CN102256707A - 具有用于限制旋转的装置的回转破碎机 - Google Patents

Abstract

一种回转破碎机，具有：破碎头(22)，第一破碎壳体(30)被安装在破碎头上；框架，第二破碎壳体被安装在框架上；以及驱动装置，其被布置成通过旋转偏心装置使得破碎头(22)进行回转运动，以便破碎材料。所述破碎头(22)通过旋转限制装置(40)而连接至框架，所述旋转限制装置包括位于储槽(42)内的搅拌器(44)。所述破碎头(22)的自转通过在破碎机的运行期间由容纳在储槽(42)中的液体制动的所述搅拌器(44)受到限制。

Description

具有用于限制旋转的装置的回转破碎机

技术领域

本发明涉及一种用于限制回转破碎机中的自转(spinning)的装置，该回转破碎机包括：破碎头，第一破碎壳体被安装在该破碎头上；框架，第二破碎壳体被安装在该框架上，第二破碎壳体与第一破碎壳体一同限定出破碎间隙；以及驱动装置，该驱动装置被布置成通过偏心装置使得破碎头进行回转运动，以便破碎被引入破碎间隙的材料。

背景技术

上述类型的回转破碎机例如能用于将矿石和岩石材料破碎成更小尺寸。与此类回转破碎机有关的问题是：当没有材料供给至破碎机时，破碎头最终将开始与偏心装置一同旋转，这通常称为自转。如果在将进给材料再次引入回转破碎机时，破碎头正在自转的话，则存在材料从破碎机抛出和/或损坏破碎壳体的风险。此外，设置在偏心装置与破碎头之间的轴承机构的磨损相当大。

US 3,887,143公开了一种用于限制回转破碎机中的自转的装置。液压泵安装在破碎机的框架底部内，且其输入传动轴连接至破碎头。该泵设置有止回阀，该止回阀使泵实质上作为用于破碎头的液压反逆流装置。

设置有反逆流装置的液压泵很复杂，而且倾向于容易破裂或者被污垢堵塞，这将引起不期望的停机。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够限制自转的回转破碎机，由此明显减少或完全消除与现有技术有关的上述缺点。

通过回转破碎机来实现该目的，该回转破碎机包括：破碎头，第一破碎壳体被安装在该破碎头上；框架，第二破碎壳体被安装在该框架上，第二破碎壳体与第一破碎壳体一同限定出破碎间隙；以及驱动装置，该驱动装置被布置成通过旋转偏心装置使得破碎头进行回转运动，以便破碎被引入破碎间隙的材料，且破碎头通过旋转限制装置而连接至框架，该旋转限制装置包括被布置成在储槽内旋转的搅拌器，该储槽适于容纳用于制动搅拌器的旋转的液体。

该回转破碎机的优点在于：实现强大而简单的反自转功能。由于上述破碎机的简单设计的原因，能减少不期望的停机的次数。

根据一个实施例，偏心装置被布置成围绕中心轴旋转，且旋转限制装置位于中心轴内。这样的定位实现了旋转限制装置的特别紧凑的设计，而且不会增加破碎机的高度。优选地，从竖直方向上看，搅拌器的中心位于中心轴的中心上方，该位置使得与破碎头以及中心轴的连接相对简单。

根据一个实施例，上述储槽具有圆柱形壁，其设置有朝搅拌器延伸的至少一个突起。突起的优点在于：增强了液体对搅拌器施加的制动作用，并减小了液体由于搅拌器的旋转在储槽内以不理想的方式产生漩涡的风险。

根据一个实施例，搅拌器包括设置有至少一个突出构件的搅拌器轴，该突出构件在搅拌器的旋转期间由容纳在储槽中的液体制动。根据一个实施例，所述至少一个突出构件可以是大致板状的，而且能在与搅拌器轴的延伸长度基本平行的平面内从搅拌器轴朝储槽的槽壁延伸出来。该实施例尤其适于能在两个旋转方向上都运行的破碎机。

根据另一实施例，从垂直于搅拌器轴的平面上看，搅拌器的所述至少一个突出构件具有拱形横截面。该形状使得能根据破碎头的旋转方向而获得不同的制动效果，这可以在与运行有关的需要的滚动接合(rolling engagement)方向上减弱在破碎头的旋转期间旋转限制装置的制动作用。

