[发明专利]一种立轴式多级板锤制砂机

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种立轴式制砂机，特别是一种立轴式多级板锤制砂机。

背景技术

天然砂石是短时期内的不可再生资源，随着我国基本建设的高速发展，天然砂石已近枯竭。同时，由于采挖砂石对资源和环境造成的毁灭性破坏，出于防洪、环保、资源保护等诸多方面的因素，许多城市已禁止使用天然砂。立轴式制砂机就是近年发展一种建材制砂设备，其可以将岩石、矿石或天然鹅卵石等石料破碎制成工业砂，用以代替天然砂。现有的立轴破碎机多采用单层或两层转子结构，物料从上端进料口进入破碎舱到从出料口落下的过程中，受到的击打抛射和相互碰撞的次数少，破碎后的物料粒度大，出料经过振动筛筛分后，对粒径超差的粗石再次进行破碎。单位产品能耗高、效率低，二次破碎量约占50％以上。为此，本领域技术人员经过努力取得了一定的进步。如中国专利公开号CN104226421A，公开日期2014年12月24日，发明创造名称“三层转子破碎机”。该专利申请公开了一种可用于制砂的破碎机，其通过设置三层锤板结构，增加击打抛射物料的机率和次数，相应增加碰撞次数，从而有效提高制砂效率，降低制砂能耗。但该设备仍消除现有设备中普遍存在的缺陷，即板锤的击打面过转子轴线。由于板锤在工作过程中持续旋转，板锤击打面近端折射出的物料，在弹射过程中极易被同一板锤击打面的远端触碰，这种触碰绝大部分形成摩擦损耗，消耗物料动能，降低与筒壁上护板或物料之间的相互碰撞能量，影响成砂率。为此，需要进一步改进。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种立轴式多级板锤制砂机，其通过对板锤结构的改进，有效提高了制砂机的能源利用率和成砂率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种立轴式多级板锤制砂机，包括主体设在破碎舱内的板锤转子，板锤转子伸出破碎舱舱底的部分通过皮带传动构件与驱动电机连接，板锤转子由转子体和多个长条形锤板，锤板按长度垂直于转子体轴线的布置形式固定连接在转子体上，多个锤板沿转子体轴线分布形成多层板锤结构，板锤转子上方的进料口内设有分料器，破碎舱的舱底设有出料斗，任一层内的锤板设有圆周均布的两个，相邻层的锤板在圆周方向上错位90°，锤板由近端至远端相对于旋转方向向后倾斜。

根据科研机构对反击式粉碎机物料粉碎过程的计算机模拟，物料破碎的60％以上是物料之间相互碰撞后获得的。采用前述技术方案的多级板锤转子，单层板锤中锤板数量仅设置为圆周均布的两个，相邻层锤板在圆周方向上错位90°，较单层三个及以上锤板而言，其物料碰撞空间得到大幅度提升，增大打击抛射后的碰撞机率和次数；同时，转子上的锤板分布成多层结构，物料在从上至下的下落过程中，具有多次被板锤击打和抛射的机会，从而被多次加速后与粉碎舱舱壁的护板碰撞以及多次形成物料之间的碰撞；更重要的是，本方案中，锤板由近端至远端相对于旋转方向向后倾斜；可有效降低从锤板近端折射的物料被锤板远端触碰、摩擦，消除或减少因触碰和摩擦而产生的能源内耗，提高能源利用率和破碎率，相应获得理想的成砂率。同时，根据空气动力学原理，由近端至远端相对于旋转方向向后倾斜的锤板，在工作旋转中还可形成向舱壁推送的风力，进一步增大物料从锤板抛射出的能量，避免轴心附近形成物料涡旋而损耗物料能量和设备动力，从而提高破碎率和确保能源利用率。

优选的，所述转子通过锤板形成至少两级板锤区，任一级板锤区内的锤板设有至少两层；相邻两级板锤区中位于下方板锤区内的锤板后倾角大于上方板锤区内锤板的后倾角。以适应物料由上至下粒度逐渐变小，在同一击打速度下抛射飞行速度减缓的需要，确保物料碰撞动能和减少能量损耗，相应确保成砂率。

进一步优选的，所述板锤区由自上而下的上部板锤区、中部板锤区和下部板锤区构成三级。通过设置三个板锤区和同一板锤区的多个板锤层，增加物料被击打抛射次数，提高成砂率。

更进一步优选的，所述上部板锤区内锤板的后倾角12～18°；所述中部板锤区内锤板的后倾角大于上部板锤区内锤板的后倾角8～12°；所述下部板锤区内锤板的后倾角大于中部板锤区内锤板的后倾角4～6°。以适应转子常用工作转速下，被锤板近端击打抛射的物料不被锤板远端触碰摩擦，确保上部板锤区的粉碎效果；特别适用于用粒度50～80mm的鹅卵石制砂的制砂机。

优选的，所述转子体上最下端两层的锤板还形成有向下扭转3～8°的下扭角。形成向下向外的排砂风力，以利于向下排砂，防止砂料堆积导致阻力增大，降低能源内耗。

优选的，所述任一级板锤区中的锤板分布为偶数层。通常设置为两侧或四层，以确保转子具有良好的动平衡效果，减少能源消耗、降低噪声。