具体实施方式

可以理解的是，为了描述简单和清楚起见，在认为合适的情况下，附图标记可以在图中重复表示相应的或类似的元件或步骤。此外，为了彻底理解本文描述的示例性实施例，阐述了许多具体细节。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施本文描述的实施例。在其它情况下，没有详细描述公知的方法、程序和部件，以便不使本文描述的实施例费解。此外，本描述不应被视为以任何方式限制本文所述的实施例的范围，而是仅仅描述本文所述的各种实施例的实施。

为了简单和清楚起见(即为了不给附图加过多的附图标记)，并非所有附图都包含针对所有部件和特征的引用，并且可能只在一个附图中找到对某些部件和特征的引用，由此可以容易地推断出在其它附图中示出的本公开的部件和特征。附图中所示的实施例、几何构造、提到的材料和/或尺寸是可选的，并且仅出于示例的目的给出。

此外，可以理解的是，除非另有说明，否则诸如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”、“向前”、“向后”、“向左”“向右”之类的位置描述应当在附图的上下文中去理解，并且在使用时对应于粉碎机和对应部件中的位置和取向。位置描述不应视为限制性的。

现在参考图1至图8以及图12，示出了根据一个实施例的粉碎机10。粉碎机10适于接收输入材料，并对输入材料进行粉碎或磨碎。

将理解，术语“粉碎”、“粉碎化”和“磨碎”、“磨碎化”在本文中用于指输入材料中颗粒尺寸的减小。

输入材料可以完全是固体或至少部分是固体。具体地说，输入材料可以包括废物、玻璃、堆肥、塑料薄膜、岩石、矿石、矿物、水泥、陶瓷、金属片或用户可能想要粉碎的任何其它材料。

在所示的实施例中，粉碎机10包括：基座12、以及安装在基座12上的壳体20。具体地说，壳体20包括：与基座12连接的底端22、以及与底端22相对的顶端24。壳体20是中空的，并且包括壳体侧壁26，壳体侧壁在顶端24与底端22之间延伸以限定内室28，在该内室中发生粉碎。具体地说，壳体20包括：位于顶端24处的入口30以接收输入材料、以及位于底端22处的出口32，一旦在内室26中将材料粉碎后就可经由该出口排出粉碎的材料。在所示的实施例中，出口32允许粉碎的材料在壳体侧壁26的切向方向上排出。将理解的是，出口32可能以不同的方式构造。例如，出口32可以位于壳体20的底面中，使得粉碎的材料可以在轴向方向上从壳体20向下排出。还将理解的是，可替代地，出口32可以不精确地定位在壳体20的底端22处，并且可以大致朝向底端22定位。类似地，入口30可以不精确地定位在壳体20的上端24处，并且反而可以大致朝向上端24定位。

在所示的实施例中，壳体20一般为圆柱形，并限定在壳体20的顶端24和底端22之间延伸的中心壳体轴线H。壳体20适于布置成使得在粉碎机10操作时，中心壳体轴线H基本竖直延伸。在这种构造中，馈送到入口30中的输入材料由于重力将最终倾向于朝向出口32落下。

在所示的实施例中，输入材料的粉碎涉及使输入材料的颗粒在内室28内移动，使得它们以相对高的速度与输入材料的其它颗粒碰撞。更具体地说，粉碎机10包括气流发生器100，该气流发生器适于在内室28中产生绕中心壳体轴线H转动的圆形气流。输入材料的颗粒基本上悬浮在气流中，因此借助气流在内室28内移动。

粉碎机10还包括多个气流偏转器200，这些偏转器从壳体侧壁26向内延伸到内室28中以使由气流发生器100产生的气流偏转。这防止气流绕中心壳体轴线H进一步转动，并迫使气流分解成多个涡流，如将在下面进一步解释的。

在所示的实施例中，气流发生器100包括：粉碎转子组件102，其布置在内室28内；以及旋转致动器104，其操作性地联接至粉碎转子组件102，用于旋转粉碎转子组件102以便产生气流。具体地说，粉碎转子组件102包括：可旋转轴106，其位于内室28中并在壳体20的顶端24和底端22之间沿中心壳体轴线H延伸；以及多个粉碎转子108a、108b、108c，其固定至可旋转轴106，以便在可旋转轴106旋转时绕中心壳体轴线H旋转。

可旋转轴106包括：顶端110，其与壳体的顶端24连接；以及底端112，其朝向壳体20的底端22定位。可旋转轴106可以经由位于壳体20的顶端24和底端22处的轴承安装至壳体20，以维持可旋转轴106与中心壳体轴线H的对准，同时允许可旋转轴106相对于中心壳体轴线H旋转。

在所示的实施例中，旋转致动器104包括马达105，该马达位于壳体20外部，并且该马达邻近壳体20安装至基座12。

还是在所示的实施例中，粉碎机10还包括用于将马达105的旋转传递至可旋转轴106的传动组件114。具体地说，传动组件114包括皮带116，该皮带环绕从马达105延伸的输出轴118以及可旋转轴106的底端112。可替代地，代替皮带，传动组件114反而可以包括链条，该链条环绕马达105的输出轴118以及可旋转轴106的底端112。在又一个实施例中，传动组件114可以反而包括相互啮合的齿轮或任何其它合适的旋转传动部件，其将允许从马达105到可旋转轴106的旋转移动的传递。在又一实施例中，粉碎机10甚至可以不包括传动组件。马达105的输出轴118可以反而与可旋转轴106同轴，并固定至可旋转轴106以直接旋转可旋转轴106。

在所示的实施例中，多个粉碎转子108a、108b、108c包括：位于壳体20的顶端24附近的上粉碎转子108a；位于壳体20的底端22附近的下粉碎转子108b；以及位于上转子108a与下转子108b之间的中间粉碎转子108c。可替代地，粉碎转子组件102可以反而包括多于或少于三个的粉碎转子。

仍在所示的实施例中，粉碎转子108a、108b、108c彼此间隔开，与到上粉碎转子108a相比，中间粉碎转子108c定位为到下粉碎转子108b更近。换句话说，中间粉碎转子108c与下粉碎转子108b间隔开第一竖直距离，并且与上粉碎转子108a间隔开第二竖直距离，该第二竖直距离大于第一竖直距离。可替代地，与到下粉碎转子108b相比，中间粉碎转子108c可以定位为到上粉碎转子108a更近，或者中间粉碎转子可以与上转子108a和下转子108b的距离相等。

每个粉碎转子108a、108b、108c包括转子毂120和多个转子臂122，转子臂122从转子毂120向外并朝向壳体侧壁26延伸。可旋转轴106穿过转子毂120延伸，使得转子臂122布置在旋转平面R中(最佳地示出在图10B中)，该旋转平面正交地穿过中心壳体轴线H延伸。在这种构造中，在可旋转轴106旋转时，转子臂122因此保持在旋转平面R中并沿着旋转平面R移动。可替代地，代替全部布置在旋转平面中，转子臂122可以反而相对于可旋转轴106向上或向下斜置。在又一实施例中，转子臂122可以反而可枢转地连接至可旋转轴106，使得可以手动或自动使用一个或更多个臂致动器使转子臂122根据需要选择性地向上和向下斜置。

