圆锥回转式研磨和破碎装置 本发明涉及一种圆锥回转式研磨和破碎装置，该装置与现在可得到的研磨机相比具有更加简单的结构和更高的作业效率。
过去已经有各种类型的机器用于研磨和破碎作业。传统的滚筒式球磨机进行破碎和研磨作业以能量利用率低而著称。在滚筒式球磨机中破碎和研磨原理上是通过冲击完成的，该冲击仅在磨床的端部是最有效的。最近采用的辊碾机磨损严重，这是因为喂入料，即待研磨的物料与碾辊的转动表面之间有相对运动。立式碾磨机通常用于较软(低磨蚀性)的矿物或矿石的干研磨，并且时常因为其相当大的垂直高度而不够理想。直径较大，长度较小并且是自生或半自生的碾磨机，其它种类的滚筒式球磨机通常不能研磨临界尺寸的圆形物料。作为自生或半自生碾磨工艺流程的附加部分，传统地圆锥破碎机已经用于破碎临界尺寸的物料，这样就使工艺流程和设备所需要的维护都变得复杂了。
总之，以″挤压″载荷进行研磨的如碾辊式、锷式碾磨机和圆锥式回转破碎机对能量的利用更有效，特别是在可以避免或减小喂入物料和装置的加载表面之间的相对运动。这样，需要一种对能量的利用效率高的圆锥回转式研磨和破碎装置，该装置保持简单的工艺流程，不包含另一台破碎机来进行对临界尺寸的物料破碎，并且通过挤压力来研磨物料。
本发明涉及一种研磨-破碎机，包括一个主支承元件和一个支承在该主支承元件之上的圆锥磨盘。该研磨-破碎机中采用一个磨头，还包括一个具有上端和下端的加载表面。该磨头在靠近下端的地方接受一个弹性密封件。
本发明还涉及一种研磨破碎机，它包括一个主架、一个支承在该主架上的磨盘、一个回转头和一个密封元件。该磨盘有一个上端和一个下端，该头部有一个上端和一个下部的壳体。该头部和磨盘限定了一个研磨破碎腔。密封装置防止了物料从研磨破碎腔的下部漏出。
本发明的一个特征是提供了一个圆锥回转研磨和破碎装置，可应用于一定类型的研磨和破碎，它采用高效利用能量的挤压粉碎，并且避免了待碾磨料与研磨和破碎装置的壁之间的大范围的相对运动。本发明的另一个特征是提供了一种圆锥回转式研磨和破碎装置，该装置在机架或内研磨元件的下部有带栅格的出口，以便从研磨-破碎腔中排出细小或研磨过的为稀浆形式的物料。本发明的另一特征是提供一种圆锥回转式研磨-破碎装置，其中研磨-破碎可以在颗粒之间完成而不需要研磨介质，即是一种自生模式，或者借助于一种介质如粗矿石/卵石或钢或陶瓷的帮助来完成研磨。本发明的另一个特征是提供了一种研磨-破碎机，该机适合于一定的研磨操作，它能够改善作业效率，特别是改善能量消耗和降低作业维护费用。
根据本发明，提供了一个研磨-破碎机，它基本上依靠挤压力并导致互磨来完成研磨，而碾磨的物料和研磨-破碎表面之间的磨擦很小。另外，没有临界尺寸物料的堆积。与传统的圆锥破碎机不同，内研磨元件或机架衬套在其下部有一个带栅格的排出口，以便从研磨腔内排出研磨成稀浆形式的碾磨物料。在本发明的第二实施例中，从研磨破碎机中排出研磨粉末是由通过研磨腔向上流动的空气流来完成的，而且物料从研磨破碎机的顶部排出，而不是从在可动圆锥上的栅格排出口以稀浆的形式排出。
由一个通过一个垂直转轴驱动的摆动机构使该内研磨-破碎元件在一个截圆锥形向下扩大的外研磨-破碎元件中转动或摆动。在内和外研磨或破碎元件之间的腔室中向下流动的物料受到研磨或破碎。摆动机构包括一对元件，其中下部元件通过垂直驱动转轴产生转动，而其中上部元件通过一个轴承部件支承以便在下部元件上转动。
下部元件的顶面在一个不与垂直转轴垂直的平面上。这样，上部元件的底面放在下部元件的顶面上并且上部元件不转动，当下部元件转动时，上部元件将摆动。一个基本上为圆筒形的第一波纹管防止了上部元件的转动，该波纹管的一端直接与研磨-破碎机的固定部分相连，其另一端直接与上部元件相连。
