一种高效的超低温粉碎装置及其使用方法

本发明涉及超低温粉碎技术领域，具体是一种高效的超低温粉碎装置及其使用方法。

背景技术：

现有的超低温破碎机系统以液氮为冷源，被粉碎物料通过冷却在低温下实现脆化状态后，进入机械破碎机腔内通过叶轮高速旋转，物料与叶片，齿盘，物料与物料之间的反复冲击，碰撞，剪切，摩擦等综合作用下，达到粉碎效果；但是现在物料在冷却过程中多直接往粉碎腔内通入氮气进行冷却，使用完成的氮气通过排气口直接排至空气中，导致液氮使用量大，粉碎成本高，同时由于传统的机械粉碎机无法实现对物料的精细粉碎，无法满足目前市场上的精细粉碎要求，而如果直接使用精粉机的话，一方面对物料的冷却不便，另一方面精粉机一般针对颗粒较为细小的物料，这就导致大颗粒的物料无法进行精细粉碎，导致现有低温粉碎装置的工作效率低下，不易推广。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高效的超低温粉碎装置及其使用方法，本装置设置有初粉箱，物料首先在初粉箱内进行超低温粉碎后进入精粉机内进行精细粉碎，从而实现了精细粉碎。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括储料斗、预冷管、冷水机组、初粉箱、制氮机、精粉机和控制箱，所述预冷管的进料口连接有储料斗，同时预冷管设计成冷凝管，并且预冷管的进水口位于位于预冷管的下方并通过入水管和冷水机组的出水口连接在一起，同时预冷管的出水口位于预冷管的上方并通过出水管和冷水机组的进水口连接在一起，同时预冷关门的出料口通过导料管和初粉箱的进料口连接在一起，并且初粉箱和制氮机连接在一起，初粉箱的内部设置有粉碎筒，粉碎筒的侧壁通过连接块固定安装在初粉箱的侧壁上，同时初粉箱的出料口通过输料螺杆和精粉机的进料口连接在一起，同时控制箱和冷水机组、初粉箱、制氮机以及气流速的粉碎机电性连接在一起，并且控制箱采用plc控制。

作为本发明进一步的方案：所述粉碎筒的内部设置有粉碎机构，所述粉碎机构包括主动杆、从动杆和粉碎杆，其中主动杆和从动杆的两端通过轴承转动安装在初粉筒的侧壁上，并且主动杆和从动杆的左端从初粉箱的左侧壁伸出，同时主动杆通过联轴器连接在旋转电机的输出轴上，旋转电机固定安装在电机箱内，电机箱通过支撑座固定安装在初粉箱的侧壁上，并且主动杆和从动杆通过传动皮带连接在一起，同时主动杆和从动杆位于粉碎筒的部分固定安装有若干粉碎杆，同时粉碎筒的出料口和输送螺杆的进料口相互连通。

作为本发明进一步的方案：所述输送螺杆的顶部固定安装有伺服电机，伺服电机的输出轴上通过联轴器连接有转轴，转轴伸入输送螺杆的内部，并且转轴的外壁上固定安装螺旋叶片。

作为本发明进一步的方案：所述粉碎筒的侧壁上固定安装有若干首尾相连的蛇形管，蛇形管的进气口和进氮管连通在一起，并且蛇形管的出气口和出氮管连接在一起。

作为本发明进一步的方案：所述精粉机选用气流式粉碎机。

作为本发明进一步的方案：所述储料斗的出料口上固定安装有电磁阀。

作为本发明进一步的方案：所述主动杆和从动杆上的粉碎杆互相交错设置。

作为本发明进一步的方案：所述粉碎筒的侧壁上固定安装有若干凸块，凸块采用高强度金属材料制成。

作为本发明再进一步的方案：所述初粉箱和精粉机的底部固定安装有减震板，减震板采用减震材料制成。

一种高效的超低温粉碎装置的使用方法，具体操作步骤如下：

步骤一：操作人员首先对控制箱进行简单的plc编程，需要粉碎的物料倒入储料斗内，控制箱控制冷水机组对预冷箱进行初步预冷；

步骤二：然后开启电磁阀，物料从储料斗落入预冷管内，对物料进行初步冷却，冷却至零下度左右的物料落入粉碎筒内，同时开启制氮机和旋转电机，对物料进行超低温粉碎，将物料进行初步粉碎；