在所示的实施例中，多个气流偏转器200包括六个偏转器200，六个偏转器彼此基本相似，并且在绕中心壳体轴线H的方位角方向上(即，沿着壳体侧壁26的圆周)基本上彼此均匀地间隔开。可替代地，所有的偏转器200可以彼此不相似，可以彼此不均匀地隔开和/或粉碎机10可以包括多于或少于六个的偏转器202。例如，粉碎机10可以包括两个至八个之间的偏转器200。

在所示的实施例中，每个偏转器200是细长的，并基本平行于壳体轴线H延伸。具体地说，由于壳体20定位成使得中心壳体轴线H基本竖直延伸，因此偏转器200也基本竖直延伸。

如图5至图7中最佳所示，每个偏转器200包括：顶端202，其朝向壳体20的顶端24定位；以及底端204，其朝向壳体20的底端22定位。在所示的实施例中，每个偏转器200定位成与上粉碎转子108a和中间粉碎转子108c的旋转平面R相交。更具体地说，偏转器200的顶端202位于上粉碎转子108a的上方，而偏转器200的底端204位于中间粉碎转子108c的下方，并且偏转器200在其顶端202和底端204之间连续延伸。

将要理解的是，转子臂122的旋转将使内室28内的空气朝向壳体侧壁26向外移动。在以上构造中，由于偏转器200与上粉碎转子108a和中间粉碎转子108c水平对准，因此空气将借助上粉碎转子108a和中间粉碎转子108c抵着偏转器200向外移动，以被偏转器200偏转而形成涡流V(最佳示出在图8和图9中)。

在所示的实施例中，每个偏转器200为大致的楔形。具体地说，每个偏转器200具有大致的三角形横截面，并且包括：面向流偏转表面206，其在可旋转轴106旋转时面朝气流；以及相反偏转表面208，其背对气流。面向流偏转表面206和相反偏转表面208远离壳体侧壁26延伸并且朝彼此汇聚以在指向壳体中心轴线H的顶点210处汇合。面向流偏转表面206相对于壳体侧壁26的内面34以第一偏转角θ₁斜置，并且相反偏转表面208相对于壳体侧壁26的内面34以第二偏转角θ₂斜置。

在所示的实施例中，每个偏转器200关于对称轴线S对称，该对称轴线沿壳体20的半径延伸。在该实施例中，第一偏转角θ₁因此基本上等于第二偏转角θ₂。在一个实施例中，第一偏转角θ₁和第二偏转角θ₂可以等于约1度至89度，更具体地说，等于约30度至60度。可替代地，偏转器200可以不是对称的，并且第一偏转角θ₁和第二偏转角θ₂可以彼此不同。

在所示的实施例中，每个偏转器200的顶点210与壳体侧壁的内面34径向向内间隔约7³/₄英寸或约20厘米的径向距离。还是在所示的实施例中，顶点210还与转子臂122的尖端130径向向外间隔约在1/2英寸或约1cm与约2英寸或约5cm之间的径向距离。在一个实施例中，可以选择转子臂122的尖端130与顶点210之间的径向距离或“间隙空间”，使得在可旋转轴106旋转时，可以根据期望形成涡流V。

可替代地，偏转器200可以是不同形状和/或尺寸的。例如，面向流偏转表面206和相反偏转表面208可以不是平面的，而可以是弯曲的。在另一个实施例中，偏转器200可以不包括相反偏转表面208。在又一个实施例中，代替楔形，偏转器200可以反而是具有矩形横截面，或者可以具有技术人员认为合适的任何其它形状和尺寸。

图9是在粉碎机10操作时，在内室28内产生的涡流V的示意性表示。

在粉碎机10的操作过程中，可旋转轴106绕壳体轴线H旋转，使得转子臂122形成绕壳体轴线H转动的圆形气流。在图9所示的示例中，在从上方观察时，可旋转轴106沿顺时针方向旋转，以在内室28中形成逆时针方向的气流。

可旋转轴106可能以相对高的速度旋转以在粉碎机中提供期望的粉碎效果。在一个实施例中，可旋转轴106以约在700rpm和约1100rpm之间的旋转速度旋转，更具体地说，以约在1000rpm和约1100rpm之间的旋转速度旋转。可替代地，可旋转轴106可能以不同的旋转速度旋转，这将使得如下所述形成涡流。

气流大致沿着壳体侧壁26的内面34行进，但被偏转器200的面向流偏转表面206打断，该偏转器200与转子臂122(更具体地说，与转子臂122的尖端)合作以形成涡流V。如图9中所示，涡流V可以进一步被相邻的偏转器200'向内引导回到中心壳体轴线H。

仍参考图9，每个涡流V还与至少一个相邻的涡流V₁、V₂重叠，以使悬浮在涡流V中的输入材料颗粒与悬浮在相邻的一个涡流或多个涡流V₁、V₂中的输入材料颗粒碰撞。更具体地说，所产生的每个涡流V大致包括：向外移动部分500，其大致由从轴106朝向壳体侧壁26循环的气流限定；以及向内移动部分502，其大致由从壳体侧壁26朝向轴106循环的气流限定。如图9中所示，每个涡流V的向外移动部分500与第一相邻涡流V₁的向内移动部分502重叠，并且每个涡流的向内移动部分502与第二相邻涡流V₂的向外移动部分500重叠。

在这种构造中，涡流中的输入材料颗粒因此与以两倍于涡流V中颗粒的移动速度的速度移动的输入材料颗粒发生碰撞。例如，在一个实施例中，涡流V、V₁、V₂以约三分之一的声速旋转。在来自第一相邻涡流V₁和第二相邻涡流V₂的输入材料颗粒与悬浮在涡流V中的输入材料颗粒发生碰撞时，这些颗粒以相同的速度但相反的方向移动，它们将以约三分之二的声速相互碰撞。

在一个实施例中，除了输入材料颗粒经由气流和涡流V的碰撞之外，输入材料还可以在可旋转轴106旋转时，被冲击在内室28中的输入材料颗粒的转子臂122进一步粉碎。在本实施例中，输入材料颗粒在重叠的涡流V、V₁、V₂中相互冲击以及转子臂122冲击输入材料颗粒的综合效应可以提高粉碎机的效率。此外，由于重叠涡流V使颗粒相互冲击而不是冲击壳体20内的表面，因此可以减少壳体20内的部件的磨损。

可以理解的是，图8和图9中示出的涡流V被简化，以便于理解，并且在实践中，涡流V可能不是如图所示的恰好的圆形或如图9指示的确切定位。

在所示的实施例中，粉碎机10还包括多个架300a、300b，它们从壳体侧壁26向内延伸。具体地说，多个架300a、300b包括上架300a和下架300b，下架300b从上架300a向下间隔开。每个架300a、300b绕壳体轴线H并沿壳体侧壁26周向延伸。将理解的是，架因此基本上正交地延伸至偏转器200。具体地说，偏转器200大致平行于壳体轴线H延伸，因此可以说相对于壳体20在轴向方向上延伸，而架可以说在相对于壳体20的方位角方向上延伸。在所示的实施例中，偏转器200大致竖直延伸，而每个架300a、300b布置在大致的水平面中，因此大致水平地延伸。