根据一个实施例，与搅拌器轴径向上离开最远的搅拌器的所述至少一个突出构件的部分能够偏转，这减小了冷启动破碎机时损坏旋转限制装置的风险，其原因是液体的粘度在冷启动时可以很大。

根据一个实施例，该搅拌器通过万向节轴而连接至破碎头，该万向节轴设置有至少一个万向节。优选地，该万向节轴被分成上轴部分和下轴部分，这些轴部分被旋转地锁定在一起，并且可在轴向上彼此相对位移。

优选地，在运行期间，旋转限制装置适于在破碎头即将开始旋转时，即，在破碎头相对于框架具有0转每秒的转速时，产生至少300Nm的制动转矩。

根据一个实施例，破碎头通过转矩限制器而连接至旋转限制装置，该转矩限制器在冷启动破碎机时减小了损坏旋转限制装置的风险。

本发明使得用更少的机械构件来实现自转限制和/或提高所述自转限制的操作可靠性成为可能。通过以下说明和所附权利要求书，本发明的其它优点和特征将更显而易见。

附图说明

下面将通过实施例并参照附图来说明本发明。

图1是设置有旋转限制装置的回转破碎机的示意性剖面图。

图2是图1中的旋转限制装置的示意性剖面透视图。

图3是从上方看搅拌器和储槽的示意性剖面图。

图4是示出了搅拌器和储槽的可替代实施例的示意性透视图。

图5a-5b是示出了搅拌器和储槽的另一可替代实施例的部分的示意性透视图，图5a示出了正常载荷条件下的搅拌器，而图5b示出了超载条件下的搅拌器。

具体实施方式

图1示意性地示出了回转破碎机10，该回转破碎机具有框架12，该框架包括框架底部14和框架顶部16。竖直中心轴18被固定地附接至框架12的框架底部14。偏心装置20围绕中心轴18可旋转地布置。破碎头22围绕偏心装置20可旋转地安装，并因此围绕中心轴18可旋转地安装。驱动轴24布置成使得偏心装置20借助圆锥齿轮26而围绕中心轴18旋转，该圆锥齿轮26与连接至偏心装置20的齿圈28啮合。如图1所示的且本身是现有技术中已知的，偏心装置20的外周略微相对于竖直平面倾斜。由于偏心装置20的外周倾斜的缘故，破碎头22还将略微相对于竖直平面倾斜。图1所示的破碎机10是不带有顶盖轴承(top bearing)的型式的。

第一破碎壳体30被固定地安装在破碎头22上。第二破碎壳体32被固定地安装在框架顶部16上。破碎间隙34形成在两个破碎壳体30、32之间，该破碎间隙在图1所示的轴向剖面内的宽度在向下方向上减小。当驱动轴24使偏心装置20在破碎机10的运行期间旋转时，破碎头22将执行回转运动。待破碎的材料被引入破碎间隙34中，并由于破碎头22的回转运动而在第一破碎壳体30与第二破碎壳体32之间得以破碎，在破碎头的回转运动期间，两个破碎壳体30、32彼此交替地靠近和离开。此外，破碎头22以及安装在其上的第一破碎壳体30将通过待破碎的材料与所述第二破碎壳体32滚动接合。该滚动接合致使破碎头22在与偏心装置20的旋转方向基本相反的旋转方向上相对于框架12缓慢旋转。

如果破碎间隙34中不存在待破碎的材料，则破碎头22不会与所述第二破碎壳体32滚动接合。作为替代，偏心装置20与破碎头22之间的轴承机构中的摩擦将努力使得破碎头22在与偏心装置20相同的方向上以基本相同的速度旋转。由于偏心装置20的转速在滚动接合期间比破碎头22的通常转速大得多，因此，除非破碎头22被以某种方式制动，否则破碎头22也会在破碎间隙34中不存在材料时达到高转速。下面将破碎头22的旋转速度在与上述滚动接合期间的旋转方向相反的旋转方向上的明显增大称作“自转”。因此，当破碎间隙34中存在材料且破碎头22与第二破碎壳体32滚动接合时，破碎头22在与偏心装置20的旋转方向相反的第一旋转方向上缓慢旋转。另一方面，当破碎间隙34中没有材料或只有极少的材料时，除非破碎头22被制动，否则存在破碎头22迅速开始在与偏心装置20的旋转方向相同的第二旋转方向上旋转的风险，这意味着破碎头22自转。自转是不合乎需要的，而且可能会导致增加破碎壳体30、32的磨损以及设置在破碎头22与偏心装置20之间的破碎机10的轴承机构的磨损。自转还可能导致待破碎的进给材料从破碎机10的进料口被抛出。

