張健 梁翔 謝鵬程 榮志晨

【摘 要】文章針對(duì)現(xiàn)有臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)沒(méi)有分級(jí)輪、傳動(dòng)軸上兩個(gè)轉(zhuǎn)子固定安裝造成物料粒徑不可調(diào)節(jié)和及時(shí)排出渣料等問(wèn)題，通過(guò)自主研發(fā)，改變沿傳動(dòng)軸前、后向設(shè)置的進(jìn)料單元、沖擊碎料單元及出料單元的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，增設(shè)了分級(jí)輪并對(duì)應(yīng)設(shè)置排渣器，使本設(shè)備達(dá)到可控制物料的粉化粒徑大小和生產(chǎn)效率并及時(shí)排出渣料的效果。

【關(guān)鍵詞】超細(xì)粉碎機(jī);進(jìn)料單元;出料單元;沖擊碎料單元

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD453 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2021）07-0063-03

0 背景

沖擊超細(xì)粉碎機(jī)（磨粉機(jī)的一種類(lèi)型）分轉(zhuǎn)子沖擊型和氣流噴射沖擊型兩大類(lèi)，轉(zhuǎn)子沖擊型沖擊磨根據(jù)轉(zhuǎn)子的布置方式不同，又分為立式?jīng)_擊粉碎機(jī)和臥式?jīng)_擊粉碎機(jī)[1]。沖擊粉碎機(jī)的工作原理是通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)物料高速運(yùn)動(dòng)[2]，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物料與物料、物料與沖擊錘、物料與襯板[3]之間發(fā)生碰撞或剪切，物料被粉碎，因此沖擊粉碎機(jī)廣泛應(yīng)用于礦石、煤炭、化工、建材、水泥、灰鈣粉、環(huán)保等領(lǐng)域。立式?jīng)_擊粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，而臥式?jīng)_擊粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單[4]，安裝與維護(hù)方便。

1 現(xiàn)有臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)缺陷

（1）前、后兩個(gè)轉(zhuǎn)子安裝固定，沖擊錘與襯板之間的間距不可調(diào)節(jié)，物料粉碎粒徑不能按生產(chǎn)需要進(jìn)行改變，機(jī)器使用一段時(shí)間后，沖擊錘和襯板出現(xiàn)磨損、間距變大，物料粉碎粒徑也會(huì)隨之變大。

（2）沒(méi)有分級(jí)輪，不能按要求將渣料順暢排出。

（3）耐磨襯板使用壽命有限，經(jīng)常需要更換;耐磨襯板通常采用高錳鋼鑄造，加工困難，尺寸精度和形位公差很難保證，需要打磨配裝，配件更換時(shí)麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

（4）襯板采用通孔安裝，易造成固定緊固螺栓的磨損。

2 改進(jìn)方案

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本研究提出了一種臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)，包括沿傳動(dòng)軸前、后向設(shè)置的進(jìn)料單元、沖擊碎料單元和出料單元。本臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)，其技術(shù)方案包括沿傳動(dòng)軸前、后向設(shè)置的進(jìn)料單元、沖擊碎料單元及出料單元，不同之處如下：①進(jìn)料單元包括套設(shè)于傳動(dòng)軸上的進(jìn)料斗。②出料單元包括套設(shè)于傳動(dòng)軸上的出風(fēng)罩筒及套設(shè)于出風(fēng)罩筒內(nèi)固裝于傳動(dòng)軸上的風(fēng)葉輪。③沖擊碎料單元包括套設(shè)于傳動(dòng)軸上的沖擊罩筒套設(shè)及沖擊罩筒內(nèi)于傳動(dòng)軸上前、后向設(shè)置的沖擊錘轉(zhuǎn)子、分級(jí)輪和前端大而后端小的錐形粉化錘轉(zhuǎn)子，沖擊錘轉(zhuǎn)子和分級(jí)輪固裝于傳動(dòng)軸上，錐形粉化錘轉(zhuǎn)子可軸向調(diào)節(jié)的安裝于傳動(dòng)軸上，與沖擊錘轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)，在沖擊罩筒上安裝有沖擊襯板，與錐形粉化錘轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)，在沖擊罩筒上設(shè)有同錐度的錐形粉化襯板。④與分級(jí)輪對(duì)應(yīng)于沖擊罩筒的筒體底部開(kāi)設(shè)有與排渣器連接的出渣口。⑤沖擊罩筒的前、后端分別連通進(jìn)料斗和出風(fēng)罩筒;為便于排料，將與分級(jí)輪對(duì)應(yīng)的沖擊罩筒的筒體設(shè)計(jì)為凹形;為便于安裝，與錐形粉化襯板對(duì)應(yīng)的沖擊罩筒的筒體設(shè)計(jì)為同錐度的錐形;按常規(guī)，進(jìn)料斗的前、后軸部分別通過(guò)前、后軸承機(jī)構(gòu)就位安裝;傳動(dòng)軸高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)為電機(jī)帶動(dòng)的皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)皮帶輪安裝于傳動(dòng)軸的前軸端;傳動(dòng)軸的后軸端安裝有平衡輪;各襯板均為精密鑄鋼件，其工作面堆焊耐磨材料或釬焊硬質(zhì)合金;與各襯板對(duì)應(yīng)的沖擊罩筒的筒體上圓周均布開(kāi)設(shè)有螺栓孔，各螺栓孔中穿設(shè)有緊固螺栓，各緊固螺栓旋合于對(duì)應(yīng)襯板上開(kāi)設(shè)的螺紋盲孔中。臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