该摆动机构以及内研磨-破碎元件相对于研磨机基座是垂直可调的。通过调整内研磨-破碎元件的垂直位置，其相对于外研磨-破碎元件的位也得到调整，以便增加或减小内和外研磨-破碎元件之间的研磨空间的平均宽度。在一个优选的实施例中，这种垂直调整由一个空气波纹管提供。通过调节该空气波纹管中的空气压力，就可以调整摆动机构相对于研磨-破碎机的基座的相对高度。所选择的内研磨-破碎元件的偏心距和摆动装置的转动速度促进了颗粒间或磨盘的破碎作用。
第二波纹管装置封闭了研磨-破碎腔的底部，这样物料不能通过该腔的底部排出。第二波纹管装置由直径逐渐增加的同心橡胶波纹管段和连接环形成，其最大直径端密封地连接在与支承壁相连的外研磨-破碎元件的底部，而其最小直径的波纹管段与内研磨-破碎元件的底部边缘相连接。
一个已研磨物料转向器或稀浆导向器可以采取截头圆锥体的形式。该已研磨物料或稀浆转向器用来对包含细粉或已研磨过的物料的稀浆进行导向，该稀浆通过内研磨-破碎元件的栅格排出口离开有防溅功能的波纹管，这样就防止了稀浆产生的磨损。
在另外一个本发明的实施例中，既没有在内研磨-破碎元件中的栅格，也没有已研磨物料转向器。而是有一个空气分配环向位于研磨-破碎腔的底部的吹风管嘴或喷嘴提供空气。流过吹风管嘴的空气提供了一个空气流，该空气流提升并携带着已研磨的物料，使其从研磨-破碎腔的顶部排出到一个排出管道中。
因此，本发明的第一实施例包括一个研磨-破碎机，该机包括：一个主支承元件；一个具有一个上端和一个下端的圆锥磨盘，该圆锥磨盘的下端被主支承元件支承，该圆锥磨盘还有一个内研磨-破碎表面；一个圆锥磨头，该圆锥磨头具有一个上端和一个下端，该圆锥磨头位于圆锥磨盘之中，该圆锥磨头还有一个外研磨-破碎表面，圆锥磨头的外研磨-破碎表面与圆锥磨盘的内研磨-破碎表面相互隔开，在其间形成了一个研磨-破碎腔；一个支承着圆锥磨头的下端以便使其相对圆锥磨盘转动的摆动部件；一个用来将该摆动部件支承在主支承元件上的可调的支承，该可调的支承可以调整圆锥磨头的外研磨-破碎表面与圆锥磨盘的内研磨-破碎表面之间的开成研磨-破碎腔的间隔；一个圆锥磨盘的上端的盖体；一个在该盖体上的用于将待研磨的物料导入研磨-破碎腔的第一开口和一个固定在圆锥磨盘上并靠近圆锥磨头下端的弹性密封件，该弹性密封件可防止物料从研磨-破碎腔的两个下端之间排出，该研磨-破碎腔带有一个排出开口，已研磨-破碎的物料通过该开口从研磨-破碎腔中排出。
本发明的上述的和另外的特征和获得这些特征的方法将通过下面参考附图对本发明的实施例所作的描述而变得更加清楚，其中：
图1是一个根据本发明的圆锥研磨-破碎机的第一实施例的透视图；
图2是根据本发明的如图1所示的研磨-破碎机的剖视图；
图3是图2中沿3-3线的剖视图；
图4是一个与图2相似的本发明的圆锥研磨-破碎机的第二实施例的局部剖视图。
参考图1和图2，一个根据本发明的圆锥研磨-破碎机10被支承在基础柱12上。该研磨-破碎机在一个主支承元件或底板14上装配。该底板14通过固定装置如螺栓16固定在基础柱12上。虽然在此该研磨-破碎机被显示支承在柱12上，但它也可以由任何其它适当的方法来支承，例如可以支承在一个具有开口以容纳该研磨-破碎机的驱动部分的圆柱或矩形的基座上。
该研磨-破碎机包括一个磨盘或截头圆锥形的向下扩展的外部支承元件18，在该元件中安装有一个盘形内衬或一个圆锥形的向下扩展的外研磨-破碎机内衬20。该外支承元件18和外研磨-破碎机内衬20都是通过一个圆筒形的薄壁元件22而被支承在底板14上的，该薄壁元件22的下端24是焊接在底板14上，并在其顶部有一个法兰26。该法兰26上带有孔，这些孔的位置与外支承元件18上所形成的孔重合，以便容纳固定件如螺栓28来将外支承元件18固定到圆筒形薄壁元件22上。一个盖体或圆筒形的料斗30位于支承元件18的顶部并在此被支承，该料斗接收待研磨、待碾磨、待加工或待破碎的物料。元件18和内衬20的组合、元件18本身、内衬20本身、或邻近的板14的部分或研磨-破碎机的主机架10可认为是一个磨盘部件。
