專利名稱：一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉一種將多晶硅棒料破碎成多晶硅塊料的裝置，具體的說是一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置。
背景技術(shù)：
作為光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料——多晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有廣闊的前景。多晶硅通常用化學(xué)法生產(chǎn)，沉積成直徑為150 200mm、長2000mm的娃棒。在 娃棒的破碎環(huán)節(jié),我國長期以來一直依靠人工用鋼錘鑲嵌硬質(zhì)合金進(jìn)行錘擊破碎，即使在多晶硅技術(shù)較發(fā)達(dá)的國家也多采用手工破碎。這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，與自動(dòng)化程度很高的工藝生產(chǎn)線很不匹配，遠(yuǎn)不能滿足多晶硅產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的需要，開發(fā)多晶硅破碎裝備是必然趨勢(shì)。目前對(duì)于多晶硅破碎方法破碎裝備的研究與開發(fā)還處于起步階段，有關(guān)研究思路大體分為兩個(gè)方面機(jī)械力破碎或應(yīng)力破碎。機(jī)械力破碎如應(yīng)用鄂式破碎機(jī)，但鄂式破碎機(jī)不能直接破碎長棒料，通常和線切割法配合使用，工藝步驟多，物料轉(zhuǎn)移過程容易受到污染；另一機(jī)械力破碎法是將重錘的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，依靠打擊破碎多晶硅棒，其破碎能力受到設(shè)備規(guī)格的限制。應(yīng)力破碎法通過對(duì)晶棒的加熱和驟冷，使其獲得晶間應(yīng)力而破碎，該設(shè)備組成復(fù)雜，破碎過程中物料需二次轉(zhuǎn)移，且需要相關(guān)保護(hù)措施，成本較高；氣體爆破法利用氣流的沖擊使硅棒破碎，該裝置對(duì)容器的耐壓性能要求高，需要嚴(yán)格的勞動(dòng)保護(hù)措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問題的不足，提供一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，具有成本低、使用壽命長，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，主要由機(jī)架、氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)和緩沖機(jī)構(gòu)組成，氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)通過緩沖機(jī)構(gòu)懸掛在機(jī)架上，所述的氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)主要由沖擊平衡塊、氣動(dòng)沖擊部、平衡重、棒料定位板構(gòu)成，所述的沖擊平衡塊呈四方形，在沖擊平衡塊的一側(cè)面設(shè)有凹槽，氣動(dòng)沖擊部通過螺栓組件固定在凹槽內(nèi)，在氣動(dòng)沖擊部上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口與外部氣源相聯(lián)接，在凹槽的一側(cè)和與凹槽相對(duì)的一側(cè)的沖擊平衡塊外表面均固定設(shè)有棒料定位板，棒料定位板的下端設(shè)有V形定位槽，兩塊棒料定位板上的V形定位槽用于保證被破碎棒料的中心軸線與氣動(dòng)沖擊部中心線垂直并相交，在沖擊平衡塊的上端面還設(shè)有平衡重。所述的緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)有四個(gè)，四個(gè)緩沖機(jī)構(gòu)均勻設(shè)置在氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)上端的四個(gè)角處，緩沖機(jī)構(gòu)的下端與氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)中的沖擊平衡塊固定連接。所述的緩沖機(jī)構(gòu)主要由拉桿、上固定螺母、彈簧固定片、上位彈簧、支撐角鋼、下位彈簧和下固定螺母組成，支撐角鋼固定設(shè)置在機(jī)架上，拉桿的下端穿過支撐角鋼與沖擊平衡塊的上端面固定連接，在支撐角鋼與沖擊平衡塊之間的拉桿上設(shè)有下固定螺母，下固定螺母和支撐角鋼下端面之間設(shè)有下位彈簧，位于支撐角鋼上端的拉桿上依次設(shè)有上位彈簧、彈簧固定片和上固定螺母。所述的機(jī)架外部還設(shè)有把手。
本發(fā)明的有益效果是
其一、本發(fā)明通過設(shè)置氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)和緩沖機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)為一個(gè)靜平衡系統(tǒng)，氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)通過緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架上，通過設(shè)計(jì)緩沖機(jī)構(gòu)各個(gè)部分的位置關(guān)系，不僅使得氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)的沖擊效果更好，而且可用于緩沖整個(gè)機(jī)架震動(dòng)，提高該設(shè)備的使用壽命；該氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)中設(shè)置沖擊平衡塊、氣動(dòng)沖擊部、平衡重、棒料定位板，保證棒料在破碎過程中，精確定位，破碎效率高。