CN105263633A - 用于粉碎磨机的排放格栅 - Google Patents

Abstract

排放格栅和粉碎设备的格栅组件具有减少量的材料，以提供较低的成本，较低的重量，和较少废料，同时仍然提供足够的抗弯曲、偏转、和/或翘曲，以及合适的材料排放。

Description

用于粉碎磨机的排放格栅

相关应用

本申请要求2013年4月9日提交的、题目为“DischargeGratesForReductionMills”的美国临时专利申请No.61/809,957的优先权，该申请以引用方式全部并入本文。

技术领域

本发明一般涉及粉碎磨机，如破碎机，研磨机，破碎机，粉碎机等，将材料粉碎到相对小的碎片，以便于操作和后续处理。本发明的更具体的方面涉及排放用于粉碎磨机的排放格栅、和排放格栅组件或者面板。

背景技术

工业粉碎设备是已知的并用于，例如，再生产业中，以将大型物体破碎成小块，小块可以更容易地进行处理。除了粉碎像橡胶(例如，汽车轮胎)，木材和纸这样的材料，商业粉碎系统是可用的，其用于粉碎大铁质材料，例如废金属，汽车，汽车车身部件，和类似物。

图1A总体地示出了已知的并且在本领域中使用的示例粉碎系统100，并且图1B示出了可以在这样的粉碎系统中使用的传统粉碎头或转子的更详细的视图。更具体地，如图1A中所示，本实例粉碎系统100包括材料入口系统(如斜槽102)，其引入待被粉碎的材料104到粉碎室106。被粉碎的材料104可以是任何期望的尺寸或形状的，并且，如果需要的话，在引入粉碎室106之前，它可以被加热，冷却，压碎，打包，或以其他方式预处理。如果必需或需要，入口系统102可以包括进料辊或其它机械，以有助于推助或控制该材料104进入室106的速度，以帮助保持材料104抵靠铁砧108，和/或帮助保持材料104不沿滑槽102向上向后移动。示出盘式转子，然而，其它的转子，如星形轮和鼓，也通常被使用，并且本发明可以是与那些类型的转子同样有用。

旋转粉碎头110(可绕轴线或轴110A旋转)被安装在粉碎室106中。当头部110旋转时，由于离心力粉碎锤112向外和远离头部110的旋转轴线110A延伸(如图1A所示)。当它们旋转时，粉碎锤112冲击在锤112和铁砧108之间的待被粉碎的材料104(或设置在粉碎系统100内的其他硬化表面)，以便破碎材料104。一种常规粉碎头110的结构将结合图1B在下面进行更详细地说明。当材料104被粉碎时，它可以排放通过设置在沿着室106壁的底部和侧面定位的排放格栅114中的出口114a中的一个从粉碎室106排放，并以某种方式输送(大致由箭头116所示，如通过重力，经由传送带，经由卡车或其它车辆等)以供进一步处理(例如，进一步的循环，再利用，分离，或其他处理)。

图1B提供了一个示例粉碎头110的更详细的视图，其可在图1A的粉碎系统100中使用。这个示例粉碎头110由多个彼此通过围绕驱动轴110A安装的间隔件122分开的转子盘120制成。虽然任何数量的转子盘120被提供在粉碎头110(例如，8-16)内，该图示的例子包括七个盘120(端部盘120从图1B中省略，以更好地显示基础结构的细节)。盘120可相对于轴110A固定地安装(例如，通过焊接，机械连接器等)，以允许在轴110A旋转时盘120被旋转(例如，由外部马达或其它电源，未示出)。除了提供间隔功能，间隔件122可以帮助保护轴110A免受不期望的损坏，例如，由于与被粉碎的材料104，粉碎机锤112的破碎件等的接触。

锤销124在转子盘120的至少一些转子盘之间延伸(更常见的是，在若干个盘120之间和/或通过头110的整个长度)，并且粉碎锤112可转动地安装这些销124上并且相对于这些销124可旋转。更具体地，如图1B所示，锤销124延伸穿过设置在粉碎机锤112的安装部112F中的开口112A，并且粉碎锤112能够围绕该销124旋转。在这个图示的例子中，粉碎头110包括六个围绕转子盘120的圆周的锤销124，并且单个粉碎锤112被设置在两个相邻的转子盘120之间的每个销124上(使得每个锤销124均包括安装其上的单个粉碎锤112，并且使得粉碎锤112沿着头110的纵向长度摇晃地分布)。这种锤模式可以由最终用户根据需要修改，这取决于他们的需要。在没有粉碎锤112设置在特定的锤销124上的转子盘120之间的位置处，销124可以覆盖有销保护器126，以保护销结构124不与被粉碎的材料104接触和由材料104造成损害。这些销保护器126可以是任何期望的尺寸和/或形状。

在使用中，转子盘120作为一个单元通过例如，外部马达或其他电源(未示出)随轴110A旋转。与此旋转相关联的离心力使粉碎锤112绕它们各自的销124旋转，以向外和远离轴110A延长其较重的叶片端部112E，如图1A所示。随着旋转继续，粉碎锤112将接触被粉碎的材料104。因为它可旋转地安装在锤销124上，与待被粉碎的材料104接触可能引起粉碎锤112减慢或甚至在相反的方向上旋转，因为它抵靠铁砧108粉碎待被粉碎的材料104。销124、销保护器126、锤112、间隔件122和转子盘120可被构造和布置为使得，如果粉碎机锤112不能完全穿过材料104，它可以旋转到相邻的板120之间的位置，并由此经过材料104直到它能够再次在离心力作用下向外延伸，这是由于粉碎机头110绕轴110A旋转以用于下一个碰撞。另外，在一些情况下，粉碎锤112将在其销124上侧向移位,因为它经过或通过被粉碎的材料。如果需要，粉碎头110的各个部分可以成形和相对于彼此取向，使得粉碎机锤112可绕其销124旋转360°而不接触另一个销124、销保护器126、驱动轴110A、另一个锤112等。粉碎系统和上述类型的头在本领域中是已知的并且被使用。