一个破碎头或圆锥形的向下扩展的通常被称为可动圆锥的内研磨-破碎元件32被支承在该外研磨-破碎内衬20之中，这样在其间形成了一个研磨-破碎腔34。位于该内研磨-破碎元件32的下部中的是一个圆锥支承和已研磨物料转向器36，该转向器通过支承元件38支承着内研磨-破碎元件32。在该内研磨-破碎元件32上有一组孔40，已研磨的物料通过这些孔从研磨-破碎腔34排到已研磨物料转向器36处。孔40可以是细长的、矩形的或其它的形状。在底板14上位于一已研磨物料转向器36的下边缘之下有孔42，这样已研磨的物料只可以落入底板14之下的圆锥形的已研磨物料收集器44中，该收集器将已研磨的物料导入到一个收集系统(没有显示)中。
已研磨物料转向器36被支承在一个底板46上。一个带有一个中心孔的顶盖48与该内研磨-破碎元件32的顶边缘配合。一个杆状的固定装置50的上部是一个螺纹部分，其下端与底板46例如用焊接的方法固定。一个螺母形式的紧固件52与杆50的螺纹部分配合并压在顶盖48上从而也压在内研磨-破碎元件32的顶边缘上，将该内研磨-破碎元件32与已研磨物料转向器36固定在底板46上。
参考图2，底板46以及圆锥形的内研磨-破碎元件32是被支承在一个摆动机构上的，该摆动机构包括一个下部圆筒形元件54和一个上部圆筒形元件56。该上部圆筒形元件56通过紧固件如螺栓58与底板46连接。一个轴承装置60插在下部元件54的上表面和上部元件56的下表面之间，使上下部元件可相对转动。该下部元件54固定并被支承在其转轴62的上端。下部元件54的上表面不在与轴62的中心轴线垂直的平面上。这样，当轴62转动时，由于下部元件54的上表面的较高和较低的部分交替地通过上部元件56的一个固定位置之下，所以上部元件56就产生摆动，而如后所述，上部元件56是不能转动的。
轴62通过一个在底板14上的孔并且在此被一个轴承64可转动地支承。轴62相对于轴承64的内圈可在垂直方向上滑动。轴64、摆动机构的下部元件54和上部元件56，以及内研磨-破碎元件32都是由一个空气波纹管装置66支承在底板14上的，该波纹管装置被图示为一个褶状的或正弦波形的波纹管装置。另外，部件66也可以是环形的波纹管一个一个叠起来形成的。波纹管部件66的下表面通过适当的固定装置固定在底板14上。一个环状的轴承部件74插在部件66的顶部表面与下部元件54的下表面之间。下部元件54相对于底板14的高度通过调整在部件66中的空气的压力来调节。
轴62上带有一个接受外花键轴76的花键孔。轴76被一个增加了直径的部分78保持在一个固定的垂直位置，其下部靠在轴承部件80上。轴承部件80被卡箍84固定在支架82上。与轴76的下端相接的是皮带轮86。该皮带轮86由一根传动带88驱动，该传动带与皮带轮90配合，该皮带轮90由一个原动机92如一个电动机所驱动。虽然所显示的是一个皮带轮和传动带的驱动系统，但也可以用其它类型的驱动系统，如采用齿杆和齿轮驱动。已研磨物料被一个罩子95与驱动系统隔开，该罩子的横截面视图如图3所示。在密封元件96和板14之间有一个延伸元件98。