还是在所示的实施例中，每个架300a、300b绕壳体侧壁26基本上连续地延伸。可替代地，架300a、300b可以不绕壳体侧壁26连续延伸，并且可以反而包括相互间隔开的多个架节段，以在相邻的架节段之间限定有间隙。

在所示的实施例中，上架300a基本上与上粉碎转子108a水平对准，而下架300b基本上与中间粉碎转子108c水平对准。可替代地，每个架300a、300b可以位于对应的粉碎转子108a、108c的略下方。

在所示的实施例中，每个架300a、300b包括向下延伸并远离壳体侧壁26的顶架面302。具体地说，由于架300a、300b沿着壳体侧壁26并绕壳体轴线H延伸，因此顶架面302基本上是圆锥的。仍在所示的实施例中，顶架面302相对于壳体侧壁26以在约1度(顶架面302将几乎平贴壳体侧壁26的情况)和约89度(顶架面302将几乎与壳体轴线H正交的情况)之间的角度斜置。在一个实施例中，顶架面302可以相对于壳体侧壁26以在30度至60度之间的角度斜置。

架300a、300b构造成使朝向架的气流向上偏转。这使得输入材料颗粒能够暂时在架300a、300b上方维持悬浮。因此，输入材料颗粒可以在较长的时间段内受到涡流的影响，并通过与转子臂122撞击的粉碎，从而在输入材料颗粒朝向下一个转子级或朝向出口32向下行进时，使它们的尺寸额外减小。

气流的向上偏转可以进一步促成在内室28内的涡流V。更具体地说，如图8中所示，涡流V除了如图9中所示在与壳体轴线H正交的平面中旋转外，还可以在大致平行于壳体轴线的平面中旋转，即向上向下旋转。因此，架300a、300b和偏转器200的组合效应有助于形成三维的涡流V，使得涡流V内的空气沿着三维的行进路径移动，这可进一步促进相邻的、重叠的涡流V的输入材料颗粒之间的碰撞。

这种构造进一步允许由偏转器200产生的涡流V的数量由壳体20中的架300a、300b的数量成倍增加。例如，在所示的实施例中，粉碎机10包括六个偏转器200，这些偏转器可以在每个架300a、300b上方形成6个涡流，从而在整个内室28中总共形成12个涡流。

在图1所示的实施例中，壳体侧壁26包括：具有内面402和外面404的外结构壁400；以及在外结构壁400的内面402上延伸的壳体衬垫406。壳体衬垫402用于保护外结构壁400免受内室28内输入材料颗粒的冲击。

在所示的实施例中，外结构壁400不是由单一的、单元化的圆柱体制成，而是反而包括多个壁区段450，这些壁区段450基本上在壳体20的顶端24和底端22之间延伸，并且它们并排布置以形成外结构壁400。

具体地说，每个壁区段400具有：面向内室28的凹形内面452；以及背对凹形内面452的凸形外面454。如图5中最佳所示，每个壁区段400包括多个平面部分462、464，这些平面部分彼此相邻并且相对斜置以限定凹形内面452。在所示的实施例中，多个平面部分462、464包括：中心平面部分462；以及在中心平面部分462的两侧延伸的一对横向平面部分464。

在所示的实施例中，外结构壁400包括六个壁区段450，并且每个壁区段400的平面部分462、464相对于彼此以约在10度和30度之间的角度斜置。可替代地，平面部分462、464可能以小于10度或大于30度的角度斜置，在这种情况下，外结构壁400可以包括多于或少于六个的壁区段450以形成整个外结构壁400。

在所示的实施例中，每个壁区段450还包括一对侧凸缘470。每个侧凸缘470从壁区段450的对应横向平面部分464横向延伸，并且进一步远离凹形内面452延伸。具体地说，每个侧凸缘470相对于对应的横向平面部分464以基本上大于在横向平面部分464和对应的中央平面部分462之间角度的角度斜置。在所示的实施例中，每个侧凸缘470相对于对应的横向平面部分464以在大约30度和89度之间的角度斜置。可替代地，侧凸缘470可以相对于对应的横向平面部分464以小于30度或大于89度的角度斜置。

如图6中最佳所示，在壁区段450并排布置以形成外结构壁400时，侧凸缘470因此向内延伸到内室28中。在所示的实施例中，壁区段450的每个侧凸缘470与相邻壁区段450的对应侧凸缘470相邻延伸，以与对应的侧凸缘470一起限定偏转器200中的对应一者。这种构造消除了如下必要性：将偏转器200作为单独件提供，然后需要将这些单独件固定至壳体侧壁26的内面34。此外，这种构造消除了在粉碎机10的操作过程中偏转器200可能从壳体侧壁26上变得不固定的风险，因此使得偏转器200能够更好地抵抗内室28内的力。

将理解的是，壁区段450可能以不同于上述的方式构造。例如，代替从壳体20的顶端24到底端22的连续延伸，壁区段450可以反而包括多个壁子区段，这些壁子区段可以从壳体20的底端22到顶端24基本上竖直地堆叠以形成壁区段450。

将理解的是，将壳体侧壁26提供为单一的、连续的圆筒形件(特别是适合粉碎材料的尺寸)可能被证明是昂贵的。通过将壳体20提供为可容易制造并组装在一起的多个平面件，本构造可以降低壳体20的制造成本。此外，这种构造可以有利于粉碎机10的维护，因为每个壁区段450可以独立于其它壁区段450被移除以允许访问壳体20。

参考图23，示出了根据另一个实施例的具有壳体20'的粉碎机10。在该实施例中，壳体20'包括外结构壁400'，该外结构壁不是使用多个壁区段450制成，而是由单一的、连续的一件材料制成，该材料已被成形为圆柱体的形状。

返回来参考图5至图7，壳体衬垫406包括附接至外结构壁400并沿外结构壁400延伸的多个壳体衬垫部分480。

具体地说，每个壳体衬垫部分480独立于其它壳体衬垫部分480从外结构壁400可拆卸。这使得每个壳体衬垫部分480可以被拆卸以进行维修或更换，而不需要移除整个壳体衬垫406。

在所示的实施例中，每个壳体衬垫部分480使用至少一个紧固件附接至外结构壁400。至少一个紧固件可以包括螺栓、铆钉、螺钉或技术人员认为合适的任何其它类型的紧固件。

在所示的实施例中，多个壳体衬垫部分480包括多个侧壁衬垫面板482，这些侧壁衬垫面板抵靠壁区段400的平面部分462、464延伸。具体地说，侧壁衬垫面板482大致为矩形，并且具有与壁区段400的平面部分462、464的宽度大致对应的宽度。侧壁衬垫面板482还大致是平面的，以便抵靠它们所附接的壁区段400的对应平面部分462、464平坦地延伸。

在所示的实施例中，多个壳体衬垫部分480还包括多个偏转器衬垫面板484，这些偏转器衬垫面板484抵靠面向流偏转表面206和相反偏转表面208延伸。具体地说，由于在所示的实施例中，面向流偏转表面206和相反偏转表面208基本上是平面的，因此偏转器衬垫面板484也基本上是平面的，以便抵靠它们所附接的对应的偏转表面206、208平坦地延伸。

