沖擊式破碎機的制作方法

本發明涉及物料破碎設備，具體地，涉及一種沖擊式破碎機。

背景技術：

作為物料破碎的基礎性工程機械，破碎設備廣泛用于礦山開采、交通建設、冶金、化工、電力、水利和房地產等眾多領域中。其中，沖擊式破碎機(俗稱“制砂機”)以其高能低耗、結構簡單、維護成本低等優點而在細破領域起著不可替代的作用。

通常地，沖擊式破碎機主要利用“石打石”的原理，利用葉輪拋出的石子(或其他物料)與自然下落的石子在破碎腔內相互碰撞而達到破碎的目的。因此，可以通過提高破碎腔內的碰撞效率，從而增加破碎效率以獲得更高的成砂率。

其中，增加破碎腔內的物料密度是提高沖擊式破碎機內的碰撞效率行之有效的方式之一。為此，可以通過對物料流動的適當引導，以形成瀑布流而增加破碎腔內的物料密度。所謂“瀑布流”，是指原自然下落的物料經引導后，以類似瀑布的形式相對均勻地進入破碎腔時形成的物料流。圖1所示為表示沖擊式破碎機的生產效率與瀑布流百分比(即形成瀑布流的物料量與進入沖擊式破碎機的總物料量的百分比，下同)的變化關系的柱形圖。圖2所示為表示沖擊式破碎機生產單位重量成品所消耗的能量與瀑布流百分比的變化關系的柱形圖。可以看出，至少在一定范圍內，隨著瀑布流百分比的增大，沖擊式破碎機的生產效率越來越高，生產單位重量成品所消耗的能量越來越低。

基于此，可以通過改進瀑布流的控制方式，增加破碎腔內的物料密度， 以改善沖擊式破碎機的性能。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是如何改進瀑布流的控制方式以增加破碎腔內的物料密度。經過長期的實踐和統計分析，形成良好的瀑布流需要滿足如下條件：物料沿周向相對均勻地進入破碎腔；物料進入破碎腔時的速度盡可能的低。

基于此，為了解決上述技術問題，本發明提供一種沖擊式破碎機，包括：內部料斗，該內部料斗的上端形成有進料口并在外周面上設置有向外延伸的第一環形積料區，從所述進料口進入的物料能夠至少部分地堆積在所述第一環形積料區；外部料斗，該外部料斗設置為同軸環繞所述內部料斗，且所述外部料斗的內周面上設置有向內延伸的第二環形積料區，該第二環形積料區的高度低于所述第一環形積料區的高度，以使所述第一環形積料區堆積的物料達到預定量時能夠自由滑落并堆積至該第二環形積料區；葉輪，該葉輪由旋轉驅動裝置驅動以能夠將落至該葉輪上的物料拋出；破碎腔殼體，該破碎腔殼體設置為同軸環繞所述葉輪并位于所述外部料斗的下側，以在該破碎腔殼體與所述葉輪之間形成破碎腔；以及，用于安裝入料管的入料管支架，該入料管支架設置于所述內部料斗與所述葉輪之間，以能夠使得所述內部料斗內的物料能夠至少部分地通過所述入料管落至所述葉輪上，并且，該入料管支架的周向形成有第三環形積料區，該第三環形積料區的高度低于所述第二環形積料區的高度并高于所述破碎腔的高度，以使所述第二環形積料區堆積的物料達到預定量時能夠自由滑落并堆積至所述第三環形積料區，并在該第三環形積料區堆積的物料達到預定量時自由滑落至所述破碎腔。

優選地，所述內部料斗的底部設置有向內延伸的初始積料區，且在側壁上形成有均勻分布的多個溢流門，所述第一環形積料區的高度低于所述溢流 門的下邊緣高度，以能夠使得從所述進料口進入的物料至少部分地堆積在所述初始積料區，并在達到預定量時能夠通過所述溢流門溢流并堆積至所述第一環形積料區。

優選地，所述內部料斗的側壁形成為正六棱柱，多個所述溢流門分別形成在各側側壁上并具有相同形狀。

優選地，所述內部料斗的上端形成有用于連接于所述外部料斗的連接部。

優選地，所述第二環形積料區形成在所述外部料斗的下端，且所述破碎腔殼體連接至該外部料斗的下端。

優選地，所述入料管支架具有多個支腳，該支腳上設置有耐磨防護層。

優選地，所述破碎腔殼體的內周面上設置有用于安裝周護板的周護板安裝架。

優選地，所述入料管支架具有形成有中心入料口的本體部和圍繞所述中心入料口設置的軸向延伸部，該軸向延伸部從所述本體部向上延伸，以使該本體部的位于所述軸向延伸部外側的部分形成為所述第三環形積料區。

