一种具有超细碎功能的破碎副及其超细碎功能的实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有超细碎功能的破碎副及其超细碎功能的实现方法，包括对峙形成至少两级阶梯结构式破碎腔的两颚板，两颚板工作面对峙形成的阶梯结构式破碎腔由上至下按级逐渐变小，呈角度阶梯式结构；所述阶梯结构式破碎腔中位于下端最后一级破碎腔的两个颚板工作面呈狭长型结构。本发明的显著功能特征是实现超常的、超细碎的破碎功能。如再配套破碎机结构的改进，本发明可以实现单机直接破碎制砂、甚至破碎制粉。
【专利说明】一种具有超细碎功能的破碎副及其超细碎功能的实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及破碎设备【技术领域】，更具体地说是一种具有超细碎功能的破碎副及其超细碎功能的实现方法。
【背景技术】
[0002]颚式破碎机，也称颚破，是历史最悠久，使用最广泛的破碎设备之一。
[0003]颚破是典型的“粗破”设备。
[0004]这里粗破有两个涵义:
[0005]一、颚破不是精密的设备，也就是说它结构简单、制造容易(普通机床就能胜任)、使用和维修均方便，并且颚破的运行成本也很低(例如颚破的磨损是反击破的1/3-1/5，电耗是冲击破的1/3-1/2)，因此颚破至今一直颇受欢迎；
[0006]二、颚破打出来的料很粗(打细料很难，这与颚破的破碎腔形结构有关)，通常颚破打至30mm以下就很难了。
[0007]设想用颚破实现打细料，即用“粗”级的设备干“细”级的活，其经济性的提升幅度大为可观！
[0008]现有技术颚式破碎机缺乏超细碎功能，其局限性在于:
[0009]一、破碎腔不合理。
[0010]1、在现有技术下，呈“V”型的破碎腔的下端，在每一个循环冲程作功后，排出的是一堆三角形体积的物料。因颚式破碎机是典型的单颗粒破碎(没有层压破碎)，所以三角形容积容纳的颗粒大小尺寸集中度差，出料经筛分后的筛上物料(超过符合规格尺寸的物料)返回重破的比例高，影响破碎效率；
[0011]2、不仅仅是上述破碎腔下端要符合每一个破碎循环冲程的节奏(排出的物料要均匀细小)，乃至整个破碎腔(上、中、下)都需符合每一个破碎循环冲程的节奏，形成“破碎腔的若干级分腔式结构”，并“级与级相匹配兼容”，才能实现超细碎功能。
[0012]现有技术破碎腔的结构设计没有考虑“破碎循环冲程”这一重要因素的。
[0013]二、“破碎机理’不合理。
[0014]超细碎需要“层压破碎”的破碎机理，而现有技术颚破不具备。
[0015]欲使颚破机型具有超细碎功能，就要在破碎副的创新设计和改变其破碎机理上突破。
【发明内容】
[0016]本发明的目的在于克服现有技术破碎腔破碎效率不高的缺陷，提供了一种破碎效率高、省时省功耗、而且能够打细料的用于颚式破碎机的具有超细碎功能的破碎副及其超细碎功能的实现方法。
[0017]为了达到以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的:一种具有超细碎功能的破碎副，包括对峙形成至少两级阶梯结构式破碎腔的两颚板，其特征在于，[0018]所述的两颚板工作面对峙形成的阶梯结构式破碎腔由上至下按级逐渐变小，呈角度阶梯式结构；
[0019]所述阶梯结构式破碎腔中位于下端最后一级破碎腔的两个颚板工作面呈狭长型结构。
[0020]本发明的两大显著结构特征是:1.破碎腔呈“阶梯式结构”;2.破碎腔下端设置有“狭长型破碎腔结构”。
[0021 ] 同时，上述两大结构特征同时也是本发明的两大技术亮点。
[0022]本发明的技术方案是:
[0023]1.将常规破碎腔分设为若干段(比如分为4段)；[0024]2.分设后的每一级破碎腔由下至上呈阶梯式(逐级变大)结构；
[0025]3.破碎腔最下部一级破碎腔呈狭长型结构；
[0026]4.活动颚板“大紧边、大行程”运动特征的设计。
