CN101018610A - 破碎装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种破碎装置，其包括框架结构(10)和可旋转地安装在框架结构(10)上的轴承(18，20)中的转子(13)。另外，切碎机元件(14，15)布置成与框架结构(10)与转子(13)相连，液压马达(16)通过动力传动装置连接于转子(13)。供应给破碎装置的物质设置成穿过切碎机元件(14，15)，当转子(13)由液压马达(16)旋转时，同时被破碎成小块。在转子(13)的至少一端，转子(13)借助于枢转连接件(38)安装到框架结构(10)上，枢转连接件(38)容许转子(10)与框架结构(10)之间有角度差。

Description

破碎装置

技术领域

本发明涉及一种破碎装置，其包括：

-框架结构和可旋转地安装在框架结构中的轴承中的转子；

-切碎机元件，其布置成与框架结构和转子都相连；和

-通过动力传动装置连接于转子的液压马达，供应给破碎装置的材料设置成穿过切碎机元件，当转子由液压马达旋转时，同时被破碎成小块。

背景技术

诸如切碎机的破碎装置例如用于破碎城市废物或汽车轮胎。破碎装置通常具有至少一个通常很慢地旋转的转子，转子中有形成破碎作用的切碎机元件。为了实现适当的转速，破碎装置通常具有容纳齿轮的动力传动装置，液压马达连接于动力传动装置。也可以使用电动机，不过液压马达能够承受大的载荷变化，好于电动机。实际使用时，转子甚至可能会完全停止，这会导致电动机驱动方面的问题。材料通常从上方供应给切碎机，而破碎的材料靠重力从切碎机下方落下来。

美国专利号5052630公开了一种切碎机，其中各种刀片彼此紧挨地安装在轴上，以形成转子。轴本身在两端支撑在切碎机框架结构中的大轴承上。另外，液压马达通过刚性离合器连接成轴的延续。框架结构形成一喉部，由刀片形成的转子位于所述喉部中。另外，配对刀片安装到喉部的两侧。因此，鼓状部可以在两个方向上旋转，同时在刀片和配对刀片之间破碎材料。

和其它已知切碎机一样，在如上所述的切碎机中，必须使用大的复杂的轴承。另外，通常必须拆除轴承，以能够维修(service)转子。这种转子支撑件也限制了转子的最大长度。实际上，转子可能径向挠曲或弯曲，这会使轴承产生应变且可能导致结构损坏。另外，在上述美国专利中，液压马达直接地连接于轴，这样，轴上的角度方向的变化也会使刚性地支撑在框架结构中的液压马达发生应变。

发明内容

本发明旨在创造一种新型的破碎装置，与以前的装置相比，其具有简单的构造，但更加耐用。本发明的特定特征见附录的权利要求书。在依照本发明的破碎装置中，破碎装置中转子的支撑和同时整个动力传动装置都以新的和不同寻常的方式布置。转子具有浮动支撑件，借助于该浮动支撑件，避免了轴承的不利载荷，消除了对液压马达的外应力。同时使破碎装置的维修比以前容易。另外，轴承配置优选地设置成动力传动装置的一部分，以便进一步简化破碎装置的构造。新型转子、轴承配置以及动力传动装置的构造和支撑件使转子尺寸设计自由，并使同样的部件可用于不同尺寸的破碎装置。

附图说明

在下文中，参照示出本发明的一些实施例的附图，详细研究本发明。

图1a示出了依照本发明的破碎装置被部分拆除的轴测视图，

图1b示出了依照本发明的破碎装置的第二实施例的轴测视图，

图2a示出了图1a的破碎装置的横截面，

图2b示出了图1b的破碎装置的横截面，

图3a示出了依照本发明的切碎机的横截面，

图3b示出了从轴向方向看的图4的枢转连接件，

图4示出在图3b的面A-A上的依照本发明的枢转连接件横截面。

具体实施方式

图1a和1b示出了没有辅助装置的依照本发明的破碎装置。在下文中，该破碎装置称为切碎机，切碎机的框架结构10主要由钢管和钢板制成，从框架结构的上部和下部开口。框架结构10还包括在上、下部上的连接突耳11和12，用于将切碎机安装成更大设备的一部分。实际上，进料斗连接于框架结构的上部，出料斗(未示出)对应于下部。除各种斗和可能的输送机之外，切碎机包括控制系统和动力源，动力源连接于依照本发明的动力传动装置。取决于应用，切碎机可以是固定的，或者可以是可移动的。