步骤三：初步粉碎的低温物料通过输送螺杆传输至精粉箱内，对物料进行精细粉碎，同时粉碎筒内利用完的氮气通过压缩机、冷凝器和膨胀阀冷凝成液氮后输送至制氮机内进行循环利用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设置有初粉箱，物料首先通过预冷管进行初步预冷，然后进入初粉箱内部的粉碎筒内，制氮机往粉碎筒侧壁内的蛇形管内通入氮气，氮气对粉碎筒内的物料进行超低温冷却，然后通过粉碎筒内的粉碎杆和凸块对物料进行初步粉碎，使得物料变成较小的颗粒状，最后进入精粉机内进行精细粉碎，从而满足了目前对于超细粉碎的需求；同时蛇形管内使用完成的氮气通过出氮管进入压缩机内，压缩机对氮气进行压缩后进入冷凝器进行冷凝，凝结成液体后通过膨胀阀节流后变成低温低压的液氮进入制氮机中进行循环利用，减少了氮气的浪费，有效的减少了作业成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的初粉箱结构示意图。

图3为本发明的粉碎机构俯视图。

图4为本发明的粉碎筒侧壁结构示意图。

如图所示：1、储料斗，2、预冷管，3、冷水机组，4、初粉箱，5、制氮机，6、精粉机，7、减震板，8、控制箱，9、输料螺杆，10、导料管，11、电磁阀，12、出水管，13、入水管，14、进氮管，15、循环管，16、出氮管，17、压缩机，18、冷凝器，19、膨胀阀，20、伺服电机，21、转轴，22、螺旋叶片，23、出料管，24、电机箱，25、粉碎筒，26、旋转电机，27、支撑座，28、连接块，29、轴承，30、主动杆，31、粉碎杆，32、凸块，33、传动皮带，34、从动杆，35、蛇形管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种高效的超低温粉碎装置，包括储料斗1、预冷管2、冷水机组3、初粉箱4、制氮机5、精粉机6和控制箱8，所述预冷管2的进料口连接有储料斗1，并且储料斗1的出料口上固定安装有电磁阀11，同时预冷管2采用水冷的工作形式，设计成冷凝管，同时预冷管2的进水口位于位于预冷管2的下方并通过入水管13和冷水机组3的出水口连接在一起，同时预冷管2的出水口位于预冷管2的上方并通过出水管12和冷水机组3的进水口连接在一起，通过和物料方向移动的冷凝水对需要粉碎的物料进行初步冷却，将物料的温度首先降低至零下10度左右，同时预冷关门2的出料口通过导料管10和初粉箱4的进料口连接在一起，并且初粉箱4和制氮机5连接在一起，制氮机5将液氮通入初粉箱4内对物料进行超低温冷却，并通过初粉箱4对物料进行初步粉碎，同时初粉箱4的出料口通过输料螺杆9和精粉机6的进料口连接在一起，精粉机6对低温物料进行进一步粉碎，从而保证了物料粉碎的精细度，同时控制箱8和冷水机组3、初粉箱4、制氮机5以及气流速的粉碎机6电性连接在一起（图中未画出），并且控制箱8采用plc控制，通过控制箱8可以精确控制本发明装置的运行，保证了装置的工作效率；同时初粉箱4的出氮口通过出氮管16连接有压缩机17，压缩机17的出口和冷凝器18的进口连接在一起，并且冷凝器18的出口处连接有膨胀阀19，膨胀阀19的出液口和制氮机5的入口通过循环管15连接在一起，被压缩机17吸入并压缩(压力和温度增加),氮气通过冷凝器18(风冷/水冷)吸收热量,凝结成液体，通过膨胀阀19节流后变成低温低压的液氮进入制氮机中进行循环利用，减少了氮气的浪费，有效的减少了作业成本。