还是在所示的实施例中，多个壳体衬垫部分480还包括多个架衬垫面板486a、486b，这些架衬垫面板抵靠壳体侧壁26并排布置以形成架300a、300b。具体地说，多个架衬垫面板486a、486b包括：第一组架衬垫面板486a，其以基本上水平的行并排布置以形成上架300a；以及第二组架衬垫面板486b，其以基本水平的行并排布置以形成下架300b。

将理解的是，以彼此可拆卸的多个不同的部分提供架300a、300b，这允许仅分离架300a，300b的一部分以进行维修或更换，而不需要移除整个架300a、300b。

在所示的实施例中，多个架衬垫面板486a、486b还包括：多个中央横向架衬垫面板490，其构造成抵靠对应壁区段450的中央平面部分462布置；以及多个横向架衬垫面板492，其构造成抵靠对应壁区段450的在中央平面部分462两侧的横向平面部分464布置。

如图10A中所示，每个中央架衬垫面板490包括：上平面部分494，其构造成沿对应壁区段450的中央平面部分462延伸；以及下斜置部分496，其相对于上平面部分494斜置。下斜置部分496包括顶面497，其与对应的一组架衬垫面板486a、486b中的其它架衬垫面板490、492的顶面497一起限定对应的架300a、300b的顶架面302。下斜置部分496还包括一对侧边缘498a、498b，这对侧边缘在远离上平面部分494延伸时朝彼此渐渐变窄。

如图7中所示，每个横向架衬垫面板492还邻近偏转器200中的一个定位。每个横向架衬垫面板492大致与中央架衬垫面板490相似，除了横向架衬垫面板492还包括基本上三角形的翼部分499，该翼部分从下斜置部分496横向延伸成与相邻的偏转器200邻接，从而桥接在下斜置部分496与相邻的偏转器200之间的间隙。

在一些实施例中，壳体衬垫406可以由玻璃纤维、高密度聚乙烯(HDPE)、陶瓷、钢或技术人员可能认为合适的任何其它此类材料制成。此外，至少一些壳体衬垫部分480可以由覆盖物(例如碳化铬覆盖物、硬质合金覆盖物等)覆盖，这将为壳体衬垫406提供进一步的耐磨性。例如，偏转器200的面向流偏转表面206可以由这样的覆盖物覆盖，以进一步防止偏转器200磨损。

转向图11A和图11B，示出了另一个实施例，其中，除了多个架衬垫面板486a、486b之外，多个壳体衬垫部分480还可以包括多个面向下面板550，这些面向下面板并排布置并在每个架300a、300b上方限定面向下水平偏转器552。具体地说，每个面向下面板550是对应的架衬垫面板486a、486b的镜像，并且包括下平面部分554和相对于下平面部分554斜置的上斜置部分556。具体地说，上斜置部分556包括大致面向下的底表面558。这种构造可以有助于进一步将气流偏转成三维涡流，在三维涡流中气流在竖直方向上移动(如图11b中所示)。可替代地，面向下面板550和对应的架衬垫面板486a、486b可以作为单一的、单元化的件而不是作为两个单独的件提供。

返回来参考图6，要理解的是，给定的粉碎转子108的转子臂122可以关于其它粉碎转子108的转子臂122绕可旋转轴进行角度偏移。这样，由上粉碎转子108a的臂产生的涡流将不会与由中间或下粉碎转子108b、108c产生的涡流竖直对准。这种构造可以减少材料不受冲击地经过粉碎机的机会。例如，如果材料成功地不受冲击地经过上转子臂(例如，没有被拖入涡流中)，则上层以下产生的涡流更有可能与材料相互作用并有效地将其粉碎。

参考图13至图15，现在将描述单个粉碎转子108以及对应部件的可能实施例。应当注意的是，多个转子臂122绕转子毂120和可旋转轴基本上均匀地间隔开，以便在内室内形成绕可旋转轴类似地间隔开的多个涡流。绕转子毂120的臂的角度间隔可以取决于连接到所述毂的臂122的数量(例如，为了使转子臂绕可旋转轴将360度均匀地间隔开)。例如，对于具有四个转子臂的转子毂来说，转子臂可以间隔约90度，或者对于具有六个与之连接的转子臂的转子毂来说，转子臂可以间隔约60度。然而，可以理解的是，转子臂122可以在任何合适的位置以其间的任何合适的角度与转子毂120连接。

在一些实施例中，转子毂120可以包括一个或更多个板，转子臂122可以与该一个或更多个板连接。在该实施例中，转子毂120包括顶板600和底板602，顶板与底板相互间隔开并且转子臂122连接在其间。更具体地说，转子臂122可以包括：夹在顶板600和底板602之间的近端部分122a(在图16A中最佳看到)；以及从毂延伸到内室中的远端部分122b。返回来参考图12，每个毂的臂可以向外延伸大约相同的距离，但是可以理解的是，其它构造也是可能的。例如，在本实施例中，下粉碎转子108b的臂比中间或上粉碎转子108a、108c的臂短。壳体侧壁26同样可以绕下粉碎转子108b具有较短的直径，从而使壳体侧壁或者更具体地说是偏转器的顶点与转子臂122的尖端130之间的距离大致上保持相同。

如下面将进一步描述的，转子臂122可以经由一个或更多个延伸穿过臂和毂板中的至少一个的连接器连接在顶板600和底板602之间。需要注意的是，转子毂的板优选是圆形的，以便在粉碎机操作期间(即，在可旋转轴、转子毂和转子臂的旋转期间)促进空气动力。然而，可以理解的是，其它形状和构造也是可能的，例如毂板具有任何合适的多边形形状，或者顶板和底板具有相互不同的形状。

应当注意的是，转子臂122可以基本径向(例如，相对于可旋转轴)或带角度地延伸到内室中。在图14所示的实施例中，转子臂122相对于转子毂120倾侧或倾斜，从而在转子臂的纵向轴线L与在转子臂的近端处从毂120径向向外延伸的对应轴线R'之间限定有角度。这种构造可以促进在内室内形成涡流，因为促进了沿每个臂的各自的纵向轴线向外移动的流动流的产生。此外，倾斜的转子臂122可以防止或至少减少在其旋转过程中材料绕转子臂122的包裹。在所示的实施例中，转子臂122可以倾斜，从而限定在约5度和约90度之间的倾斜角θ₃，例如在约20度和60度之间的倾斜角θ₃。可以理解的是，“倾斜角”的表述指的是限定在任何给定的转子臂的纵向轴线与毂的延伸经过相同转子臂的近端的径向轴线之间的角度。

现在除了图14之外还参考图15和16A，毂可以提供有构造成保护粉碎机的部件(例如转子臂、转子毂、可旋转轴、壳体、偏转器和/或架等)的安全特征。在本实施例中，每个转子毂120设置有释放机构610，该释放机构构造成如果其上施加预定大小的力(即，如果达到力阈值)则允许转子臂122移动。例如，如果在粉碎机中引入大的、致密的、坚硬的或其它不合适的材料，则释放机构610适于允许转子臂移动从而防止损坏转子臂。

