一种多晶硅多级锤式破碎机

技术领域

本发明涉及晶硅破碎设备技术领域，特别涉及一种多晶硅多级锤式破碎机。

背景技术

目前国内多晶硅、单晶硅、的生产都会用到破碎工艺，目前用到的破碎方式有鄂式破碎、脉冲破碎、滚轮破碎和人工敲击破碎。鄂式破碎、脉冲破碎和滚轮破碎都会产生很多细粉，而这部分细分不能用于后续硅片的制造，价值很低。人工敲击破碎产生的细粉占比少，但是产量低，人员也会对硅料造成污染。因此需要开发一种即能实现自动化破碎，又能达到和人工敲击破碎一样产生极少细粉的设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多晶硅多级锤式破碎机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种多晶硅多级锤式破碎机，包括箱体，所述箱体上具有进料口和排料出口，所述箱体内具有供物料由所述进料口向所述排料出口位移的流动通道，所述箱体上安装有多个击碎物料予用的破碎机构，且多个所述破碎机构沿着所述流动通道的流经路径方向等间距分布；

每个所述破碎机构均包括连接在箱体上方的安装架，所述安装架的内部转动连接有曲轴，所述安装架的外壁上安装有驱动所述曲轴在安装架上转动用的驱动电机，所述曲轴上设有多个第一连接件，所述箱体的内侧壁上通过铰接件铰接有第二连接件，所述第一连接件的一端与曲轴转动连接，所述第一连接件的另一端铰接在第二连接件的中部，所述第二连接件上远离铰接件的一端安装有击碎物料用的破碎锤。

作为一种优选地方案，所述箱体的内部安装有隔板，所述隔板将所述流动通道分为上通道和下通道，所述隔板上具有多个筛分区，所述上通道的出口处安装有上层排料口，所述下通道出口处安装有下层排料口。

作为一种优选地方案，每相邻的两个所述破碎机构之间分布一个筛分区。

作为一种优选地方案，所述筛分区为在所述隔板上开设有通槽，所述通槽中安装有多个筛管。

作为一种优选地方案，所述箱体的底部安装有用于驱动物料的振动电机，所述振动电机设置有两个，且两个所述振动电机位于箱体的相对两侧面。

作为一种优选地方案，每个所述安装架上安装防尘罩，所述防尘罩上具有一个抽尘口。

作为一种优选地方案，所述箱体的底部的四角处均安装有减震器，所述减震器通过支撑架支撑在地面上。

作为一种优选地方案，每个所述第一连接件均包括第一连杆，第二连杆和第一连接块，所述第一连杆的一端与所述曲轴转动连接，所述第二连杆与所述第二连接件铰接，所述第一连接块的两端分别与第二连杆和第二连杆滑动连接，所述第一连接块上套有螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的两端分别抵接在第二连杆和第二连杆相对两侧，所述第二连杆的底部铰接在第二连接件的中部。

作为一种优选地方案，所述第二连接件与所述破碎锤之间设有钢板弹簧，所述钢板弹簧的一端固定连接在第二连接件上，所述钢板弹簧的另一端固定连接在破碎锤上。

作为一种优选地方案，所述破碎机包括爬坡运输机，所述爬坡运输机用于所述上层排料口排放的硅晶原料运输至所述进料口中，所述爬坡运输机包括支撑在地面的输送架，所述输送架上且位于上层排料口的下方安装有进料斗，所述输送架上靠近所述进料口的一侧安装有排料斗，所述输送架上安装有输送带，所述输送架的侧面安装有驱动所述输送带在所述输送架上转动的运输电机，所述排料斗的下方安装有接料槽，所述接料槽的排料端位于所述进料口的上方。

本发明的有益效果是：

1)本发明中，沿着流动通道的流经路径方向等间距分布的多个破碎机构，进入箱体内的硅晶原料逐级击碎，敲击工作只需启闭驱动电机即可，可满足自动化破碎，且敲击工作封闭式处理，可最大程度避免敲击后的颗粒溅射或粉尘污染问题。

