物料破碎腔结构及多级嵌套式物料破碎腔结构设计方法技术

本发明专利技术实施例提供一种破碎腔结构，属于圆锥破碎装备破碎腔技术领域。所述破碎腔结构包括：第一破碎腔结构，用于通过破碎具有第一物料特征的输入物料，所述第一破碎腔结构具有与所述第一物料特征匹配的第一破碎腔和第一衬板结构，且所述第一破碎腔和所述第一衬板结构构成第一级物料破碎通道；第二破碎腔结构，用于通过破碎具有第二物料特征的第一级物料，所述第一二级物料由所述输入物料通过所述第一级物料破碎通道后得到，所述第二破碎腔结构具有与所述第二物料特征匹配的第二破碎腔和第二衬板结构，且所述第二破碎腔和所述第二衬板结构构成第二级物料破碎通道。本发明专利技术用于物料破碎腔结构设计。本发明专利技术具有高效能特性和低磨损特性。

Structure Design Method of Material Crushing Cavity and Multistage Nested Material Crushing Cavity

【技术实现步骤摘要】
物料破碎腔结构及多级嵌套式物料破碎腔结构设计方法
本专利技术涉及圆锥破碎装备破碎腔
，尤其涉及物料破碎腔结构、多级嵌套式物料破碎方法及多级嵌套式物料破碎腔结构设计方法。
技术介绍
圆锥破碎机的工作机构是由破碎壁和轧臼壁构成，破碎壁通过其中的主轴偏心安装于轧臼壁中间，且破碎壁可以相对于轧臼壁摆动。破碎壁在摆动过程中，对破碎腔中物料进行破碎，使矿石粒径不断变小，直至将物料破碎至特定粒径以后排出破碎腔。目前我国的破碎行业所使用的破碎机主要有两类，一类为传统的弹簧式圆锥破碎机，这类破碎机是以动锥获得大位移和大破碎力，对物料进行挤压破碎。因动锥的转速较低，破碎腔形状为常规的倒锥形腔体结构，其破碎效率低；另一类是以三特维克和美卓为代表的国外进口破碎机，这类破碎机的装机容量大，动锥转速高，且采用层压破碎腔型结构，其破碎效率相对较高，但衬板磨损过快，设备运行成本大幅上升。圆锥破碎机的破碎产能和排料粒度与破碎腔型几何结构、破碎壁和轧臼壁的几何结构密切相关；破碎腔型形状在前期与后期的一致性，破碎壁和轧臼壁使用寿命的长短，与破碎腔型结构、衬板几何结构及其衬板材料成分有关。目前，圆锥破碎腔型主要根据粗碎、中碎和细碎的进料粒度和破碎比，且啮角不超过25°等条件，设计衬板工作面形状单一的V形破碎腔；矿石在这种破碎腔内的停留时间短，受到的施载方式单一，未能对物料实施选择性破碎；此外，越靠近破碎腔底部，其破碎负荷越大，衬板的磨损也越快；因此，在目前衬板材料采用单一的高锰钢合金材料的情况下，在衬板使用的前期和后期，破碎腔形状将发生快速变化。与本技术有关的专利主要有：圆锥破碎机的破碎腔型(申请号：201620415439.5)，公开了一种圆锥破碎机(半)阶梯形破碎腔型，组成该腔型的定锥衬板为工作面为光滑内锥面，而动锥衬板的工作面设计若干台阶状结构，从而获得破碎腔也成为(半)阶梯形结构。相比传统V形破碎腔，这种破碎腔衬板磨损均匀，破碎产品质量和破碎效能得到改善。但因只在动锥衬板工作面上设置台阶，只是减缓物料在破碎腔的下降速度，各阶梯腔型的啮角没有得到调整，层压破碎效果难于得到充分发挥。一种圆锥破碎机(ZL201210406843.2)，公开了一种破碎机的破碎腔包括上部为均匀给料的预备区和下部破碎平行区组成，其中预备区的啮角为零，而在平行区定锥衬板和动锥衬板的工作锥面上规则分布环状蜂窝空腔。这种蜂窝空腔可以对物料实施单颗粒粉碎和料层粉碎，可以提高细粒级产品比例，同时还能减少衬板的磨损,降低衬板的重量。但由于衬板工作锥面上的环状蜂窝空腔的截面形状、尺寸大小，对破碎效果和衬板的使用寿命的影响都很大。一种圆锥破碎机的破碎腔型(ZL201120476948.6)，公开了一种定锥衬板的工作面的母线为曲线，动锥衬板的工作面的母线为直线，且定锥和动锥轴线之间的采用大夹角(10-20°)而形成的一种破碎腔。