因此，如上所述，粉碎(如，切碎)通过将待被切碎的材料104引入到旋转锤112的路径(位于鼓或壳体内)，伴随的与锤112单独地撞击就足以达到至少部分粉碎。可能会出现进一步的粉碎，当锤112强制材料104跨过和通过排放格栅114。排放格栅114是网状或具有筛状结构，包括多个排放开口114a。在格栅114的开口114a可以是任何图案的，但通常开口114a以周向和轴向排对准。当输入材料的粉碎的碎片足够小时，它们穿过格栅开口114a并且离开机器。排放格栅114具有高的磨损率，并且作为牺牲部件，必须频繁更换。然而，排放格栅114不和锤112磨损得一样快，它必须更频繁地更换。

常规的或已知的排放格栅114的特征将被结合图1C到图1K更详细地说明。如图1C所示，本示例的排放格栅114的底部和侧部(例如，绕由粉碎机头110的旋转运动所限定的圆延伸大约80°到250°围)是从围绕该圆的圆周的一部分对准的多个单独的排放格栅组件130制成。五个单独的排放格栅组件130示于图1C的例子中。排放格栅组件130包括与设置在安装框架132上的相应结构相接合的结构，例如，与粉碎机壳体、鼓、或其他粉碎机相关联，以将排放格栅组件安装在框架132。排放格栅组件130分别抵靠在安装框架132上和沿框架轨道滑动(或以其他方式移动)到在整体排放格栅结构114中所需的位置(例如，使用起重机或其它起重设备)。

图1D至图1K显示单个排放格栅组件130的各种视图，包括底部透视图(图1D)，顶部透视图(图1E)，顶视图(图1F)，端视图(图1G)，主视图(图1H)，和剖面图(图1I-1K)，其沿图1H的B-B线剖取。如这些图所示，该排放格栅组件130包括两个纵向取向的格栅元件136a和136b，具有多个在纵向格栅元件136a和136b之间延伸的横向格栅元件134。格栅排放开口114a限定在纵向格栅元件136a和136b与横向格栅元件134之间，以提供筛或网状结构到格栅组件130的内部工作表面134S(见图1E)。纵向格栅元件136a和136b的外侧包括横向格栅元件13的部分，其将被用来形成格栅排放开口114a的部分与相邻的排放格栅组件130，当多个格栅排放组件130被安装在安装框架132周围时。

如这些图所示，纵向支撑梁138a，138b被提供在此格栅组件结构130中，分别作为纵向格栅元件136a，138b的整体延伸，形成格栅排放开口114a的边缘。纵向支撑梁138a，138b在此图示的例子中具有拱形结构，其向外延伸(远离工作表面134S)，并且相比于在边缘(近端140)处的高度，在长度方向的中心处具有更高的高度。这一特征提供了抵抗在纵向中心区的变形和弯曲(和在格栅元件130的纵向端部140的框架132帮助在靠近端部140的位置提供抵抗变形和弯曲的额外支撑)。因为纵向支撑梁138a，138b的存在，如或许图1D中最佳示出的，纵向格栅元件136a，136b向外延伸(并远离工作表面134S)超出在该结构130中的横向格栅元件134的外表面134a以外。纵向支撑梁中的至少一个(134a，在该图示的例子)可以包括一个或多个把手元件142，以更好地例如通过起重机实现格栅组件130的起重和操纵。除了拱形纵向支撑梁形状也是可能的，例如矩形或梯形形状。

如图1I所示，排放开口114a相对于方向法线N成角度α取向，至由纵向格栅元件136a、136b与横向格栅元件134限定的网状结构的内部工作表面134S。在传统的排放格栅组件130中，这个角度α通常是范围约0°至30°的范围内。排放角度有助于更好地接受排放开口114a内的所粉碎的材料，当材料在旋转锤结构的旋转力的作用下移动时。值得注意的是，然而，对于更多位于格栅圆的侧面区域(例如，在图1C示出的区域S)的排放格栅组件130，延伸的纵向支撑梁138a，138b可以提供一个相对长的搁架，在其上面排放的材料能在粉碎设备运行期间被挂起。此挂起问题是由支撑梁138a，138b的实心结构进一步加剧的。

纵向支撑梁138a，138b对抗锤112的直接力，冲击并结合紧固的支撑结构，以对抗这些冲击负载。支撑梁138a，138b构成格栅元件130的质量的重要部分。如图1J所示，然而，由于所期望的排放角α和纵向支撑梁138a，138b是一体形成的纵向格栅元件136a，136b的延伸这一事实，纵向支撑梁138a、138b的最大格栅强度的方向(由图1J箭头144所示)从来自锤的冲击力的方向成角度(在图1J箭头146所示的，例如，在垂直于格栅组件结构130的内部工作表面134S的方向上)。如果这些方向144，146进一步远离对准(即，如果角度β变得太大)，这可能会导致格栅组件130变形或偏转，和/或甚至导致格栅组件130的故障。格栅组件130的变形或偏转可导致降低的性能，这是由于通过锤给予到碎片的减小的冲击能量和/或从框架中除去这些组件的困难(例如，增加修剪或切割格栅的需要以从磨机去除其的需要)。在抵抗变形、偏转或者破损的努力中，纵向支撑梁138a，138b用如上所述的拱形结构制成，并呈不超过约30度的角度。然而，该特征进一步增加了总格栅组件结构130的成本和重量。

