CN102245307A - 用于回转破碎机的中心轴和包括这种轴的回转破碎机 - Google Patents

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CN102245307A CN2009801502708A CN200980150270A CN102245307A CN 102245307 A CN102245307 A CN 102245307A CN 2009801502708 A CN2009801502708 A CN 2009801502708A CN 200980150270 A CN200980150270 A CN 200980150270A CN 102245307 A CN102245307 A CN 102245307A
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Abstract

一种用于回转破碎机的中心轴(18)，其包括：破碎头部(22)，在破碎头部(22)上安装有第一破碎壳(30)；框架(12)，在框架(12)上安装有第二破碎壳(32)，第二破碎壳(32)与第一破碎壳(30)一起限定出破碎间隙(34)；和驱动装置(24)，所述驱动装置(24)被布置成使偏心件(20)绕所述中心轴(18)旋转，并从而使破碎头部(22)执行用于破碎被引入破碎间隙(34)的材料的回转运动。所述中心轴(18)具有空腔(44)，在该空腔(44)中容纳有防反转器(42)和转矩限制器(40)，所述防反转器(42)和转矩限制器(40)适于连接至所述破碎头部(22)，用于限制自转。

Description

用于回转破碎机的中心轴和包括这种轴的回转破碎机
技术领域
本发明涉及一种用于回转破碎机的中心轴，该回转破碎机包括：破碎头部，在该破碎头部上安装有第一破碎壳；框架，在该框架上安装有第二破碎壳，该第二破碎壳与第一破碎壳一起限定出破碎间隙；和驱动装置，该驱动装置被布置成使偏心件绕所述中心轴旋转，并从而使破碎头部执行用于破碎被引入破碎间隙的材料的回转运动。本发明还涉及一种包括这种中心轴的回转破碎机。
背景技术
上述种类的回转破碎机例如可用于将矿石和岩石材料破碎成较小的尺寸。与这种回转破碎机相关的问题是：在向破碎机的进料供应中断期间，破碎头部仅在不久之后开始以与偏心件相同的高速旋转，这通常称为自转(spinning)。如果破碎头部在进料被再次引入回转破碎机时正在自转，则存在从破碎机抛出材料和/或损坏破碎壳的危险。另一问题是：如果破碎头部的自转频繁出现，则可能缩短破碎机轴承的使用寿命。
US6,648,255公开了一种回转破碎机。破碎机的头部设有用以禁止自转的单向离合器和用以保护单向离合器免受过载影响的摩擦转矩限制离合器。
由于高大的破碎机占用更大的空间，并且其用于待破碎的材料的输入的进料口比低高度的破碎机中的高，所以有时存在对较低高度的回转破碎机的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够限制自转的用于回转破碎机的中心轴，由此明显减少或完全消除以上与现有技术相关的缺点。
这一目的通过一种用于回转破碎机的中心轴实现，该回转破碎机包括：破碎头部，在该破碎头部上安装有第一破碎壳；框架，在该框架上安装有第二破碎壳，该第二破碎壳与第一破碎壳一起限定出破碎间隙；和驱动装置，该驱动装置被布置成使偏心件绕所述中心轴旋转，并从而使破碎头部执行用于破碎被引入破碎间隙的材料的回转运动，所述中心轴具有空腔，在该空腔中容纳有防反转器和转矩限制器，该防反转器和转矩限制器适于连接至所述破碎头部，用于限制自转。
这种中心轴的优点是上述防自转组件可设计成使得其不略微地增加破碎机的高度。此外，在破碎头部中需要较少的机械部件，由于破碎头部经受极端的机械应力，所以上述情形是有利的。结果，能减少不希望的停机数量。
根据一个实施例，空腔在中心轴的上端表面中具有开口。
根据一个实施例，中心轴包括支撑活塞，该支撑活塞布置在空腔中，并且支撑活塞能相对于中心轴竖直移位，支撑活塞优选地支撑并至少部分地围绕转矩限制器和防反转器。这便于转矩限制器和防反转器通过竖直可调的第一破碎壳而连接到破碎机的破碎头部。优选地，支撑活塞被布置成支撑止推轴承，破碎头部被承载在该止推轴承上，转矩限制器和防反转器设置在所述止推轴承下方。该实施例的优点是能获得高度非常低的破碎机。
