一种多试样锤击式制样粉碎机

技术领域

本发明涉及铁矿石检测技术领域，特别涉及一种多试样锤击式制样粉碎机。

背景技术

在铁矿石中，除了含铁，往往还含有一些杂质或有害元素等，这些杂质或有害元素的含量，影响了铁矿石的品级和价格，进而决定了铁矿石的采购价格。因此，钢铁企业需要对铁矿石中的铁含量进行检测，检测时采集一定量的铁矿石样品，经反复破碎、缩分至合适粒径后烘干，再使用制样粉碎机振动研磨成200目细粉样品，送入激光光谱分析仪进行含量检测，从而获得铁矿石的精准铁含量。

制样粉碎机是一种普遍存在于电力、煤炭、冶金、化工、建材等行业以及商检、质监等科研部门的制样设备，主要用于各种硬度的金属和非金属矿物的粉碎、制样。目前，常规的制样粉碎机，每个粉碎机只能安装一个制样研钵，制样研钵是内有击环和击块的钢质研钵，通过加紧装置固定于振动研磨机上；通过电动机驱动偏心块高速运动，产生激振力，驱动料钵内的击环、击块不断与研钵体进行相互撞击，以对料钵中的物料进行碾压，将物料粉碎成符合化验要求的颗粒。

但是，在实际粉碎过程中，研钵体与击环、击块之间无序撞击，因此不能确保样品颗粒获得均匀撞击，粉碎后样品颗粒的粒度差别较大，粉碎后需要过筛后重复粉碎，才能使样品粒径达到检测要求，制样耗时长、人员操作劳动强度大；而且，一台制样粉碎机只能安装1~3个钵体，一次只能针对1~3个铁矿石进行粉碎、制备1~3个试样，而往往一批铁矿石样品是通过多节车厢运送，检验时需要在各车厢分别取样、粉碎后再混合均匀成为最终检测样品，使用现有的制样粉碎机就使得一批铁矿石样品的取样耗费时间长、效率低，也容易导致化验结果出现偏差。

因此，如何改善常规制样粉碎机粉碎时间长、制样效率低的缺点，成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种多试样锤击式制样粉碎机，可实现一次性多个样品同时粉碎，锤击力大，制样效率高。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种多试样锤击式制样粉碎机，包括机箱壳、铰接安装在机箱壳顶部并可实现开合的防护盖，扣合后机箱壳与防护盖密封连接；所述机箱壳中部固定设置一水平状的承载座，在承载座上方设置有用于固定安装研钵的承载圆盘，所述承载座和承载圆盘之间通过若干复位弹簧进行连接，所述承载圆盘通过驱动机构实现竖直向升降；所述承载圆盘上沿圆心周向均布多个护管座，每个护管座内放置一与护管座固定连接的研钵，所述护管座与研钵间隙配合。

本发明的进一步改进在于：所述承载座上还安装有四根竖直设置的导向杆，四根导向杆以承载圆盘的圆心为中心周向布置；所述承载圆盘上开设有与导向杆相配适的导向孔。

本发明的进一步改进在于：所述研钵包括密封扣合在一起的钵体和钵盖；所述钵体为竖直圆筒状，在钵体底端的实心部设置一横向贯通的销孔；所述钵体顶部设有外螺纹，所述钵盖设有与外螺纹相配适的内螺纹，钵体和钵盖螺纹连接；所述钵体内部从上至下依次设置上锤击块、中锤击块和下锤击块，所述上锤击块与钵盖之间留有撞击间隙；所述中锤击块和下锤击块之间还设置有过滤孔板，过滤孔板与钵体内径滑动配合，在过滤孔板上均布设置若干用于铁矿石粉漏下的筛孔。

本发明的进一步改进在于：所述上锤击块、中锤击块、下锤击块均为圆柱块，且上锤击块、中锤击块、下锤击块的直径逐渐扩大。

本发明的进一步改进在于：所述钵体顶部设有外螺纹，所述钵盖设有与外螺纹相配适的内螺纹，钵体和钵盖通过螺纹密封连接。

根据权利要求所述的一种多试样锤击式制样粉碎机，其特征在于：所述钵盖上开设有与钵体相配适的插槽，在插槽底部与钵体顶端之间设置有压紧弹簧和密封垫片。

本发明的进一步改进在于：所述承载圆盘的中央安装有激振器，研钵以激振器为中心周向均布。

本发明的进一步改进在于：所述驱动机构包括竖直设置在机箱壳底部的振动气缸，所述振动气缸的活塞杆向上伸出、贯穿承载座后与承载圆盘底部中心固定连接，振动气缸的进气管和出气管贯穿机箱壳的侧壁，振动气缸的进气管与压缩空气气源相连接。