切碎机还包括转子13，转子13在其端部通过轴承可旋转地连接于框架结构10。另外，在切碎机中还具有若干切碎机元件14、15，切碎机元件14、15布置成与框架结构10与转子13都相连(图3a)。可根据具体情况选择动力源，但是转子优选地由安装到动力传动装置的液压马达带动旋转。因而，例如使用柴油机驱动液压泵，液压泵旋转液压马达。另外，液压马达16通过动力传动装置连接于转子13。实际使用时，供应给切碎机的材料穿过切碎机元件14和15，当转子13由液压马达16带动旋转时，同时被破碎成小块。

依照本发明，至少在转子13的一端，转子13借助于枢转连接件38安装到框架结构10上，枢转连接件38容许在转子13与框架结构10之间有角度差。破碎期间，这避免了转子的扰曲和/或由制造期间出现的角度误差在轴承上引起的附加应变。同时，可以施加较大的制造公差。原则上，毂马达可以刚性地连接到转子和框架结构两者上，但是，这将导致如上所述的问题。通常，枢转连接件安装在框架结构和轴承之间，或安装在轴承与转子之间。这意味着，存在对于不同的应用可以选择的多种支撑构造，这允许枢转连接件如所设计的一样操作。另外，枢转连接件功能上是一种万向节，其容许有角度差，并传递力矩。枢转连接件的构造的更多细节在后面给出。

另外，在转子13的至少一端处，动力传动装置由行星齿轮箱17形成，行星齿轮箱安装在框架结构10与转子13之间。因而所讨论的转子端安装在框架结构10中安装在行星齿轮箱17的轴承18上。换句话说，已有技术中所使用的单独的转子轴承不是必需的，这更加简化了切碎机的构造。依照本发明，行星齿轮箱17优选布置成包含减速齿轮系的毂马达19，毂马达19连接于高速液压马达16。所讨论的构造紧凑，从而动力传动装置仅仅需要很少的安装空间。另外，毂马达本身包括行星齿轮箱，这容许使用高速液压马达。毂马达19和其轴承18尤其示出在图4中。

图2a示出了切碎机的实施例，其中依照本发明的动力传动装置只位于转子的一端。在转子的另一端设有传统的轴承配置。但是，属于所讨论的轴承配置的轴承20具有连接于其上的法兰20′，转子13通过螺栓连接件连接于该法兰20′。因而不用拆卸轴承，就可以简单地从切碎机拆卸转子。在图2b的实施例中，毂马达19安装在转子13的两端。因而使切碎机构造模块化，这使得能够容易地制造不同动力的切碎机以及运用同样的部件。另外，如果发生故障，转子甚至可以使用单个毂马达旋转。除增加动力外，可以利用在转子两端的动力传动装置使切碎机寿命长度达到最大。另外，可以通过纵向相互平行的两个大体上类似的转子(未示出)增加切碎机的能力。在那种情况下，切碎机将包括二个或四个毂马达。可以使用多至三个的平行转子。

实际上，毂马达19包括容纳行星齿轮箱的大齿轮的壳体21。另外，在毂马达上存在法兰22，借助于法兰22，毂马达连接于切碎机结构的其余部分。在壳体21和法兰22之间，也具有上述的轴承18。换句话说，法兰和壳体相对彼此旋转。在所示的实施例中，壳体21连接于转子13，法兰22连接于框架结构10。必要时，毂马达可以从相反方向布置。

依照本发明，毂马达19优选地借助于枢转连接件38安装到切碎机上，枢转连接件38布置成连接于壳体21或法兰22。实际上，枢转连接件38是实用万向节，枢转连接件38虽然传递力矩，但是其容许转子13与框架结构10之间有角度差。因而，毂马达19的轴承18完全足以作为转子13的唯一轴承(only bearings)，同时避免了由框架和转子的挠曲引起的应变。另外，在制造时，免除了对框架结构和转子的加工，由此降低了制造成本。在所示的实施例中，枢转连接件安装在法兰与属于框架结构的马达壳体之间。换句话说，毂马达的壳体刚性地连接于转子。另一方面，法兰和液压马达不旋转。在图2a的实施例中，没有马达的转子13的端部安装在球状滚子轴承20中。