在一些实施例中，转子臂122可以在第一位置(例如前述的倾斜位置)与施加预定力时的第二位置之间操作。应当理解的是，在第二位置的情况下的倾斜角θ₃与在第一位置的情况下的倾斜角θ₃不同。更具体地说，在预定力施加在转子臂122上时，转子臂122可以被允许绕一点旋转，以避免或至少部分减少对转子臂和/或转子毂的损坏。要注意的是，释放机构610可以适于允许每个转子臂彼此独立地移动，但是其它构造是可能的，例如允许两个或更多个转子臂同时移动。

在该实施例中，释放机构610包括用于每个转子臂122的机械保险丝612，该机械保险丝成形并构造为将转子臂保持在第一位置，并在其上施加预定力时释放转子臂。如上所述，转子臂122经由延伸穿过其(即，穿过臂和板中的至少一个)的连接器连接在顶板600和底板602之间。在本实施例中，连接器包括第一连接器614和第二连接器616，这两个连接器沿转子臂间隔开并延伸穿过转子臂以及顶板600和底板602两者。转子臂在其近端122a处示例性地包括近端凹口620，该近端凹口适于接收第二连接器616，第一连接器614沿转子臂与其间隔开。

在该实施例中，第二连接器616充当机械保险丝612，而第一连接器614可以包括作为枢转点的螺栓。换句话说，一旦机械保险丝612释放转子臂，转子臂122就被允许绕第一连接器614枢转。在示例性实施例中，机械保险丝(即第二连接器)是剪切销618，其构造成一旦达到转子臂122上的力阈值就会断裂。可以理解的是，剪切销618一般具有比第一连接器614更小的直径，因为剪切销614构造成在转子臂或周围部件发生损坏之前损毁。这样，预定的力或阈值可以是转子臂的剪切失效的大约一半，但是任何其它合适的阈值是可能的。

内室内涡流的高速度可以增加内部部件(例如，面板、臂、毂、各种连接元件等)的磨损或劣化，这些部件可能需要更换，以防止断裂或额外损坏。如在图15中看到的，释放机构的第一连接器614和第二连接器616可以具有延伸至转子毂120的顶板600上方或停留在转子毂120的顶板600上的部分(例如，螺栓头622)。因此，转子毂可以提供有适于保护螺栓头622免受磨损的附加安全特征。

在该实施例中，转子毂包括安装至顶板600的盖板624，该盖板的形状和尺寸设置成至少部分地围绕释放机构的每个连接器的螺栓头622。更特别地说，盖板624具有多个凹口625，用于分别接收一对第一和第二连接器螺栓头622。此外，盖板624的厚度一般大于螺栓头622的厚度，使得螺栓头622壁龛式地位于盖板624的凹口625中，从而允许流动流大致在螺栓头622上方流过盖板624的表面。在所示的实施例中，盖板624包括一对盖板部分624a、624b，这对盖板部分连接在一起并安装在顶板600上以利于绕可旋转轴安装盖板624。盖板部分624a、624b可以经由任何合适的连接手段连接在一起，例如，在该实施例中，各部分经由拼图连接件(例如，每个部分的互锁部)连接。应当理解的是，盖板624可以包括多于两个的部分，这些部分可以使用任何合适的方法/手段进行连接。

现在参考图16B至图16E，提供了一种构造成另外地或可替代地保护螺栓头622的螺栓保护器650。螺栓保护器650可以包括井652，该井限定用于在其中接收螺栓的凹口，井的底部具有突起以允许螺栓的轴延伸穿过其。井652可以具有适于接收并容纳螺栓头622的任何合适形状，例如六边形，这可以进一步防止螺栓头622在井652内旋转。因此应当理解的是，螺栓保护器650可以插入至板600(或任何其它结构)上的孔中，然后螺栓(例如，第一或第二连接器)插入相同孔内。螺栓保护器650可以利用摩擦配合连接至结构，以提供相对紧密的配合，并防止井652在安置时旋转。

螺栓保护器650示例性地包括在其顶端处围绕井652的基底部分654，该基底部分构造成靠在螺栓所连接的结构的表面上。换句话说，基底654提供绕井652向外延伸的唇缘，以相应地定位螺栓保护器650。螺栓可以壁龛式地位于井652内，使得基底654在螺栓头622上方延伸，以保护螺栓头免受在内室28内回旋的输入材料颗粒的影响。优选使用耐磨材料构造螺栓保护器650。

在一些实施例中，螺栓保护器622的基底654的形状和尺寸可以设置成至少部分地将流远离螺栓头622引导。例如，基底654可以具有流线型形状(例如水滴形)，具有远离井延伸的较窄的区段(即，尖端656)。内室28内的沿着螺栓保护器650所连接的表面的气流可以在尖端656处朝向基底654的侧部转向。在一些实施例中，尖端656可以定位在预计气流的方向上，以在螺栓头622周围和/或上方协助将空气转向。

在一些实施例中，每个转子臂122可以包括用于保护转子臂122的不同部的保护特征。在一些实施例中，保护特征适于在磨损量达到预定水平时被替换或更换。

参考图16A以及图17至图20，每个转子臂122可以包括可移除地连接在其远端122b处的耐磨垫700。耐磨垫700成形并构造为在臂旋转期间冲击馈送到粉碎机中的材料，并且可以在损坏或磨损的情况下更换。如图16A中所示，耐磨垫700基本上可以是矩形的，并且经由紧固件(例如，螺栓、螺钉、胶水等)连接在远端122b处。在所示的实施例中，紧固件是延伸穿过耐磨垫700的前面702并穿过转子臂122的螺栓。此外，前面702大致是平的，这可以促进材料在冲击耐磨垫700时断裂。耐磨垫的其它构造是可能的，并且将在下面进一步描述。

除了耐磨垫700之外，每个转子臂122可以设置有臂保护器704，臂保护器连接至转子臂122并在转子毂120和耐磨垫700之间延伸，以保护转子臂122的对应部。臂保护器704可以使用任何合适的紧固件或经由任何合适的方法连接至转子臂122。例如，在本实施例中，每个转子臂122包括定位在近端附近并背对毂的保护器狭槽706(图18)。保护器狭槽706的形状和尺寸设置成接收臂保护器704的第一端，并且适于将所述第一端保持在其中。臂保护器704沿转子臂122的前面朝向耐磨垫700轴向延伸，由此，臂保护器704的第二端与耐磨垫700接合，以在耐磨垫700和转子臂122的远端部分122b之间定位并基本固定。因此，臂保护器704可以有效地保持在转子臂122上的合适位置中，而无需使用延伸穿过臂保护器本身的紧固件。

仍参考图17和图18，示出了转子臂的一个示例性实施例。在该实施例中，耐磨垫700具有绕其前面702延伸的倒圆的或弯曲的边缘708a、708b、708c、708d。可以理解的是，弯曲的边缘可以帮助减少阻力，从而增加转子臂122的空气动力，同时还可以减少绕耐磨垫700包裹的材料量。此外，耐磨垫700的高度(即，顶部边缘708c和底部边缘708d之间的距离)可以超过转子臂122的高度，以促进材料冲击垫的前面702。换句话说，耐磨垫的顶部边缘708c和底部边缘708d示例性地关于转子臂122的远端122b悬垂于转子臂122。例如，耐磨垫700的高度可以超过臂的高度至少150％，但不超过300％，但是可以理解的是，其它构造是可能的。类似地，耐磨垫700可以具有任何合适的长度(即，后边缘708a与前边缘708b之间的距离)，使得耐磨垫700可以固定至转子臂122，同时还可以使前边缘708b比远端122b进一步延伸。

