冲击式破碎机的制作方法

本发明涉及物料破碎设备，具体地，涉及一种冲击式破碎机。

背景技术：

作为物料破碎的基础性工程机械，破碎设备广泛用于矿山开采、交通建设、冶金、化工、电力、水利和房地产等众多领域中。其中，冲击式破碎机(俗称“制砂机”)以其高能低耗、结构简单、维护成本低等优点而在细破领域起着不可替代的作用。

通常地，冲击式破碎机主要利用“石打石”的原理，利用叶轮抛出的石子(或其他物料)与自然下落的石子在破碎腔内相互碰撞而达到破碎的目的。因此，可以通过提高破碎腔内的碰撞效率，从而增加破碎效率以获得更高的成砂率。

其中，增加破碎腔内的物料密度是提高冲击式破碎机内的碰撞效率行之有效的方式之一。为此，可以通过对物料流动的适当引导，以形成瀑布流而增加破碎腔内的物料密度。所谓“瀑布流”，是指原自然下落的物料经引导后，以类似瀑布的形式相对均匀地进入破碎腔时形成的物料流。图1所示为表示冲击式破碎机的生产效率与瀑布流百分比(即形成瀑布流的物料量与进入冲击式破碎机的总物料量的百分比，下同)的变化关系的柱形图。图2所示为表示冲击式破碎机生产单位重量成品所消耗的能量与瀑布流百分比的变化关系的柱形图。可以看出，至少在一定范围内，随着瀑布流百分比的增大，冲击式破碎机的生产效率越来越高，生产单位重量成品所消耗的能量越来越低。

基于此，可以通过改进瀑布流的控制方式，增加破碎腔内的物料密度， 以改善冲击式破碎机的性能。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是如何改进瀑布流的控制方式以增加破碎腔内的物料密度。经过长期的实践和统计分析，形成良好的瀑布流需要满足如下条件：物料沿周向相对均匀地进入破碎腔；物料进入破碎腔时的速度尽可能的低。

基于此，为了解决上述技术问题，本发明提供一种冲击式破碎机，包括：内部料斗，该内部料斗的上端形成有进料口并在外周面上设置有向外延伸的第一环形积料区，从所述进料口进入的物料能够至少部分地堆积在所述第一环形积料区；外部料斗，该外部料斗设置为同轴环绕所述内部料斗，且所述外部料斗的内周面上设置有向内延伸的第二环形积料区，该第二环形积料区的高度低于所述第一环形积料区的高度，以使所述第一环形积料区堆积的物料达到预定量时能够自由滑落并堆积至该第二环形积料区；叶轮，该叶轮由旋转驱动装置驱动以能够将落至该叶轮上的物料抛出；破碎腔壳体，该破碎腔壳体设置为同轴环绕所述叶轮并位于所述外部料斗的下侧，以在该破碎腔壳体与所述叶轮之间形成破碎腔；以及，用于安装入料管的入料管支架，该入料管支架设置于所述内部料斗与所述叶轮之间，以能够使得所述内部料斗内的物料能够至少部分地通过所述入料管落至所述叶轮上，并且，该入料管支架的周向形成有第三环形积料区，该第三环形积料区的高度低于所述第二环形积料区的高度并高于所述破碎腔的高度，以使所述第二环形积料区堆积的物料达到预定量时能够自由滑落并堆积至所述第三环形积料区，并在该第三环形积料区堆积的物料达到预定量时自由滑落至所述破碎腔。

优选地，所述内部料斗的底部设置有向内延伸的初始积料区，且在侧壁上形成有均匀分布的多个溢流门，所述第一环形积料区的高度低于所述溢流 门的下边缘高度，以能够使得从所述进料口进入的物料至少部分地堆积在所述初始积料区，并在达到预定量时能够通过所述溢流门溢流并堆积至所述第一环形积料区。

优选地，所述内部料斗的侧壁形成为正六棱柱，多个所述溢流门分别形成在各侧侧壁上并具有相同形状。

优选地，所述内部料斗的上端形成有用于连接于所述外部料斗的连接部。

优选地，所述第二环形积料区形成在所述外部料斗的下端，且所述破碎腔壳体连接至该外部料斗的下端。

优选地，所述入料管支架具有多个支脚，该支脚上设置有耐磨防护层。

优选地，所述破碎腔壳体的内周面上设置有用于安装周护板的周护板安装架。

优选地，所述入料管支架具有形成有中心入料口的本体部和围绕所述中心入料口设置的轴向延伸部，该轴向延伸部从所述本体部向上延伸，以使该本体部的位于所述轴向延伸部外侧的部分形成为所述第三环形积料区。