本发明的进一步改进在于：所述复位弹簧的上下两端均设置有防止复位弹簧过分压缩的限位筒，上下两个限位筒对称设置。

本发明的进一步改进在于：所述机箱壳内侧、防护盖内侧均随型设置一层吸声孔板，在机箱壳内壁与吸声孔板之间、防护盖内壁与吸声孔板之间均填充有吸声多孔材料。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明提供了一种多试样锤击式制样粉碎机，包含有多个研钵，可以一次性对多个铁矿石样品进行同时粉碎制样，解决了多车同批矿石无法同时取样的困难，实现了一次性多个样品的同时粉碎，制样效率显著提高。本发明采用竖直锤击式粉碎替代了原本的水平撞击式粉碎，随着铁矿石样品粒径的不断粉碎缩小，铁矿石样品逐渐下落并继续粉碎，直至达到目标粒度；铁矿石的粉碎与筛分同步进行，经过三级粉碎就能快速达到目标粒度。同时，本发明还在承载座中央设置了激振器，激振器可以给研钵提供小幅的水平振荡，使铁矿石样品在竖直向锤击粉碎的同时，还可受到小幅水平撞击，既可以对掉落在锤击块外部缝隙内的铁矿石进行粉碎，又可帮助铁矿石样品持续下落，确保高效快速粉碎。由于本发明采用了竖直锤击式粉碎方式，因此研钵的形状变为较高的细圆柱形，得以实现在一个制样机上安装多个研钵。

本发明将三个锤击块上下布置，实现了分区粉碎；通过上锤击块和中锤击块进行粗粉碎，通过中锤击块和过滤孔板进行细粉碎，通过下锤击块和钵体底部实现精粉碎；粒径3mm~5mm的铁矿石样品颗粒首先粗粉碎至1mm，再细粉碎至0.5mm，最后精粉碎至200目，以达到试样检测要求。在粉碎过程中，随着样品粒径的不断缩小，样品逐渐下落直至钵体底部，实现了样品的逐级筛分。

本发明的研钵顶部设有标识槽，可对每个样品进行区别标识，防止样品混淆，便于试样的跟踪溯源。

本发明在机箱壳内部设置有吸声孔板和吸声多孔材料，可有效消除振荡噪声，避免噪声污染。本发明对钵体和钵盖、机箱壳和防护盖之间都进行了密封设计，最大限度避免矿石粉尘外溢；同时，还设置了除尘器对粉尘进行吸附过滤，对外排气进行清洁，避免了工作场所的粉尘污染，清洁环保。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为安装有研钵的承载圆盘俯视结构示意图；

图3为研钵的结构示意图；

图4为图3中A部分的放大结构示意图；

图中，1、机箱壳，2、防护盖，3、把手，4、承载座，5、承载圆盘，6、复位弹簧，7、振动气缸，8、活塞杆，9、电气箱，10、导向杆，11、护管座，12、研钵，12-1，钵体，12-2、钵盖，12-3、销孔，12-4、上锤击块，12-5、中锤击块，12-6、下锤击块，12-7、过滤孔板，12-8、标识槽，12-9、撞击空隙，12-10、压紧弹簧，12-11、密封垫片，12-12、铁矿石样品，13、吸声孔板，14、吸声多孔材料，15、除尘器，16、电气控制柜，17、激振器，18、限位筒。

具体实施方式

下面通过参考附图来详细说明本发明。

一种多试样锤击式制样粉碎机，如图1、图2所示，包括机箱壳1、安装在机箱壳1顶部的防护盖2，防护盖2的一端与机箱壳1铰接、可以铰接轴为轴进行开合，防护盖2的另一端扣合后可与机箱壳1进行固定锁紧。为了确保防护盖2与机箱壳1之间密封、防止制样粉尘外溢，所述机箱壳1上端面上开设有用于防护盖2插入的安装槽，在安装槽内设置有密封圈。在防护盖2远离铰接轴的一端设置有把手3，便于工人进行操作。