如上所述，在格栅组件130上的纵向支撑梁138a，138b的现有设计在结构上取向以说明通过排放开口114A离开磨机的材料流的方向。因为现有格栅组件130的纵向支撑梁138a，138b不与锤的冲击方向对齐，它们不是最佳地定位成提供最好的抗弯曲和抗偏转。这种取向能导致梁138a，138b(和/或格栅元件136a，136b)切线弯曲(例如，在圆周方向上)，而不是从鼓向外。当被切线弯曲或扭曲时，弯曲梁可以与相邻的梁138a，138b和/或格栅组件130和/或磨机外壳或框架132发生干涉，使得在翻新时，格栅组件130变得卡住和被从磨机切出或会损坏磨机外壳。弯曲梁138a，138b和/或弯曲的格栅元件136a，136b还可以阻碍通过排放通道114A的材料流动和/或导致堵塞通道114A。此外，远离格栅组件130的冲击表面134S的梁支撑材料体积大且效率低，导致使用后不必要的丢弃重量/废料。

如从上述描述中明显看出的，格栅组件130被暴露于使用极其恶劣的条件。因此，格栅组件130通常是由硬化钢材料构成，硬化钢材料例如为低合金钢或高锰合金含量钢(如哈德菲尔德高锰钢，含有约11～14％的锰，以重量计)。这样的材料在本领域中是已知的并且被使用。即使当使用这样的硬化材料时，然而，该格栅组件130的面向锤112的表面134S磨损显著并且格栅组件130被定期更换以维持生产速率。格栅组件130的平衡(例如，外表面和结构，包括梁支撑138a，138b)经历少得多的磨损，并作为支撑结构，当内工作表面134S变得过度磨损时，该支撑结构随后报废。图1K总体上示出典型的格栅组件130的部分，当格栅组件130的使用寿命已经结束时该部分可能报废(例如，图1J中所示的格栅组件130的顶部将已在显著使用后大部分烧蚀和磨掉)。如从图1K显而易见的，梁138a，138b和格栅元件136a，136b，134的显著部分可能会报废。

因此，本领域中在用于粉碎设备的格栅的结构和构造中有改进的空间。

发明内容

本发明涉及排放格栅组件，包括这种的排放格栅组件的排放格栅，以及包括这种排放格栅和排放格栅组件的切碎或其他粉碎机器。

根据本发明的一个方面，排放格栅组件包括单个纵向支撑梁和两个纵向格栅元件。两个纵向格栅元件可以相对于多个横向格栅元件被取向(或以其它方式形成筛或网状结构的一部分)以提供通过格栅组件的排放开口。

在本发明的另一个方面，排放格栅组件包括一个或多个穿过格栅组件的纵向支撑梁延伸的开口。这些开口使得能够改进排放的材料的流通，并减少了重量以更容易操纵，降低制造成本，以及磨损时较少舍弃材料。

在本发明的另一个方面，排放格栅组件的纵向格栅元件终止短的支撑梁的完全延伸，以降低重量，并且实现更大范围的排放角度。

在本发明的另一个方面，排放格栅组件具有支撑梁，其被径向取向以在粉碎机的使用期间更快地对抗和抵抗由锤施加的负载。

在本发明的另一个方面，排放格栅组件具有比支撑梁更多的纵向格栅元件。

根据本发明的实施例的格栅组件结构可以被构造成，使得纵向支撑梁的角度取向是独立于在格栅组件中提供的纵向格栅元件的角度取向(“角度取向”可以相对于从锤的驱动轴的径向方向和/或相对于垂直于在该位置格栅组件的工作面的方向被测量)。在本发明的一些实例中，纵向支撑梁将沿着平行于或与来自锤的驱动轴的径向方向对准的方向和/或在垂直于纵向支撑梁的位置处的格栅组件的工作面的方向上向外(远离工作表面)延伸。

根据本发明的一些实例的格栅部件结构将具有纵向格栅构件，其与纵向格栅元件的结构和功能分离。以这种方式，纵向支撑构件能抵抗整体格栅组件的弯曲和偏转，并且纵向格栅元件的可以被配置和取向成减少在格栅组件的内部冲击面的磨损和/或以提供最佳的排放开口角度和/或取向。

在根据本发明的一些实例的在格栅组件结构中，限定格栅排放开口的横向格栅元件中的至少一些横向格栅元件将向外延伸超出纵向格栅元件的外表面。

根据本发明的一些例子的格栅组件结构可被制成，使得横向格栅元件中的至少一些横向格栅元件的外表面向外(远离工作表面)延伸，超过纵向格栅元件的外表面，并形成基底，纵向支撑梁从该基底延伸，和/或被形成。纵向支撑梁可被形成为从横向格栅元件中的至少一些横向格栅元件的外表面延伸的一体的、一件式结构。

按照本发明的实例的格栅结构可以包括上述类型的多个格栅组件。在这种格栅结构中，相邻排放格栅组件的相邻纵向支撑梁之间的角间距或间隔(如从转子的驱动轴轴线测量的)可为约X°/N，其中X为度数：从(a)格栅结构中的一个格栅组件的外边缘(例如，最接近铁砧的格栅组件)到(b)另一格栅组件的相对外边缘(例如，在格栅结构的相对端的格栅组件)；N是位于这些外边缘之间的单个格栅组件的数量(例如，格栅结构中的格栅组件的总数量)。作为仍另外的示例，按照本发明的实例的格栅结构将具有在X°的范围内的N个纵向支撑梁(即，每格栅组件一个纵向支撑梁)。

按照本发明的实例的格栅结构可以包括多个格栅组件，所述格栅组件被确定尺寸和取向成，使得相邻排放格栅组件的相邻纵向支撑梁之间的角间距或者间隔(如从转子的驱动轴轴线测量的)大于或等于8°。在一种优选结构中，相邻排放格栅组件230的相邻纵向支撑梁238之间的角间隔在8°至36°的范围内，而在另一个优选结构中，角间隔在从8°到30°范围内。