因动锥衬板的摆角大，可以大破碎力，适应于粗碎，但破碎产品粒级分布宽。圆锥破碎机衬板结构(ZL201220695220.7)，公开了一种圆锥破碎机的(半)阶梯形破碎腔型，组成该腔型的动锥衬板为工作面为光滑内锥面，而定锥衬板的工作面设计若干台阶状结构，从而获得破碎腔也成为(半)阶梯形结构。相比传统V形破碎腔，这种破碎腔衬板磨损均匀，破碎产品质量和破碎效能得到改善。但因只在动锥衬板工作面形状单一，且其下部的工作面磨损较快，使破碎腔型底部的腔体形状在衬板寿命的后期变化较大，而导致破碎效果变差。基于以上分析，现已公开的有关圆锥破碎腔和衬板结构专利技术，均未涉及到本
技术实现思路
。因此，研究一种多梯度嵌套式层压破碎腔型与衬板结构的技术设计方法，提升破碎效能，延长衬板使用寿命，是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种物料破碎腔结构、多级嵌套式物料破碎方法及多级嵌套式物料破碎腔结构设计方法，其旨在解决现有技术由于没有考虑破碎过程中物料特征变化导致的效能低下和磨损严重等技术问题。本专利技术方案如下：一种物料破碎腔结构，包括：第一破碎腔结构，用于通过破碎具有第一物料特征的输入物料，所述第一破碎腔结构具有与所述第一物料特征匹配的第一破碎腔和第一衬板结构，且所述第一破碎腔和所述第一衬板结构构成第一级物料破碎通道；第二破碎腔结构，用于通过破碎具有第二物料特征的第一级物料，所述第一二级物料由所述输入物料通过所述第一级物料破碎通道后得到，所述第二破碎腔结构具有与所述第二物料特征匹配的第二破碎腔和第二衬板结构，且所述第二破碎腔和所述第二衬板结构构成第二级物料破碎通道；其中，所述第一级物料破碎通道与所述第二级物料破碎通道构成连续物料破碎通道。可选的，还包括：第三破碎腔结构，用于通过具有第三物料特征的第二级物料以获得破碎输出物料，所述第二级物料由所述第一级物料通过所述第二级物料破碎通道后得到，所述第三破碎腔结构具有与所述第三物料特征匹配的第三破碎腔和第三衬板结构，且所述第三破碎腔和所述第三衬板结构构成第三级物料破碎通道；其中，所述第三级物料破碎通道与所述连续物料破碎通道构成多级连续物料破碎通道。可选的，所述第一破碎腔结构选用层压破碎腔结构。可选的，所述第二破碎腔结构和/或所述第三破碎腔结构选用层压破碎腔结构。可选的，所述第二衬板结构或所述第三衬板结构设置于第一衬板结构内、与第一衬板结构构成嵌套式破碎腔结构，且所述第二破碎腔或所述第三破碎腔相对于所述第一破碎腔的腔体大小不同。可选的，所述第二衬板结构和所述第三衬板结构依次设置于第一衬板结构内、与第一衬板结构构成多级嵌套式破碎腔结构，所述第二破碎腔和所述第三破碎腔中任意一个相对于所述第一破碎腔的腔体大小不同，且所述第二破碎腔与所述第三破碎腔的腔体大小不同。可选的，所述第一衬板结构包括定锥衬板和动锥衬板；所述定锥衬板和所述动锥衬板的工作面为台阶曲面，且相对输入物料位置依次形成从大至小的上层压破碎腔、中间层压破碎腔和下层压破碎腔；所述上层压破碎腔、所述中间层压破碎腔和所述下层压破碎腔构成所述第一破碎腔。可选的，所述第二衬板结构包括在所述第一破碎腔内通过在所述定锥衬板和所述动锥衬板的工作面上设置凹凸结构所构成的凹凸衬板结构；所述凹凸衬板结构对应所述上层压破碎腔、所述中间层压破碎腔和所述下层压破碎腔依次形成从大至小的上部嵌套二级层压破碎腔、中部嵌套二级层压破碎腔和下部嵌套二级层压破碎腔；所述上部嵌套二级层压破碎腔、所述中部嵌套二级层压破碎腔和所述下部嵌套二级层压破碎腔构成所述第二破碎腔。可选的，所述凹凸结构包括：凹形沟槽，沿所述定锥衬板或所述动锥衬板的锥面母线延伸且沟槽宽度不变；凸形锥，与所述凹形沟槽相互间隔排列设置；其中沿所述输入物料的位移矢量方向，所述凹形沟槽的沟槽深度相对所述凸形锥的工作面为由深至浅；其中在选定的动锥衬板或定锥衬板纵截面内，所述凹形沟槽的对称中心面相对当前衬板的锥面母线成螺旋角，所述螺旋角旋转方向与所述动锥衬板的转动方向相同；其中沿所述输入物料的位移矢量方向，所述凸形锥的工作面呈螺旋扇形。