2)本发明中，设计了多个筛分区，将破碎机构前后的物料进行筛分处理，可避免已经符合碎化要求的硅晶原料进行二次冲击造成硅晶原料的直径过小，而未通过的硅晶原料则可继续进入下一个破碎机构继续完成破碎处理，直至达到破碎要求。

3)本发明中，设计螺旋弹簧和钢板弹簧，可避免破碎锤与硅晶原料硬性接触，而第二连接件和破碎锤之间可上下摆动、以及曲轴与第二连接件之间的第一连接件长度可调，各个连接处均提供一定的活动的缓冲空间，以消除破碎锤对硅晶物料敲击时产生的瞬时冲击。

附图说明

图1为整体结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图2中A-A处放大结构示意图；

图4为图3中A处放大结构示意图；

图5为图1的俯视图；

图6为图1中箱体整体结构示意图；

图7为图1中破碎机构结构示意图；

图8为爬坡运输机左轴侧侧结构示意图；

图9为爬坡运输机右轴侧侧结构示意图；

图中，100-箱体，101-进料口，102-排料出口，1021-上层排料口，1022-下层排料口，103-流动通道，1031-上通道，1032-下通道，200-破碎机构，201-安装架，202-曲轴，203-驱动电机，204-第一连接件，2041-第一连杆，2042-第二连杆，2043-第一连接块，2044-螺旋弹簧，205-第二连接件，206-破碎锤，300-隔板，301-筛分区，3011-通槽，3012-筛管，4-振动电机，5-防尘罩，6-抽尘口，7-减震器，8-钢板弹簧，9-爬坡运输机，901-进料斗，902-输送带，903-运输电机，904-输送架，905-排料斗，906-接料槽。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

参阅图1-图9，本发明提供一种技术方案：

一种多晶硅多级锤式破碎机，包括箱体100，箱体100上具有进料口101和排料出口102，箱体100内具有供物料由进料口101向排料出口102处位移的流动通道103，箱体100上安装有多个击碎物料予用的破碎机构200，且多个破碎机构200沿着流动通道103的流经路径方向等间距分布；

每个破碎机构200均包括连接在箱体100上方的安装架201，安装架201的内部转动连接有曲轴202，安装架201的外壁上安装有驱动曲轴202在安装架201上转动用的驱动电机203，曲轴202上设有多个第一连接件204，箱体100的内侧壁上通过铰接件铰接有第二连接件205，第一连接件204的一端与曲轴202转动连接，第一连接件204的另一端铰接在第二连接件205的中部，第二连接件205上远离铰接件的一端安装有击碎物料用的破碎锤206。

上述的结构中，为了便于对晶硅原料将破碎处理，并避免在破碎过程中出现粉尘污染到环境，所以本实施例基于上述的粉尘污染问题设计了密闭式破碎处理的处理方式，其具体处理如下：

箱体100上具有进料口101和排料出口102，并且箱体100具有流动通道103，该流动通道103提供晶硅原料由进料口101向排料出口102处流动，而在流动的过程中，由箱体100上安装的破碎机构200对流动通道103中的晶硅原料予以破碎；而安装于箱体100上的多个破碎机构200对流动通道103中晶硅原料逐级破碎处理，例如随着晶硅原料由进料口101向排料出口102的一方流动，箱体100上沿着此流动方式依次安装破碎机构200，当同一晶硅原料经过第一个破碎机构200时，该破碎机构200自动锤击该块晶硅原料，完成一级破碎处理，而后该块晶硅原料进入至下一个破碎机构200时，由该处的破碎机构200对该块晶硅原料进行二次破碎处理，完成二级破碎处理，所以，随着破碎机构200的数量递增，对同一块晶块原料的碎化处理频次递增，最终使得整块晶硅原料碎化，而同一材质不同密度的晶硅原料亦可同等的碎化的目的，基于上述多级碎化处理的方式亦可满足多种晶硅原料彻底粉碎；

