[发明专利]一种带有回转臂的自平衡冲击多晶硅破碎机

说明书

  

技术领域

    本发明涉一种将多晶硅棒料破碎成多晶硅块料的设备，具体的说是一种带有回转臂的自平衡冲击多晶硅破碎机。 

背景技术

作为光伏产业的基础材料——多晶硅产业的发展具有广阔的前景。多晶硅通常用化学法生产，沉积成直径为φ150~200mm、长2000mm的硅棒。在硅棒的破碎环节，我国长期以来一直依靠人工用钢锤镶嵌硬质合金进行锤击破碎，即使在多晶硅技术较发达的国家也多采用手工破碎。这种方法劳动强度大，生产效率低，与自动化程度很高的工艺生产线很不匹配，远不能满足多晶硅产业迅猛发展的需要，开发多晶硅破碎装备是必然趋势。目前对于多晶硅破碎方法破碎装备的研究与开发还处于起步阶段，有关研究思路大体分为两个方面：机械力破碎或应力破碎。机械力破碎如应用鄂式破碎机，但鄂式破碎机不能直接破碎长棒料，通常和线切割法配合使用，工艺步骤多，物料转移过程容易受到污染；另一机械力破碎法是将重锤的势能转换为动能，依靠打击破碎多晶硅棒，其破碎能力受到设备规格的限制。应力破碎法通过对晶棒的加热和骤冷，使其获得晶间应力而破碎，该设备组成复杂，破碎过程中物料需二次转移，且需要相关保护措施，成本较高；气体爆破法利用气流的冲击使硅棒破碎，该装置对容器的耐压性能要求高，需要严格的劳动保护措施。 

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种带有回转臂的自平衡冲击多晶硅破碎机，具有成本低、生产效率高的优点，且不会对破碎后的硅粒产生二次污染。 

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种带有回转臂的自平衡冲击多晶硅破碎机，设有回转臂机构和破碎装置构成，破碎装置上的机架与回转臂机构中的输出部相连接，所述的回转臂机构主要由支撑部、主轴部、大臂平行四边形机构、气缸、小臂和输出部构成，所述的支撑部为圆柱体状，在支撑部的上设有定位凹槽，定位凹槽的轴线与支撑部的轴线重合，主轴部下端通过轴承设置在支撑部的定位凹槽内，主轴部可绕支撑部中心轴线在水平面转动，在主轴部的上端连接有大臂平行四边形机构，所述的大臂平行四边形机构主要由上横梁、下横梁和侧梁组成，由主轴部的一部分和上横梁、侧梁、下横梁依次铰接构成四杆件平行四边形机构，下横梁的长度大于上横梁的长度，下横梁伸出主轴部的一侧设有平衡重锤，在主轴部的侧壁和下横梁之间设有气缸，气缸与外部供气气源相连接，气缸一端铰接于主轴部的侧壁上，另一端铰接于下横梁上，在侧梁上固定连接有小臂回转关节，小臂的一端与小臂回转关节的关节轴连接，输出部和小臂的另一端连接，在输出部上设有转轴，在转轴上外螺纹； 

所述的破碎装置主要由机架、气动冲击机构和缓冲机构组成，机架上方设有连接孔，连接孔内设有与转轴上外螺纹相匹配的内螺纹，输出部通过转轴与机架连接，气动冲击机构通过缓冲机构悬挂在机架上，气动冲击机构主要由冲击平衡块、气动冲击部、平衡重、棒料定位板构成，所述的冲击平衡块呈四方形，在冲击平衡块的一侧面设有凹槽，气动冲击部通过螺栓组件固定在凹槽内，在气动冲击部上设有进气口和出气口，进气口与外部气源相联接，在凹槽的一侧和与凹槽相对的一侧的冲击平衡块外表面上均固定设有棒料定位板，棒料定位板的下端设有V形定位槽，两块棒料定位板上的V形定位槽用于保证被破碎棒料的中心轴线与气动冲击部中心线垂直并相交，在冲击平衡块的上端面还设有平衡重。

所述支撑部固定在地基或其他移动设备上。 

所述主轴部通过角接触球轴承设置在支撑部的定位凹槽内，主轴部旋转范围为0~360°。 

所述的小臂为折弯悬臂，其一端与小臂回转关节的关节轴固定连接，小臂绕小臂回转关节的垂直轴线在水平面内转动，旋转范围为0~360°。 

所述的输出部的转轴的回转轴线始终垂直于水平面，旋转范围为0~360°。 

所述的缓冲机构设有四个，四个缓冲机构均匀设置在气动冲击机构上端的四个角处，缓冲机构的下端与气动冲击机构中的冲击平衡块固定连接。 

所述的缓冲机构主要由拉杆、上固定螺母、弹簧固定片、上位弹簧、支撑角钢、下位弹簧和下固定螺母组成，支撑角钢固定设置在机架上，拉杆的下端穿过支撑角钢与冲击平衡块的上端面固定连接，在支撑角钢与冲击平衡块之间的拉杆上设有下固定螺母，下固定螺母和支撑角钢下端面之间设有下位弹簧，位于支撑角钢上端的拉杆上依次设有上位弹簧、弹簧固定片和上固定螺母。 

所述的机架外部还设有把手。 

本发明的有益效果是：