一種可同時(shí)破碎和研磨礦石的方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種磨礦方法及設(shè)備，具體涉及一種可同時(shí)對礦石進(jìn)行破碎、研磨的方法及基于該方法的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]磨礦機(jī)是煤礦行業(yè)中不可或缺的機(jī)械設(shè)備。由于開采出來煤的大小不一，質(zhì)量不同，無法很好的進(jìn)行燃燒利用，需要用礦山設(shè)備將煤塊破碎并磨成煤粉。隨著煤礦行業(yè)的發(fā)展，磨礦設(shè)備正朝著磨機(jī)大型化、高效節(jié)能化方向發(fā)展?，F(xiàn)有的磨礦機(jī)根據(jù)磨礦介質(zhì)不同可分為球磨機(jī)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)和礫磨機(jī)；這些磨礦機(jī)大都需要與其他設(shè)備配套使用，如分級(jí)機(jī)、給礦機(jī)等，才可以滿足生產(chǎn)要求。目前各種破碎磨礦設(shè)備大都存在著破碎比小、效率低、成本高、重復(fù)工作量大等問題。
[0003]球磨機(jī)和棒磨機(jī)是現(xiàn)在選礦廠主要磨礦設(shè)備，其磨礦過程是在磨機(jī)滾筒內(nèi)進(jìn)行的，筒體內(nèi)裝有磨礦介質(zhì)。磨礦介質(zhì)隨著筒體的旋轉(zhuǎn)而被帶到一定的高度后，由于介質(zhì)的自重而下落，筒體內(nèi)的礦石受到介質(zhì)沖擊力的作用；另一方面由于磨礦介質(zhì)在筒體內(nèi)沿筒體軸心的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，在磨礦介質(zhì)之間及其與筒體接觸區(qū)又產(chǎn)生對礦石的擠壓和磨削力，從而將礦石磨碎。這種磨礦方式在給礦之前都需要將礦石破碎達(dá)到一定的給礦粒度；且磨礦過程中具有隨機(jī)性、盲目性，容易造成磨礦不均。在磨礦過程中受磨礦介質(zhì)的影響較大，不能連續(xù)工作、效率低且重復(fù)工作量大。破碎、磨礦工序能耗和鋼耗占選礦廠生產(chǎn)的一半以上，特別是磨礦工序，單位能耗遠(yuǎn)比破碎工序能耗高得多，占整個(gè)礦物粉碎作業(yè)的85%以上，占選廠的30%?60%。因此，采用新的破碎磨礦工藝、選擇大型高效破碎設(shè)備等方法強(qiáng)化磨礦作業(yè)，減少磨礦的給礦粒度，是提高碎磨效率，降低磨礦成本的重要途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明針對已有礦石破碎、研磨的方法和設(shè)備中存在的問題，提供了一種可同時(shí)對礦石進(jìn)行連續(xù)破碎、研磨的方法及基于此方法的設(shè)備。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:一種可同時(shí)破碎和研磨礦石的方法，采用上弧形磨面和下弧形磨面，將上弧形磨面疊加在下弧形磨面之上，上弧形磨面內(nèi)表面與下弧形磨面外表面之間形成由上至下逐漸變小的空間區(qū)域，將空間區(qū)域由上至下分為破碎區(qū)域和研磨區(qū)域，破碎區(qū)域內(nèi)的上弧形磨面內(nèi)表面布置有切削齒，下弧形磨面外表面布置有固定齒，在研磨區(qū)域內(nèi)的上弧形磨面內(nèi)表面和下弧形磨面外表面均為光滑弧面；將上弧形磨面固定，下弧形磨面由電機(jī)帶動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，礦石由上弧形磨面頂部進(jìn)料口送入后散落入破碎區(qū)域，落下的礦石被固定齒相對固定并隨著下弧形磨面做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的礦石受到切削齒帶來的切削力而不斷地被切削破碎，破碎后的礦石落入研磨區(qū)域，在研磨區(qū)域內(nèi)不斷被相對轉(zhuǎn)動(dòng)的上弧形磨面和下弧形磨面的光滑弧面研磨，研磨而成的礦石顆粒從上弧形磨面和下弧形磨面下端縫隙自然落下。
[0006]本發(fā)明方法中，優(yōu)選的，所述上弧形磨面和下弧形磨面截面曲線均為拋物線，上弧形磨面截面曲線函數(shù)表達(dá)式為y = ax2，下弧形磨面(2)截面曲線函數(shù)表達(dá)式為I = kax2，上式中為平面坐標(biāo)系I軸坐標(biāo)，a為拋物線二次項(xiàng)系數(shù)，K為比例系數(shù)，X為平面坐標(biāo)系X 軸坐標(biāo)，-0.8〈a〈-0.6，l〈k〈l.2。