本发明的另外的方面涉及提供可被安装在现有的粉碎磨机和改装到现有粉碎磨机设备部件上并提供具有较低的质量的支撑结构(和单个格栅组件结构)的粉碎磨机格栅组件。格栅组件的较低质量将对应于较低的更容易被操纵且当格栅组件被替换时导致较少废料的成本组成。格栅组件将提供足够的，如果不加以改进，支撑；耐弯曲、偏转，和/或翘曲；和/或材料排出。

本发明的其他方面、优点以及特征将在下面更详细地描述，并且将从根据本发明的实例结构的以下详细描述中被认识。

附图说明

本发明通过示例的方式示出并且不局限于在附图中，全部附图中类似的附图标记表示相同或相似的元件，并且附图中：

图1A至图1K显示传统的粉碎系统的特征及与它们相关联的排放格栅组件；

图2A至图2I示出了根据本发明的实例的粉碎设备的特征和排放格栅组件；和

图3A和图3B示出根据本发明的另一示例的排放格栅组件的特征；

图4示出根据本发明的另一示例的排放格栅组件的特征。

图5示出根据本发明另一示例的排放格栅组件的特征。

忠告读者在这些附图中所示的各个部分不一定按比例绘制。

具体实施方式

下面的描述和所附特征公开了粉碎设备结构，排放格栅，和按照本发明的那些格栅的单个组件的特征。

术语“纵向”，“横向”，“轴向”，“径向”等被用于本说明书中来描述各种角度取向、方向和/或根据本发明的结构的特征。按照本发明的结构可以与绕旋转中心轴线旋转的粉碎头结合使用。如本文所用的术语“纵向”和“轴向”是指大致平行于切碎或粉碎机的头部的旋转轴线的方向。元件可以是直的或弯曲的，并且仍然在“纵向”或“轴向”方向上延伸。如本文所用的术语“横向”指的是大致平行于由头部的转动限定的圆形或圆周方向的方向。元件可以是直的或绕圆周方向弯曲的，并且仍然在“横向”方向延伸。“横向”元件不必在任何或所有位置从“纵向”或“轴向”元件以90°取向，虽然它可能至少在一些部分处以90°角取向。如本文所用的术语“径向”指的是从头部的旋转轴线大致延伸90度的方向。

图2A至图2I示出按照本发明的实例的排放格栅和形成格栅的单个排放格栅组件的各种特征。图2A是类似于图1C的视图，示出与粉碎设备的框架构件132相接合的排放格栅214，并且该框架构件132可具有与图1C所示的框架构件132相同或相似的结构。图2B提供根据本发明的一个例子的单个格栅组件230的底部透视图，图2C提供了该格栅组件230的顶部透视图。图2D提供了格栅组件230的顶视图；图2E提供了格栅组件230的端视图或侧视图；图2F提供了格栅组件230的正视图；图2G提供了沿着图2F的线D-D截取的格栅组件230的剖面图。图2H和2I被提供以示出图2A至2G中所示的单个格栅组件230的各种附加的特征和特性。

如图2A所示，本示例的排放格栅214的底部和侧部(例如，绕由粉碎机头的旋转运动所限定的圆延伸大约100°到140°)由多个围绕圆的圆周的一部分对准的单独的排放格栅组件230组成。五个单个格栅组件230示于图2A的例子中，尽管更多或更少的格栅组件可以被使用而不脱离本发明。排放格栅214还可以绕圆的更大或更小部分延伸。排放格栅组件230可包括与设置在安装框架132上的相应的结构接合的，例如，与切碎机或其他粉碎设备相关联的结构，以使排放格栅组件230能够被安装在框架132上。如果需要的话，根据本发明的单个排放格栅组件230可以包括结构，使它们能够与现有的粉碎设备(例如，现有的框架132，其设置在常规的切碎或其他粉碎磨机设备上)相接合，使得本发明的排放格栅组件230可能被用来取代传统的排放格栅组件(例如，130)。排放格栅组件230单独地接合安装框架132，沿着框架132滑动或以其它方式移动到在整体排放格栅结构214中所期望的位置(例如，使用起重机或其它起重设备)。

图2B至2G示出了单个格栅组件230的各种视图。如这些图中所示，该排放格栅组件230包括两个纵向取向的格栅元件236a和236b，其具有多个在纵向格栅元件236a和236b之间延伸的横向格栅元件234。格栅排放开口214A被限定在纵向格栅元件236a和236b与横向格栅元件234之间，以提供筛或网状结构到格栅组件230的内部工作表面234S(见图2C，2D和2G)。而通常为大致矩形形状的排放开口214A在此图示例子的格栅结构214中被示于工作表面234S处，其他开口的尺寸和形状也可以使用而不脱离本发明，包括在单个格栅组件230内和/或单个格栅214中的不同排放开口的尺寸和形状。

附加的横向格栅元件234a的部分(本文称为“外横向格栅元件”)从纵向格栅元件236a和236b的外侧236c延伸。外横向格栅元件234a的这些部分与相邻的排放格栅组件230的类似外横向格栅元件234a相配合，以当多个格栅排放组件230被安装在安装框架132上时形成在相邻排放格栅组件230之间的区域中的格栅排放开口214A。尽管这不是必须的，本示例结构的外横向格栅元件234a与设置在纵向格栅元件236a和236b之间的横向格栅元件234是连续的(并且对准)。