依照本发明，转子13由管23形成，这实现了轻型但刚性的结构。另外，通过在其中装满和/或循环的介质，可利用管的内部以便控制连接于转子的动力传动装置的温度。因而，不管工作条件或加工材料如何变化，都可以均匀地维持毂马达的温度。管可以装满例如水-乙二醇混合物，这样，毂马达的热量传递给混合物，并从混合物传递给切碎机周围的空气。在管的内部还安装有挡板，挡板用于在转子旋转时在混合物中形成湍流。实际上，转子的长度为2至3米，管的直径大约为500mm。转子16的管23由结构钢制成，端法兰24焊接到管23的两端。取决于应用，依照本发明的动力传动装置或只是轴承配置连接于端法兰24。另外，充当切碎机元件14的可更换刀片件26的连接鞍形部25焊接到管23上。在一应用系列中，刀片件具有三个备选宽度40、50和60mm。

图3a示出了依照本发明的切碎机的横截面。刀片件26以螺旋方式设置在管23周围，这样，在任何时候，只有一部分刀片件26紧挨着配对刀片15。在这种情况下，配对刀片15通过螺栓连接件连接于舱口装置27，舱口装置27通过铰链接头28连接于框架结构10。舱口装置27可以由液压缸打开和关闭，并由液压操作的锁定销29锁定。在图1a中，具有两个平行的舱口构造27，可移除其中一个以露出转子13。在图1b中具有一个舱口装置27。框架结构也可以彼此连接。因而，图1a的框架结构具有两个图1b的框架结构。相同的参考标记用于功能类似的部件。

因为依照本发明转子由框架结构上的枢转连接件支撑，所以可以使用毂马达和轴承，轴承作为转子的唯一轴承配置轴向保持毂马达。同时，枢转连接件容许由转子挠曲引起的角向偏差，不会导致轴承的过载。通常，在各转子的至少一端上设有依照本发明的动力传动装置。在那种情况下，轴承配置简单，其容许在没有马达的一端处有角向偏差。在那种情况下，优选使用自对齐球状滚动轴承。通过将液压马达单元和枢转连接件安装到转子两端，可以容易地增加破碎动力。另一方面，甚至传统的轴承也可以由依照本发明的枢转连接件支撑。另外，如果有足够的安装空间，动力传动装置可以布置在转子外面。但是，通过利用毂马达和枢转连接件两者，可以形成优良的紧凑结构，该结构甚至可以在恶劣条件下使用，并且还易于维修。

在切碎机中，优选使用专门的管状中间件30，毂马达19的大部分安装在管状中间件30内部。换句话说，整个动力传动装置位于框架结构10之外，在框架结构10之外通常存在足够的安装场所。另外，实际上可以有效地利用转子的整个长度。优选使用螺栓连接件，通过在附图中没有示出的各对螺母和螺栓来连接转子。另外，转子和框架结构的尺寸设定成通过打开螺栓连接件，转子可以脱离切碎机，不用拆卸或移动轴承配置或动力传动装置(图2a)。该构造便于使用者操作，而且使维修加快。在切碎机中，如果工作需要，也可以快速地更换配备有不同种类的刀片的转子。另外，通过增加中间件的尺寸，甚至更大的毂马达也可以安装到具有有利于破碎的尺寸的转子端部。在所述的实施例中，毂马达甚至可以安装在转子内部，但是通过使用依照本发明的中间件，可以使用比这更加大的毂马达。

依照本发明，转子借助于枢转连接件支承到框架结构上。另外，优选使用连接于枢转连接件的毂马达。通常，具有已知机构的实用万向节包括两个叉形结构和一个横档(cross piece)。但是，实际实施依照本发明的枢转连接件使用不同种类的部件。在这种情况下，第一叉形结构连接于毂马达19的壳体21或法兰22。相应地，第一叉形结构连接于毂马达19的法兰22或壳体21的相对结构，在这种情况下，中间件30连接于马达壳体或转子13。另外，第二叉形结构相对于第一叉形结构设定在90°的角度上。连接叉形结构的横档31借助于两对枢轴32和33连接于各个叉形结构。另外，该对枢轴32和33基本上在同一平面上。

为了形成实用万向节，板结构34连接于法兰22。板结构带有间隔开一定距离并相对于转子旋转轴对称设置的两个枢轴，从而形成支承横档31的第一枢轴对32。另外，马达壳体借助于两个枢轴被对称地支承，两个枢轴形成相对于转子旋转轴延长线设置的第二对枢轴33。所讨论的枢轴还借助于所述横档31被支撑。