除了上述破碎之外，晶硅原料的破碎工作在箱体100内进行，破碎机构200与箱体100环绕于晶硅原料，可避免破碎机构200在锤击晶硅原料的过程中，晶硅原料粉末散发至外部环境中，造成粉尘污染；

对于破碎机构200进行了改进，具体改进如下：

每个破碎机构200均包含安装架201、曲轴202、驱动电机203、多个第一连接件204、第二连接件205、破碎锤206；

其中，安装架201固定安装在箱体100上，曲轴202安装在箱体100内，并在箱体100可转动，在安装架201的外侧固定连接有驱动电机203，驱动电机203的转轴带动曲轴202在安装架201的内部转动，而安装在曲轴202上的多个第一连接件204带动其下方对应的第二连接件205上下摆动，并使第二连接件205以铰接件位置旋转中心，以第二连接件205自身长度为半径做圆弧运动，后续第一连接件204在曲轴202的带动下，第一连接件204上下活动，相应的使得第二连接件205远离铰接件的一端的破碎锤206上下摆动，继而完成晶硅原料的破碎工作，其中第一连接件204顶部与曲轴202转动连接，第一连接件204底部与第二连接件205铰接，所以，为了确保第二连接件205的摆动幅度和受力情况，所以选择将第一连接件204连接在第二连接件205的中部，随着曲轴202的自身不间断旋转，多个破碎锤206呈周期性反复敲击硅晶原料。

实施例2：

本实施例基于上一实施例的基础上做进一步改进，对于此前破碎机构200将部分硅晶原料已经完成碎化要求的，继续流入后续破碎机构200再次破碎处理，导致部分硅晶原料碾压呈粉末不适用的问题，因此，应对此类情况，本实施例提出解决该问题的技术：

即在箱体100的内部安装有隔板300，隔板300将流动通道103分为上通道1031和下通道1032，隔板300上具有多个筛分区301，上通道1031的出口处安装有上层排料口1021，下通道1032出口处安装有下层排料口1022。

隔板300固定安装在箱体100的内部，经由隔板300分隔后的流动通道103一分为二，即上通道1031和下通道1032，而隔板300上具有多个筛分区301，上下两个通道分别具有对应的排料出口102，即上通道1031的上层排料口1021，下通道1032的下层排料口1022，后续经过筛分区301的硅晶原料进行筛分，碎化的硅晶颗粒经过筛分区301后流入至下通道1032，而后由下通道1032的下层排料口1022排放；反之，无法通过的硅晶原料颗粒则经过筛分区301继续置于上通道1031内，并流进下一个破碎机构200中继续破碎处理；此外，为了便于对流入破碎机构200前后的硅晶原料予以筛分处理，所以选择在两个筛分区301之间位置具有一个破碎机构200，硅晶原料由进料口101处进入后再由对应的筛分区301做筛分处理；

以上述方式，可持续性筛对流经每一个破碎机构200的前后的硅晶原料颗粒做筛分处理，以避免硅晶原料的过碎化为粉末并逸散之外环境，造成污染，而筛分后的原料可分别通过上下两个通道的原料排放口分别进行收集，以备后续使用。

基于上述筛分流程中，本方案提供具体的筛分方式，其结构如下：

筛分区301包括在隔板300上开设有通槽3011，通槽3011中安装有多个筛管3012。

通槽3011提供硅晶原料流入下通道1032内，而为了达到筛分的目的，以限制硅晶原料不符合要求的流入到下通道1032中，所以，选择在通槽3011中安装多个筛管3012，后续破碎后的硅晶原料经相邻两个筛管3012之间的间隙、以及筛管3012与通槽3011之间的间隙处分离。

选择筛管3012，一方面呈柱体的筛管3012之间的间隙可控，可确保安装后的间隙保持一致性，此外，硅晶原料在由进料口101向排料出口102处流动的过程中，原料颗粒在筛分时会收到不同强度撞击，而呈柱体的筛管3012受力更稳定且不易形变。