在本示例的格栅组件结构230中，至少一些横向格栅元件234向外延伸(远离工作表面234S)到超过纵向格栅元件236a和236b的外表面的位置。注意，例如，图2B。横向格栅元件234的外表面中的至少一些包括支撑延伸250，其延伸超过纵向格栅元件236a和236b的外表面，而这些支撑延伸部250形成用于支撑纵向支撑梁238的基部。纵向支撑梁238可以在其端部由格栅组件230的端部240中的一个或多个，纵向格栅元件236a，236b的一个或两个，和/或最后的横向格栅元件234在各自的端部支撑。在图示例子的结构230中，所有的横向格栅元件234延伸超过纵向格栅元件236a，236b的外表面。结果是，纵向格栅元件236a，236b可以沿着远离工作表面234S的方向基本上比现有技术少地向外延伸，导致较少的重量，以及这些格栅元件236a，236b以更大的角度范围取向的能力。

在该示例结构230中，纵向支撑梁238沿其纵向长度由支撑延伸部250连接至每个横向格栅元件234，该支撑延伸部从横向格栅元件234向外延伸。这不是需要的。

该示例性实例的纵向支撑梁238包括附加的有利特征。如上述描述结合图1C-1K的格栅组件130的结构，结构130的纵向支撑梁138a，138b是实心的，组件(拱形或非拱形的)从纵向格栅元件136a，136b不断向外延伸。与此相反，本发明的本示例的单个纵向支撑梁238包括开口252，通过该开口该纵向支撑梁被限定在相邻的横向格栅元件234之间。这些开口252不仅减轻了格栅组件230的重量，它们通过排放开口214A提供足够的空间用于粉碎材料的排放。这些开口252还提供空间以用于排放粉碎材料落下穿过纵向支承梁238，使得该纵向支撑梁238不太可能充当搁架，排放的粉碎材料悬挂在该搁架上，甚至在整个排放格栅214的上侧区域S(参见图2A)。开口252也提供位置，在此位置起重机或其它起重设备可以接合格栅组件230，例如，用于安装到框架132，用于去除，用于运输和/或其它操纵等。其他升降支撑机可提供在格栅组件结构230(包括梁238上)，如果需要的话。在支撑梁中设置开口有利于提高排放材料从机器中的粉碎室离开的流动，并且减少排放格栅组件的重量，即使在设置有两个支撑梁的格栅组件中，和即使当支撑梁形成为纵向格栅元件的延伸时。

值得注意的是，根据本发明的该示例的格栅组件结构230包括单个纵向支撑梁238(如与在图1C-1K的示例结构中示出的两个梁138a和138b相对的)。该单个纵向支撑梁238对格栅组件结构230提供有效的支撑，其包括两个纵向格栅元件236a，236b。在根据本发明的该示例的格栅组件结构230中的一个纵向支撑梁的消除(与图1C-1K的结构相比较)提供显著重量、原材料和节约成本。它也导致较少废料，当格栅组件230被磨损和取出不用时，如将在下面更详细地描述的。使用单个纵向支撑梁238也减半在整体格栅结构214中的纵向支撑梁的数量(如与图1C-1K的示例性结构相比)，这也提供了一个更开放的布置，以允许通过格栅结构214更好释放切碎材料(例如，更少的延伸的纵向支撑梁和更少的梁表面积以与排放的材料流，纵向支撑梁之间更大的间隙238等发生干涉)。排放的材料更有可能悬挂在与图2A-2I中的更间隔开的纵向梁组件238相比更紧密地位于图1C-1K的示例结构的纵向梁组件138a，138b中。

在本发明的一些实例中，在整体格栅214中格栅组件230可以全部具有相同的结构，包括相同的排放角度。这不是必须的。因为在根据本发明的示例的格栅组件结构230的纵向支撑梁238不连续地从纵向格栅元件236a，236b延伸，这些格栅组件230可被构造为使得纵向支撑梁238的角度取向独立于纵向格栅元件236a，236b的角度取向(“角度取向”可以相对于从锤的驱动轴的径向方向和/或相对于垂直于格栅组件230的工作面234S的方向被测量)。因此，围绕单个格栅结构214的格栅组件结构230可被设计成具有不同的角度取向以用于纵向格栅元件236a，236b(因此用于排放开口214A的不同角度取向)，如果需要的话。该特征可允许用于纵向格栅元件236a，236b和/或排放开口214A的角度取向可以被优化用于围绕整体格栅结构214的特定位置(例如，纵向格栅元件236a，236b和/或最靠近铁砧108的格栅组件230的排放开口214A的角度取向可以不同于纵向格栅元件236a，236b和/或位于在锤旋转方向上的下游的格栅组件230的排放开口214A的角度取向)。这可以帮助通过格栅214优化切碎材料的排放。作为又其他例子，如果需要的话，格栅结构中的两个或更多个格栅组件可以具有第一结构(例如，具有一个排放角度)，而在相同的格栅结构中的其他格栅组件可以具有一个或多个不同的结构(例如，不同的排放角度)。根据本发明的一些例子排放格栅可以包括根据与一个或多个常规的格栅组件结合的本发明的方面的一个或多个单个格栅组件230。

在本发明的一些实例中，纵向支撑梁238将在基本平行于或基本对准于从锤的驱动轴的径向方向和/或沿基本上垂直于在纵向支撑梁238的位置处的格栅组件230的工作面234S的方向上向外延伸(在工作面234S磨损之前)。注意，例如图2H。

这种纵向支撑梁238相对于格栅组件230的工作面234S的取向和/或布置因其他原因也是有利的。例如，如图2H所示，当以这种方式布置时，格栅组件230的最大强度的方向(通过纵向支撑梁238直地延伸，沿纵向支撑梁238的中心的向下，如在图2H中由箭头254所示)基本上对准于(可选地直接对准于)从锤的旋转在工作表面234S上的冲击力的方向(图2H中箭头256所示)和/或垂直于该位置的工作表面234S的方向。通过至少基本上对齐方向254和256，变形、偏转、弯曲，和/或破坏格栅组件230的可能性可以被降低(或消除)。另外或替代地，该特征还允许纵向支撑梁238以提供充分的支持用于使用，同时仍然允许制造商减少格栅组件230的总重量(例如，通过在纵向支撑梁结构238中包括开口252)。纵向支撑梁238的该取向和布置提供在位置和取向提供支撑材料，在那里它将是最有效的以提供足够的支撑和刚度,并使用在结构中的减少的材料的量(并且因此以减轻的重量)来完成这些目标，如与上述常规结构相比。减少的格栅偏转也允许更多的锤子的冲击能量被转移到被处理的材料(而不是被花费在偏转格栅组件230上)。