根据一个实施例，转矩限制器为滑动离合器，优选地为湿式盘形离合器。湿式离合器的优点是其不受来自结合在破碎机中的其他部件的润滑剂的溅射影响。优选地，滑动离合器位于中心轴与破碎头部之间的止推轴承下方，这意味着如果破碎机具有压力进给润滑的止推轴承，则对润滑剂的所述不敏感是尤其合乎需要的特性。
根据一个实施例，防反转器位于转矩限制器上方。在该情况下，转矩限制器优选地通过防反转器而连接至破碎头部。由于减小了油从湿式盘形离合器壳泄漏至结合在中心轴中的其他部件例如防反转器的危险，所以这一相对位置允许湿式盘形离合器类型的转矩限制器具有简化结构。
根据本发明的另一方面，该目的通过一种回转破碎机实现，该回转破碎机包括：破碎头部，在该破碎头部上安装有第一破碎壳；框架，在该框架上安装有第二破碎壳，该第二破碎壳与第一破碎壳一起限定出破碎间隙；以上设计的中心轴，偏心件以可旋转的方式绕所述中心轴布置；和驱动装置，该驱动装置被布置成使偏心件旋转，并从而使破碎头部执行用于破碎被引入破碎间隙的材料的回转运动，破碎头部通过所述防反转器和所述转矩限制器而连接至中心轴。
根据一个实施例，破碎头部通过万向节轴连接至中心轴，该万向节轴设有至少一个万向节。优选地，万向节轴被分成上轴段和下轴段，所述上轴段和下轴段以旋转方式锁定到一起，并能借助于沿万向节轴延伸的诸如花键的至少一个突出部分而相对于彼此轴向移位。
本发明能在没有不必要地增加破碎机高度的情况下，提供回转破碎机中的自转限制。此外，能通过本发明改善破碎机的操作可靠性。本发明另外的优点和特征将从以下的说明和所附权利要求显现。
附图说明
以下将借助于实施例并参考附图描述本发明。
图1是设有能够限制自转的中心轴的回转破碎机的示意性剖视图。
图2a-2b是结合在图1所示的中心轴中的部件的局部剖视的示意性透视图。
具体实施方式
图1示意性地图示一种回转破碎机10，该回转破碎机10具有包括框架底部14和框架顶部16的框架12。竖直的中心轴18固定附接至框架12的框架底部14。偏心件20以可旋转的方式绕中心轴18布置。破碎头部22以可旋转的方式绕偏心件20安装，并因而绕中心轴18安装。驱动轴24被布置成借助于与连接至偏心件20的齿轮缘28啮合的锥齿轮26而使偏心件20绕中心轴18旋转。偏心件20的外周相对于竖直面稍微倾斜，这图示于图1a中并且在本领域中本身是已知的。由于偏心件20的外周的倾斜，所以破碎头部22同样相对于竖直面稍微倾斜。
第一破碎壳30固定安装在破碎头部22上。第二破碎壳32固定安装在框架顶部16上。在两个破碎壳30、32之间形成有破碎间隙34，该破碎间隙34的宽度在如图1中所图示的轴向截面中沿向下的方向减小。当驱动轴24在破碎机10的操作期间使偏心件20旋转时，破碎头部22将执行回转运动。待破碎的材料被引入破碎间隙34，并且由于破碎头部22的回转运动而在第一破碎壳30与第二破碎壳32之间被破碎，在该回转运动期间，两个破碎壳30、32彼此交替靠近和分离。此外，破碎头部22和安装在其上的第一破碎壳30将通过待破碎的材料与所述第二破碎壳32滚动接合(rolling engagement)。该滚动接合使破碎头部22沿大致与偏心件20的旋转方向相反的旋转方向相对于框架12缓慢旋转。
如果在破碎间隙34中没有待破碎的材料，则破碎头部22将不与所述第二破碎壳32滚动接合。而是，偏心件20与破碎头部22之间的轴承机构中的摩擦努力使破碎头部22沿与偏心件20相同的方向并且大致以与偏心件20相同的速度旋转。由于偏心件20的旋转速度比破碎头部22在滚动接合期间的典型旋转速度高得多，所以除非以某种方式制动破碎头部22，否则破碎头部22在破碎间隙34中没有材料时也将达到高的旋转速度。破碎头部22这种在上述滚动接合期间沿与旋转方向相反的旋转方向的旋转速度的明显提高在下面被称为“自转”。因此，当在破碎间隙34中存在材料并且破碎头部22与第二破碎壳32滚动接合时，破碎头部22沿与偏心件20的旋转方向相反的第一旋转方向缓慢旋转。另一方面，当在破碎间隙34中没有材料或仅存在非常少的材料时，除非制动破碎头部22，否则存在破碎头部22快速开始沿与偏心件20的旋转方向相同的第二旋转方向旋转的风险，这意味着破碎头部22自转。自转是不合需要的，并且可能导致破碎壳30、32增大磨损。自转还可导致从破碎机10的进料口抛出待破碎的进料。此外，如果破碎机10在自转与正常操作之间频繁交替，则可能增大破碎机轴承的磨损。