優選地，所述入料管支架具有從所述本體部的周緣向下延伸的裙部。

優選地，所述軸向延伸部的延伸高度與所述第三環形積料區的寬度之比為4:5-6:5。

通過本發明的上述技術方案，物料經第一環形積料區、第二環形積料區及第三環形積料區的堆積和引導作用，在進入破碎腔時能夠在周向分布比較均勻。特別是，由于物料需要通過第三環形積料區而進入破碎腔，而該第三環形積料區所在的入料管支架與破碎腔的高度差較小，從而物料進入破碎腔時具有較小的速度，可以有效提高生產效率，且形成的成品質量較高。此外，均勻的物料流還能對葉輪拋出的物料起到屏障作用，以有效減少對周護板的沖擊和磨損，從而延長易損件的使用壽命，降低維護成本。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是表示沖擊式破碎機的生產效率與瀑布流百分比的關系的柱形圖；

圖2是表示沖擊式破碎機生產單位重量成品所消耗的能量與瀑布流百分比的關系的柱形圖；

圖3是根據本發明一種優選實施方式的沖擊式破碎機的部分結構的安裝示意圖；

圖4是圖3中所示沖擊式破碎機的內部料斗的結構示意圖；

圖5是圖3中所示沖擊式破碎機的外部料斗的結構示意圖；

圖6是圖3中所示沖擊式破碎機的入料管支架的結構示意圖。

附圖標記說明

10 內部料斗 11 第一環形積料區

12 進料口 13 初始積料區

14 溢流門 15 連接部

20 外部料斗 21 第二環形積料區

30 入料管支架 31 第三環形積料區

32 支腳 33 耐磨防護層

34 中心入料口 35 本體部

36 軸向延伸部 37 裙部

40 葉輪 50 破碎腔殼體

51 周護板安裝架 60 破碎腔

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

在本發明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指參考附圖所示的上、下、左、右；“內、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內、外。

參照圖3所示，根據本發明一種優選實施方式的沖擊式破碎機，包括：內部料斗10、外部料斗20、用于安裝入料管(未示出)的入料管支架30、葉輪40以及破碎腔殼體50，該破碎腔殼體50位于外部料斗20的下側并設置為同軸環繞所述葉輪40，以在二者之間形成為用于進行碰撞破碎作業的破碎腔60。

其中，內部料斗10的上端形成有進料口12，用于向沖擊式破碎機供給需要破碎的物料，如石塊。該內部料斗10的外周面上還設置有向外延伸的第一環形積料區11，從進料口12進入的物料能夠至少部分地在該第一環形積料區11堆積(如通過適當的導流結構)，以在堆積量達到預定量時能夠沿第一環形積料區11的邊緣自由滑落。

所述外部料斗20與所述內部料斗10同軸設置并環繞該內部料斗10，以在二者之間形成旁路通道。外部料斗20的內周面上設置有向內延伸的第二環形積料區21，該第二環形積料區21的高度低于第一環形積料區11的高度，從而，從第一環形積料區11滑落的物料將堆積在該第二環形積料區21，并在達到預定堆積量時從第二環形積料區21的邊緣自由滑落。

所述入料管支架30設置在內部料斗10下方并位于葉輪40上方，且安裝有入料管，以在進料口12和葉輪40之間形成為中心通道。內部料斗10 內的物料能夠至少部分地通過該中心通道落至葉輪40內，繼而在葉輪40旋轉受到離心力而拋出。葉輪40可以由諸如電機的旋轉驅動裝置驅動。重要地，入料管支架30的周向形成有第三環形積料區31，該第三環形積料區31的高度低于第二環形積料區21的高度并高于破碎腔60的高度，從而第二環形積料區21滑落的物料將進一步堆積在該第三環形積料區31，并在堆積在該第三環形積料區31的物料達到預定量時自由滑落至破碎腔60。經過包含有第一環形積料區11、第二環形積料區21及第三環形積料區31的旁路通道并滑落至破碎腔60的物料將受到從葉輪40拋出的物料的沖擊碰撞，以在該碰撞作用下破碎。

本發明提供的沖擊式破碎機能夠通過良好的瀑布流控制而有效提高生產效率，改善產品質量。具體地，在上述過程中，由旁路通道進入破碎腔60的物料需經第一環形積料區11、第二環形積料區21及第三環形積料區31的堆積和引導作用，在進入破碎腔60時在周向分布比較均勻，從而由葉輪40拋出的物料能夠在各個方向上發生均勻的碰撞，產品粒徑均勻。并且，周向均勻分布的瀑布流能夠對葉輪40拋出的物料起到屏障作用，減少其對周護板(未示出)的沖擊和磨損，以延長易損件的使用壽命，降低維護成本。其中，周護板可以通過周護板安裝架51安裝于破碎腔殼體50的內周面上。

另一方面，本發明通過在入料管支架30上設置第三環形積料區31，顯著降低了物料進入破碎腔60的速度，有效增加了破碎腔60內的物料密度，從而增加了破碎腔60內的碰撞頻率，并提高了生產效率，降低能耗。