如图2E所示，在该图示的例子中，纵向支撑梁238被布置为使得其中心线C/L大致平行于格栅组件230的两个端部240的中心线C/L延伸。虽然不是必需的，纵向支撑梁238，端部240，和/或横向格栅元件234可以在沿着中心线C/L延伸进入和离开图2E的页面的平面的相对侧上是对称的。其他布置，然而，其中所述支撑梁238的中心线不与端部240的中心线对准和/或在其中各种组件的一个或多个不被以上述方式对称成形是可能的而不脱离本发明。

如图2A所示，按照本发明的示例的格栅结构214可以包括多个格栅组件230，例如，结合图2B-2G在上描述的类型的。在这种格栅结构214中，相邻的排放格栅组件230的相邻纵向支撑梁238之间的角度间隔或间距(例如，如从转子的驱动轴轴线延伸到两个相邻的纵向支撑梁238的外表面上的相应的位置的径向射线测量的)可以为约X°/N，其中X为度的数量从：(a)在格栅结构214中的一个格栅组件230的外边缘240A(例如，最接近铁砧的格栅组件230或者格栅214中的相对于锤摆动方向的第一格栅组件230)到(b)另一格栅组件230的相对外边缘240B(例如，在格栅结构214的相对端的格栅组件230和/或格栅214中相对于锤摆动方向的最后一个格栅组件230)；N是位于这些外边缘240A，240B之间的单个格栅组件230的数目(例如，在格栅结构214中的格栅组件的总数230)。在图2A所示的示例结构中，对于整个格栅结构214，角X为大约120°，所述数量N为5，相邻的纵向支撑梁238的分离角为约120°/5，或约24°。角度取向测量可以在两个相邻的纵向支撑梁238上的任何相应的位置处进行，在本发明的一些例子中，从转子的驱动轴轴线A的径向射线将延伸到纵向支撑梁238的中心线C/L上的点。同样如本例所示，纵向支撑梁的数目与整体格栅结构214中的格栅组件230的数目(或整个格栅结构214的X°范围内)可以具有1：1关系。

作为其它的例子，根据本发明的包括多个格栅组件230的格栅结构214可以包括多个格栅组件230，所述格栅组件被确定尺寸并取向成使得相邻的排放格栅组件230的相邻的纵向支撑梁238之间的角度间隔(例如，如从转子的驱动轴轴线测量的)大于或等于8°。在一种优选的实施方式中，相邻的排放格栅组件230的相邻的纵向支撑梁238之间的角度间隔在8°到36°的范围内，并且在一些实例中，在从8°至30°的范围内。

如上所述，本发明的一些方面涉及提供粉碎磨机格栅组件214，其可以被安装在现有的粉碎磨机中，并提供具有较低质量的支撑结构(和单个格栅组件结构230)。格栅组件214的较低质量将对应于较低成本的格栅组件230，其被更容易地操纵(例如，用于安装在框架132上)，且导致较少的废料，当该格栅组件230被替换时。图2I示出了根据本发明的这个示例的格栅组件230的部分，其可能报废，当格栅组件230的使用寿命已经结束(例如，在图2H中所示的格栅组件230的顶部部分在显著使用之后可能已被大部分烧蚀和磨损)时。如从图2I与图1K的类似的图的比较显而易见的，本发明的各方面可导致显著减少废弃材料(例如，由于单个纵向支撑梁238的存在和/或通过该纵向支撑梁238的多个开口252的存在，相比于已知格栅组件结构130)。

作为这种潜在的重量和材料节省的更具体的例子，对于使用四个格栅组件130，230以形成格栅结构114，214(由上述的哈德菲尔德高锰钢材料制成)的74英寸(188个厘米)切碎机，具有图2A-2I的结构的格栅组件230比图1C-1K的相应格栅组件130的重量将少约265磅(对于整体格栅结构的四个格栅组件总共节省约1060磅重量)。这代表了节省约7％的重量。

虽然以上描述为包括各地区、区域、部分等，本领域技术人员将认识到根据本发明的格栅组件230可制成为一个或多个部分。在本发明的一些更具体的例子中，该格栅组件230将包括单片材料，其被浇铸成如上所述并且如图2A-2I所示的期望的形状。格栅组件230可以通过本领域传统已知和使用的方法被制成(例如，传统的铸造和/或硬化方法)。格栅组件230还可以通过那些在本领域中常规已知的方式被安装在粉碎机器。

本发明的至少一些实例的格栅组件230设计和结构至少稍微分开纵向格栅元件236a，236b与纵向支撑梁238的支撑(抗偏转和抗弯曲)功能，以更好地支撑格栅组件230抵抗由锤子施加的冲击力。纵向支撑梁238抗偏转和弯曲，并且纵向格栅元件236a，236b可以被配置为抵抗在冲击面234S的磨损和/或提供用于切碎测量的期望的排放角。减少变形和弯曲导致较少的格栅到格栅的干扰并允许格栅端部支撑240按照设计起作用(例如，更好地允许格栅组件230在框架轨道或其他结构上滑动，即使在使用后)。单个纵向支撑梁238改变冲击面234S和支撑结构之间的质量分布的比值，使得格栅的质量的较大的百分比是在可用的磨损区域内，在那里它将是最有效的同时提供相同的刚度。降低安装重量，减少丢弃的重量，与现有产品相当的性能显著降低资本设备的运营成本。另外，由于梁238的设计也定中心在梁238的最大强度的方向，使得它基本上在与锤冲击的力(图2H)一致，梁238的切向翘曲和/或横向弯曲的倾向被降低，从而维护(例如，格栅更换)可以在设备的最小停机时间的情况下有效地进行(例如，较少需要切出格栅组件230，其与相邻的格栅组件230发生干涉和/或不能被沿框架132的轨道移动)。