优选地，所述入料管支架具有从所述本体部的周缘向下延伸的裙部。

优选地，所述轴向延伸部的延伸高度与所述第三环形积料区的宽度之比为4:5-6:5。

通过本发明的上述技术方案，物料经第一环形积料区、第二环形积料区及第三环形积料区的堆积和引导作用，在进入破碎腔时能够在周向分布比较均匀。特别是，由于物料需要通过第三环形积料区而进入破碎腔，而该第三环形积料区所在的入料管支架与破碎腔的高度差较小，从而物料进入破碎腔时具有较小的速度，可以有效提高生产效率，且形成的成品质量较高。此外，均匀的物料流还能对叶轮抛出的物料起到屏障作用，以有效减少对周护板的冲击和磨损，从而延长易损件的使用寿命，降低维护成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是表示冲击式破碎机的生产效率与瀑布流百分比的关系的柱形图；

图2是表示冲击式破碎机生产单位重量成品所消耗的能量与瀑布流百分比的关系的柱形图；

图3是根据本发明一种优选实施方式的冲击式破碎机的部分结构的安装示意图；

图4是图3中所示冲击式破碎机的内部料斗的结构示意图；

图5是图3中所示冲击式破碎机的外部料斗的结构示意图；

图6是图3中所示冲击式破碎机的入料管支架的结构示意图。

附图标记说明

10 内部料斗 11 第一环形积料区

12 进料口 13 初始积料区

14 溢流门 15 连接部

20 外部料斗 21 第二环形积料区

30 入料管支架 31 第三环形积料区

32 支脚 33 耐磨防护层

34 中心入料口 35 本体部

36 轴向延伸部 37 裙部

40 叶轮 50 破碎腔壳体

51 周护板安装架 60 破碎腔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

参照图3所示，根据本发明一种优选实施方式的冲击式破碎机，包括：内部料斗10、外部料斗20、用于安装入料管(未示出)的入料管支架30、叶轮40以及破碎腔壳体50，该破碎腔壳体50位于外部料斗20的下侧并设置为同轴环绕所述叶轮40，以在二者之间形成为用于进行碰撞破碎作业的破碎腔60。

其中，内部料斗10的上端形成有进料口12，用于向冲击式破碎机供给需要破碎的物料，如石块。该内部料斗10的外周面上还设置有向外延伸的第一环形积料区11，从进料口12进入的物料能够至少部分地在该第一环形积料区11堆积(如通过适当的导流结构)，以在堆积量达到预定量时能够沿第一环形积料区11的边缘自由滑落。

所述外部料斗20与所述内部料斗10同轴设置并环绕该内部料斗10，以在二者之间形成旁路通道。外部料斗20的内周面上设置有向内延伸的第二环形积料区21，该第二环形积料区21的高度低于第一环形积料区11的高度，从而，从第一环形积料区11滑落的物料将堆积在该第二环形积料区21，并在达到预定堆积量时从第二环形积料区21的边缘自由滑落。

所述入料管支架30设置在内部料斗10下方并位于叶轮40上方，且安装有入料管，以在进料口12和叶轮40之间形成为中心通道。内部料斗10 内的物料能够至少部分地通过该中心通道落至叶轮40内，继而在叶轮40旋转受到离心力而抛出。叶轮40可以由诸如电机的旋转驱动装置驱动。重要地，入料管支架30的周向形成有第三环形积料区31，该第三环形积料区31的高度低于第二环形积料区21的高度并高于破碎腔60的高度，从而第二环形积料区21滑落的物料将进一步堆积在该第三环形积料区31，并在堆积在该第三环形积料区31的物料达到预定量时自由滑落至破碎腔60。经过包含有第一环形积料区11、第二环形积料区21及第三环形积料区31的旁路通道并滑落至破碎腔60的物料将受到从叶轮40抛出的物料的冲击碰撞，以在该碰撞作用下破碎。

本发明提供的冲击式破碎机能够通过良好的瀑布流控制而有效提高生产效率，改善产品质量。具体地，在上述过程中，由旁路通道进入破碎腔60的物料需经第一环形积料区11、第二环形积料区21及第三环形积料区31的堆积和引导作用，在进入破碎腔60时在周向分布比较均匀，从而由叶轮40抛出的物料能够在各个方向上发生均匀的碰撞，产品粒径均匀。并且，周向均匀分布的瀑布流能够对叶轮40抛出的物料起到屏障作用，减少其对周护板(未示出)的冲击和磨损，以延长易损件的使用寿命，降低维护成本。其中，周护板可以通过周护板安装架51安装于破碎腔壳体50的内周面上。

另一方面，本发明通过在入料管支架30上设置第三环形积料区31，显著降低了物料进入破碎腔60的速度，有效增加了破碎腔60内的物料密度，从而增加了破碎腔60内的碰撞频率，并提高了生产效率，降低能耗。