破碎机10设置有减小破碎头22自转的倾向的装置。下面将说明这种装置。

破碎头22被支承在支承柱塞36上，该支承柱塞在中心轴18内可液压地在竖直方向上调节，并被旋转地锁定到中心轴上。其中，可竖直调节性的目的在于能补偿破碎壳体30的任何磨损，而且还允许改变间隙34的宽度，从而产生不同大小的破碎材料。被布置在破碎头22与支承柱塞36之间的一组推力轴承38使得破碎头22能在其回转运动期间倾斜。支承柱塞36通过旋转限制装置40而连接至破碎头22，如图2的透视图更清晰地示出。

图2示出了旋转限制装置40，其包括形成在支承柱塞36内的大致柱形空间形式的储槽42以及通过机械滑动离合器49和万向节轴46而连接至破碎头22的搅拌器44。储槽42适当地容纳液压油或润滑油形式的液体，搅拌器44被浸入该液体中。在破碎头22旋转时，连接至搅拌器44的搅拌器轴47的万向节轴46将使得搅拌器44在油内旋转，同时油的粘度制动搅拌器44相对于支承柱塞36的旋转，并因此制动破碎头22相对于支承柱塞36的旋转。

机械滑动离合器49的目的是防止旋转限制装置40受到超载损坏，如果例如在寒冷的冬天冷启动破碎机时，储槽42中的油的粘度在油达到其工作温度之前过高，这可能产生超载损坏。当然，也可使用除机械滑动离合器形式以外的转矩限制器。

万向节轴46设置有万向节53，该万向节使得万向节轴46能在与破碎头22的附接点处随着破碎头22的回转运动而移动。万向节轴46还可设置有沿轴46延伸的花键(未示出)或者类似的突脊，这使得能调整万向节轴46的长度以尤其补偿推力轴承38的任何热膨胀和磨损。在图2所示的实施例中，替代地通过搅拌器轴47的下端面处的大致轴向活动游隙来实现热膨胀和磨损补偿。

图3示出了从上方看形成在支承柱塞36中的储槽42以及搅拌器44。搅拌器44的搅拌器轴47设置有板状搅拌器叶片48形式的突出构件，这些搅拌器叶片用于增大搅拌器44在容纳于储槽42内的油37中的旋转阻力。如果搅拌器叶片48从搅拌器轴47看具有至少大约2cm，优选为大于4cm的径向延伸长度，则可获得适当的制动作用。此外，出于同样的原因，搅拌器叶片48从搅拌器轴47的纵向方向上看应具有至少大约10cm，优选为大于20cm的延伸长度。在所示的实施例中，搅拌器叶片48在搅拌器44的切线方向上突出的表面的总面积为A＝n*r*h，其中，n为搅拌器叶片的数量，r为搅拌器叶片48的半径，而h为搅拌器叶片48在搅拌器轴47的纵向方向上的延伸长度。搅拌器叶片48在搅拌器44的切线方向上突出的总面积A应当至少为大约60cm²。

此外，储槽42的内壁设置有突起50，这些突起用于防止油在运行期间在储槽42中产生旋涡运动，以此保持油的阻力。为了以有效方式限制产生漩涡，突起50在搅拌器44的切线方向上突出的面积应至少大约为10cm²。搅拌器44的搅拌器叶片48与突起50之间的间隙应处于1mm到20mm之间，更优选地处于2mm到10mm之间，从而实现令人满意的制动作用。此外，搅拌器叶片48的优选数量为2到10之间。从储槽壁突出的突起50的优选数量为3到20之间。搅拌器叶片48的数量可以是偶数或奇数。无论搅拌器叶片48的数量是多少，使用偶数或奇数个突起50都可以。