[0027]狭长型破碎腔是本发明中的重要组成部分，也是本发明中的核心技术亮点之一。狭长型破碎腔有五大特征:
[0028]1、形状特征，在长宽方面体现为长度很长，宽度很狭窄；
[0029]2、角度特征，_8~+8度(以紧边状态为标准)；
[0030]3、体积特征，狭长型破碎腔的容积，应是破碎机每一次工作循环的排料量；
[0031]4、运动特征，“大紧边、大行程”的运动特征；
[0032]5、功能特征，层压破碎、出料超细碎。
[0033]从破碎腔下部的狭长型破碎腔为基础，引出整个破碎腔的阶梯式结构之要求。阶梯式结构是本发明中的另一个核心技术亮点。
[0034]上述狭长型破碎腔设置后，解决了排放物料的“细”与“均匀”两大问题，这是我们的最终目的。
[0035]但狭长型破碎腔是处于破碎腔最下部，破碎腔是上下连续的一个整体，为了使狭长型破碎腔功能充分发挥，又要求其上端必须进料充分，即要求狭长型上一级破碎腔(为叙述方便，将其定义为Q2腔；同时将狭长型破碎腔定义为Q1，下同)，Q2腔应满足如下两个条件:1、其容积应等于或大于狭长型破碎腔的容积(对于容积，应满足Q2 >Q1)，2、Q2腔的颗粒大小应等于或小于狭长型破碎腔的上口尺寸(对于颗粒尺寸，应满足Q2 SQl)。可见，狭长型破碎腔的上面需有一个Q2腔的配套，才能让狭长型破碎腔充分发挥超细碎的功倉泛。
[0036]同理，在Q2腔的上面同样需要一个Q3腔来满足Q2腔，条件仍然是流量与颗粒大小两要素；再同理，Q3腔上面还有Q4……(即容积满足Q4 > Q3 > Q2 > Ql ;颗粒满足Q4 ^ Q3 ^ Q2 ^ Ql)
[0037]于是，破碎腔就形成了由Q2、Q3、Q4相组合的呈阶梯式结构。阶梯式结构的破碎腔不是独立的构思，而是“狭长型破碎腔”功能的继续延伸，及破碎机超细碎功能的重要组成部分。
[0038]综上分析，要实现超细碎功能，破碎腔的结构就不是随意的，它必须与颚破设备运行中的每一个破碎循环作功节奏相联系，又必须每一个循环单元(每一级破碎腔)的结构呈阶梯式，并级与级相匹配兼容。[0039]本发明实现超细碎功能的机理是:首先，根据颚式结构特征，以每一个破碎作功循环排放料的容积所对应的破碎腔下部最后一级破碎腔——作为第一级破碎腔设计，将它设计为狭长型破碎腔，该狭长型破碎腔实现两大功能:1.“细碎”功能，即腔距(两颚板间距)可调至任何小，以实现任何细度的细碎；2.“均匀”功能，即腔距匀称(沿着破碎方向宽度大体一致)。
[0040]然后，以每一个破碎作功循环排放料的容积所对应的破碎腔下部倒数第二级破碎腔——作为第二级破碎腔设计，第二级破碎腔以配合第一级破碎腔的充足进料为目的需满足两个条件，1、其容积应等于或大于狭长型破碎腔的容积，2、其颗粒大小应等于或小于狭长型破碎腔的上口尺寸……第三级破碎腔设计、第四级破碎腔设计……以此类推
[0041]根据颚破每一个破碎作功循环节奏产生的破碎量为单元，来设计“阶梯式，并级与级相匹配兼容”的阶梯式结构破碎腔是本发明的核心技术。
[0042]本发明的显著功能特征是:实现超常的、超细碎的破碎功能。如再辅以破碎机结构的配套改进，本发明可以实现颚破机型单机直接破碎制砂、甚至破碎制粉。
[0043]颚破是“粗”设备，而制砂、制粉是“细”活，让“粗”设备干“细”活是一场节能降耗的绿色革命！用颚破机型实现制砂、制粉，是破碎机领域中的一场重大技术革命！
[0044]除了上述显著功能特征以外，同时带来的有益效果还有:
[0045]1.提高产量。如在本发明破碎腔阶梯式结构设计为负角结构(指两颚板工作面形成的夹角)，则在破碎运动过程中，其颚板对物料有一个快速推进力(如果偏心轴转向设置为与物流方向一致)。这将大幅度 提高颚破产量。
[0046]因为，现有技术下颚破的破碎速度是自然的自由落体速度，是一个极限值。本发明突破了这一极限速度。
