)、彈簧固定片(303)、上位彈簧(304)、支撐角鋼(305)、下位彈簧(306)和下固定螺母(307)組成，支撐角鋼(305)固定設置在機架(I)上，拉桿(301)的下端穿過支撐角鋼(305)與沖擊平衡塊(201)的上端面固定連接，在支撐角鋼(305)與沖擊平衡塊(201)之間的拉桿(301)上設有下固定螺母(307)，下固定螺母(307)和支撐角鋼(305)下端面之間設有下位彈簧(306)，位于支撐角鋼(305)上端的拉桿(301)上依次設有上位彈簧(304)、彈簧固定片(303 )和上固定螺母(302)。
4.根據權利要求I所述的一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，其特征在于所述的機架(I)外部還設有把手(101)。
全文摘要
一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，涉及一種多晶硅料破碎設備，主要由機架、氣動沖擊機構和緩沖機構組成，氣動沖擊機構通過緩沖機構懸掛在機架上，所述的氣動沖擊機構主要由沖擊平衡塊、氣動沖擊部、平衡重、棒料定位板構成，所述的沖擊平衡塊的一側面設有凹槽，氣動沖擊部通過螺栓組件固定在凹槽內，在沖擊平衡塊外表面均固定設有棒料定位板，棒料定位板的下端設有V形定位槽，兩塊棒料定位板上的V形定位槽用于保證被破碎棒料的中心軸線與氣動沖擊部中心線垂直并相交，在沖擊平衡塊的上端面還設有平衡重。本發明采用壓縮空氣作為破碎動力，不會對硅原料產生污染，具有成本低、使用壽命長，生產效率高的優點。
文檔編號B02C19/00GK102614967SQ20121010786
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者仝軍鋒, 常家東, 李妙玲, 海洋, 趙紅霞 申請人:洛陽理工學院