3 具體實(shí)施方案

下面結(jié)合圖1至圖3對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。

該新型臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)包括沿水平傳動(dòng)軸1前、后向設(shè)置的進(jìn)料單元、沖擊碎料單元及出料單元。

傳動(dòng)軸1的前、后軸部通過(guò)前、后軸承機(jī)構(gòu)12（軸承與軸承座的組合）安裝于底座15的前、后支撐架上，傳動(dòng)軸1的驅(qū)動(dòng)為電機(jī)帶動(dòng)的皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)皮帶輪安裝于電機(jī)（安裝于底座15上）的輸出軸上，皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)皮帶輪13安裝于傳動(dòng)軸1的前軸端，傳動(dòng)軸1的后軸端安裝有封閉在防護(hù)罩17內(nèi)的平衡輪16（如圖1所示）。

前、后軸承機(jī)構(gòu)12之間的傳動(dòng)軸1上按前、中、后位置分別設(shè)有進(jìn)料單元、沖擊碎料單元及出料單元。進(jìn)料單元包括套設(shè)于傳動(dòng)軸1上的進(jìn)料斗2，進(jìn)料斗2的底部安裝于底座15的對(duì)應(yīng)位置上（如圖1所示）。

出料單元包括套設(shè)于傳動(dòng)軸1上的出風(fēng)罩筒3，于出風(fēng)罩筒3內(nèi)設(shè)有固裝于傳動(dòng)軸1上的風(fēng)葉輪4，出風(fēng)罩筒3的出風(fēng)口開(kāi)設(shè)于筒體頂部的一側(cè)（如圖1、圖3所示）。

沖擊碎料單元包括套裝于傳動(dòng)軸1上的沖擊罩筒5，沖擊罩筒5的前、后端分別連通進(jìn)料斗2的后端口和出風(fēng)罩筒3的前端口，沖擊罩筒5包括前、中、后部的柱形筒體、“V”形（凹形的一種）筒體和前端大而后端小的錐形筒體，對(duì)應(yīng)于前部柱形筒體于傳動(dòng)軸1上固裝有沖擊錘轉(zhuǎn)子6，對(duì)應(yīng)于中部“V”形筒體于傳動(dòng)軸1上固裝有分級(jí)輪7，對(duì)應(yīng)于后部錐形筒體于傳動(dòng)軸1上以可軸向調(diào)節(jié)的方式安裝有錘體與錐形筒體同錐度的錐形粉化錘轉(zhuǎn)子8（如圖1所示）。

與沖擊錘轉(zhuǎn)子6的錘體對(duì)應(yīng)，在柱形筒體的前端面和頂部圓周上分別設(shè)有前側(cè)沖擊襯板9（4塊扇形板構(gòu)成的環(huán)形板）和頂部沖擊襯板9（4段圓弧形板構(gòu)成的柱形管），于“V”形筒體的底部開(kāi)設(shè)有排渣口連通排渣器11。

與錐形粉化錘轉(zhuǎn)子8的錐形錘體對(duì)應(yīng)，在錐形筒體的內(nèi)圓周面上設(shè)置錐形粉化襯板10（4段錐形圓弧板構(gòu)成的錐形管），錐形粉化錘轉(zhuǎn)子8的軸向移動(dòng)距離處于錐形粉化襯板10的軸向長(zhǎng)度范圍內(nèi)，錐形粉化錘轉(zhuǎn)子8與錐形粉化襯板10間的間距可根據(jù)生產(chǎn)物料粒徑大小的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)超細(xì)粉碎或高效生產(chǎn)的要求（如圖1所示）。