由一对弹性环状波纹管或密封元件94和96来防止内研磨-破碎元件32转动。第一弹性环形波纹管或密封元件94沿其外边缘固定在外研磨-破碎机内衬20的下边缘上，且沿其内边缘固定在内研磨-破碎元件32的下边缘上，以便防止已研磨物料从研磨腔34的下端被排出，并防止内研磨-破碎元件32转动。密封元件94可足够地拉长，以补偿内研磨-破碎元件32相对于外研磨-破碎内衬20的转动所带来的位移，并且还通过改变波纹管部件66内的空气压力来调整内研磨元件32的高度。密封元件94最好由橡胶、塑料纤维或其它适合的材料制成。通过一个弹性环形波纹管或密封元件96来防止内研磨-破碎元件32转动，该波纹管或密封元件沿其下边缘被固定在V形框架上，该框架的下部由板14支承，而沿该波纹管或密封元件的上边缘与物料转向器44的内边缘连接。密封元件96有足够的延伸性来补偿回转的物料转向器36相对于底板14的位移。该密封元件96不仅防止了内研磨-破碎元件32转动，还提供了一个密封件，以防止来自此处的已研磨物料和灰尘达到内研磨-破碎元件32的回转驱动和支承元件。
下面转入描述研磨-破碎机的操作，待研磨的物料随着一种液体，通常是水，注入到圆筒形料斗中，并流入外研磨-破碎内衬20与内研磨-破碎元件32之间的研磨-破碎腔34的上端。随着内研磨元件32在外研磨-破碎内衬20中摆动，物料落入研磨-破碎腔34中研磨-破碎元件间隔较大的区域，并且随后通过内和外元件的共同运动而被研磨。通过增加波纹管66中的空气压力，可以将内研磨-破碎元件32升高，使其外表面更靠近外研磨-破碎内衬20，从而使被研磨的物料被研磨-破碎得更细。
已研磨的物料随着液体以稀浆的形式经内研磨-破碎元件32上的孔40被排出研磨-破碎腔。包括已研磨的物料稀浆通过孔40落到已研磨物料转向器36上，并随后离开转向器36的下边缘向板14上的孔42落下。该包括已研磨物料的稀浆经孔42落到圆锥形已研磨物料收集器44上，并从该收集器上被排到一个适当的收集系统中。
从研磨-破碎机中排出的被研磨物料的细度可以通过控制提供给波纹管66的空气压力而调整内研磨-破碎元件32的高度来加以调节。升起内研磨-破碎元件32使其位置更靠近外研磨-破碎内衬20，从而减少研磨-破碎腔34的宽度。
参考图4，将描述本发明的另一个研磨-破碎机的实施例。该实施例中的研磨-破碎机上的那些也可以在第一实施例中找到的零件将以相同的标号表示。本发明的第一和该另外的实施例的主要不同是已研磨物料排出研磨-破碎机的方法。在该另外的实施例中，内研磨-破碎元件32上没有孔40将已研磨物料从研磨-破碎腔34排出到已研磨物料转向器36和底板14上的孔42中从而排到物料收集器44中，而是在研磨腔34的下端提供了一个流体排放喷嘴102。该流体排放喷嘴102与一个由管道104表示的压力流体源相连，该管道104在外支承元件18的下端附近环绕着该外支承元件。
用弹性环形波纹管96来防止已研磨物料从研磨-破碎腔34的下端排出，通过喷嘴102排出的带压力的流体带着已研磨的物料经研磨-破碎腔34向上流动。已研磨的物料通过出口106被排出，该出口在与外支承元件18的顶端固定的圆筒形腔室108相连。一个穿过腔室108的圆筒形的管110用来将等研磨的物料喂入到顶盖48上，并且随后进入研磨-破碎腔34。
以上所述的本发明的两个实施例均可用于自生或半自生研磨。自生研磨是仅将待研磨的物料放入研磨机的研磨-破碎腔进行研磨。半自生研磨是将待研磨的物料和一种研磨介质如通常为球形粗矿石/卵石或钢或陶瓷块一同进行研磨。粗矿石/卵石与待研磨的物料一致，但其尺寸比待研磨的物料大得多。
虽然显示了本发明的两个实施例，但对于熟悉本领域的技术人员来说很明显的是所描述的是本发明的圆锥研磨-破碎机的优选实施例。根据专利法，在实际上没有脱离本发明的精神实质和范围的条件下可以对该圆锥研磨-破碎机进行改动。所附的权利要求将覆盖在本发明的精神实质和范围之内的所有变化和改动。