其二、本發(fā)明采用壓縮空氣作為破碎動(dòng)力，不會(huì)對(duì)硅原料產(chǎn)生污染；本發(fā)明提供的多晶硅破碎裝置沖擊部具有棒料定位裝置，通過調(diào)整的定位板使氣動(dòng)沖擊部準(zhǔn)確定位，可配套用于多晶硅生產(chǎn)線的終端，適合大規(guī)模的多晶硅破碎或脆性棒狀物料的處理。利用本發(fā)明方法和裝備破碎多晶硅棒料的過程中，硅棒和破碎頭部接觸面積小，而沖擊形成的破碎力擴(kuò)散范圍大，硅棒碎裂體積大，經(jīng)過破碎的多晶硅棒基本沒有細(xì)碎的粉末。氣動(dòng)沖擊部準(zhǔn)確定位，能夠防止沖擊部位與棒料中心不對(duì)正，導(dǎo)致沖擊部頭部以外的部分與棒料碰撞產(chǎn)生的碎渣混入多晶硅料中，避免破碎帶來的二次污染。


圖I是本發(fā)明的主視圖。圖2是本發(fā)明的俯視圖。圖3是本發(fā)明中沖擊平衡塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明中棒料定位板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1、機(jī)架，101、把手，2、氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)，201、沖擊平衡塊，2011、凹槽，202、氣動(dòng)沖擊部，203、平衡重，204、棒料定位板，2041、V形定位槽，3、緩沖機(jī)構(gòu)，301、拉桿，302、上固定螺母，303、彈簧固定片，304、上位彈簧，305、支撐角鋼，306、下位彈簧，307、下固定螺母，4、被破碎棒料。
具體實(shí)施例方式如圖所示，一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，主要由機(jī)架I、氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)2和緩沖機(jī)構(gòu)3組成，氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)2通過緩沖機(jī)構(gòu)3懸掛在機(jī)架I上，所述的緩沖機(jī)構(gòu)3設(shè)有四個(gè)，四個(gè)緩沖機(jī)構(gòu)均勻設(shè)置在氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)2上端的四個(gè)角處，緩沖機(jī)構(gòu)3的下端與氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)2中的沖擊平衡塊201固定連接。所述的氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)2主要由沖擊平衡塊201、氣動(dòng)沖擊部202、平衡重203、棒料定位板204構(gòu)成，所述的沖擊平衡塊201呈四方形，在沖擊平衡塊201的一側(cè)面設(shè)有凹槽2011，氣動(dòng)沖擊部202通過螺栓組件固定在凹槽2011內(nèi)，在氣動(dòng)沖擊部202上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口與外部氣源相聯(lián)接，在凹槽的一側(cè)和與凹槽相對(duì)的一側(cè)的沖擊平衡塊201外表面上均固定設(shè)有棒料定位板204,棒料定位板204的下端設(shè)有V形定位槽2041,兩塊棒料定位板上的V形定位槽2041用于保證被破碎棒料4的中心軸線與氣動(dòng)沖擊部202中心線垂直并相交，在沖擊平衡塊201的上端面還設(shè)有平衡重203。
本發(fā)明，其中主要工作部分為氣動(dòng)沖擊部，氣動(dòng)沖擊部為現(xiàn)有技術(shù)，氣動(dòng)沖擊部通過螺栓聯(lián)接在沖擊平衡塊上，氣動(dòng)沖擊部自帶有進(jìn)氣口、出氣口，可以直接與外部氣源相聯(lián)接；所述的平衡重也是通過螺栓聯(lián)接在沖擊平衡塊上，其平衡重量的大小是根據(jù)氣動(dòng)沖擊部的實(shí)際重量及位置來確定的；所述的棒料定位裝置是固定在沖擊平衡塊上，它是用來保證氣動(dòng)沖擊部與棒料之間的距離，當(dāng)被破碎棒料直徑是150 - 170 mm之間時(shí)，其沖擊頭與棒料之間間隔變化小于2 mm。所述的緩沖機(jī)構(gòu)3主要由拉桿301、上固定螺母302、彈簧固定片303、上位彈簧304、支撐角鋼305、下位彈簧306和下固定螺母307組成，支撐角鋼305固定設(shè)置在機(jī)架I上，拉桿301的下端穿過支撐角鋼305與沖擊平衡塊201的上端面固定連接，在支撐角鋼305與沖擊平衡塊201之間的拉桿301上設(shè)有下固定螺母307，下固定螺母307和支撐角鋼305下端面之間設(shè)有下位彈簧306，位于支撐角鋼305上端的拉桿301上依次設(shè)有上位彈簧304、彈簧固定片303和上固定螺母302。