因为纵向支撑梁238提供在对抗格栅组件230的弯曲和偏转中的主结构支撑，纵向格栅元件236a，236b可以被制备得在横截面比常规连续地延伸到支撑梁138a，138b中的纵向格栅元件136a，136b略小。因此，如果需要的话，用于制成纵向格栅元件136a，136b的材料的质量和量可以被减少。这个因素还可以有助于格栅组件230的质量减少，在格栅组件的使用寿命结束时在报废材料的量的减少，并以更大的角度范围对纵向格栅元件取向的能力。

如上所述，在图2A-2I中所示的示例结构中，外横向格栅元件234a是连续的(并对准于)设置在纵向格栅元件236a，236b之间的横向格栅元件234。这不是必需的。例如，图3A和3B示出根据本发明的一个示例的例子格栅组件330，在其中横向格栅元件334(位于纵向格栅元件336a，336b之间)相对于外横向格栅元件334A是偏移的。以这种方式，排放开口314A的每个纵向行可以交错或从相邻排放开口的纵向行偏移(例如，在整体格栅结构中的相邻格栅组件330之间形成的排放开口)。排放开口的这种交错布置提供了更多的路径，沿着这些路径减少的废品材料可通过格栅组件330被推动。

当交错时，不需要排放开口314的每个纵向行相对于每个相邻的行偏移。交错的行和不交错的行的任何期望的图案可以在整体格栅结构中提供而不背离本发明。此外，它不要求，相邻行交错，使得开口314A的一个纵向行的排放开口314A的中心位于开口的相邻纵行的排放开口314A的中心之间的中途。而是，纵向偏移或交错的任何期望量可以被提供在相邻行之间。

如上所述，在图2A-2I中所示的示例结构中，纵向支撑梁238是通过从横向格栅元件234向外延伸的支撑延伸部250沿其纵向长度与各横向格栅元件234相连接。这不是必须的。例如，在图4所示的一个替代实施方式中，类似于格栅230的格栅430被提供有纵向支撑梁438，它沿着其纵向长度通过从横向格栅元件434向外延伸的支撑延伸部450连接到横向格栅元件434。然而，不同于在图2A-2I所示格栅230，纵向支撑梁438未连接到格栅440的每一端上的最后横向格栅元件434。相反，纵向支撑梁438连接到与端部440相邻的支撑延伸部451，并从纵向格栅元件436a和436b向外延伸。这使得与格栅430的端部440相邻的格栅开口414A有待进一步打开以用于材料排放。其它布置可以包括，例如，支撑延伸部，连接每另一个横向格栅元件与纵向支撑梁，支撑延伸部连接每三个横向格栅元件中的两个与纵向支撑梁等。

在图2A-2I所示的例子结构中，纵向支撑梁238被连接到每个端凸耳或最后横向格栅元件234，具有在各自的端部240的支撑延伸部250。邻近格栅230的端部240的最后支撑延伸部250显示为部分延伸贯穿排放开口214A。除了支撑延伸部250被示为通常具有与横向格栅元件234相同的宽度。它不是必须的，对于支撑延伸部具有相同的宽度与横向格栅元件234或对于最后的支撑延伸部250部分地延伸贯穿排放开口214A。在某些情况下，可能希望改变支撑延伸部250的形状，以具有通常宽于横向格栅元件234的支撑延伸部，或具有通常窄于横向格栅元件234的支撑延伸部。例如，在示于图5的一个替代实施方式中，格栅530设置有纵向支撑梁538，它沿着其纵向长度通过从横向格栅元件534向外延伸的支撑延伸部550连接到横向格栅元件534。在格栅530的端部540从最后的横向格栅元件534延伸的支撑延伸部550比横向格栅元件534更窄。此外，每个支撑延伸部550具有连接到横向格栅元件的基部，其基本上不接触排放开口514A，以允许该材料更容易流动通过格栅。如前所述，虽然格栅530示出仅具有两个比横向格栅元件534更窄的支撑延伸部550，附加支撑延伸部550也可以是一般比横向格栅元件534更窄。

虽然优选的实施方式如上所述，但对于根据本发明的格栅和格栅组件，其他布置也是可能。本发明的不同方面可用于隔离实现某些本发明的益处。各种不同的配置可被用于形成格栅开口214A，端部支撑240，纵向支撑梁238，格栅元件236a，236b，234，和其它公开的特征。执行的所公开功能中的至少一些部分和/或提供所公开的优点中的至少一些部分的所描述特征的任何组合在本说明书的范围之内。而具有单个梁和两个纵向格栅元件(所谓的“双格栅组件”)的格栅部件是优选的，本发明各方面都对于设有单个梁和单个纵向格栅元件的格栅组件可用(所谓的“单格栅组件”)，或有两个支撑梁和两个纵向格栅单元的双格栅组件。此外，本发明包括其他布置，排放格栅组件在那里有比纵向格栅元件更少的支撑梁，例如与一个或两个支撑梁和三个纵向格栅元件的格栅组件。

结论

本发明在上文和附图中被描述，参考各种示例性结构，特征，元件和结构，特征和元件的组合的。由公开的目的，然而，是提供相关发明的各种特征和概念的例子，而不是限制本发明的范围。对于本领域技术人员来说，在没有脱离发明的精神或范围的情况下，显然可以对本发明进行各种修改和变型。