值得注意的是，在冲击式破碎机领域，可以有多种方式增加破碎腔的碰撞频率，如增加叶轮的发射口数；增加破碎腔的高度等。相比而言，本申请通过在入料管支架30设置第三环形积料区31的结构设置，减小了物料进入破碎腔60的速度，能够以简单的结构实现碰撞频率的显著增加，具有重要意义。

可以理解的是，本发明所述第一环形积料区11的高度、破碎腔60的高度等均是指冲击式破碎机正常放置时(如图3所示)距离地面或其他基面的竖直距离。而第一环形积料区11、第二环形积料区21和第三环形积料区31也并非绝对意义上的所有环形区域内都能够或用于积料，只要其环形区域的绝大部分能够积料，即属于本发明的构思范围。例如，在图6所示的入料管支架30中，由于其支脚32沿径向穿过第三环形积料区31而在这部分区域无法积料，但其余部分均能够积料，并且能够形成沿周向基本上均匀分布的瀑布流。

另外，上述第一环形积料区11、第二环形积料区21、第三环形积料区31及下述初始积料区13可以水平地延伸，也可以具有适当的倾斜度，只要其便于积料(例如通过摩擦力等)，并在达到预定量时能够从各自的边缘自由滑落即可。

本发明提供的冲击式破碎机的各个部分可以形成为多种适当的结构形式，以下将结合附图对其优选实施方式进行说明。

内部料斗

为了使得从进料口12进入的物料能够至少部分地被引导并堆积在第一环形积料区11，本发明的优选实施方式在内部料斗10上提供了溢流式导流结构。具体地，如图4所示的内部料斗10，其底部设置有向内延伸的初始积料区13，从进料口12进入的物料首先在该初始积料区13堆积。另外，该初始积料区13还便于安装阀门，以对通过中心通道落入叶轮40的物料进行控制。

该内部料斗10的侧壁上形成有均匀分布的多个溢流门14。该溢流门14的下边缘高度应高于第一环形积料区11的高度，从而，当初始积料区13堆积的物料达到预定量时能够从多个溢流门14均匀地溢流并堆积在第一环形积料区。溢流门14可以为任意适当的形状，优选地，溢流门14具有水平的 下边缘(如矩形)，从而能够在单个溢流门14的不同位置处均匀溢流。

内部料斗10整体可以选择为多种形状。例如，其侧壁可以形成为正六棱柱，在各个侧壁上分别形成有形状相同的溢流门14。可选地，其侧壁也可以形成为正八棱柱、圆柱等其他形状。

结合图3和图4，为便于与外部料斗20连接，内部料斗10的上端周向形成有连接部50，该连接部50与外部料斗20上的相应结构连接(如螺接)，以避免内部料斗10在外部料斗20内窜动，保证了旁路通道在周向上分别均匀。

外部料斗

结合图3和图5，与上述内部料斗10相似地，破碎腔壳体50可以连接至外部料斗20的下端。为此，外部料斗20的下端可以形成有连接部。重要地，在图5所示的优选实施方式中，第二环形积料区21也形成在外部料斗的下端，从而能够有效降低进入破碎腔60的物料的速度。此外，这还可以简化外部料斗20的制造工艺。

在图示实施方式中，外部料斗20的周向还形成有肋板，一方面能够起到加强作用，另一方面还能够用于冲击式破碎机的搬运。

入料管支架

结合图3和图6所示，入料管支架30可以具有多个(通常为三个)支脚32，由于旁路通道落下的部分物料会对该支脚32产生冲击和磨损，为此其上设置有耐磨防护层33。支脚32可以分别连接至(例如通过适当的固定结构)破碎腔壳体50的内周面上，以将入料管支架30稳定地固定，便于安装入料管。

如图3所示，在根据本发明一种较为优选的实施方式中，入料管支架30具有本体部35和轴向延伸部36，本体部35上形成有中心入料口34，入料管可以穿过该中心入料口34延伸，内部料斗10内的物料能够通过该入料管 落在叶轮40内；轴向延伸部36围绕该中心入料口34设置，该中心入料口34的直径通常小于形成在内部料斗10底部的由初始积料区13环绕的通孔的直径(但该通孔并不限于圆孔)。

其中，轴向延伸部36从本体部35向上延伸，从而使得本体部35的位于轴向延伸部35外侧的部分形成为第三环形积料区31，用于接收来自第二环形积料区21的落料。由于本体部35所处的高度距离破碎腔60较近，因而能够有效减小落入破碎腔60内的物料的速度，以形成良好的瀑布流并增加碰撞频率。优选地，轴向延伸部36的延伸高度与第三环形积料区31的宽度之比为4:5-6:5，进一步优选为1:1，以便于物料缓慢地滑落。

进一步地，本体部35的周缘可以形成向下延伸的裙部37，用于避免从旁路通道落下的物料直接落在叶轮40上，从而保护叶轮40安全运行。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。