[0007]一種可同時(shí)破碎和研磨礦石的設(shè)備，包括上弧形磨面、下弧形磨面、傳動(dòng)裝置、漏斗、皮帶輸送機(jī)、篩網(wǎng)、電機(jī)和給料機(jī)；上弧形磨面疊加在下弧形磨面之上，上弧形磨面內(nèi)表面與下弧形磨面外表面之間形成由上至下逐漸變小的空間區(qū)域，上弧形磨面內(nèi)表面中部設(shè)有切削齒，下弧形磨面外表面中部設(shè)有固定齒，上弧形磨面內(nèi)表面下部和下弧形磨面下部均為光滑弧面；上弧形磨面頂部設(shè)有進(jìn)料口，進(jìn)料口上方設(shè)有給料機(jī)，下弧形磨面內(nèi)部連接傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置連接電機(jī)，上弧形磨面和下弧形磨面下端縫隙設(shè)有環(huán)形篩網(wǎng)，篩網(wǎng)外側(cè)設(shè)有擋煤板，篩網(wǎng)下方設(shè)有漏斗，漏斗下方設(shè)有皮帶輸送機(jī)，篩網(wǎng)、擋煤板和漏斗連接支架，支架固定在機(jī)座上。
[0008]本發(fā)明設(shè)備中，優(yōu)選的，所述上弧形磨面和下弧形磨面截面曲線均為拋物線，上弧形磨面截面曲線函數(shù)表達(dá)式為y = ax2，下弧形磨面截面曲線函數(shù)表達(dá)式為y = kax2，上式中:y為平面坐標(biāo)系I軸坐標(biāo)，a為拋物線二次項(xiàng)系數(shù)，K為比例系數(shù)，X為平面坐標(biāo)系X軸坐標(biāo)，-0.8〈a〈-0.6，l〈k〈1.2。
[0009]本發(fā)明設(shè)備中，優(yōu)選的，所述切削齒和固定齒均由上至下設(shè)置若干圈，每圈切削齒和固定齒數(shù)量均由上至下逐漸遞增。
[0010]本發(fā)明設(shè)備中，優(yōu)選的，所述切削齒為弧形齒，所述固定齒為矩形齒。
[0011]本發(fā)明設(shè)備中，優(yōu)選的，所述傳動(dòng)裝置包括錐齒輪、主軸、行星架、內(nèi)齒圈、行星輪、行星軸和太陽輪；電機(jī)通過錐齒輪連接主軸，主軸中心線與下弧形磨面中心線重合，主軸下端設(shè)有調(diào)心滾子軸承，主軸中段設(shè)有調(diào)心滾子軸承和太陽輪，主軸上端設(shè)有圓錐滾子軸承和墊片，調(diào)心滾子軸承分別連接支架底板和行星架上，圓錐滾子軸承和墊片連接下弧形磨面，下弧形磨面內(nèi)部設(shè)有內(nèi)齒圈，太陽輪與內(nèi)齒圈之間均布若干設(shè)有行星輪的行星軸，行星輪分別與太陽輪和內(nèi)齒圈相嚙合，行星軸連接行星架，行星架鉸接鉸接桿一端，鉸接桿另一端連接支架底板。
[0012]本發(fā)明設(shè)備中，優(yōu)選的，所述上弧形磨面連接液壓缸。
[0013]本發(fā)明設(shè)備中，優(yōu)選的，所述上弧形磨面頂部進(jìn)料口設(shè)有距離傳感器。
[0014]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015](I)利用所述的破碎、研磨方法，可將傳統(tǒng)破碎機(jī)、磨礦機(jī)的功能集于一個(gè)設(shè)備上，同時(shí)對礦石進(jìn)行破碎及研磨，并且不必考慮磨礦機(jī)的給礦粒度，減少了傳統(tǒng)設(shè)備的中間工序以及不必要的能源和空間浪費(fèi)；
[0016](2)將上弧形磨面與下弧形磨面之間形成的空間區(qū)域由上至下分為破碎區(qū)域和研磨區(qū)域，分別對礦石進(jìn)行破碎和研磨。在破碎區(qū)域內(nèi)可將礦石相對固定，然后進(jìn)行切削，相比于傳統(tǒng)的碎、磨煤方式，具有一定的針對性，可避免礦石過粉碎、未粉碎等問題；在研磨區(qū)域?qū)⒔?jīng)破碎區(qū)域破碎至一定粒度的礦石進(jìn)行研磨，研磨區(qū)域上寬下窄，可保證礦石順利通過及出煤粒度的均勻性；
[0017](3)利用設(shè)置在所述上弧形磨面料口處的距離傳感器，可測出進(jìn)煤量的多少，再由控制系統(tǒng)控制給料機(jī)的進(jìn)料速度，可避免設(shè)備因進(jìn)料過多而發(fā)生故障，同時(shí)也避免因進(jìn)料過少而造成的能源浪費(fèi)；
[0018](4)利用均勻設(shè)置在機(jī)座上的液壓缸，可起到過載保護(hù)和控制出煤粒度的作用；當(dāng)該設(shè)備發(fā)生堅(jiān)硬礦石卡死現(xiàn)象時(shí)，可通過調(diào)高液壓缸，增大上弧形磨面I和下弧形磨面2下端縫隙，使堅(jiān)硬礦石自然落下，可保護(hù)切削齒不被過度磨損，還可通過細(xì)微調(diào)整液壓缸，可控制上弧形磨面和下弧形磨面下端縫隙的大小，從而可以控制出煤粒度的大小；
