[0001] 本发明涉及粉碎机械技术领域，尤其涉及一种粉碎装置。

[0002] 在三元正极材料采用火法冶金的生产过程中，前驱体和锂源经过高温烧结生产的三元正极材料呈块状，一般需要粉碎设备来将其粉碎形成所需的粒径大小。目前常用气流粉碎机对三元正极材料进行粉碎，其具有成品细度高等特点，主要利用外部高压空气通过高压喷嘴向粉碎室喷射高压气流，物料受到高压气流反复冲击对撞后达到粉碎，粉碎细粒子物料随着上升气流进入分级室，并由分级室内的分级轮排出。现有技术存在以下技术缺陷：粒径较大的物料不易被气流传送，会沉在粉碎室底部，无法被粉碎，物料粉碎效率较低；且沉降在粉碎室底部的物料需要取出后再次进行粉碎处理，工序繁杂，生产成本较高。

[0023] 为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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作出创造性劳动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。

[0024] 在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0025] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0026] 如图1和图2所示，本发明实施例的粉碎装置包括分级仓1和连接于分级仓1下方的粉碎仓3，分级仓1设置有第一驱动机构和分级轮4(第一驱动机构位置不影响分级轮44正常运行，故未在图中示出)，第一驱动机构与分级轮4传动连接；粉碎仓3内设置有进料喷嘴7和至少两个高压喷嘴6，物料由进料喷嘴7喷入粉碎仓3，至少两个高压喷嘴6对称设置，用于剪切粉碎仓3内的物料并形成垂直的流化床，使物料被粉碎并传输至分级轮4；粉碎仓3的仓底设置有研磨组件，粉碎仓3的仓底连通外部气源，外部气源用以提供由粉碎仓3的仓底朝向流化床流动的推动气流，推动气流驱动被研磨组件粉碎的物料传送至流化床。在本实施例中，高压喷嘴6设置有四个，沿粉碎仓3中心轴线均匀分布，且所有高压喷嘴6的喷嘴出口均对向粉碎仓3中心轴线，进料喷嘴7设置有两个，两个进料喷嘴7也关于粉碎仓3中心轴线中心对称设置。本实施例中物料均为三元正极材料，当粗细不均的物料由进料喷嘴7进入粉碎仓3时，一部分颗粒较小的物料在高压喷嘴6喷出的压缩气流带动下做高速运动，在高压喷嘴6交汇处相互碰撞粉碎，粉碎的物料随上升气流进入分级仓1的分离轮中，第一驱动机构带动分级轮4高速旋转，当粉碎的物料所受分级轮4所产生的离心力大于气流粘性所形成向心力时，粉碎物料被分级轮4传输至分级仓1上的出料管5中，从而完成粉碎出料；当物料所受气流粘性的向心力大于分级轮4所产生的的离心力时，物料将在粉碎仓3内继续被粉碎。另一部分颗粒大的物料则因重力大于压缩气流推力，掉落至粉碎仓3的仓底，由研磨组件进行粉碎，通过研磨组件对不易通过流化床传送而落至粉碎仓3的仓底的大颗粒物料进一步粉碎，提升物料在粉碎仓3的粉碎效率；通过粉碎仓3的仓底引入推动气流，使研磨组件所粉碎的物料重新向上推送至流化床处，进一步粉碎后推送至分级轮4，该装置结构简单，生产工序简洁，粉碎效果好，有效避免粉碎仓3的仓底大颗粒物料堆积，减少其他外设粉碎设备及人工的投入，生产成本较低。

[0027] 具体地，如图1和图2所示，研磨组件包括研磨筒8、磨盘9、传动轴10和第二驱动机构11，研磨筒8固定在粉碎仓3的仓壁且邻近于粉碎仓3的仓底，磨盘9设置在研磨筒8内，磨盘9分别与研磨筒8内侧壁和粉碎仓3的仓底间隔设置，第二驱动机构11通过传动轴10与磨盘9传动连接，第二驱动机构11驱动传动轴10和磨盘9绕传动轴10的轴线转动。第二驱动机构11带动传动轴10从而带动磨盘9转动，使掉落至研磨筒8与磨盘9间或磨盘9与粉碎仓3的仓底间的物料来回剪切，实现大颗粒物料的机械粉碎。在本实施例中，第一驱动机构和第二驱动机构11均采用驱动电机直接驱动，同时传动轴10的旋转轴线与粉碎仓3中心轴线一致，有效保证磨盘9转动的平稳性。

[0028] 优选地，如图2所示，磨盘9上间隔设置有多个粉碎块91；研磨筒8的内侧壁间隔设置有多个粉碎齿。通过利用粉碎齿和粉碎块91，可以加强对落入研磨筒8与磨盘9中物料的粉碎效果，加快物料的粉碎效率。在其他实施例中，不限于同时设置粉碎块91和粉碎齿，还可以仅在研磨筒8内侧壁上设置粉碎齿，或仅在磨盘9上设置粉碎块91，同样具有加快物料粉碎效率的作用。