[0047]2.提高破碎比。如在本发明破碎腔阶梯式的结构设计为分段越级结构，那么可大幅度提高破碎机的破碎比。提高了破碎机的破碎性能。
[0048]3.有利于降低磨耗。本发明中的破碎机理，有层压破碎机理，即有相当部分的物料是“料打料”，从而磨耗大为降低。
[0049]作为优选，阶梯结构式破碎腔的两颚板工作面上的齿形结构由上至下也按级逐渐变小，即齿高按级逐渐变低、齿宽按级逐渐变窄以及齿间距按级逐渐变小，呈齿形阶梯结构。
[0050]为适应物料从破碎腔上端进料，到破碎腔下端出料的过程中颗粒逐渐变小的实际情况，又将破碎腔设计成齿形阶梯结构，即齿形结构大小从上到下按级逐渐变小，式大颗粒物料在大齿形结构下破碎，小颗粒物料则在小齿形结构下破碎，达到最优破碎效率。
[0051]作为优选，形成狭长型结构的两个颚板的工作面中至少一块为平面光板结构。
[0052]平面光板结构的设计原理:当颗粒为砂、粉的级别时，齿形结构已失去破碎意义，可用平板代之，用平板结构的优越性在于排放物料更充分，因为没有齿距占用腔型空间。
[0053]平面光板结构就是齿高、齿宽和齿间距均为零时的极限状态,它相对于齿形结构是落后的、淘汰的结构，但在这里却呈现出极大的优势。因为在多级阶梯破碎腔的最后一级腔中，它的破碎对象已经是细小料，破碎任务是细料再均匀超细碎，已从“破”升格为“磨”，磨则能更好地超细碎(制砂、制粉)。
[0054]在狭长型结构腔中，平面光板结构颚板具有以下优越性:[0055]①相对于细料级别而言，不再需要“劈碎、折碎、挤碎”等需齿形结构来完成的作用，所以齿形结构已经失去作用，平面光板结构的缺点已不存在；
[0056]②破碎细料对腔型精度很敏感，平面结构比齿形结构的接触面精度更高；
[0057]③同样行程的齿形结构和平面光板结构，前者颗粒大小不一，后者咬合状态更佳，细料颗粒更加均匀。
[0058]在破碎腔的下端(狭长型结构腔中)设计一段平面光板结构，是本发明中的又一技术亮点。
[0059]作为优选，形成狭长型结构的两个颚板工作面对峙形成的角度范围在_5度?+5度内；狭长型结构的长度为110?550mm。
[0060]狭长型破碎腔是本发明的核心技术亮点，有五大特征:
[0061]1、形状特征。狭长型破碎腔的横向截面长度较长，宽度较狭窄，即口子扁长；纵向(破碎方向)深度较深；长度L的确定:按自由落体公式h = l/2*g*t2计算，现有技术颚破的转速在180?330转/分，计算出长度L在110?550毫米之间；
[0062]2、角度特征。狭长型破碎腔以紧边状态为标准，其角度为_5?+5度，选取负角度时有利于排料通畅，选取正角度时有利于层压破碎，选取零角度时则所排物料最均勻；
[0063]3、体积特征。狭长型破碎腔的体积大小是破碎机每一次工作循环的排料量，腔型紧边尺寸取排料颗粒尺寸的I?3倍。
[0064]4、运动特征。狭长型破碎腔有“小紧边、大冲程”的运动特征；
[0065]5、功能特征。狭长型破碎腔具有“层压破碎”机理，出料超细。
[0066]本发明的颚破腔型制砂制粉的功能机理是这样形成的:
[0067]1、在破碎腔最下端设计成“狭长型破碎腔”，使破碎腔每一个工作循环所排放出的物料粒度控制在所需尺寸范围内，实现匀碎；
[0068]2、每级破碎腔的上端保证进料充分(即颗粒尺寸小于进料口、流量大于体积)，且一级套一级，形成角度阶梯结构，从而提高狭长型破碎腔工作效率；
[0069]3、为适应物料从破碎腔上端进料至下端出料的过程中颗粒逐渐变小的状况，将破碎腔设计成齿形阶梯结构，即齿形结构大小从上到下按级逐渐变小，使大颗粒物料在大齿形结构下破碎，小颗粒物料在小齿形结构下破碎，达到均匀细碎的目的；
[0070]4、辅以“大紧边、大冲程”的破碎运动实现“层压破碎”。颚式破碎机是典型的单颗破碎机理，在破粗料时基本上腔型的紧边尺寸就是物料的颗粒尺寸。单独用“单颗破碎机理”的思路超细碎(制砂、制粉)是实现不了的，因为腔型紧边尺寸调到粉状颗粒尺寸的话，那么:1、腔型的制造精度和安装精度就很难达到，2、这么细微腔型下产量也非常之小，几乎无头用性。