所述的機(jī)架I外部還設(shè)有把手101，配合該破碎裝置的外接設(shè)備方便破碎裝置定位。本發(fā)明為靜平衡系統(tǒng)，其中設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)，緩沖機(jī)構(gòu)內(nèi)置有4個(gè)上位彈簧和4個(gè)下位彈簧，通過拉桿與沖擊平衡塊固裝在一起，用于消耗破碎反沖擊能量，控制沖擊平衡塊上移尺寸；沖擊破碎物料的反擊能量由上位彈簧、下位彈簧吸收，避免其反擊沖擊力傳遞給框架，通過棒料定位板保證沖擊部準(zhǔn)確定位在棒料破碎位置上。本發(fā)明通過改變平衡重的大小，確保氣動(dòng)沖擊部及沖擊平衡塊的重心在沖擊頭部的位置。通過提升裝置，通過棒料定位裝置把本部位置找正后，起動(dòng)氣源，氣動(dòng)沖擊部沖頭高速向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)棒料實(shí)施沖擊破碎。沖擊反擊力迫使氣動(dòng)沖擊部、沖擊平衡塊及拉桿向上運(yùn)動(dòng)，在向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下位的彈簧通過變形減少向上的運(yùn)動(dòng)位移。當(dāng)氣動(dòng)沖擊部及沖擊平衡塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上位彈簧通過變形阻止向下的運(yùn)動(dòng)速度，由于下、下位彈簧的作用，使得反擊沖力不直接作用在機(jī)架上。可以通過外設(shè)的提升裝置開始新一輪的破碎過程。
權(quán)利要求
1.一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，其特征在于由機(jī)架(I)、氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)(2)和緩沖機(jī)構(gòu)(3)組成，氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)(2)通過緩沖機(jī)構(gòu)(3)懸掛在機(jī)架(I)上，所述的氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)(2)主要由沖擊平衡塊(201)、氣動(dòng)沖擊部(202)、平衡重(203)、棒料定位板(204)構(gòu)成，所述的沖擊平衡塊(201)呈四方形，在沖擊平衡塊(201)的一側(cè)面設(shè)有凹槽(2011 )，氣動(dòng)沖擊部(202 )通過螺栓組件固定在凹槽(2011)內(nèi)，在氣動(dòng)沖擊部(202 )上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口與外部氣源相聯(lián)接，在凹槽的一側(cè)和與凹槽相對(duì)的一側(cè)的沖擊平衡塊(201)外表面均固定設(shè)有棒料定位板(204),棒料定位板(204)的下端設(shè)有V形定位槽(2041),兩塊棒料定位板上的V形定位槽(2041)用于保證被破碎棒料(4)的中心軸線與氣動(dòng)沖擊部(202)中心線垂直并相交，在沖擊平衡塊(201)的上端面還設(shè)有平衡重(203)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，其特征在于所述的緩沖機(jī)構(gòu)(3)設(shè)有四個(gè)，四個(gè)緩沖機(jī)構(gòu)均勻設(shè)置在氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)(2)上端的四個(gè)角處，緩沖機(jī)構(gòu)(3)的下端與氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)(2)中的沖擊平衡塊(201)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，其特征在于所述的緩沖機(jī)構(gòu)(3)主要由拉桿(301)、上固定螺母(302)、彈簧固定片(303)、上位彈簧(304)、支撐角鋼(305)、下位彈簧(306)和下固定螺母(307)組成，支撐角鋼(305)固定設(shè)置在機(jī)架(I)上，拉桿(301)的下端穿過支撐角鋼(305)與沖擊平衡塊(201)的上端面固定連接，在支撐角鋼(305)與沖擊平衡塊(201)之間的拉桿(301)上設(shè)有下固定螺母(307)，下固定螺母(307)和支撐角鋼(305)下端面之間設(shè)有下位彈簧(306)，位于支撐角鋼(305)上端的拉桿(301)上依次設(shè)有上位彈簧(304)、彈簧固定片(303 )和上固定螺母(302)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，其特征在于所述的機(jī)架(I)外部還設(shè)有把手(101)。
全文摘要
一種自平衡沖擊多晶硅破碎裝置，涉及一種多晶硅料破碎設(shè)備，主要由機(jī)架、氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)和緩沖機(jī)構(gòu)組成，氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)通過緩沖機(jī)構(gòu)懸掛在機(jī)架上，所述的氣動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)主要由沖擊平衡塊、氣動(dòng)沖擊部、平衡重、棒料定位板構(gòu)成，所述的沖擊平衡塊的一側(cè)面設(shè)有凹槽，氣動(dòng)沖擊部通過螺栓組件固定在凹槽內(nèi)，在沖擊平衡塊外表面均固定設(shè)有棒料定位板，棒料定位板的下端設(shè)有V形定位槽，兩塊棒料定位板上的V形定位槽用于保證被破碎棒料的中心軸線與氣動(dòng)沖擊部中心線垂直并相交，在沖擊平衡塊的上端面還設(shè)有平衡重。本發(fā)明采用壓縮空氣作為破碎動(dòng)力，不會(huì)對(duì)硅原料產(chǎn)生污染，具有成本低、使用壽命長，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B02C19/00GK102614967SQ20121010786
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者仝軍鋒, 常家東, 李妙玲, 海洋, 趙紅霞 申請(qǐng)人:洛陽理工學(xué)院