本實用新型涉及破碎機技術領域，尤其涉及一種破碎機反擊板、破碎腔及破碎機。

背景技術：

立軸沖擊式破碎機根據(jù)物料發(fā)生碰撞破碎的方式可以分為“石打石”與“石打鐵”兩種模式。其中，如圖1和圖2所示，“石打鐵”模式下破碎機的主要結(jié)構(gòu)包括：破碎腔1a及轉(zhuǎn)子2a。破碎腔1a具有圓形的腔環(huán)11a及周向固定安裝在腔環(huán)11a上的固定支座12a。轉(zhuǎn)子2a通過主軸5a進行支撐，轉(zhuǎn)子2a具有水平放置的轉(zhuǎn)盤21a及周向固定安裝在轉(zhuǎn)盤21a上的3～5組轉(zhuǎn)子流道組件22a。破碎腔1a與轉(zhuǎn)子2a同心安裝在同一水平面上。如圖3所示，反擊板3a通過連接結(jié)構(gòu)32a安裝在固定支座12a上，用于對物料進行破碎。

其工作過程為：物料從進料口4a進入，經(jīng)轉(zhuǎn)子2a加速后直接與破碎腔1a內(nèi)的反擊板3a發(fā)生碰撞而破碎。反擊板3a通常安裝在破碎腔1a內(nèi)的固定支座12a上，與轉(zhuǎn)子2a加速后拋射的物料碰撞時有一定的角度。

現(xiàn)有技術中，反擊板的形狀與安裝形式多種多樣，例如平面型、圓柱形、扇形等。其中，圓柱形和扇形結(jié)構(gòu)設計中主要考慮的是反擊板3a的利用效率及換裝便利性，而忽略了碰撞角度。圖3所示的反擊板中，碰撞31a為平面，雖然在使用時可以通過設置碰撞面31a的朝向調(diào)整碰撞角度，但由于反擊板個數(shù)的限制，每塊反擊板在圓周內(nèi)所占角度范圍較大，一般在10°～25°，這就導致物料的碰撞角度可能在較大范圍內(nèi)波動，影響破碎效果。

由于現(xiàn)有技術中對反擊板的改進多以提高反擊板利用效率、使用壽命、安裝與更換的方便程度而進行，少有涉及反擊板形狀與破碎物料質(zhì)量的相關專利，忽略了物料破碎時碰撞角度對破碎效果的影響，導致立軸沖擊式破碎機生產(chǎn)的機制砂中可能含有過多的針片狀物料，影響其使用品質(zhì)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提出一種破碎機反擊板、破碎腔及破碎機，能夠改善物料的破碎效果。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型第一方面提供了一種破碎機反擊板，反擊板包括內(nèi)凹形式的碰撞面，當物料在與所述碰撞面發(fā)生碰撞時，所述碰撞面能夠與所述物料形成多個垂直碰撞區(qū)域。

進一步地，所述碰撞面相對于所述反擊板的中心平面對稱設置。

進一步地，所述碰撞面包括多個子碰撞面，多個所述子碰撞面形成內(nèi)凹多邊形，每個所述子碰撞面均能夠與所述物料形成垂直碰撞區(qū)域。

進一步地，兩個相鄰所述子碰撞面之間的夾角為所述反擊板在周向上所占的角度與所述子碰撞面數(shù)量的比值。

進一步地，所述碰撞面為內(nèi)凹曲面。

進一步地，所述內(nèi)凹曲面在所述碰撞面的垂直剖面上形成二次曲線，所述二次曲線的兩個端點分別為所述反擊板的兩端頂角。

進一步地，所述二次曲線的系數(shù)與所述破碎機的轉(zhuǎn)子半徑、物料拋射角度、轉(zhuǎn)子與所述反擊板的間距以及所述反擊板的覆蓋角度相關。

進一步地，所述二次曲線為圓弧，所述圓弧的兩個端點分別為所述反擊板的兩端頂角。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型第二方面提供了一種破碎腔，包括多個上述實施例所述的破碎機反擊板。

進一步地，多個所述反擊板沿破碎腔的周向布置，多個所述反擊板為獨立成型或一體成型。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型第三方面提供了一種破碎機，包括上述實施例所述的破碎腔。