為提高裝配面的配合精度，各襯板為精密鑄鋼件，各襯板的工作面（朝向錘體面）堆焊耐磨材料或釬焊硬質(zhì)合金，以頂部沖擊襯板9的安裝為例，于沖擊罩筒5的柱形筒體上圓周均布開(kāi)設(shè)有螺栓孔，各螺栓孔中穿設(shè)有緊固螺栓14，各緊固螺栓14旋合于沖擊襯板9上開(kāi)設(shè)的螺紋盲孔中，各緊固螺栓14不擰穿沖擊襯板9的工作面，可有效保護(hù)各緊固螺栓14不受撞擊而損壞（如圖2所示）。

4 該臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)的運(yùn)行方式

（1）電機(jī)通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳動(dòng)軸1高速旋轉(zhuǎn)，在風(fēng)葉輪4的作用下形成自進(jìn)料斗2至沖擊罩筒5、自沖擊罩筒5至出風(fēng)罩筒3的負(fù)壓風(fēng)向。

（2）物料通過(guò)進(jìn)料斗2落入沖擊罩筒5的前部柱形筒體內(nèi)，物料在沖擊錘轉(zhuǎn)子6的撞擊下被粉碎，與此同時(shí)，在沖擊錘轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下，物料與物料、物料與沖擊襯板9發(fā)生撞擊或剪切而進(jìn)一步被粉碎。

（3）經(jīng)過(guò)沖擊錘轉(zhuǎn)子6粉碎的物料在風(fēng)力作用下經(jīng)過(guò)“V”形筒體進(jìn)入錐形筒體內(nèi)，渣?；蜉^大而難以破碎的物料在分級(jí)輪7的離心力作用下被甩向“V”形筒體四周并集中落入“V”形筒體底部的排碴口，經(jīng)排渣器8排出收集。

（4）在錐形筒體內(nèi)，物料在錐形粉化錘轉(zhuǎn)子8的撞擊下被進(jìn)一步粉碎，錐形粉化錘轉(zhuǎn)子8與錐形粉化襯板10的板間距δ決定了最終物料粉化粒徑的尺寸大小和生產(chǎn)效率[5]，δ越小，粉化粒徑越小，但生產(chǎn)效率降低，反之亦然。

（5）符合粒徑尺寸要求的粉體物料經(jīng)出風(fēng)罩筒3的出風(fēng)口排出收集。實(shí)用新型沖擊超細(xì)粉碎機(jī)實(shí)物圖如圖4所示。

5 結(jié)語(yǔ)

該研究臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)與傳統(tǒng)臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)不同之處如下。

（1）該臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)中，增設(shè)了分級(jí)輪并對(duì)應(yīng)設(shè)置排渣器，可將渣料及時(shí)排出。

（2）將錐形粉化錘轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)為錐形結(jié)構(gòu)，與安裝在出風(fēng)罩筒內(nèi)的圓錐襯板相匹配，軸向移動(dòng)錐形粉化錘轉(zhuǎn)子可調(diào)節(jié)兩錐面間的間距，用以控制物料的粉化粒徑大小和生產(chǎn)效率。

（3）將各襯板采用精密鑄鋼件，在工作面上堆焊耐磨材料或釬焊硬質(zhì)合金，緊固螺栓連接采用螺紋盲孔結(jié)構(gòu)，保護(hù)緊固螺栓在工作中不被磨損。

本研究臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)已應(yīng)用在氫氧化鈣設(shè)備上，銷(xiāo)往新疆云中天鈣業(yè)有限公司、河南內(nèi)鄉(xiāng)縣振興建材有限公司、貴州新成鑫鈣業(yè)有限公司等客戶(hù)，累計(jì)收入72.8萬(wàn)元。本臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)功能及實(shí)用效果得到客戶(hù)一致好評(píng)，并已獲得實(shí)用新型專(zhuān)利《臥式?jīng)_擊超細(xì)粉碎機(jī)》，專(zhuān)利號(hào)為ZL202020378301.9。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張興舜，趙光升，楊瑞朋，等.淺談?lì)€式破碎機(jī)組合式機(jī)架的改進(jìn)[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，2017（6）：99-100.

[2]王亞磊.雙動(dòng)顎式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究與優(yōu)化[D].焦作：河南理工大學(xué)，2018.

[3]何鐵牛，馬潤(rùn)元，高健.顎式破碎機(jī)襯板研究與應(yīng)用[J].中國(guó)礦山工程，2017（1）：43-46.

[4]陳立春，薛俊芳，張秀芬，等.顎式破碎機(jī)動(dòng)鄂結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化[J].煤炭工程，2018（8）：164-167.

[5]趙銀旭，張文進(jìn).提高破碎機(jī)碎礦效能的分析與應(yīng)用[J].冶金與材料，2018（1）：53-54.