[0071]而“大紧边、大冲程”的破碎运动实现“层压破碎机理”，所谓层压破碎破碎就是在“大冲程”产生的高压下，在腔型之间有多层颗粒物料，通过物料挤物料的方式实现细碎。这样，腔型紧边尺寸不一定是颗粒尺寸。也就是说，在“层压破碎机理”下，较大的紧边也能破出超细料(比如:10?20mm的腔型紧边尺寸,就能破碎出0.15mm以下的粉料)。形成腔型高压破碎的成因是“大冲程”，大冲程下进料量大，在大紧边时产生高破碎比下的高压破碎，表现为层压破碎机理。在单颗破碎机理下，“紧边”决定颗粒大小，“松边”决定产量；在层压破碎机理下，“大紧边、大冲程”即决定超细的颗粒、又决定较高的产量。[0072]而“大紧边、大冲程”的破碎运动则能实现“层压破碎”机理，所谓“层压破碎”就是在破碎过程中腔型之间有多层颗粒物料，通过物料挤压物料的方式实现细碎。这样，腔型紧边尺寸就不一定是颗粒尺寸，较大的紧边也能破出超细料(比如:10?20mm的腔型紧边尺寸，能破碎出0.15mm以下的粉料)。
[0073]作为优选，阶梯结构式破碎腔为两级、三级或者四级阶梯结构；阶梯结构式破碎腔的两颚板分别为整体压铸成型或者为分体拼接成型。
[0074]多级破碎腔是本发明的亮点，所需级数与机型大小有关，小机型级数可少，大机型级数应多。
[0075]整体结构优越性在于设备结构简单化，更换方便；分体结构材料利用率高，每一次更换只需更换磨损到底的一小块即可。
[0076]作为优选，阶梯结构式破碎腔中，除最后一级以外每级破碎腔形状呈“左右对称式”上小下大梯形结构，或“左右非对称式”上小下大梯形结构。
[0077]多级梯形结构破碎腔适合破碎硬度较高物料，多级矩形折线结构破碎腔适合破碎所需破碎比较大、硬度较低的物料。
[0078]一种具有超细碎功能破碎副的实现方法，其特征在于，包括如下内容:
[0079]一、狭长型破碎腔的结构设计(位于整个破碎机破碎腔最下部)；
[0080]颚破是周期性循环工作特性，即它以偏心轴每转一圈为一循环周期。由于颚破的进料速度是自由落体速度，所以，每台破碎机只要转速确定，那么破碎机的每个循环中的物料落差(即物料推进的距离)就是一个确定的数值。这时，再根据所需物料粒度尺寸调整两块颚板的腔型宽度，那么每个工作循环中排出物料的体积也就是一个确定的数值。所以，狭长型破碎腔的长度L、宽度B、厚度H和体积V确定如下:
[0081](I)长度L的确定:按自由落体公式h = l/2*g*t2计算,现有技术颚破的转速在180?330转/分，计算出长度L在110?550毫米之间；
[0082](2)厚度H的确定:实用中，厚度H是一个变量，它根据所需物料粒度尺寸，在一定范围内可随时调整；
[0083](3)宽度B的确定:破碎机机型规格确定后，整个破碎机破碎腔宽度为一定值；
[0084](4)体积的确定:以上长度和宽度确定后，每一个工作循环中的体积就是体积V =长度L*宽度B*厚度H ;
[0085](5)角度的确定:狭长型副破碎腔的角度可在_8?+8度之间选择，并有以下三种状态特征:
[0086]①负角度(与V形破碎腔角度反向，即角度朝下，定义为负角度，下同)有利于排放物料，但不可过大，过大物料不易压实；
[0087]②正角度(与V形破碎腔角度同向，即角度朝下，定义为负角度，下同)有利于破碎细料，但也不宜过大，过大不利于均匀破碎；
[0088]③零角度，理论上说是有利于物料均匀破碎，但由于活动颚板是以偏心轴为圆心作“扇形”运动，且颚板又处于不断磨损变化之中，故零角度仅是理论分析点和瞬间暂态，实际意义不大。
[0089]破碎腔的角度是一个动态概念，我们要研究和把握是一个角度范围的特征与功能，本 申请人:设定在_8?+8度之间。[0090]上述狭长型破碎腔的设计，解决了排放物料的“细”与“均匀”两大问题。
[0091]二、破碎腔阶梯式结构设计