在破碎机的运行期间，搅拌器44将在储槽42中的油37内得以制动。无论搅拌器44的旋转方向如何，制动作用实际上都相同。但是，制动作用主要取决于搅拌器44的速度。在搅拌器44处于低速时，制动作用小，而在处于高速时，将获得明显的制动作用。在破碎机的正常运行期间，即，当将材料进给到图1所示的间隙34中时，破碎头22以及安装在其上的破碎壳体30将以通常为0.3转每秒的低速与破碎壳体32滚动接合。破碎头22使搅拌器44以相同的低速，即0.3转每秒旋转，该速度是将在储槽42中产生非常有限的制动作用的一个速度。在没有材料被进给到间隙34时，破碎头22开始自转，亦即，在与偏心装置20相同的方向上旋转。偏心装置20通常以大约3-8转每秒的速度旋转。随着破碎头22的速度由于偏心装置的旋转而增大，例如0.75转每秒，搅拌器44也在储槽42内的油37中越来越快地旋转。这将明显增强作用于储槽42中的搅拌器44上的制动作用，借此，搅拌器44制动破碎头22的旋转，从而防止破碎头22以与偏心装置20相同的速度自转。通常，将搅拌器44和储槽42设计成使得偏心装置20以最快速度旋转时，通过制动将破碎头22的转速降低到小于等于大约2转每秒，优选为小于等于1转每秒。以此方式，获得明显的反自转功能。

图4示出了可替代实施例，其中，旋转限制装置140包括搅拌器144，该搅拌器适于在储槽142中旋转，该储槽设置有燕尾形突起150并适于容纳诸如液压油之类的液体。为了更清晰地示出搅拌器144，省去了储槽142的槽壁的上部。搅拌器轴147设置有搅拌器叶片148。从上面看，搅拌器叶片148弯曲，从而根据旋转方向提供不同的旋转阻力。结果，用于搅拌器144的旋转阻力能在与滚动接合相关的旋转方向上比与自转相关的旋转方向上更小。应理解，搅拌器叶片能具有其它各种设计，其在一个旋转方向上比另一旋转方向上提供更大的旋转阻力。

图5a和图5b示出了旋转限制装置240，其包括搅拌器244，该搅拌器适于在储槽242内旋转，该储槽设置有半圆形突起250并适于容纳诸如液压油之类的液体。为了更清晰地示出搅拌器244，省去了储槽242的槽壁的上部。搅拌器轴247设置有搅拌器叶片248。搅拌器叶片248的径向外部251由弹性材料如橡胶、塑料或弹簧钢制成。图5a示出了正常载荷条件下的搅拌器244，这意味着储槽242中包含的液体已经达到其工作温度，并具有较小的粘度。图5b示出了超载条件下的搅拌器244，这意味着回转破碎机已经以低温启动，此时，容纳于储槽242中的液体的温度很低，例如0℃或更低，粘度因此而非常大。由于图5b所示情况下的高粘度，径向外部251被偏转，这将减小对搅拌器244的应力。以此方式，防止由于液体的高粘度在冷启动期间对搅拌器244的损坏所造成的操作故障。因此，可偏转外部251限定了在搅拌器244与破碎头22的接合处设置转矩限制器的必要。一旦储槽242中的液体已经达到需要的工作温度，并因此而具有更低的粘度，则外部251将回弹到图5a所示的位置，从而实现正常制动作用。可替代地，搅拌器叶片当然可由两个或两个以上的刚性部件组成，在此情况下，能通过利用弹性接头将刚性部件接合在一起来实现偏转能力。另外，应理解的是，如果从储槽42、142和242的槽壁突出的突起50、150、250可弯曲、可压缩或被布置成以弹性方式偏转，则能获得类似的结果。

应理解的是，可在所附权利要求书的本发明的范围内构想出上述实施例的各种变型。

因此，旋转限制装置40的设计不限于可旋转固定储槽42中的旋转搅拌器44的旋转限制装置。旋转限制装置40例如还可具有旋转储槽42，该旋转储槽连接至破碎头，并围绕连接至中心轴18或框架12的固定搅拌器44旋转，或者可具有其它任何适用的设计。搅拌器44与储槽42的相对移动不限于旋转运动；线性和其它搅拌运动或者搅拌运动的组合也是可能的，而且它们落入所附权利要求的范围内。