作为一种优选地方案，箱体100的底部安装振动电机4，其振动电机4用于振动硅晶原料颗粒，使其硅晶原料颗粒向排料出口102处移动，为了更利于硅晶原料的移动，可选择将上述的隔板300倾斜安装在箱体100的内部，确保靠近进料口101的隔板300水平高度大于靠近排料出口102处的隔板300水平高度，由于倾斜的隔板300，振动电机4振动作用力下更会使得硅晶原料向排料出口102的一方移动，为了加强其振动性，选择振动电机4设置有两个，且两个振动电机4位于箱体100的相对两侧。

为了避免箱体100内的粉尘在安装架20中逸散至外界，所以选择在每个安装架201上安装防尘罩5，防尘罩5上具有一个抽尘口6，后续破碎锤206敲击硅晶原料后通过抽尘口6外接的抽气设备，将其内部的粉尘予以抽离。

最后，为了避免箱体100内破碎锤206敲击硅晶原料产生较大的振动，造成设备整体振动幅度较大，所以在箱体100的底部的四角处均安装有减震器7，减震器7通过支撑架支撑在地面上，后续通过减震器7对箱体100予以缓冲，以削弱破碎硅晶原料所带来的冲击。

作为一种优选地方案，每个第一连接件204均包括第一连杆2041，第二连杆2042和第一连接块2043，第一连杆2041的一端与曲轴202转动连接，第二连杆2042与第二连接件205铰接，第一连接块2043的两端分别与第二连杆2042和第二连杆2042滑动连接，第一连接块2043上套有螺旋弹簧2044，螺旋弹簧2044的两端分别抵接在第二连杆2042和第二连杆2042相对两侧，第二连杆2042的底部铰接在第二连接件205的中部。

对于上述与曲轴202转动连接的第一连接件204提出具体的改进：

第一连接件204包括第一连杆2041、第二连杆2042和第一连接块2043；

其中，其中第一连接块2043将第一连杆2041和第二连杆2042进行连接，

而破碎前的硅晶原料大小不等，破碎锤206与硅晶原料接触的高度也会有不同，所以，为了避免破碎锤206具备一定的活动的空间，选择第一连接块2043两端分别与对应的第一连杆2041和第二连杆2042滑动连接，即可确保第一连接块2043将第一连杆2041和第二连杆2042整体长度可调来适应不同直径大小的硅晶原料破碎；此外，套在第一连接块2043上的螺旋弹簧2044，其两端分别抵接在第一连杆2041和第二连杆2042之间的相对两侧壁上，后续可遭受反冲击作用力时，通过挤压第一连杆2041和第二连杆2042，使其对中移动将二者之间的螺旋弹簧2044予以压缩，以达到消除反冲击作用力的目的。

最后，进一步提高设备的稳定，更好的消除破碎锤206与硅晶物料产生的冲击作用力，所以在第二连接件205与破碎锤206之间设有钢板弹簧8，钢板弹簧8的一端固定连接在第二连接件205上，钢板弹簧8的另一端固定连接在破碎锤206上。

当在第二连接件205在进行圆弧摆动时，带动钢板弹簧8和破碎锤206整体摆动，后续当破碎锤206与破碎锤206突然接触时，会产生较大的阻力，其钢板弹簧8上下摆动的方式提供一定的活动空间，以消除破碎锤206对物料产生的瞬时冲击。

最后，破碎机包括爬坡运输机9，爬坡运输机9用于上层排料口1021排放的硅晶原料运输至进料口101中，爬坡运输机9包括支撑在地面的输送架904，输送架904上且位于上层排料口1021的下方安装有进料斗901，输送架904上靠近进料口101的一侧安装有排料斗905，输送架904上安装有输送带902，输送架904的侧面安装有驱动输送带902在输送架904上转动的运输电机903，排料斗905的下方安装有接料槽906，接料槽906的排料端位于进料口101的上方。