在一些实施例中，用于将耐磨垫700连接至转子臂122的紧固件的头部可以被接收在形成在前面702中的腔710中。螺栓头可以与腔接合从而相对于前面702凹陷，或与之共面。此外，在接合在腔710中时，可以防止或至少阻碍螺栓头的旋转，以避免耐磨垫700与转子臂122的意外断开。

如在图19和图20中看到的，耐磨垫700还具有与前面相对的后面712，在与转子臂连接时，该后面712适于与转子臂的前面接合。耐磨垫700可以具有通道714，该通道横跨后面712的长度延伸以用于在其中接收臂的至少一部分。在该实施例中，后面712包括限定在通道714的两侧并沿耐磨垫的长度延伸的顶部凸缘716和底部凸缘718。顶部凸缘716和底部凸缘718构造并成形为在转子臂接合在通道中时至少部分地绕转子臂包裹，以协助将耐磨垫700保持在臂上的期望位置。要注意的是，使耐磨垫部分地绕转子臂包裹可以促进施加至转子臂上的(例如来自耐磨垫上的冲击材料)力的分布。

在所示的实施例中，耐磨垫700在预计会有更多劣化的位置中设置有附加材料，以增加耐磨垫的寿命。在本实施例中，可以理解的是，冲击发生在耐磨垫的前面702上。然而，转子臂的旋转产生径向向外移动的流动流(例如，朝向壳体侧壁26)，使得前边缘708b可能比耐磨垫的其它位置更快地磨损。更具体地说，要注意的是，前边缘708b的顶部拐角720对应于耐磨垫700的以更快的速率恶化的位置。这样，可以在顶部拐角720处和/或靠近顶部拐角720处提供附加材料。如在图20中所看到的，向顶部拐角角720添加材料可以使顶部凸缘716的厚度沿耐磨垫的长度(例如，沿通道714)递减。换句话说，前边缘720的顶部拐角具有比后边缘708a的拐角722更大的厚度。

在一些实施例中，可以向耐磨垫700的在对角线上相对的拐角提供附加材料，使得耐磨垫可以在转子臂上旋转。更具体地说，耐磨垫旋转，使得前边缘的顶部拐角成为后边缘的底部拐角，反之亦然。因此，一旦前边缘708b变得磨损(例如，顶部拐角720的厚度已经减小到预定的阈值)，就可以简单地翻转而不是更换耐磨垫，从而有效地增加(例如，加倍)垫的寿命。因此，应该理解的是，由于在后边缘的底部拐角724处添加了材料，底部凸缘718的厚度可以从后边缘708a到前边缘708b递减。此外，可以理解的是，在劣化程度最小的位置处可以提供减少的材料量，以减少耐磨垫的整体质量，从而减少臂在内室28内旋转期间施加在臂上的力。

仍然参考图19和图20，耐磨垫700可以设置有垫狭槽730，垫狭槽沿后边缘708a和/或前边缘708b定位并在后表面712上开口。垫狭槽730的形状和尺寸可以设置成接收臂保护器704的对应部，以便至少部分地将臂保护器固定在转子臂上，这将在下面进一步描述。要注意的是，垫狭槽730可以设置在后边缘和前边缘两者上，使得在耐磨垫700翻转时，臂保护器仍然可能以相同的方式与耐磨垫接合。

返回来参考图17和图18，臂保护器704可以具有弯曲的或倒圆的前表面732，前表面732适于在粉碎机操作期间减少阻力并因而增加转子臂的空气动力。倒圆的前表面732可以进一步减少材料绕转子臂包裹的机会，因为材料可能以小于90度的角度接触前表面，从而促进材料在转子臂上方和/或下方的偏转。在本实施例中，臂保护器704基本上是细长的，以覆盖在耐磨垫700和转子毂之间的转子臂。如上所述，臂保护器704的第一端构造成与转子臂接合(在保护器狭槽706中)，并且第二端与耐磨垫700接合(在垫狭槽730中)。

更特别的是，臂保护器704包括从第一端延伸的臂接合元件734，臂接合元件构造并成形为有效地接合臂的保护器狭槽706。臂接合元件734可以包括从臂保护器704的第一端径向向外延伸的一个或更多个尖头735或凸台。尖头735可以彼此平行，但是可以理解的是，其它构造是可能的(例如，尖头735朝向或远离彼此偏斜)。保护器狭槽706可以包括对应的内部凸台(未示出)，内部凸台在与保护器狭槽706的第一端接合时适于在臂保护器704的尖头735之间延伸。这样，要注意的是，内部凸台在与臂保护器704接合时，可以协助保持臂保护器704不向上和/或向下移动。

类似地，臂保护器可以包括从第二端延伸的垫接合元件736，垫接合元件736成形并构造成有效地接合耐磨垫的垫狭槽730。垫接合元件736可以是从臂保护器704的第二端径向向外延伸的尖头或凸台737。在本实施例中，垫接合元件736和臂接合元件734可以是基本相同的，使得臂保护器704可以在安置时使其任一端与臂或耐磨垫中的一个接合。在该实施例中，臂保护器704还在劣化程度较大的位置中设置有附加材料，以增加耐用性，并在其它位置上减少材料，以减少整体重量。臂保护器可以构造成在对角线上相对的区段具有类似的特性，以便允许臂保护器在转子臂上翻转，从而在需要更换臂保护器之前增加臂保护器的寿命。

现在参考图17、图21和图22，为了确定耐磨垫700和/或臂保护器704的磨损量，可以在耐磨垫702和/或臂保护器732的对应前面上设置磨损指示器740。优选地，磨损指示器740定位在预计高磨损的位置，类似于上述附加材料，并且可以提供关于耐磨垫或臂保护器所经历的劣化(即，磨损)量的信息。在图21的实施例中，磨损指示器740可以包括槽741，槽741在预计恶化程度较大的拐角(例如，前边缘的顶部拐角)中延伸穿过耐磨垫的前面702。随着耐磨垫700在使用过程中被磨损，槽741的深度将逐渐减小，直到消失，留下相对平的前面702，从而提供需要更换或旋转耐磨垫700的指示。

可替代地，耐磨垫可以包括在对角线上与第一槽相对的第二槽741，使得在转子臂上将耐磨垫翻转就可以将第二槽定位在第一槽的位置。因此，可以理解的是，一旦第一槽由于劣化而消失，可以简单地翻转耐磨垫而不是更换，并且粉碎机的操作可以恢复，直到第二槽被磨损。图22示出了磨损指示器740的另一个示例性实施例，包括适于类似于先前描述的槽741的功能的孔742。可以理解的是，磨损指示器740的任何其它合适的构造是可能的，用于指示耐磨垫所经历的劣化量。如图17所示，进一步理解的是，臂保护器704也可以包括在其前表面732上提供的磨损指示器740，用于协助指示何时应该翻转或更换给定的臂保护器。