[0092]拟定整个破碎机破碎腔最下部破碎腔为Ql，即狭长型破碎腔，以其上一级破碎腔为Q2,以此类推Q3、Q4。。。；
[0093]借此说明整个破碎腔的①角度阶梯式结构之设计和②齿形阶梯式结构之设计；
[0094]1.角度阶梯式结构之设计
[0095]上述狭长型破碎腔是处于破碎腔最下部，而破碎腔是上下连续的一个整体，为了使狭长型破碎腔功能充分发挥，又要求其上端必须进料充分，即要求狭长型破碎腔又有一个相应的腔(为叙述方便，将其定义为Q2腔；同时将狭长型破碎腔定义为Q1，下同)，Q2腔应满足如下两个条件:1、其紧边时的容积应等于或大于狭长型破碎腔松边时的容积(对于容积，应满足Q2 ≥ Ql)，2、Q2腔紧边时的最大颗粒，应等于或小于狭长型破碎腔松边时的上口尺寸(对于颗粒尺寸，应满足Q2 ( Ql)。可见，狭长型破碎腔的上面需有一个Q2腔的配套，才能让狭长型破碎腔充分发挥超细碎的功能。
[0096]同理，在Q2腔的上面同样需要一个Q3腔来满足Q2腔，条件仍然是“容积”与“颗粒大小”两要素；再同理，Q3腔上面还有Q4……(即容积满足Q4 > Q3 > Q2 > Ql ;颗粒满足Q4≤Q3≤Q2≤Ql)
[0097]于是，破碎腔就形成了由Q2、Q3、Q4相组合的“阶梯式结构”。阶梯式结构的破碎腔不是独立的构思，而是“狭长型破碎腔”功能的继续延伸，它同样是破碎机超细碎功能的重要组成部分。
[0098]2.齿形阶梯式结构之设计
[0099]齿形的确定:阶梯结构式破碎腔的两颚板工作面上的齿形结构由上至下也按级逐渐变小，即齿高按级逐渐变低、齿宽按级逐渐变窄以及齿间距按级逐渐变小，呈齿形阶梯结构；
[0100]为适应物料从破碎腔上端进料，到破碎腔下端出料的过程中颗粒逐渐变小的状况，又将破碎腔设计成“齿形阶梯结构”，即齿形结构的大小也从上到下按级逐渐变小，即大颗粒物料在大齿形结构下破碎，小颗粒物料则在小齿形结构下破碎，达到最优破碎效率；
[0101]综上分析，要实现超细碎功能，破碎腔的结构就不是随意设计的，是由其规律可循的，它必须与颚破设备运行中每一个破碎循环的作功节奏相联系，使级与级组成双阶梯式结构(角度阶梯和齿形阶梯)，并级与级相匹配兼容；在每一个破碎循环单元(每一级破碎腔)中，均能实现最佳破碎效果，
[0102]三、层压破碎机理的设计
[0103]要实现“超细碎”功能，上述破碎腔的创新设计是个基础，但“层压破碎”机理是更重要的环节。光靠破碎腔间隙(两颚板之间的距离)来决定物料产品颗粒大小是有很大局限性的。尤其是破碎至砂、粉级别之细料时。因为，把破碎腔间隙调至毫米、微米的级别显然是不现实的。而层压破碎机理下，却能够在破碎腔的大间隙条件下(即大紧边下)实现砂、粉级别的超细料。
[0104]冲程的确定:要实现层压破碎机理，必须对现有技术颚破下的冲程扩大3倍以上。设计活动颚板“大紧边、大冲程”运动特征；破碎运动应满足:1、在每一破碎循环中，上一腔紧边时的体积应大于下一腔松边时的体积；2、上一腔的紧边时的上口尺寸应小于下一腔松边时的下口尺寸。
[0105]四、破碎机力学结构的提升
[0106]在运用“层压破碎”机理中，需要具有“大冲程”的颚板运动特征和具有足够的“增力效应”之力学机构，这与破碎机设备的整体结构相关，现有技术颚破不具备这两项条件，本 申请人:之前申请的双曲柄摇杆机构破碎机和复合曲柄摇杆机构破碎机符合上述条件。
[0107]总而言之，颚破机型要实现超细碎功能，由三大“要素”集成而成:“腔型+机型+机理”。
[0108]1.“狭长型结构”、“阶梯式结构”破碎腔的创新设计是基础；
[0109]2.“双曲柄摇杆机构破碎机”及“复合曲柄摇杆机构破碎机”是充要条件；
[0110]3.“层压破碎机理”是核心。
【专利附图】
【附图说明】
[0111]图1为本发明的一种结构示意图；
[0112]图2为本发明的另一种结构示意图；
[0113]图3为图1中A-A的结构剖视图；