另外，转矩限制器49可是各种型式的；例如可以是机械或液压滑动离合器，或者是牺牲部件，其尺寸被确定为在超载条件下断裂，以避免伤害搅拌器。

优选地，储槽42中的液体为某种油，例如润滑油或液压油，但也可以是其它任何种类的液体，例如水。

搅拌器叶片可具有除附图所示搅拌器叶片48、148、248以外的其它形状。例如，每个搅拌器叶片可具有S或螺旋形状。

在上述实施例中，旋转限制装置被示出为布置在不具有顶盖轴承的一类回转破碎机上。当然，可将旋转限制装置安装在具有顶盖轴承的回转破碎机以及其它类型的回转破碎机上。

通过引用将本申请要求优先权的瑞典专利申请No.0802618-9的公开内容并入本文。

Claims (11)

1.一种回转破碎机，包括：破碎头(22)，第一破碎壳体(30)被安装在所述破碎头上；框架(12)，第二破碎壳体(32)被安装在所述框架上，所述第二破碎壳体(32)与所述第一破碎壳体(30)一起限定出破碎间隙(34)；以及驱动装置(24)，所述驱动装置被布置成通过旋转偏心装置(20)使得所述破碎头(22)进行回转运动，以破碎被引入所述破碎间隙(34)的材料，

其特征在于

所述破碎头(22)通过旋转限制装置(40)而连接至所述框架(12)，所述旋转限制装置包括被布置成在储槽(42；142；242)内旋转的搅拌器(44；144；244)，所述储槽(42；142；242)适于容纳用于制动所述搅拌器(44、144；244)的旋转的液体。

2.根据权利要求1所述的破碎机，其中，所述偏心装置(20)被布置成围绕中心轴(18)旋转，且所述旋转限制装置(40)位于所述中心轴(18)内。

3.根据前述权利要求中任一项所述的破碎机，其中，所述储槽(42；142；242)具有圆柱形壁，该圆柱形壁设置有朝向所述搅拌器(44；144；244)延伸的至少一个突起(50；150；250)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的破碎机，其中，所述搅拌器(44；144；244)包括搅拌器轴(47；147；247)，所述搅拌器轴设置有至少一个突出构件(48；148；248)，所述至少一个突出构件在所述搅拌器(44；144；244)的旋转期间由被容纳在所述储槽(42；142；242)内的液体制动。

5.根据权利要求4所述的破碎机，其中，所述搅拌器(44)的所述至少一个突出构件(48)是基本上板状的，并且在与所述搅拌器轴(47)的延伸长度基本上平行的平面内从所述搅拌器轴(47)延伸出来。

6.根据权利要求4所述的破碎机，其中，在与所述搅拌器轴(147)垂直的平面上看，所述搅拌器(144)的所述至少一个突出构件(148)具有拱形横截面。

7.根据前述权利要求4至6中任一项所述的破碎机，其中，所述搅拌器(244)的所述至少一个突出构件(248)的与所述搅拌器轴(247)径向上离开最远的部分(251)能够偏转。

8.根据前述权利要求中任一项所述的破碎机，其中，所述搅拌器(44；144；244)通过设置有至少一个万向节(53)的万向节轴(46)而连接至所述破碎头(22)。

9.根据权利要求8所述的破碎机，其中，所述万向节轴(46)被分成上轴部分和下轴部分，并且所述轴部分被旋转地锁定在一起且能够在轴向上彼此相对位移。

10.根据前述权利要求中任一项所述的破碎机，其中，在运转期间，所述旋转限制装置(40)适于在所述破碎头(22)即将开始旋转时，即，在所述破碎头(22)相对于所述框架(12)具有0转每秒的转速时，产生至少300Nm的制动转矩。

11.根据前述权利要求中任一项所述的破碎机，其中，所述破碎头(22)通过转矩限制器(49)而连接至所述旋转限制装置(40)。

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