[0029] 进一步地，如图2所示，研磨组件还包括导向盘12和多个粉碎板13，导向盘12设置在研磨筒8内，导向盘12分别与研磨筒8内侧壁和磨盘9间隔设置，导向盘12内设有容纳腔121，导向盘12朝向高压喷嘴6一侧开设有与容纳腔121相通的开口，传动轴10部分穿过导向盘12并延伸至容纳腔121内，多个粉碎板13位于容纳腔121内并设置在传动轴10外周侧，导向盘12朝向磨盘9一侧开设有多个第一通孔122，第一通孔122与容纳腔121连通。导向盘12通过连接件固定在研磨筒8内，与研磨筒8保持相对静止，掉落的物料中一部分物料由研磨筒8与导向盘12的间隙中掉落至磨盘9与研磨筒8间进行粉碎。另一部分物料则掉落至导向盘12内，由第二驱动机构11带动传动轴10转动，从而带动粉碎板13转动，实现对导向盘12内的物料进行剪切粉碎。导向盘12内粉碎后的物料从第一通孔122导入至磨盘9上，由第一通孔122落至磨盘9的物料在磨盘9与导向盘12间由粉碎块91进一步搅拌粉碎，后续逐步堆积推送至磨盘9与研磨筒8间再粉碎，进一步提升物料的粉碎效果。可选地，可以通过设置第一通孔122大小，来控制导向盘12内物料粉碎程度。

[0030] 更进一步的，如图2所示，多个粉碎块91关于磨盘9旋转中心圆周阵列分布，粉碎块91开设有第一凹槽，磨盘9插接于第一凹槽内，粉碎块91分别与导向盘12、研磨筒8内侧壁和粉碎仓3的仓底间隔设置。通过将磨盘9插接于第一凹槽内，使粉碎块91与磨盘9连接更稳固，同时也便于粉碎块91粉碎磨盘9与导向盘12间、磨盘9与研磨筒8间、磨盘9与粉碎仓3的仓底间的物料，磨盘9多个面的粉碎块91一体成型，一方面便于粉碎块91的生产，节约生产成本，另一方面使粉碎块91在转动剪切中受力更为均衡，转动过程更稳定。

[0031] 更进一步地，如图2所示，位于磨盘9上方的粉碎块91邻近传动轴10的一端与传动轴10间隔设置，粉碎块91设置有第一导向面911，第一导向面911从靠近导向盘12的一端朝向远离导向盘12的一端且朝向传动轴10中心轴线向下倾斜，多个第一导向面911与磨盘9形成导向槽，传动轴10外周侧壁设置有螺旋叶片14，螺旋叶片14位于导向盘12与磨盘9之间，螺旋叶片14推动邻近于传动轴10的物料沿导向槽的槽壁朝向远离传动轴10方向移动。通过利用传动轴10带动螺旋叶片14转动，螺旋叶片14推动掉落至导向槽内的物料排出，避免因粉碎物料堆积在导向槽内流落至传动轴10与磨盘9的缝隙中，而造成传动轴10磨损或卡死，实现减少传动轴10的损耗；通过设置倾斜的第一导向面911，便于螺旋叶片14将物料沿第一导向面911向外侧推出，另一方面可有效避免物料卡死在螺旋叶片14与导向槽间。

[0032] 可选地，如图2所示，研磨组件还包括挡料环15，挡料环15与研磨筒8邻近粉碎仓3的仓底的一侧密封连接，挡料环15与粉碎块91间隔设置，挡料环15与粉碎仓3的仓底间隔出进风通道16，进风通道16与外部气源连通，挡料环15中心开设有连通研磨筒8和进风通道16的通风孔151，粉碎仓3的仓底设置有第二导向面31，第二导向面31从远离挡料环15的一端朝向邻近挡料环15的一端并朝向传动轴10中心轴线向上倾斜，推动气流沿第二导向面31导向至通风孔151。通过设置第二导向面31便于推动气流的导向，加快进风通道16内推动气流的流动。