值得注意的是，在沖擊式破碎機領域，可以有多種方式增加破碎腔的碰撞頻率，如增加葉輪的發射口數；增加破碎腔的高度等。相比而言，本申請通過在入料管支架30設置第三環形積料區31的結構設置，減小了物料進入破碎腔60的速度，能夠以簡單的結構實現碰撞頻率的顯著增加，具有重要意義。

可以理解的是，本發明所述第一環形積料區11的高度、破碎腔60的高度等均是指沖擊式破碎機正常放置時(如圖3所示)距離地面或其他基面的豎直距離。而第一環形積料區11、第二環形積料區21和第三環形積料區31也并非絕對意義上的所有環形區域內都能夠或用于積料，只要其環形區域的絕大部分能夠積料，即屬于本發明的構思范圍。例如，在圖6所示的入料管支架30中，由于其支腳32沿徑向穿過第三環形積料區31而在這部分區域無法積料，但其余部分均能夠積料，并且能夠形成沿周向基本上均勻分布的瀑布流。

另外，上述第一環形積料區11、第二環形積料區21、第三環形積料區31及下述初始積料區13可以水平地延伸，也可以具有適當的傾斜度，只要其便于積料(例如通過摩擦力等)，并在達到預定量時能夠從各自的邊緣自由滑落即可。

本發明提供的沖擊式破碎機的各個部分可以形成為多種適當的結構形式，以下將結合附圖對其優選實施方式進行說明。

內部料斗

為了使得從進料口12進入的物料能夠至少部分地被引導并堆積在第一環形積料區11，本發明的優選實施方式在內部料斗10上提供了溢流式導流結構。具體地，如圖4所示的內部料斗10，其底部設置有向內延伸的初始積料區13，從進料口12進入的物料首先在該初始積料區13堆積。另外，該初始積料區13還便于安裝閥門，以對通過中心通道落入葉輪40的物料進行控制。

該內部料斗10的側壁上形成有均勻分布的多個溢流門14。該溢流門14的下邊緣高度應高于第一環形積料區11的高度，從而，當初始積料區13堆積的物料達到預定量時能夠從多個溢流門14均勻地溢流并堆積在第一環形積料區。溢流門14可以為任意適當的形狀，優選地，溢流門14具有水平的 下邊緣(如矩形)，從而能夠在單個溢流門14的不同位置處均勻溢流。

內部料斗10整體可以選擇為多種形狀。例如，其側壁可以形成為正六棱柱，在各個側壁上分別形成有形狀相同的溢流門14。可選地，其側壁也可以形成為正八棱柱、圓柱等其他形狀。

結合圖3和圖4，為便于與外部料斗20連接，內部料斗10的上端周向形成有連接部50，該連接部50與外部料斗20上的相應結構連接(如螺接)，以避免內部料斗10在外部料斗20內竄動，保證了旁路通道在周向上分別均勻。

外部料斗

結合圖3和圖5，與上述內部料斗10相似地，破碎腔殼體50可以連接至外部料斗20的下端。為此，外部料斗20的下端可以形成有連接部。重要地，在圖5所示的優選實施方式中，第二環形積料區21也形成在外部料斗的下端，從而能夠有效降低進入破碎腔60的物料的速度。此外，這還可以簡化外部料斗20的制造工藝。

在圖示實施方式中，外部料斗20的周向還形成有肋板，一方面能夠起到加強作用，另一方面還能夠用于沖擊式破碎機的搬運。

入料管支架

結合圖3和圖6所示，入料管支架30可以具有多個(通常為三個)支腳32，由于旁路通道落下的部分物料會對該支腳32產生沖擊和磨損，為此其上設置有耐磨防護層33。支腳32可以分別連接至(例如通過適當的固定結構)破碎腔殼體50的內周面上，以將入料管支架30穩定地固定，便于安裝入料管。

如圖3所示，在根據本發明一種較為優選的實施方式中，入料管支架30具有本體部35和軸向延伸部36，本體部35上形成有中心入料口34，入料管可以穿過該中心入料口34延伸，內部料斗10內的物料能夠通過該入料管 落在葉輪40內；軸向延伸部36圍繞該中心入料口34設置，該中心入料口34的直徑通常小于形成在內部料斗10底部的由初始積料區13環繞的通孔的直徑(但該通孔并不限于圓孔)。

其中，軸向延伸部36從本體部35向上延伸，從而使得本體部35的位于軸向延伸部35外側的部分形成為第三環形積料區31，用于接收來自第二環形積料區21的落料。由于本體部35所處的高度距離破碎腔60較近，因而能夠有效減小落入破碎腔60內的物料的速度，以形成良好的瀑布流并增加碰撞頻率。優選地，軸向延伸部36的延伸高度與第三環形積料區31的寬度之比為4:5-6:5，進一步優選為1:1，以便于物料緩慢地滑落。

進一步地，本體部35的周緣可以形成向下延伸的裙部37，用于避免從旁路通道落下的物料直接落在葉輪40上，從而保護葉輪40安全運行。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。