耐磨垫700和/或臂保护器704可以通过铸造制造，以产生所需的形状，并在垫或保护器的预定部分中提供附加(或减少)材料。此外，可以理解的是，耐磨垫和臂保护器可以由钢制成，更具体地说，由硬化钢制成，如AR钢或HX钢，但是任何其它合适的材料也是可能的。

参考图24，除了大致参考图1至图23外，粉碎机10还可以包括构造成控制粉碎机的一个或更多个可操作部件的控制系统。粉碎机可以包括辅助系统，例如用于清洁目的的粉尘收集系统、用于在粉碎壳体体的某些区域内产生真空的真空系统和/或用于将材料输送到粉碎机和从粉碎机输送出来的输送系统802，等等。因此，控制系统可以构造成控制上述系统中的任何一个。此外，要注意的是，控制系统可以进一步控制材料的进料速率、可旋转轴106的旋转速度或马达105的功率消耗等特征，从而可以提高粉碎机10的性能特征。

控制系统还可以改善粉碎机的一些安全特性，例如，通过协助移除绕转子臂122或毂120包裹的材料，或者通过在识别出故障时降低(或停止)材料的进料速率(例如，释放机构610为一个或更多个转子臂122激活)。可以理解的是，可以经由输送组件将材料馈送到壳体中，并且可以通过控制进料传送器804的速度来控制进料速率。还可以在壳体的出口附近提供出料传送器806，用于接收并将减少的材料从粉碎机中运走。可以理解的是，在材料需要额外的研磨/粉碎的情况下，出料传送器806可以将材料重新引导回进料传送器804。应当理解的是，出料传送器的方向可以由控制系统控制。

在本实施例中，控制系统包括与可旋转轴106、马达105和输送组件802中的至少一个操作性地相连的处理器，用于控制其速度。应当注意的是，处理器还可以操作性地连接到粉碎机的各种部件或系统，例如架，由此可以调整角度或竖直位置。控制系统还包括一个或更多个传感器，一个或更多个传感器位于粉碎机内部或周围的不同位置，用于监测粉碎机的一个或更多个状态。传感器可以操作性地连接到处理器810，从而根据传感器提供的输入来控制上述部件。

在一些实施例中，传感器可以包括速度传感器，用于将轴的速度有效地传达给处理器。可替代地，速度传感器可以构造成检测转子臂的旋转速度，而不是可旋转轴的旋转速度，但是其它构造也是可能的。速度传感器可以协助保持可旋转轴在壳体内的基本恒定的旋转速度。例如，在正常操作期间，如果特别坚硬的产品经由入口馈送到壳体中，则轴的旋转速度可能会降低。为了使旋转速度回升到正常的操作状态，可以为处理器提供升速例程，由此，可以选择升速例程而不是试图瞬间保持旋转速度，从而逐渐增加旋转速度。在一些实施例中，马达是具有变频驱动的变速马达，从而处理器可以协助控制马达的速度。

速度传感器还可以提供关于粉碎机性能的信息。例如，如果转子臂122或马达105的检测到的速度降低，则可能是材料已经绕一个或更多个转子臂包裹的指示。换句话说，处理器可以在传感器的协助下，适于根据粉碎机10的性能来检测材料绕转子臂的包裹。在这种情况下，控制系统800可以构造成控制马达105以逆转可旋转轴106的旋转方向，以便使包裹的材料脱落。可替代地，可以提高可旋转轴的速度，以试图使材料脱落(例如，如果认为由材料引起的阻力太低而无法逆转旋转方向)。也可以通过监测连接到可旋转轴的马达105来检测材料的包裹。在恒定速度下操作粉碎机所需的安培数的增加可以是材料包裹的指示。

此外，可以提供轴包裹去除系统(未示出)，以去除在可旋转轴顶部附近包裹的材料。可旋转轴可以设置有适于使材料偏离可旋转轴的间隔肋。在材料沿着间隔肋行进时，它可能会遇到构造成切割穿过材料的一个或更多个刀片。此外，或可替代地，轴包裹去除系统可以包括从轴向外延伸的脱落锥体，以协助将材料引导回壳体的内室，或朝向靠近肋条的刀片。

在一些实施例中，粉碎机的两个或更多个部件可能以这样的方式彼此操作性地链接，即如果第一部件的速度降低，则任何链接部件的速度也随之降低。例如，进料传送器804可以与可旋转轴106链连，从而如果物体阻碍轴的性能，从而降低其旋转速度，则进料传送器804的速度将对应地降低以调整轴106和/或转子臂122的速度。还可以经由另一个操作性地连接到处理器的速度传感器来监测传送器的速度，该速度传感器可以用于控制材料被馈送到壳体中的速度，但是其它构造也是可能的。可以理解的是，监测和/或控制输入速度(即，传送器的速度)和可旋转轴106的旋转速度可以使控制系统能够解决各种操作状态。此外，根据通过入口馈送的材料的类型，可以相对于有效粉碎材料所需的轴和转子臂的旋转速度来选择传送器的速度。

此外，或者可替代地，传感器可以包括压力传感器，用于监测和/或控制壳体的内部压力。因此，例如，可以通过操作粉尘收集系统的真空或另一系统来控制压力。在一些实施例中，优选地，将内部压力维持在大气压力以下，以促进减小馈送到壳体中的材料的尺寸。处理器可以控制压力，从而在一些区域(例如靠近出口的区域)保持基本恒定的真空，这可以进一步协助引导材料向出口并到出料传送器806上。

在另一个实施例中，传感器822可以包括振动传感器，该振动传感器构造成检测发生在粉碎机的各种部件(例如，壳体、架、偏转器、臂、毂等)上的振动。因此，处理器可以适于在检测到振动超过预定振动阈值时降低马达105、传送器804、806或可旋转轴106的速度。此外，处理器可以适于在检测到振动超过预定的紧急振动阈值时完全停止粉碎机10。如果转子臂122的释放机构610致动(例如，剪切销断裂)，如果臂的耐磨垫700损坏，如果材料已经绕一个或更多个转子臂包裹，或者如果由任何其它复杂因素引起，则可以发生振动。

可以包括其它传感器和/或系统。例如，可以提供门锁装置以控制壳体的通道门，以防止意外地打开门。在一些实施例中，门锁装置可以构造成在可旋转轴的旋转期间保持门的关闭。换句话说，在可旋转轴静止时，通道门可以被打开。

现在转向图25和图26，根据一个实施例，还提供了一种防结块装置1000，用于去除壁1500上的结块材料。

防结块装置1000用于从材料可能会粘附的容器的表面去除“结块的”材料。在结块的材料已经在容器的至少一部分表面上形成连续的结块材料层时，防结块装置1000可以特别有用地去除结块的材料。