進一步地，所述破碎機為立軸沖擊式破碎機。

基于上述技術方案，本實用新型的破碎機反擊板，將碰撞面設計為內(nèi)凹的形狀，使碰撞面能夠與物料形成多個垂直碰撞區(qū)域，從而減小物料在到達碰撞面時所形成碰撞角度的波動范圍，以獲得更優(yōu)的碰撞角度。這樣更容易產(chǎn)生形狀較為規(guī)則的立方體碎料，減少針片狀物料的含量，從而提高破碎機成品率和物料的品質(zhì)，進而提高物料的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。同時，垂直碰撞有利于減小由于物料剪切運動對碰撞面造成的磨損，能夠提高反擊板的耐磨性能，從而延長使用壽命。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為立軸沖擊式破碎機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術中立軸沖擊式破碎機對物料進行破碎的原理示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術立軸沖擊式破碎機中平面式反擊板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為采用圖3所示的平面式反擊板對物料的作用過程示意圖；

圖5為本實用新型第一實施例中兩段式反擊板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5所示的兩段式反擊板對物料的作用過程示意圖；

圖7為本實用新型第二實施例中三段式反擊板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為采用圖7所示的三段式反擊板對物料的作用過程意圖；

圖9為本實用新型第三實施例中多段式反擊板對物料的作用過程示意圖；

圖10為本實用新型第四實施例中圓弧形反擊板對物料的作用過程示意圖。

具體實施方式

以下詳細說明本實用新型。在以下段落中，更為詳細地限定了實施例的不同方面。如此限定的各方面可與任何其他的一個方面或多個方面組合，除非明確指出不可組合。尤其是，被認為是優(yōu)選的或有利的任何特征可與其他一個或多個被認為是優(yōu)選的或有利的特征組合。

本實用新型中出現(xiàn)的“第一”、“第二”等用語僅是為了方便描述，以區(qū)分具有相同名稱的不同組成部件，并不表示先后或主次關系。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“厚度”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型，而不是指示或暗示所指的裝置必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。

發(fā)明人為了研究反擊板形狀與破碎物料質(zhì)量之間的關系，首先對現(xiàn)有的立軸式?jīng)_擊破碎機的工作過程進行詳細的研究。圖2示出了破碎機的工作原理，破碎機作業(yè)一段時間后，在轉(zhuǎn)子2a內(nèi)會沿著轉(zhuǎn)子流道組件22a內(nèi)側(cè)形成一層較為穩(wěn)定的料襯S，進入高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子2a的物料在強大的離心作用下沿著料襯S內(nèi)側(cè)運動，形成加速軌跡P。當物料由轉(zhuǎn)子流道組件22a的出口拋出后，將沿著直線拋射軌跡Q與反擊板3a發(fā)生碰撞作用。

對于圖3所示的平面式反擊板3a，圖4示出了物料經(jīng)轉(zhuǎn)子2a加速后與反擊板3a發(fā)生碰撞的過程及關系，其中對破碎腔1a、轉(zhuǎn)子2a和反擊板3a進行了簡化表示，O表示破碎機軸心。物料進入轉(zhuǎn)子2a內(nèi)部，轉(zhuǎn)子2a逆時針高速轉(zhuǎn)動，將兩個顆粒在由轉(zhuǎn)子拋出后落到反擊板3a的A、B兩點，此時轉(zhuǎn)子2a轉(zhuǎn)過一定的角度，兩個顆粒沿著直線向外運動，其運動方向與轉(zhuǎn)子半徑的夾角通常是相等或相近，即一般α≈β，其值可通過實驗或仿真方法獲得。相應地，兩個顆粒落在反擊板3a的A、B兩點時對應的碰撞角度分別為α1、β1。

運動一段距離后，與反擊板3a的碰撞面31a發(fā)生碰撞，不同位置拋射出來的物料與碰撞面31a的碰撞角度也不同，例如α1和β1不等。

在分析物料與反擊板3a發(fā)生碰撞特點的基礎上，發(fā)明人通過多次的實驗和仿真分析得出，物料在沖擊破碎的過程中，碰撞角度越接近垂直，越容易產(chǎn)生形狀較為規(guī)則的立方體碎料，減少針片狀物料的含量，從而提高破碎機成品率，提高物料的品質(zhì)。