[0114]图4为图1中B-B的结构剖视图；
[0115]图5为图1中C-C的结构剖视图；
[0116]图6为图1中D-D的结构剖视图。
[0117]图中:1-颚板，2-齿形结构，3-阶梯结构式破碎腔。
【具体实施方式】
[0118]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0119]实施例1:如图1、图3、图4、图5和图6所示，一种颚式破碎腔的超细碎功能颚板，包括对峙形成至少两级阶梯结构式破碎腔的两颚板I，两颚板工作面上设置有齿形结构2 ；阶梯结构式破碎腔3的两颚板工作面对峙形成的夹角角度由上至下按级逐渐变小，呈角度阶梯结构；阶梯结构式破碎腔3的两颚板工作面上的齿形结构2由上至下也按级逐渐变小，即齿高按级逐渐变低、齿宽按级逐渐变窄以及齿间距按级逐渐变小，呈齿形阶梯结构。
[0120]阶梯结构式破碎腔3中位于下端最后一级破碎腔的两颚板工作面呈狭长型结构，该处两颚板I工作面对峙形成的角度范围在+8度；形成狭长型结构的两个颚板工作面长度为110mm，形成狭长型结构的两个颚板I的工作面均为平面光板结构。
[0121]阶梯结构式破碎腔3为三级阶梯结构。阶梯结构式破碎腔3的两颚板分别为整体压铸成型。
[0122]阶梯结构式破碎腔3中每级破碎腔形状呈左右对称式上大下小的梯形结构。
[0123]实施例2:如图2所示，阶梯结构式破碎腔3中位于下端最后一级破碎腔的两颚板I工作面呈狭长型结构，该处两颚板I工作面对峙形成的角度范围在+3度；形成狭长型结构的两个颚板工作面长度为550mm，形成狭长型结构的两个颚板I的工作面中一块为平面光板结构。
[0124]阶梯结构式破碎腔3为四级阶梯结构。阶梯结构式破碎腔3的两颚板为分体拼接成型。[0125]阶梯结构式破碎腔中每级破碎腔形状呈呈左右非对称式上大下小的梯形结构。
[0126]其余同实施例1。
[0127]实施例3:阶梯结构式破碎腔3中位于下端最后一级破碎腔的两颚板I工作面呈狭长型结构，形成狭长型结构的两个颚板工作面长度为300mm。
[0128]其余同实施例1。
[0129]一种具有超细碎功能破碎副的实现方法，其特征在于，包括如下内容:
[0130]一、狭长型破碎腔的结构设计(位于整个破碎机破碎腔最下部)；
[0131]颚破是周期性循环工作特性，即它以偏心轴每转一圈为一循环周期。由于颚破的进料速度是自由落体速度，所以，每台破碎机只要转速确定，那么破碎机的每个循环中的物料落差(即物料推进的距离)就是一个确定的数值。这时，再根据所需物料粒度尺寸调整两块颚板的腔型宽度，那么每个工作循环中排出物料的体积也就是一个确定的数值。所以，狭长型破碎腔的长度L、宽度B、厚度H和体积V确定如下:
[0132](I)长度L的确定:按自由落体公式h = l/2*g*t2计算,现有技术颚破的转速在180?330转/分，计算出长度L在110?550毫米之间；
[0133](2)厚度H的确定:实用中，厚度H是一个变量，它根据所需物料粒度尺寸，在一定范围内可随时调整；
[0134](3)宽度B的确定:破碎机机型规格确定后，整个破碎机破碎腔宽度为一定值；
[0135](4)体积的确定:以上长度和宽度确定后，每一个工作循环中的体积就是体积V =长度L*宽度B*厚度H ;
[0136](5)角度的确定:狭长型副破碎腔的角度可在_8?+8度之间选择，并有以下三种状态特征:
[0137]①负角度(与V形破碎腔角度反向，即角度朝下，定义为负角度，下同)有利于排放物料，但不可过大，过大物料不易压实；
[0138]②正角度(与V形破碎腔角度同向，即角度朝下，定义为负角度，下同)有利于破碎细料，但也不宜过大，过大不利于均匀破碎；
[0139]③零角度，理论上说是有利于物料均匀破碎，但由于活动颚板是以偏心轴为圆心作“扇形”运动，且颚板又处于不断磨损变化之中，故零角度仅是理论分析点和瞬间暂态，实际意义不大。