[0019](5)利用設(shè)置在機(jī)架上的擋煤板、篩網(wǎng)、漏斗，可直接將合格的礦石顆粒收集并送到所述的皮帶輸送機(jī)上，再由皮帶輸送機(jī)運(yùn)送出去，相對于傳統(tǒng)的排煤方式，減少了灑煤帶來的浪費(fèi)以及對工作環(huán)境的占用和污染；
[0020](6)傳動(dòng)裝置以及電機(jī)是設(shè)置在下弧形磨面和支架底板之間的，可保護(hù)傳動(dòng)裝置和電機(jī)不受工作環(huán)境的污染，減少設(shè)備的維修頻率，同時(shí)也節(jié)約了工作空間；
[0021](7)本發(fā)明設(shè)別可替代傳統(tǒng)的破碎機(jī)和磨礦機(jī)，實(shí)現(xiàn)先破碎再研磨一體化生產(chǎn)，減少中間工序，破碎比高，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，提高生產(chǎn)效率；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，布置緊湊，方便安裝和拆卸，運(yùn)行平穩(wěn)、可靠、安全；對環(huán)境污染小，占地空間少，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)煤、排煤一體化，減少人工操作，增加設(shè)備自動(dòng)化程度。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明設(shè)備的裝配圖；
[0023]圖2為本發(fā)明設(shè)備的傳動(dòng)裝置簡圖；
[0024]圖3為本發(fā)明設(shè)備的上弧形磨面簡圖；
[0025]圖4為本發(fā)明設(shè)備的下弧形磨面簡圖。
[0026]圖中:1、上弧形磨面；2、下弧形磨面；3、液壓缸；4、支架；5、機(jī)座；6、漏斗;7、皮帶輸送機(jī)；8、篩網(wǎng)；9、擋煤板；10、電機(jī)；11、傳動(dòng)裝置；12、給料機(jī)；13、支架底板；14、錐齒輪；15、主軸；16、調(diào)心滾子軸承；17、鉸接桿；18、行星架；19、內(nèi)齒圈；20、行星輪；21、行星軸；
22、太陽輪；23、圓錐滾子軸承；24、墊片；25、切削齒；26、鉸接孔；27、距離傳感器；28、固定齒O
【具體實(shí)施方式】
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[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0028]如圖1、3和4所示，本發(fā)明的可同時(shí)破碎和研磨礦石的方法采用上弧形磨面I和下弧形磨面2，上弧形磨面I和下弧形磨面2截面曲線均為拋物線，上弧形磨面I截面曲線函數(shù)表達(dá)式為y = ax2,下弧形磨面2截面曲線函數(shù)表達(dá)式為y = kax2,上式中:y為平面坐標(biāo)系y軸坐標(biāo)，a為拋物線二次項(xiàng)系數(shù)，K為比例系數(shù)，X為平面坐標(biāo)系X軸坐標(biāo)，-0.8〈a〈-0.6，l〈k〈l.2。將上弧形磨面I疊加在下弧形磨面2之上，上弧形磨面I內(nèi)表面與下弧形磨面2外表面之間形成由上至下逐漸變小的空間區(qū)域，將空間區(qū)域由上至下分為破碎區(qū)域和研磨區(qū)域，破碎區(qū)域內(nèi)的上弧形磨面I內(nèi)表面布置有切削齒25，下弧形磨面2外表面布置有固定齒28，在研磨區(qū)域內(nèi)的上弧形磨面I內(nèi)表面和下弧形磨面2外表面均為光滑弧面；將上弧形磨面I固定，下弧形磨面2由電機(jī)10帶動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，礦石由上弧形磨面I頂部進(jìn)料口送入后散落入破碎區(qū)域，落下的礦石被固定齒28相對固定并隨著下弧形磨面2做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的礦石受到切削齒25帶來的切削力而不斷地被切削破碎，破碎后的礦石落入研磨區(qū)域，在研磨區(qū)域內(nèi)不斷被相對轉(zhuǎn)動(dòng)的上弧形磨面I和下弧形磨面2的光滑弧面研磨，研磨而成的礦石顆粒從上弧形磨面I和下弧形磨面2下端縫隙自然落下。
[0029]如圖1至4所示，本發(fā)明的可同時(shí)破碎和研磨礦石的設(shè)備包括上弧形磨面1、下弧形磨面2