容器可以包括粉碎机10，更具体地说是粉碎机10的壳体20，因为输入材料的颗粒可能在粉碎机10的操作过程中粘附在壳体衬垫406上。

可替代地，容器可以包括垃圾/废物卡车、水泥搅拌机、喷漆室或类似的东西，甚至是整个房间、集装箱或外壳，材料可能倾向于粘附和结块在其壁或表面上。

可以理解的是，从容器的壁上去除结块的材料的传统方法包括使用压力清洗器或类似的装置将水或另一种清洗流体喷洒在结块的材料的暴露表面上，但这种方法通常是耗时的，可能导致浪费大量的水或清洗流体，和/或可能不能成功地从容器的表面有效地去除结块的材料。

在图25和图26所示的实施例中，装置1000延伸到容器的壁1500中。如上所述，例如，容器的壁1500可以对应于粉碎机10的壳体侧壁26。

具体地说，装置1000延伸到壁1500中，超出壁1500的内壁表面1502，该内壁表面1502朝向容器的内室1504。

仍参考图25和图26，装置1000包括凹入壁1500中的套管1002。具体地说，套管1002的尺寸和形状设置为紧紧地接收在延伸到壁1500中的孔1506中，超出内壁表面1502。在一个实施例中，套管1002和孔1506一般都是圆柱形的。可替代地，套管1002和孔1506可以都具有矩形横截面，或任何其它合适的形状。

在所示的实施例中，套管1002包括套管本体1200和从套管本体1200径向向外延伸的端部1202。具体地，套管本体1200包括远离内壁面1502定位的远端1204和朝向内壁面1502定位的近端1206，且端部1202位于套管1202的近端1206处。

端部1202还包括端面1208，端面远离套管主体1200的远端1204。在套管1002接收到孔1506中时，端部1202接收到延伸到壁1500中并围绕孔1506的壁凹口1510中，端部1202的尺寸和形状设置为使得端面1208基本上与内壁表面1502平齐。

装置1000还包括联接到套管1002的推力发生器1004，用于从套管1002，更具体地说，从套管1002的内腔1006内，向容器的内室产生推力，以将接收在内壁表面1502上的结块材料从结块材料的后面推离壁1500，并推入内室1504中。

在所示的实施例中，推力发生器1004包括固体部件，更具体地说，包括柱塞1008，其可移动地接收在套管1002的内腔1006中。柱塞1008包括大致与内腔1006同轴定位的细长柱塞本体1010和朝向内部壁面1502定位的柱塞头1012。

柱塞1008构造成在内腔1006内在其中柱塞头1012与内壁表面1502基本对准的关闭位置和柱塞头1012移动超出内壁表面1502进入内室1504的打开位置之间轴向移动。具体地说，柱塞头1012包括远离套管1002定位的远端面1014和朝向套管1002定位的近端面1016。在所示的实施例中，远端面102基本上是平面的。在柱塞1008处于关闭位置时，远端面1014基本上与壁1500的内表面1502平齐。在所示的实施例中，远端面1014也基本上与套管1002的端面1208平齐。在此位置，近端面1016也接收在对应的凹口1210中，该凹口限定在套管1002的端部1202中。在所示的实施例中，近端面1016是锥形的，对应的凹口1210也同样是锥形的。可替代地，近端面1016和对应的凹口1210可以具有任何其它合适的形状。

在容器操作时，柱塞1008处于关闭位置，使得远端面1014与内壁表面1502平齐。因此，材料基本上均匀地、连续地接收并结块在远端面1014和围绕远端面1014的内壁表面1502上。在柱塞1008从关闭位置移动到打开位置时，柱塞头1012将在柱塞头1012上方和附近位于内壁表面1502上的至少一部分结块材料推离壁1500。

将理解的是，可能是有利的，以相对低的推动力和/或以相对低的速度将柱塞头1012移动到打开位置，以防止柱塞头1012简单地穿过结块材料打孔。相反，被柱塞头1012推离壁1500的结块材料可以保持附着到相邻的结块材料，使得柱塞头1012向打开位置的进一步外移将使结块材料以扩大区域R(具有比柱塞头1012更大的面积，如图26中最佳所示)从内壁表面1502脱离。最终，在脱离的结块材料中可能形成裂缝或断裂，并且脱离的结块材料的一个或更多个碎片可能落入容器中，在那里可以容易地将其收集。

在一个实施例中，推力发生器1004还包括与套管1002的内腔1006连通的流体供应器1300。流体供应器1300构造成通过套管1002的内腔1006提供流体，例如空气或水，以进一步将结块材料推离壁1500。更具体地说，在柱塞1008移动到打开位置时，在柱塞头1012和套管1002的端部1202之间形成间隙1550。间隙1550限定了流体入口，以使流体从间隙1550中提供出来，以协助从内壁表面1502去除结块材料。流体可以进一步有助于扩大脱离材料的扩大区域R和/或有助于脱离结块材料的碎片。

在所示的实施例中，流体供应器1300还构造成在压力下提供流体以将柱塞1008从关闭位置移动到打开位置。还是在所示的实施例中，柱塞1008还通过同轴安装在柱塞本体1010上的弹簧1302被弹簧偏压以返回到关闭位置。为了将柱塞1008从关闭位置移动到打开位置，因此流体压力必须足以抵消弹簧1302的力。在一个实施例中，弹簧1302是可调节的，以允许根据需要修改其刚度。可替代地，弹簧1302可以不是可调节的。

在一个实施例中，流体供应器1300构造成以预选的压力提供流体。例如，流体供应器1300可以构造成以5psig或约34.47kPa至10psig或约68.95kPa的压力提供流体。可替代地，装置1000可以构造成允许改变流体的压力。

在所示的实施例中，装置1000还包括操作性地连接到流体供应器1300的控制系统1700，用于控制流体的压力。具体地，控制系统1700包括处理单元1702(例如个人计算机等)以及联接至处理单元1702和流体供应器1300的一个或更多个阀1704，以允许处理单元控制阀1704。

利用阀，可以改变流体压力，以根据容器内的状态去除结块材料。在一个实施例中，流体压力可以变化到40psig或275.79kPa的上限，以避免如上所述冲穿结块材料。可替代地，装置1000可以构造成使流体压力具有不同的上限或没有上限。

在一个实施例中，控制系统1700构造成在柱塞1008处于打开位置时，可以根据所需的模式提供流体，其中流体压力随时间以不同的间隔变化。具体地说，流体的压力可以从一个间隔逐渐增加到随后的间隔。例如，控制系统1700可以构造成在0至5psig下提供流体两秒钟、在5至10psig下提供流体两秒钟、在20psig下提供流体两秒钟和在40psig下提供流体40秒钟。将理解的是，可以考虑各种其它模式。

将理解的是，上述实施例仅作为示例提供，并且可以有许多其它的变化。例如，推力发生器1004可以不包括柱塞，并且可以仅包括流体供应器1300。将进一步理解的是，虽然上面示出和描述了单个防结块装置，但使用相互间隔的多个这样的防结块装置以覆盖内壁表面1502的相对较大的表面积可能是有益的。

虽然上面的描述提供了实施例的示例，但可以理解的是，所描述的实施例的一些特征和/或功能在不背离所描述的实施例的精神和操作原理的情况下是容易修改的。因此，上述所描述的内容旨在是说明性和非限制性的，本领域技术人员将理解的是，在不偏离所附权利要求书中所限定的发明范围的情况下，可以做出其它变型和修改。