Claims (18)

1.一种用于在粉碎机中使用的排放格栅，所述排放格栅包括：

至少两个纵向间隔开的格栅元件；

多个横向间隔开的格栅元件，所述多个横向间隔开的格栅元件与纵向格栅元件中的至少两个相交并且形成多个排放开口；和

至少一个纵向支撑梁，所述至少一个纵向支撑梁延伸超出横向格栅元件，以提供用于所述排放格栅的支撑；

其中所述排放格栅比纵向支撑梁具有更多的纵向格栅元件。

2.根据权利要求1所述的排放格栅，其中所述排放格栅具有单个纵向支撑梁。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的排放格栅，其中所述排放格栅具有两个纵向格栅元件。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的排放格栅，其中多个开口延伸通过所述纵向支撑梁，以使材料能够从所述排放开口流过。

5.一种用于在粉碎机中使用的排放格栅，所述排放格栅包括：

至少一个纵向格栅元件；

多个与所述纵向格栅元件相交的间隔开的横向格栅元件；和

至少一个纵向支撑梁，所述至少一个纵向支撑梁延伸超出所述横向格栅元件，以提供用于所述纵向格栅元件的支撑；其中多个开口延伸通过所述纵向支撑梁，以使材料能够从所述排放开口流过。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的排放格栅，其中所述纵向格栅元件和所述横向格栅元件共同地限定由曲率半径限定的弯曲的内表面，并且所述支撑梁相对于所述曲率半径在径向方向上大致向外延伸。

7.根据权利要求1-5中的任一项所述的排放格栅，其中所述纵向格栅元件和所述横向格栅元件共同地限定由曲率半径限定的弯曲内表面，所述纵向格栅元件和所述纵向支撑梁中的每个均具有相对于径向方向相对于所述曲率半径的角度取向，并且所述纵向支撑梁的角度取向独立于所述纵向格栅元件的角度取向。

8.一种用于在粉碎机中使用的排放格栅，所述排放格栅包括：

至少两个间隔开的纵向格栅元件；

多个间隔开的横向格栅元件，所述多个间隔开的横向格栅元件与所述纵向格栅元件中的至少两个相交并且形成多个排放口，其中所述纵向格栅元件和所述横向格栅元件共同地限定由曲率半径限定的弯曲内表面；和

至少一个纵向支撑梁，所述至少一个纵向支撑梁延伸超出所述横向格栅元件以提供用于所述排放格栅的支撑，每个所述支撑梁相对于所述曲率半径在径向方向上大致向外延伸。

9.一种用于在粉碎机中使用的排放格栅，所述排放格栅包括：

至少两个间隔开的纵向格栅元件；

多个间隔开的横向格栅元件，所述多个间隔开的横向格栅元件与所述纵向格栅元件中的至少两个相交并且形成多个排放开口；和

至少一个纵向支撑梁，

其中所述横向格栅元件中的至少两个具有支撑延伸部，所述支撑延伸部延伸超过所述纵向格栅元件，并且所述纵向支撑梁从所述支撑延伸部延伸。

10.根据权利要求9所述的排放格栅，其中所述纵向支撑梁的角度取向基本上对准于驱动轴的径向方向。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的排放格栅，其中每个所述横向格栅元件具有支撑延伸部，并且所述纵向支撑元件从每个所述支撑延伸部延伸。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的排放格栅，其中所述格栅设有多个外横向格栅元件，所述多个外横向格栅元件延伸超出一对外纵向格栅元件，使得所述外纵向格栅元件和所述外横向格栅元件中的每个形成多个外排放开口中的一半。

13.根据权利要求12所述的排放格栅，其中所述外横向格栅元件对准所述横向格栅元件。

14.根据权利要求12所述的排放格栅，其中所述外横向格栅元件从所述横向格栅元件偏移。

15.一种材料粉碎机器，所述材料粉碎机器包括，

粉碎室；

材料入口系统，用于供给材料到粉碎室中；

旋转头，具有驱动轴和锤，以减小供给到所述粉碎室中的材料；和

格栅结构，所述格栅结构包含多个根据前述权利要求中的任一项所述的排放格栅。

16.根据权利要求15所述的材料粉碎机器，其中至少一个格栅的纵向格栅元件具有相对于所述驱动轴的径向方向的角度取向，所述角度取向与另一格栅的纵向格栅元件的角度取向不同。

17.根据权利要求15或16所述的材料粉碎机器，其中所述格栅结构具有带第一纵向支撑元件的第一格栅和带第二纵向支撑元件的相邻格栅，所述第一纵向支撑元件和所述第二纵向支撑元件各具有外表面，所述外表面大致背离所述驱动轴，并且所述第一纵向支撑元件和所述第二纵向支撑元件被彼此间隔一角度，所述角度通过从所述驱动轴延伸到每个第一和第二纵向支撑元件的外表面延伸的径向射线形成，其中第一和第二相邻的纵向支撑元件之间的角度大于或等于8度。

18.根据权利要求15或16所述的材料粉碎机器，其中所述格栅结构具有总数N的格栅，所述格栅包括具有与入口系统最接近的外边缘的第一格栅和从所述第一格栅旋转地间隔开的具有相反的外边缘的最后格栅，从所述驱动轴到所述第一格栅的外边缘延伸的径向射线和从所述驱动轴到所述最后格栅的相反外边缘延伸的径向射线形成角度X，每个格栅均具有带通常背离所述驱动轴的外表面的纵向支撑元件，并且每个纵向支撑元件与相邻的纵向支撑元件间隔开一角度，所述角度通过由从所述驱动轴到每个相邻纵向支撑元件的外表面延伸的径向射线形成，其中相邻的纵向支撑元件之间的角度是约X°/N。