破碎机10设有降低破碎头部22自转的趋势的装置。以下将描述这种装置。
破碎头部22支撑在支撑活塞36上，该支撑活塞36可在形成在中心轴18中的空间44中以液压方式竖直可调。支撑活塞36以旋转方式锁定至中心轴18。竖直的可调节性的用途尤其使得能够补偿破碎壳30、32的任何磨损，而且允许改变间隙34的宽度，以便产生不同尺寸的破碎材料。破碎头部22被承载在一组止推轴承38上，所述止推轴承38设置在破碎头部22与支撑活塞36之间并由支撑活塞36支撑。止推轴承38使得破碎头部22在破碎头部22的回转运动期间能够倾斜。
支撑活塞36通过湿式盘形离合器40、防反转器(anti-reverse)42和万向节轴46而连接至破碎头部22。湿式盘形离合器40、防反转器42和万向节轴46的一部分位于在支撑活塞36内形成的大致柱形空间45中。通过将湿式盘形离合器40和防反转器42安置在空间45中，减小了破碎机10的总高度。另一优点是，在湿式盘形离合器40或防反转器42毁坏的情况下，其部件很可能将留在空间45中。结果，能避免由此例如对止推轴承38的损坏。
防反转器42允许破碎头部22沿与正常操作相关的滚动接合的方向旋转，同时防止破碎头部22沿与偏心件20相同的方向旋转。
湿式盘形离合器40的用途是在破碎头部22与偏心件20之间的轴承机构出现卡住的情况下，防止损坏防反转器42及其他部件，由此偏心件20会强制破碎头部22随偏心件20旋转。例如当在寒冷的冬季气候下冷起动破碎机10时，例如由于在破碎机10达到其工作温度之前，破碎头部22与偏心件20之间的所述轴承机构中的润滑剂的粘度高，则可能出现上述情形。
万向节轴46设有万向节53，该万向节53使得万向节轴46在附接到破碎头部22的附接点处能随破碎头部22的回转运动而运动。万向节轴46还设有以花键的形式的突出部分，所述突出部分沿万向节轴46延伸并允许调节万向节轴46的长度，以补偿例如止推轴承38的热膨胀和磨损。
图2a和2b更详细地示出支撑活塞36和该支撑活塞36与破碎头部22的连接，图2a为图2b中的视图的分解图。被布置成从破碎头部22传递转动的万向节轴46被分成上轴段50和下轴段52。两个轴段50、52能借助于以花键54的形式的突出部分而相对于彼此轴向移位，所述突出部分设置在轴段50、52上并沿万向节轴46的长度延伸。
万向节轴46将转动传递至防反转器42的输入侧上的连接构件60。防反转器42的输入侧上的连接构件60能在破碎头部22的与正常操作相关的滚动接合的方向上无阻碍地旋转。当使输入侧上的连接构件60沿防反转器的反向方向、即沿偏心件的旋转方向旋转时，防反转器的输入侧上的连接构件60与输出侧上的连接构件62接合。然后，输出侧上的连接构件62将旋转传递至湿式盘形离合器40，该湿式盘形离合器40适于制动旋转。湿式盘形离合器40包括以旋转方式锁定至输入轴72的第一组盘70。盘70被布置在离合器壳74中，并与以旋转方式锁定至离合器壳74的第二组盘76交替设置。离合器壳74又以旋转方式锁定至支撑活塞36和破碎机框架12。螺旋弹簧78被布置成压缩盘70、76，由此盘之间的摩擦产生制动效果，该制动效果制动破碎头部22沿偏心件20的旋转方向的旋转。离合器为湿式离合器，即离合器壳74包含油。与湿式离合器相关的优点是：其不受来自结合在破碎机中的其他部件的油脂和油的溅射影响。在一个实施例中，防反转器42也被浸入油中，并且万向节轴46被完全或部分地浸入油中。
调节湿式盘形离合器40的制动作用，使得如果从防扭转器42的输出侧上的连接构件62通过轴72而传送至湿式盘形离合器40的转矩超过预定值，则离合器开始滑移。该预定值被选择成使得在对防反转器42或万向节轴46造成任何损坏之前，湿式盘形离合器40开始滑移。
应意识到的是，在如由所附权利要求书所限定的本发明的范围内可想到上述实施例的各种变型。
例如，防反转器可具有许多不同的类型并且可具有不同的特性。防反转机构的示例为超越离合器(free-wheeling clutch)、单向离合器、棘轮等。根据一个实施例，防反转器还允许沿偏心件的旋转方向的缓慢的旋转，但当沿该方向的旋转速度达到例如10转/分钟的限制速度时禁止旋转。