[0140]破碎腔的角度是一个动态概念，我们要研究和把握是一个角度范围的特征与功能，本 申请人:设定在_8?+8度之间。
[0141]上述狭长型破碎腔的设计，解决了排放物料的“细”与“均匀”两大问题。
[0142]二、破碎腔阶梯式结构设计
[0143]拟定整个破碎机破碎腔最下部破碎腔为Ql，即狭长型破碎腔，以其上一级破碎腔为Q2,以此类推Q3、Q4。。。；
[0144]借此说明整个破碎腔的①角度阶梯式结构之设计和②齿形阶梯式结构之设计；
[0145]1.角度阶梯式结构之设计
[0146]上述狭长型破碎腔是处于破碎腔最下部，而破碎腔是上下连续的一个整体，为了使狭长型破碎腔功能充分发挥，又要求其上端必须进料充分，即要求狭长型破碎腔又有一个相应的腔(为叙述方便，将其定义为Q2腔；同时将狭长型破碎腔定义为Q1，下同)，Q2腔应满足如下两个条件:1、其紧边时的容积应等于或大于狭长型破碎腔松边时的容积(对于容积，应满足Q2 ^ Ql)，2、Q2腔紧边时的最大颗粒，应等于或小于狭长型破碎腔松边时的上口尺寸(对于颗粒尺寸，应满足Q2 ( Ql)。可见，狭长型破碎腔的上面需有一个Q2腔的配套，才能让狭长型破碎腔充分发挥超细碎的功能。
[0147]同理，在Q2腔的上面同样需要一个Q3腔来满足Q2腔，条件仍然是“容积”与“颗粒大小”两要素；再同理，Q3腔上面还有Q4……(即容积满足Q4 ≥ Q3 ≥Q2 ≥ Ql ;颗粒满足Q4≤Q3≤Q2≤Ql)
[0148]于是，破碎腔就形成了由Q2、Q3、Q4相组合的“阶梯式结构”。阶梯式结构的破碎腔不是独立的构思，而是“狭长型破碎腔”功能的继续延伸，它同样是破碎机超细碎功能的重要组成部分。
[0149]2.齿形阶梯式结构之设计
[0150]齿形的确定:阶梯结构式破碎腔的两颚板工作面上的齿形结构由上至下也按级逐渐变小，即齿高按级逐渐变低、齿宽按级逐渐变窄以及齿间距按级逐渐变小，呈齿形阶梯结构；
[0151]为适应物料从破碎腔上端进料，到破碎腔下端出料的过程中颗粒逐渐变小的状况，又将破碎腔设计成“齿形阶梯结构”，即齿形结构的大小也从上到下按级逐渐变小，即大颗粒物料在大齿形结构下破碎，小颗粒物料则在小齿形结构下破碎，达到最优破碎效率；
[0152]综上分析，要实现超细碎功能，破碎腔的结构就不是随意设计的，是由其规律可循的，它必须与颚破设备运行中每一个破碎循环的作功节奏相联系，使级与级组成双阶梯式结构(角度阶梯和齿形阶梯)，并级与级相匹配兼容；在每一个破碎循环单元(每一级破碎腔)中，均能实现最佳破碎效果，
[0153]三、层压破碎机理的设计
[0154]要实现“超细碎”功能，上述破碎腔的创新设计是个基础，但“层压破碎”机理是更重要的环节。光靠破碎腔间隙(两颚板之间的距离)来决定物料产品颗粒大小是有很大局限性的。尤其是破碎至砂、粉级别之细料时。因为，把破碎腔间隙调至毫米、微米的级别显然是不现实的。而层压破碎机理下，却能够在破碎腔的大间隙条件下(即大紧边下)实现砂、粉级别的超细料。
[0155]冲程的确定:要实现层压破碎机理，必须对现有技术颚破下的冲程扩大3倍以上。设计活动颚板“大紧边、大冲程”运动特征；破碎运动应满足:1、在每一破碎循环中，上一腔紧边时的体积应大于下一腔松边时的体积；2、上一腔的紧边时的上口尺寸应小于下一腔松边时的下口尺寸。
[0156]四、破碎机力学结构的提升
[0157]在运用“层压破碎”机理中，需要具有“大冲程”的颚板运动特征和具有足够的“增力效应”之力学机构，这与破碎机设备的整体结构相关，现有技术颚破不具备这两项条件，本 申请人:之前申请的双曲柄摇杆机构破碎机和复合曲柄摇杆机构破碎机符合上述条件。
[0158]总而言之，颚破机型要实现超细碎功能，由三大“要素”集成而成:“腔型+机型+机理”。
[0159]1.“狭长型结构”、“阶梯式结构”破碎腔的创新设计是基础；