优选的，所述防护盖2的下缘设置为多级锯齿状，当防护盖2插入安装槽内，锯齿状下缘可以与密封圈充分压合，确保密封性。

所述机箱壳1前端面设置电气控制柜16，电气控制柜16内安装有控制机构，通过控制机构实现制样粉碎机的启停控制。为了确保设备操作安全，所述防护盖2铰接轴处装有安全行程开关，所述安全行程开关与电气控制柜16内的控制机构传输连接；当安全行程开关感应到防护盖2未锁紧、而工人误启动制样粉碎机，制样粉碎机不可启动；若在制样粉碎过程中由于振动导致防护盖2松动，则立即断电停机，避免人员伤害。

所述机箱壳1中部固定设置一水平状的承载座4，承载座4的边缘固定在机箱壳1的内壁上，固定方式可采用焊接等牢固连接方式。在承载座4上方上设置的承载圆盘5，承载圆盘5的面积小于承载座4面积；所述承载座4和承载圆盘5之间通过若干复位弹簧6进行连接，所述复位弹簧6以承载圆盘5的圆心周向均布。所述承载圆盘5通过驱动机构实现上下往复动作，所述驱动机构为气压驱动机构，包括竖直设置的振动气缸7，所述振动气缸7的底部固定在机箱壳1底部、振动气缸7的活塞杆8向上伸出，贯穿承载座4后与承载圆盘5底部中心固定连接，振动气缸7的进气管和出气管贯穿机箱壳1的侧壁后与压缩空气气源相连接，在靠近气源端的机箱壳1外部设置有用于驱动振动气缸7的电气箱9。随着活塞杆8的上下伸缩，所述承载圆盘5随之不断上下起落；承载圆盘5下落时通过复位弹簧6进行减震，避免剧烈振动而损伤设备。

所述复位弹簧6的上下两端均设置一限位筒18，位于复位弹簧6上端的限位筒18焊接在承载圆盘5的下端面，位于复位弹簧6下端的限位筒18焊接在承载座4的上端面。驱动机构正常工作状态下，上下两个限位筒18不发生碰撞，复位弹簧6在可控范围内进行伸缩；当驱动机构发生故障时，活塞杆8的行程失控，当复位弹簧6压缩到一定程度时，两个限位筒18对击，阻止复位弹簧6进一步压缩。

所述承载座4上还安装有四根竖直设置的导向杆10，四根导向杆10以承载圆盘5的圆心为中心周向布置。所述承载圆盘5上开设有与导向杆10相配适的导向孔，通过导向杆10与导向孔的配合，确保承载圆盘5上下垂直运动。

所述承载圆盘5上端面的中心安装一激振器17，在激振器17的外侧周向均布设置多个护管座11，每个护管座11内安装有一个研钵12，所述护管座11与研钵12之间间隙配合。所述护管座11、研钵12上开设有相对应的销孔12-3，通过销钉（图中未标出）将研钵12牢固安装在护管座11内。所述承载圆盘5上设置的护管座个数，可根据制样粉碎机的规格、以及制样要求进行选择，所述护管座11应以承载圆盘5圆心为轴心呈轴对称布置，确保承载圆盘5受力均匀，研钵12竖直起落。在本实施例中，如图2所示，所述承载圆盘5上设置有八个护管座11。

所述研钵12，如图3所示，包括扣合在一起的钵体12-1和钵盖12-2。所述钵体12-1为竖直圆筒状，钵体12-1底端的实心部设置一横向贯通的销孔12-3，用于与护管座11固定连接。

所述钵体12-1的顶部设置外螺纹，所述钵盖12-2上设置与外螺纹相配适的内螺纹，钵体12-1和钵盖12-2通过螺纹连接实现扣合。如图4所示，所述钵盖12-2上开设有与钵体12-1相配适的插槽，在插槽底部与钵体12-1顶端之间设置压紧弹簧12-10和密封垫片12-11，通过压紧弹簧12-10的回弹力和密封垫片12-11的形变压紧钵体12-1，避免振动制样过程中发生螺纹松动。所述压紧弹簧12-10优选为波形弹簧，所述密封垫片12-11优选为橡胶垫片。

所述钵盖12-2的顶部还开设有用于嵌入固定标签的标识槽12-8，以便于操作人员对样品进行标记。所述标识方式，可以根据实际需求进行选择，例如在标识槽12-8内张贴标签、作业人员用笔在标签内标记，或直接打印出标签、粘贴于标识槽12-8内，或在标识槽12-8内粘贴二维码、作业人员扫码进行登记，便于试样检验的跟踪溯源。