可选的，所述第三衬板结构包括：凹形楔槽，设置在所述动锥衬板相对所述定锥衬板的平行工作面上。可选的，所述凹形楔槽按等角度间隔均匀分布于所述动锥衬板相对所述定锥衬板的平行工作面上。可选的，所述凹形楔槽沿所述动锥衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物料破碎腔结构，其特征在于，包括：第一破碎腔结构，用于通过具有第一物料特征的输入物料，所述第一破碎腔结构具有与所述第一物料特征匹配的第一破碎腔和第一衬板结构，且所述第一破碎腔和所述第一衬板结构构成第一级物料破碎通道；第二破碎腔结构，用于通过具有第二物料特征的第一级物料，所述第一级物料由所述输入物料通过所述第一级物料破碎通道后得到，所述第二破碎腔结构具有与所述第二物料特征匹配的第二破碎腔和第二衬板结构，且所述第二破碎腔和所述第二衬板结构构成第二级物料破碎通道；其中，所述第一级物料破碎通道与所述第二级物料破碎通道构成连续物料破碎通道。

【技术特征摘要】
1.一种物料破碎腔结构，其特征在于，包括：第一破碎腔结构，用于通过具有第一物料特征的输入物料，所述第一破碎腔结构具有与所述第一物料特征匹配的第一破碎腔和第一衬板结构，且所述第一破碎腔和所述第一衬板结构构成第一级物料破碎通道；第二破碎腔结构，用于通过具有第二物料特征的第一级物料，所述第一级物料由所述输入物料通过所述第一级物料破碎通道后得到，所述第二破碎腔结构具有与所述第二物料特征匹配的第二破碎腔和第二衬板结构，且所述第二破碎腔和所述第二衬板结构构成第二级物料破碎通道；其中，所述第一级物料破碎通道与所述第二级物料破碎通道构成连续物料破碎通道。2.根据权利要求1所述的物料破碎腔结构，其特征在于，该物料破碎腔结构还包括：第三破碎腔结构，用于通过具有第三物料特征的第二级物料以获得破碎输出物料，所述第二级物料由所述第一级物料通过所述第二级物料破碎通道后得到，所述第三破碎腔结构具有与所述第三物料特征匹配的第三破碎腔和第三衬板结构，且所述第三破碎腔和所述第三衬板结构构成第三级物料破碎通道；其中，所述第三级物料破碎通道与所述连续物料破碎通道构成多级连续物料破碎通道。3.根据权利要求2所述的物料破碎腔结构，其特征在于，所述第二衬板结构和所述第三衬板结构依次设置于第一衬板结构内、与第一衬板结构构成多级嵌套式破碎腔结构，所述第二破碎腔和所述第三破碎腔中任意一个相对于所述第一破碎腔的腔体大小不同，且所述第二破碎腔与所述第三破碎腔的腔体大小不同。4.根据权利要求3所述的物料破碎腔结构，其特征在于，所述第一衬板结构包括定锥衬板和动锥衬板；所述定锥衬板和所述动锥衬板的工作面为台阶曲面，且相对输入物料位置依次形成从大至小的上层压破碎腔、中间层压破碎腔和下层压破碎腔；所述上层压破碎腔、所述中间层压破碎腔和所述下层压破碎腔构成所述第一破碎腔。5.根据权利要求4所述的物料破碎腔结构，其特征在于，所述第二衬板结构包括在所述第一破碎腔内通过在所述定锥衬板和所述动锥衬板的工作面上设置凹凸结构所构成的凹凸衬板结构；所述凹凸衬板结构对应所述上层压破碎腔、所述中间层压破碎腔和所述下层压破碎腔依次形成从大至小的上部嵌套二级层压破碎腔、中部嵌套二级层压破碎腔和下部嵌套二级层压破碎腔；所述上部嵌套二级层压破碎腔、所述中部嵌套二级层压破碎腔和所述下部嵌套二级层压破碎腔构成所述第二破碎腔。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡改贫，高纯生，姜志宏，罗国虎，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36