因而，根據(jù)對物料與碰撞面31a的碰撞過程的深入分析，并結(jié)合碰撞角度對物料品質(zhì)的影響規(guī)律，發(fā)明人意識到，如果想改善對物料的破碎效果，需要使物料在接觸碰撞面31a時，盡可能地與碰撞面31a進行垂直碰撞。在提出這種目標需求后，發(fā)明人欲通過改變碰撞面31a的形狀來使物料在碰撞面31a的更多位置實現(xiàn)近似垂直的碰撞。

按照這種構(gòu)思，本實用新型提出了一種改進的破碎機反擊板，如圖5至圖10所示，反擊板3包括內(nèi)凹形式的碰撞面31，當物料在與碰撞面31發(fā)生碰撞時，碰撞面31能夠與物料形成多個垂直碰撞區(qū)域。其中，向內(nèi)凹入是指以碰撞面31沿寬度方向兩端所在的平面為基準，向連接結(jié)構(gòu)32的一側(cè)凹入。垂直碰撞區(qū)域是指以物料與碰撞面31發(fā)生垂直碰撞的位置為中心，碰撞角度在一定角度范圍內(nèi)波動的區(qū)域，碰撞角度的波動范圍與碰撞面31的形狀有關。

對于平面式反擊板3a，從圖4中可以看出，如果物料在反擊板3a的一端與碰撞面31a發(fā)生垂直碰撞，則從該位置向反擊板3a另一端逐漸延伸的過程中，碰撞角度會遞增，而本實用新型的該實施例將碰撞面31設計為內(nèi)凹的形狀，能夠通過碰撞面31形狀的變化來適應物料(例如石塊等)被轉(zhuǎn)子加速后運動軌跡的變化，以抵消一部分物料與碰撞面31的碰撞角度的增加，相當于減小了碰撞角度的波動范圍。

由此使得碰撞角度更接近于垂直，獲得更優(yōu)的碰撞角度，這樣更容易產(chǎn)生形狀較為規(guī)則的立方體碎料，減少針片狀物料的含量，從而提高破碎機成品率，提高物料的品質(zhì)，進而提高物料的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。同時，垂直碰撞有利于減小由于物料剪切運動對碰撞面造成的磨損，提高反擊板的耐磨性能，從而延長使用壽命。

理論上講，發(fā)生垂直碰撞的位置越多，在整個碰撞面31范圍內(nèi)，碰撞角度的變化范圍越小，整體破碎效果越好。如果碰撞面31上每一點的位置都能隨著物料的運動軌跡變化而不斷調(diào)整，則各處的碰撞角度都趨與直角，就能達到最優(yōu)的破碎效果。

為了實現(xiàn)反擊板3的安裝，反擊板3還包括連接結(jié)構(gòu)32，設置在反擊板3的主體結(jié)構(gòu)遠離碰撞面31的一側(cè)，以通過連接結(jié)構(gòu)32將反擊板3安裝在破碎腔1內(nèi)的固定支座上。此種破碎機反擊板可在不增加反擊板數(shù)量、不改變反擊板原有連接方式的情況下，減小物料與碰撞面31碰撞時的角度，改善碰撞效果，不會影響破碎機的整體結(jié)構(gòu)，通用性較強。反擊板采用分體式的結(jié)構(gòu)在磨損后便于更換，以保證破碎機的整體使用壽命。

優(yōu)選地，碰撞面31相對于反擊板3的中心平面對稱設置。該實施例能夠在達到相同的破碎效果時，盡量減小碰撞面31的凹入程度，以減小凹入設計對反擊板3強度和剛度的影響，而且這種碰撞面31更加規(guī)則，能夠降低反擊板3的加工難度。