上述的爬坡运输机9用于破碎机构200破碎后的硅晶原料击碎后，任然会有部分硅晶原料无法通过筛分区301进入下通道1032中，反而会滞留在上通道1031中，随后在振动电机4的振动下，上通道1031中未通过的硅晶原料由上层排料口1021处排放，并掉落至进料斗901中；因此进料斗901安装在输送架904后，并通过输送架904支撑在地面，硅晶原料通过进料斗901内汇集并掉落至输送带902，后续由运输电机903驱动输送带902在输送架904上转动，从而将进料斗901掉落的原料向排料斗905处移动，并掉落至排料斗905中，而排料斗905安装于输送架904上，因此，排料斗905以输送架904作为支撑，排料斗905不断收集输送架904上掉落硅晶原料，而后排料斗905中的硅晶原料流入至下方的接料槽906，并通过接料槽906将该原料再次导入进料口101中，满足对无法通过筛选区的硅晶原料循环进入至破碎机构200加工。

综上所述，

整体结构的工作原理如下：

直径大小不等的硅晶原料进入由进料口101进入至上通道1031中，后经过筛分区301预先对硅晶原料予以筛分，此时，启动振动电机4，未通过硅晶原料则在振动电机4震动下由上通道1031流人第一个破碎机构200工作区域，而通过的硅晶原料则同样在振动电机4震动下在下通道1032内向下层排料口1022处移动；当上通道1031中的硅晶原料流入到第一个破碎机构200工作区域，此时，启动此处的驱动电机203，由此处的驱动电机203带动曲轴202在安装架201上旋转，带动曲轴202上的多个第一连接件204同步上下活动，带动每个第一连接件204带动对应的第二连接件205围绕铰接件做圆弧运动，以推动第二连接件205端部的破碎锤206敲击硅晶原料，到达硅晶原料破碎的目的，而破碎后的硅晶原料流经下一个筛分区301，再次开展筛分工作，筛分后未通过的硅晶原料则继续流入上通道1031中的下一个破碎机构200工作区域再次破碎处理，至于筛分后通过的硅晶原料则进入下通道1032内并向下层排料口1022处移动，然后经过多个破碎机构200的破碎，最后，未破碎彻底的硅晶原料由上层排料口1021排出收集，而彻底破碎的硅晶原料由下层排料口1022排放收集。

综上整体的效果如下：

一、本实施例中，沿着流动通道103的流经路径方向等间距分布的多个破碎机构200，进入箱体100内的硅晶原料逐级击碎，全程敲击工作只需启闭驱动电机203即可，全程可满足自动化破碎，全程敲击工作封闭式处理，可最大程度避免敲击后的颗粒溅射或粉尘污染问题。

二、设计了多个筛分区301，将破碎机构200前后的物料进行筛分处理，可避免已经符合碎化要求的硅晶原料进行二次冲击造成直径过小，并且未通过的硅晶原料则可继续进入下一个破碎机构200继续完成破碎处理，达到破碎要求。

三、在箱体100的底部的四角处均安装有减震器7，通过减震器7对箱体100予以缓冲，可降低箱体100内破碎锤206敲击硅晶原料后的振动幅度，提高设备整体的稳定性。

四、设计螺旋弹簧2044和钢板弹簧8，可避免破碎锤206与硅晶原料硬性接触，而第二连接件205和破碎锤206之间可上下摆动、以及曲轴202与第二连接件205之间的第一连接件204长度可调，均提供一定的活动空间缓冲空间，以消除破碎锤206对硅晶物料敲击时产生的瞬时冲击。

五、对于无法通过筛选区的硅晶原料，设计了爬坡运输机9将上层排料口1021排放的硅晶原料再次投入至进料口101中，多个破碎机构200可再次对硅晶原料进行破碎加工处理，避免人工输送。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“铰接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。