[0160]2.“双曲柄摇杆机构破碎机”及“复合曲柄摇杆机构破碎机”是充要条件；[0161]3.“层压破碎机理”是核心。
[0162]以上所述之实施例仅为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种具有超细碎功能的破碎副，包括对峙形成至少两级阶梯结构式破碎腔的两颚板，其特征在于， 所述的两颚板工作面对峙形成的阶梯结构式破碎腔由上至下按级逐渐变小，呈角度阶梯式结构； 所述阶梯结构式破碎腔中位于下端最后一级破碎腔的两个颚板工作面呈狭长型结构。
2.根据权利要求1所述的一种具有超细碎功能的破碎副，其特征在于，阶梯结构式破碎腔的两颚板工作面上的齿形结构由上至下也按级逐渐变小，即齿高按级逐渐变低、齿宽按级逐渐变窄以及齿间距按级逐渐变小，呈齿形阶梯结构。
3.根据权利要求1所述的一种具有超细碎功能的破碎副，其特征在于，形成狭长型结构的两个颚板的工作面中至少一块为平面光板结构。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种具有超细碎功能的破碎副，其特征在于，形成狭长型结构的两个颚板工作面长度为110~550mm，其对峙形成的角度范围在_8度~+8度内。
5.根据权利要求1所述的一种具有超细碎功能的破碎副，其特征在于，所述阶梯结构式破碎腔为二腔、三腔或四腔结构。
6.根据权利要求1或5所述的一种具有超细碎功能的破碎副，其特征在于，阶梯结构式破碎腔的两颚板分别为整体压铸成型或者为分体拼接成型。
7.根据权利要求1或5所述的一种具有超细碎功能的破碎副，其特征在于，阶梯结构式破碎腔中，除最后一级以外每级破碎腔形状呈“左右对称式”上小下大梯形结构，或“左右非对称式”上小下大梯形结构。
8.一种具有超细碎功能的破碎副超细碎功能的实现方法，其特征在于，包括如下步骤: (一)狭长型破碎腔的结构设计，位于整个破碎机破碎腔最下部；狭长型破碎腔的长度L、宽度B、厚度H和体积V确定如下: (1)长度L的确定:按自由落体公式h= l/2*g*t2计算，现有技术颚破的转速在180~330转/分，计算出长度L在110~550毫米之间； (2)厚度H的确定:实用中，厚度H是一个变量，它根据所需物料粒度尺寸，在一定范围内可随时调整； (3)宽度B的确定:破碎机机型规格确定后，整个破碎机破碎腔宽度为一定值； (4)体积的确定:以上长度和宽度确定后，每一个工作循环中的体积就是体积V=长度L*宽度B*厚度H ; (二)破碎腔阶梯式结构设计； 拟定整个破碎机破碎腔最下部破碎腔为Ql，即狭长型破碎腔，以其上一级破碎腔为Q2,以此类推Q3、Q4。。。； 借此说明整个破碎腔的①角度阶梯式结构之设计和②齿形阶梯式结构之设计； (I)角度阶梯式结构之设计； Q2腔应满足如下两个条件:首先，其紧边时的容积应等于或大于Ql松边时的容积(对于容积，应满足Q2 ^ Ql)， 其次，Q2腔紧边时的最大颗粒，应等于或小于Ql松边时的上口尺寸(对于颗粒尺寸，应满足Q2 ( Ql)；以此类推Q3、Q4......，(即容积满足Q4 ≥Q3 ≥Q2≥Ql ;颗粒满足Q4 ≤ Q3 ≤ Q2 ≤ Ql)； (2)齿形阶梯式结构之设计； 阶梯结构式破碎腔的两颚板工作面上的齿形结构由上至下也按级逐渐变小，即齿高按级逐渐变低、齿宽按级逐渐变窄以及齿间距按级逐渐变小，呈齿形阶梯结构； (三)层压破碎机理的设计； 欲实现层压破碎机理，设计活动颚板“大紧边、大冲程”运动特征；破碎运动应满足: (1)在每一破碎循环中，上一腔紧边时的体积应大于下一腔松边时的体积； (2)上一腔的紧边时的上口尺寸应小于下一腔松边时的下口尺寸。
【文档编号】B02C1/02GK103567000SQ201210274232
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月28日 优先权日:2012年7月28日
【发明者】朱兴良 申请人:朱兴良