下面將根據(jù)反擊板3的碰撞面31內(nèi)凹的具體形狀，給出各種不同的實施例進行說明。

在一類結(jié)構(gòu)形式中，反擊板3的碰撞面31包括順次連接的多個子碰撞面，多個子碰撞面形成內(nèi)凹多邊形，每個子碰撞面均能夠與物料形成垂直碰撞區(qū)域。此種反擊板3加工簡單，能夠根據(jù)需要達到的破碎效果靈活設計子碰撞面的數(shù)量。

優(yōu)選地，各個子碰撞面相對于反擊板3的中心平面對稱設置。

優(yōu)選地，兩個相鄰子碰撞面之間的夾角為反擊板3在周向上所占的角度與子碰撞面數(shù)量的比值。兩個相鄰子碰撞面之間的夾角是指圖5中的ε，或者圖7中的ζ；反擊板3在周向上所占的角度是指圖6和圖8中的γ，γ1為每個子碰撞面在周向上所占的角度。

以此方式取值可使每個子碰撞面內(nèi)的碰撞角度更加接近90°。在實際設計時，兩個相鄰子碰撞面之間的夾角以此優(yōu)選值為基礎上下浮動1°～2°也在允許范圍之內(nèi)。

對于這兩個優(yōu)選條件同時滿足的實施例，物料落在各個子碰撞面中線處時碰撞角度為90°，中線兩側(cè)區(qū)域的碰撞角度會以90°為中心上下波動。各個子碰撞面對應的碰撞角度波動范圍相同，碰撞角度的變化趨勢也相同，能夠使破碎后物料的形態(tài)更加規(guī)律，從而增加破碎后物料的一致性。

盡管子碰撞面的數(shù)目越多，破碎效果越好，但是在工程實踐中，根據(jù)常用的立軸沖擊式破碎機中反擊板的使用數(shù)量，并從加工方便的角度考慮，一般選取2～4個子碰撞面，必要時可適量增加。下面將以設置兩個和三個子碰撞面的反擊板3為例，對物料與反擊板3的作用過程進行詳細分析。

在本實用新型的第一實施例中，如圖5所示的兩段式反擊板的結(jié)構(gòu)示意圖，其碰撞面31包括相對于反擊板3的中間平面對稱的兩個子碰撞面31-a1和子碰撞面31-a2，子碰撞面31-a1和子碰撞面31-a1傾斜設置并形成向內(nèi)凹入的公共邊，兩者之間的角度稱為子面夾角ε。子面夾角ε的最優(yōu)解為反擊板3在破碎腔1整個圓周上所占角度的一半，通常取值范圍3°～8°。

如圖6所示，由于將平面式反擊板3a中的碰撞面31a改為由兩個子碰撞面31-a1、31-a2的組合形式，原碰撞作用區(qū)域由A-B變?yōu)锳1-B1-C1。物料在子碰撞面31-a1、31-a2上都能夠產(chǎn)生垂直碰撞的位置，而且，垂直碰撞位置位于子碰撞面的中間位置。同時整個反擊板3的碰撞角度的變化范圍也縮小至原來的1/2，使得物料發(fā)生垂直碰撞及近似垂直碰撞的概率有所提高，更容易產(chǎn)生高質(zhì)量的機制砂產(chǎn)品。

在本實用新型的第二實施例中，如圖7所示的三段式反擊板的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括以反擊板5的中心平面對稱的三個子碰撞面，依次為31-b1、31-b2和31-b3。處于中間位置的子碰撞面31-b2水平設置，子碰撞面31-b1和31-b3分別與子碰撞面31-b2形成夾角ζ，稱為子面夾角ζ。子面夾角ζ的最優(yōu)解為反擊板3在破碎腔1整個圓周上所占角度的1/3，通常取值范圍1.5°～5°。

如圖8所示，由于將將平面式反擊板3a中的碰撞面31a改為由三個子碰撞面31-b1、31-b2和31-b3組合的形式，原碰撞作用區(qū)域由A-B變?yōu)锳2-B2-C2-D2。物料在子碰撞面31-b1、31-b2和31-b3上都能夠產(chǎn)生垂直碰撞區(qū)域，而且，垂直碰撞位置位于子碰撞面的中間位置。同時碰撞角度的變化范圍也縮小至原來的1/3，同樣可以使得物料發(fā)生垂直碰撞及近似垂直碰撞的概率有所提高，產(chǎn)生更高質(zhì)量的機制砂產(chǎn)品。