[0033] 在一实施例中，如图1和图3所示，分级仓1和粉碎仓3之间还设有移动仓2，分级仓1和移动仓2、粉碎仓3和移动仓2分别可拆卸连接，分级仓1和移动仓2、粉碎仓3和移动仓2相互连接的两个连接面中其中一个外周环形设置一圈围壁25，相互连接的两个连接面中另一个凸出设置有凸台32，凸台32插接于围壁25内。分级仓1和移动仓2、移动仓2和粉碎仓3相互可拆卸连接，拆装便利性高。通过设置围壁25与凸台32，便于分级仓1和移动仓2、粉碎仓3和移动仓2连接导向，同时连接处更多面接触设置，有效加强连接处的密封性。可选地，分级仓1外侧邻近移动仓2的一端设置有第一连接件26，第一连接件26上开设有第三通孔，移动仓2邻近分级仓1的一端上设置有第二连接件27，第二连接件27对应第三通孔开设有第一螺纹孔，第一螺栓28穿过第一通孔122旋拧于第一螺纹孔内，以将分级仓1与移动仓2固定。移动仓2外侧邻近粉碎仓3的一端设置有第三连接件，第三连接件上开设有第四通孔，粉碎仓3上设置有第四连接件，第四连接件对应第四通孔开设有第二螺纹孔，第二螺栓穿过第四通孔旋拧于第二螺纹孔内，以将移动仓2与粉碎仓3固定，通过螺栓连接，加强分级仓1和移动仓
2、粉碎仓3和移动仓2间连接强度。可以理解的是，在粉碎粗细不均或颗粒较小的物料时，正常使用高压喷嘴6，利用移动仓2进行物料传递。在其他实施例中，只加工大颗粒物料时，即仅使用底部研磨组件进行加工粉碎，此时，可拆除移动仓2，缩短仓底物料传输至分级轮4间的距离，便于粉碎仓3仓底的推动气流推动研磨组件上的物料传输至分级轮4处，有效降低推动气流的压力要求，减少能耗，降低生产成本。

[0034] 进一步地，如图1所示，粉碎仓3外设置有第三驱动机构17，第三驱动机构17与分级仓1传动连接，以驱动分级仓1与移动仓2分离；粉碎仓3可拆卸连接有固定组件，固定组件包括第一升降旋转机构18和定位板19，第一升降旋转机构18与移动仓2传动连接，以使移动仓2转动至定位板19上方。当仅需粉碎仓3的底部的研磨组件对物料进行粉碎时，拆卸下第一螺栓28与第二螺栓，通过第三驱动机构17驱动分级仓1上移，将分级仓1与移动仓2分离，随后利用第一升降旋转机构18驱动移动仓2转动至收纳箱上方，进行移动仓2的拆卸及存储。
利用第三驱动机构17和第一升降旋转机构18配合，便于移动仓2拆卸收纳，省时省力，操作便利。在其他实施例中，可拆卸结构皆采用螺栓固定，由于空间限制或不需要固定收纳区对移动仓2进行放置时，则可以直接拧松螺栓，拆卸下固定组件，避免占用过多使用空间。

[0035] 更进一步地，如图1和图4所示，固定组件还包括收集箱20、第二升降旋转机构21、封盖22和气罐，收集箱20设置在定位板19上，定位板19开设有连通移动仓2内腔与收集箱20内腔的第二通孔191，第二升降旋转机构21固定在定位板19上，第二升降旋转机构21与封盖22传动连接，封盖22内设有吹气通道221，封盖22朝向移动仓2的一侧设有多个吹气孔222，吹气孔222与吹气通道221连通，气罐与吹气通道221连通，以提供气体通过吹气孔222朝向移动仓2内腔吹气，以使移动仓2内遗留的物料从第二通孔191落入收集箱20内。利用封盖22对移动仓2进行遮挡保护，减少外界物质对移动仓2的污染。移动仓2拆卸收纳时，第二升降旋转机构21驱动封盖22打开，第一升降旋转机构18将移动仓2移送至定位板19上，第二升降驱动机构再驱动封盖22关闭，可有效对拆卸后放置的移动仓2进行保护。通过启动气源23，气源23内的气体经由连接管24传输至吹气通道221，随后由吹气孔222喷出，喷出的气体可将移动仓2上粘附的物料吹落，掉落的物料经由第二通孔191收纳至收集箱20中。第三驱动机构17可以为气缸、油缸和电杆等直线驱动机构，在本实施例中，第三驱动机构17为气缸驱动，可以与高压喷嘴6共用一个气源23，节约生产成本。第一升降旋转机构18和第二升降旋转机构21可采用旋转电机或升降旋转气缸。

[0036] 可选地，同时利用高压喷嘴6和研磨组件粉碎时，高压喷嘴6和通风孔151可以共用一个外部高压气源23，节约生产成本。另一实施例中，仅利用高压喷嘴6或研磨组件对物料进行粉碎时，高压喷嘴6和通风孔151分别独立连接一个外部气源，避免相互影响。

[0037] 另一实施例中，如图2所示，容纳腔121的腔壁倾斜设置，倾斜的腔壁由远离磨盘9的一端朝向邻近磨盘9的一端并朝向容纳腔121中心轴线向下倾斜，便于容纳腔121内物料沿倾斜腔壁顺利导向至容纳腔121底部，减小物料在容纳腔121内积留。

[0038] 在其他实施例中，不限于设置第三驱动机构17和第二升降旋转机构21对移动仓2进行移动收纳，还可以直接通过人工拆卸和人工搬运对移动仓2进行移动收纳，节约设备生产成本。

[0039] 于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。

[0040] 在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

[0041] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

[0042] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。