此外，转矩限制器40可具有许多不同的类型；其例如可以是机械的或液压的滑动离合器、或者可以是形成为具有在过载条件下破裂的尺寸以使防反转器免遭损坏的牺牲部件。
在详细说明中，转矩限制器40和防反转器42示出为被布置在可竖直调节的支撑活塞36内。例如在以不同的方式实现第一或第二破碎壳30、32的竖直可调节性的情况下，或者在破碎器间隙34具有固定宽度的情况下，当然能够将转矩限制器40和防反转器42直接布置在形成于中心轴18中的空间44中。
上述中心轴18示出为被布置在没有顶轴承类型的回转破碎机上。当然，该类型的中心轴有可能安装在具有顶轴承的回转破碎机上以及其他类型的回转破碎机上。
瑞典专利申请No.0802585-0中的内容在此以参考的方式并入，本申请要求该瑞典专利申请的优先权。

Claims (11)

1.一种用于回转破碎机的中心轴，所述回转破碎机包括：破碎头部(22)，在所述破碎头部(22)上安装有第一破碎壳(30)；框架(12)，在所述框架(12)上安装有第二破碎壳(32)，所述第二破碎壳(32)与所述第一破碎壳(30)一起限定出破碎间隙(34)；和驱动装置(24)，所述驱动装置(24)被布置成使偏心件(20)绕所述中心轴(18)旋转，并从而使所述破碎头部(22)执行用于破碎被引入所述破碎间隙(34)的材料的回转运动，
其特征在于，所述中心轴(18)具有空腔(44)，在所述空腔(44)中容纳有防反转器(42)和转矩限制器(40)，所述防反转器(42)和所述转矩限制器(40)适于连接至所述破碎头部(22)，用于限制自转。
2.根据权利要求1所述的中心轴，其中所述空腔(44)在所述中心轴(18)的上端表面中具有开口。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的中心轴，其中所述中心轴(18)包括支撑活塞(36)，所述支撑活塞(36)被布置在所述空腔(44)中，并且所述支撑活塞(36)能相对于所述中心轴(18)竖直移位。
4.根据权利要求3所述的中心轴，其中所述支撑活塞(36)支撑并至少部分地围绕所述转矩限制器(40)和所述防反转器(42)。
5.根据权利要求3或4所述的中心轴，其中所述支撑活塞(36)适于支撑止推轴承(38)，所述破碎头部(22)被承载在所述止推轴承(38)上，且所述转矩限制器(40)和所述防反转器(42)设置在所述止推轴承(38)下方。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的中心轴，其中所述转矩限制器(40)为滑动离合器。
7.根据权利要求6所述的中心轴，其中所述滑动离合器(40)为湿式盘形离合器。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的中心轴，其中所述防反转器(42)位于所述转矩限制器(40)上方。
9.一种回转破碎机，所述回转破碎机包括：破碎头部(22)，在所述破碎头部(22)上安装有第一破碎壳(30)；框架(12)，在所述框架(12)上安装有第二破碎壳(32)，所述第二破碎壳(32)与所述第一破碎壳(30)一起限定出破碎间隙(34)；根据权利要求1-7中的任一项所述的中心轴(18)，偏心件(20)以可旋转的方式绕所述中心轴(18)布置；和驱动装置(24)，所述驱动装置(24)被布置成使所述偏心件(20)旋转，并从而使所述破碎头部(22)执行用于破碎被引入所述破碎间隙(34)的材料的回转运动，所述破碎头部(22)通过所述防反转器(42)和所述转矩限制器(40)而连接至所述中心轴(18)。
10.根据权利要求9所述的破碎机，其中所述破碎头部(22)通过万向节轴(46)而连接至所述中心轴(18)，所述万向节轴(46)设有至少一个万向节(53)。
11.根据权利要求10所述的破碎机，其中所述万向节轴(46)被分成上轴段(50)和下轴段(52)，所述上轴段(50)和下轴段(52)以旋转方式锁定到一起，并能借助于沿所述万向节轴(46)延伸的诸如花键(54)的至少一个突出部分而相对于彼此轴向移位。
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