横档31优选由布置在毂马达19周围的圆环形成，横档31包括上述枢轴对32和33的枢轴销35和36。枢轴对32和33优选地为球窝接头，球窝接头形成实用万向节(functional universal joint)的实用轴承。在该例子中，水平枢轴对33布置在刚性地连接于马达壳体的两个支架37上。支架37优选地利用螺纹连接件再布置到马达壳体上。马达壳体也可以容易地拆卸，这便于维修。也可以使用某些其它容许横档与板结构之间相互运动的支撑件来代替球接头。在图4中，横档31安装到板结构34的转子13侧，使动力传动装置配置的总长度尽可能地短。由此，利用依照本发明的技术方案形成了一种接头构造，该接头构造容许转子与端件之间的角偏差。但是，该接头构造轴向和径向上是刚性的，能够传递甚至更大的力矩。

各种各样的力和力矩通过毂马达和枢转连接件从马达壳体传递给转子。在图4的示例性技术方案中，力通过连接于马达壳体的支架37、水平枢轴对33传递给横档31。力从横档31向前通过竖直枢轴对32传递给板结构34。力从板结构34通过法兰22继续传递给壳体21，并从壳体21通过中间件30传递给转子13。这样，转子支撑在框架结构上，毂马达的旋转运动被传递给转子。另外，由于枢转连接件容许转子角向偏离，毂马达的轴承可以用作唯一轴承。

Claims (14)

1.破碎装置，其包括：

-框架结构(10)和可旋转地安装在框架结构上的轴承(18，20)中的转子(13)，

-切碎机元件(14，15)，其布置成与框架结构(10)与转子(13)两者相连；和

-液压马达(16)，其通过动力传动装置连接于转子(13)，

输送给该破碎装置的材料设置成穿过切碎机元件(14，15)，当转子(13)由液压马达(16)旋转时，同时被破碎成小块，其特征在于，在转子(13)的至少一端，转子(13)借助于枢转连接件(38)安装到框架结构(10)上，枢转连接件(38)容许转子(10)与框架结构(10)之间有角度差。

2.如权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，枢转连接件(38)安装在框架结构(10)与轴承(18)之间。

3.如权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，枢转连接件(38)安装在轴承(18)与转子(13)之间。

4.如权利要求1-3中任一所述的破碎装置，其特征在于，枢转连接件(38)为实用万向节。

5.如权利要求1-4中任一所述的破碎装置，其特征在于，破碎装置包括彼此纵向平行地安装的两个基本上类似的转子(13)。

6.如权利要求1-5中任一所述的破碎装置，其特征在于，在转子(13)的至少一端，动力传动装置包括行星齿轮箱(17)，行星齿轮箱(17)布置成连接到还设置成传递力矩的枢转连接件(38)上，所述转子(13)端利用行星齿轮箱(17)的轴承(18)支承安装在框架结构(10)中。

7.如权利要求6所述的破碎装置，其特征在于，行星齿轮箱(17)设置成形成毂马达(19)，毂马达(19)包括减速齿轮系，高速液压马达(16)连接于该减速齿轮系。

8.如权利要求7所述的破碎装置，其特征在于，轴承(18)安装在壳体(21)和属于毂马达(19)的法兰(22)之间。

9.如权利要求8所述的破碎装置，其特征在于，枢转连接件(38)连接于壳体(21)或法兰(22)。

10.如权利要求8或9所述的破碎装置，其特征在于，毂马达(19)由其壳体(21)刚性地连接于转子(13)，枢转连接件(38)位于法兰(22)与框架结构(10)之间。

11.如权利要求7-10中任一所述的破碎装置，其特征在于，毂马达(19)安装在转子(13)的两端。

12.如权利要求1-11中任一所述的破碎装置，其特征在于，转子(13)由管(23)形成，在管(23)中具有用于连接转子(13)的法兰端(24)。

13.如权利要求12中所述的破碎装置，其特征在于，管(23)内部具有填充和/或循环介质，以控制连接于转子(13)的动力传动装置的温度。

14.如权利要求1-13中任一所述的破碎装置，其特征在于，框架结构(10)包括在上部和下部上的连接凸耳(11，12)，用于将破碎装置安装成更大设备的一部分，所述更大的设备布置成固定的或可移动的。

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