所述钵体12-1内部从上至下依次设置上锤击块12-4、中锤击块12-5和下锤击块12-6。所述上锤击块12-4、中锤击块12-5、下锤击块12-6均为圆柱块，且上锤击块12-4、中锤击块12-5、下锤击块12-6的直径逐渐扩大，具体来说，所述上锤击块12-4与钵体12-1内壁之间的间隙为1.5mm，中锤击块12-5与钵体12-1内壁之间的间隙为1mm，下锤击块12-6与钵体12-1内壁之间的间隙为0.6mm，由上至下，锤击块与钵体12-1内壁之间的间隙逐渐缩小。制样前，将铁矿石样品放置于上锤击块12-4、中锤击块12-5之间，随着锤击的进行，样品颗粒逐渐被粉碎、并沿锤击块与钵体12-1内壁之间的间隙向下掉落。

所述上锤击块12-4与钵盖12-2之间留有一定的撞击空隙12-9，以便上锤击块12-4有足够高的跃起高度、足够大的向下锤击力度，来对置于上锤击块12-4、中锤击块12-5之间的铁矿石粉有力锤砸；一般来说，所述撞击空隙12-9高度不小于上锤击块12-4高度的1/3。所述中锤击块12-5和下锤击块12-6之间设置一过滤孔板12-7，所述过滤孔板12-7的厚度为5mm，过滤孔板12-7与钵体12-1内径滑动配合，所述过滤孔板12-7上均布设置若干用于铁矿石粉漏下的筛孔，所述筛孔的孔径为0.3mm~0.5mm，优选为0.5mm，当铁矿石被粉碎至粒径小于筛孔孔径时，即通过筛孔落入下锤击块12-6处。

所述钵体12-1、钵盖12-2、上锤击块12-4、中锤击块12-5、下锤击块12-6均为钨钢材质制成。

为了避免振动时产生过大噪声，所述机箱壳1和防护盖2的内侧均随型设置一层吸声孔板13，在机箱壳1内壁吸声孔板13之间、防护盖2内壁与吸声孔板13之间填充有吸声多孔材料14，例如吸音棉、吸音纤维等，可以最大限度地吸收振动噪声，避免操作人员听力受损。

为了避免粉碎过程中烟尘弥漫，所述机箱壳1后方设置有除尘器15，除尘器15定期清理，将收集的铁矿石粉末进行回收。

所述机箱壳1、防护盖2均为Q345D牌号的3mm厚钢板材质制成，所述固定吸声孔板13为Q235牌号的2mm厚钢板制成。所述钵体12-1和钵盖12-2均为钨钢材质制品。

本发明的使用过程为：

第一步：打开研钵钵盖，依次装入下锤击块、过滤孔板和中锤击块；

第二步：装入预粉碎至粒径3mm~5mm的铁矿石样品颗粒，再装入上锤击块，并拧紧钵盖进行密封；并在钵体外进行试样标记；

第三步：将研钵依次装入制样机承载圆盘上的护管座中，插入锁紧固定销、锁紧销体弹簧卡头和锁紧螺母，使研钵与护管座一一固定连接；

第四步：关闭并锁紧防护盖，开启制样粉碎机电源进行粉碎制样，同时开启激振器；

在制样过程中，驱动机构向承载圆盘提供上下方向的升降动力，研钵随之上下振动，上锤击块反复跳落、捶击，将铁矿石样品锤碎；同时，激振器为承载圆盘提供小幅振荡，使研钵竖直向上下起落的同时具有一定的小幅水平向振荡，落在锤击块与钵体内壁之间的铁矿石样品可以在水平向振荡的作用下受力碾碎。当铁矿石样品的粒径小于1mm时，沿中锤击块外侧的缝隙落下，再在过滤孔板处被中锤击块反复锤击；当铁矿石样品粒径小于0.5mm时，透过过滤孔板的筛孔并继续沿下锤击块外侧的缝隙落下，再钵体底部被下锤击块反复锤击，直至粒径变得更细，达到检测所需的200目；

第五步：关闭制样机电源和振荡器，打开防护盖，松开锁紧螺母、取出锁紧固定销，将研钵一一取出；打开钵盖，将上锤击块、中锤击块、过滤孔板依次取出，取出时较大铁矿石样品颗粒一并倒出，取出下锤击块，将钵体底部的铁矿石粉取出并收集，过200目筛后送入激光光谱分析仪进行检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。