参阅图2～4可知：所述初粉箱4的内部设置有粉碎筒25，粉碎筒25的侧壁通过连接块28固定安装在初粉箱4的侧壁上，同时粉碎筒25的内部设置有粉碎机构，所述粉碎机构包括主动杆30、从动杆34和粉碎杆31，其中主动杆30和从动杆34的两端通过轴承29转动安装在初粉筒25的侧壁上，并且主动杆30和从动杆34的左端从初粉箱4的左侧壁伸出，同时主动杆30通过联轴器连接在旋转电机26的输出轴上，旋转电机26固定安装在电机箱24内，电机箱24通过支撑座27固定安装在初粉箱4的侧壁上，并且主动杆30和从动杆34通过传动皮带33连接在一起，同时主动杆30和从动杆34位于粉碎筒25的部分固定安装有若干粉碎杆31，并且主动杆30和从动杆34上的粉碎杆31互相交错设置，有效的减少了粉碎杆31之间的间隙，增加了粉碎杆31对物料的粉碎效率，同时粉碎筒25的侧壁上固定安装有若干凸块32，凸块32采用高强度金属材料制成，当物料撞击到粉碎筒25的侧壁上时，通过凸块32将物料进一步撞碎，保证了大块物料的粉碎效率，同时粉碎筒25的出料口和输送螺杆9的进料口相互连通，所述输送螺杆9的顶部固定安装有伺服电机20，伺服电机20的输出轴上通过联轴器连接有转轴21，转轴21伸入输送螺杆9的内部，并且转轴21的外壁上固定安装螺旋叶片22，通过伺服电机20带动转轴21上的螺旋叶片22进行转动，从而将粉碎筒25初步粉碎的物料传输至精粉机6内，对物料进行进一步精粉，从而提高了对物料的粉碎效率，解决了对大块物料无法直接粉碎的困难。

其中，所述粉碎筒25的侧壁上固定安装有若干首尾相连的蛇形管35，蛇形管35的进气口和进氮管14连通在一起，并且蛇形管35的出气口和出氮管16连接在一起，制氮机5内的液氮通过进氮管14进入蛇形管35内，迅速气化成为氮气，迅速对粉碎箱25内进行冷却，从而将物料冷却到易碎状态，通过粉碎杆31能够保证物料能够更快的粉碎成较小的颗粒。

优选的，所述精粉机6选用气流式粉碎机，气流式粉碎机内多股高压气流的交汇点处物料被反复碰撞、磨擦、剪切而粉碎,对初粉箱4输送过来的低温物料进行进一步粉碎，保证了物料被粉碎的足够精细，可充分满足用户对h超细粉碎h的需求，同时气流式粉碎机的体积较小，并且操作简单，方便了控制箱8通过plc程序对其进行直接控制。

优选的，所述初粉箱4和精粉机6的底部固定安装有减震板7，由于初粉箱4和精粉机6在对物料粉碎的过程中不可避免的会产生震动，减震板7采用减震材料制成，可以有效的减少初粉箱4和精粉箱6的震动对工作地面的损伤。

需要说明的是，所述控制箱8内的plc的工作原理和安装方式均采用现有技术，并且本发明的plc控制程序为本技术领域人员的简单编程即可获得，在此就不做赘述。

一种高效的超低温粉碎装置的使用方法，具体操作步骤如下：

步骤一：操作人员首先对控制箱8进行简单的plc编程，需要粉碎的物料倒入储料斗1内，控制箱8控制冷水机组3对预冷箱2进行初步预冷，保证预冷管2的温度已经减低至工作温度；

步骤二：然后开启电磁阀11，物料从储料斗1落入预冷管2内，对物料进行初步冷却，冷却至零下10度左右的物料落入粉碎筒25内，同时开启制氮机5和旋转电机26，对物料进行超低温粉碎，将物料进行初步粉碎；

步骤三：初步粉碎的低温物料通过输送螺杆9传输至精粉箱6内，对物料进行精细粉碎，从而保证物料满足对h超细粉碎h的需求，同时粉碎筒25内利用完的氮气通过压缩机17、冷凝器18和膨胀阀19冷凝成液氮后输送至制氮机5内进行循环利用，有效的减少了氮气的浪费，使得本发明更加环保，并且也有效的减少了作业成本。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。