與第一實施例的兩段式反擊板相比，第二實施例的三段式反擊板能夠使碰撞角度的變化范圍進一步減小，從而獲得更優(yōu)的破碎效果。

除了圖5和圖7中給出的兩段、三段式反擊板3，根據(jù)本實用新型的核心思想，對反擊板3的子碰撞面進行任何數(shù)目的增加，都可以實現(xiàn)相同的目的，但都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

在一另類結(jié)構(gòu)形式中，碰撞面31為內(nèi)凹曲面，此種碰撞面31在破碎過程中受到的應力更均勻，能夠提高反擊板3的使用壽命，而且能夠更靈活地適應物料拋出路徑的變化，從而進一步優(yōu)化粉碎效果。

在本實用新型的第三實施例中，圖9示出了當將子碰撞面的個數(shù)無限增大時，由各子碰撞面連接而成的碰撞面31在反擊板3碰撞面31的垂直剖面上趨近于一段二次曲線F，即內(nèi)凹曲面在反擊板3碰撞面31的垂直剖面上形成二次曲線F，二次曲線F的兩個端點分別為反擊板3的兩端頂角。

優(yōu)選地，二次曲線F的系數(shù)與破碎機的轉(zhuǎn)子半徑、物料拋射角度、轉(zhuǎn)子2與反擊板3的間距以及反擊板3的覆蓋角度相關。在實際設計過程中，可以通過實驗與仿真的方法獲得數(shù)據(jù)點，利用繪圖法或曲線擬合法獲得碰撞面的方程。

具體地，根據(jù)不同的實驗和仿真結(jié)果，二次曲線F可能是橢圓弧、拋物線或者圓弧等。

在本實用新型的第四實施例中，考慮到不規(guī)則曲面的加工難度較大，如圖10所示，可將二次曲線F簡化為一段圓弧，圓弧的兩個端點分別為反擊板3的兩端頂角。

優(yōu)選地，圓弧形碰撞面31的半徑R＝L/(2*sin(γ/2))，其中L為反擊板3的寬度，γ為反擊板3在破碎腔1的圓周上所占的角度范圍。

其次，本實用新型還提供了一種破碎腔1，包括上述各實施例所述的破碎機反擊板3。物料在此種破碎腔內(nèi)進行破碎時，物料與反擊板3的碰撞角度更接近于垂直，因而更容易產(chǎn)生形狀較為規(guī)則的立方體碎料，從而提高物料的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

在一種具體的結(jié)構(gòu)形式中，參考圖2，破碎腔1具有圓形的腔環(huán)及沿周向固定在腔環(huán)上的固定支座，本實用新型的反擊板3通過連接結(jié)構(gòu)32安裝在固定支座上。物料被轉(zhuǎn)子2加速后能夠在破碎腔1內(nèi)拋出至與反擊板3接觸而被破碎。

優(yōu)選地，多個反擊板3沿破碎腔1的周向布置。在一種實現(xiàn)形式中，多個反擊板3為獨立成型，然后分別安裝在破碎腔1中的固定支座上，當某一反擊板3發(fā)生磨損或損壞時，便于更換，而且獨立成型的方式加工較為方便。在另一種實現(xiàn)形式中，多個反擊板3一體成型，呈多段連續(xù)組合的方式，其反擊面3的設計仍可以采用上述給出的方法，以達到優(yōu)化破碎效果的目的，這種形式能夠獲得更連續(xù)的碰撞面，以更好地適應物料的運動軌跡，而且還能簡化裝配過程。

最后，本實用新型還提供了一種破碎機，包括上述實施例所述的破碎腔。優(yōu)選地，破碎機為立軸沖擊式破碎機。此種破碎機在使用時更夠獲得優(yōu)質(zhì)的成品物料，而且具有較高的粉碎效率，較長的使用壽命。

以上對本實用新型所提供的一種破碎機反擊板、破碎腔及破碎機進行了詳細介紹。本文中應用了具體的實施例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內(nèi)。