CN103041890B - 一种具选择性破碎功能的颚式破碎机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具选择性破碎功能的颚式破碎机，包括机架、传动装置、双曲柄摇杆机构和破碎副，破碎副包括设置在机架上的固定颚板和设置在前动颚上的活动颚板，固定颚板和活动颚板平行对峙形成平行腔结构的破碎腔。本发明的核心思想：利用双曲柄摇杆机构和平行腔结构，前曲柄摇杆机构用于激振抖动物料，使其转向调节，从而可以实现很好的选择性破碎机理，后曲柄摇杆机构主要用于层压破碎。

Description

一种具选择性破碎功能的颚式破碎机

技术领域

本发明涉及颚式破碎机技术领域，更具体地说是一种具选择性破碎功能的颚式破碎机。

背景技术

颚式破碎机，俗称颚破，由动颚和静颚两块颚板组成破碎副，模拟动物的两颚运动来完成物料破碎作业的破碎机。因其结构简单、制造成本低、使用和维护方便，是起源较早、应用较广泛的破碎设备之一。

然现有技术的颚破存在不足之处：由于受机构的限制，缺少有利的选择性破碎的破碎机理。

所谓选择性破碎就是：物料内部组织结构并不都是均匀厚实的，或多或少存在细微裂缝，如果能够选择从这些薄弱环节的断面处着手进行破碎，所需的破碎力最小，反之就需要更大的破碎力才能将其破碎。选择性破碎是很好的破碎机理，是破碎机发展中所追求的方向。

发明内容

本发明的目的在于突破了现有技术颚式破碎机先天不具备“选择性破碎”这一破碎机理的局限，提供了一种具选择性破碎功能的颚式破碎机。

为了达到以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种具选择性破碎功能的颚式破碎机，包括机架、传动装置、双曲柄摇杆机构和破碎副，其特征在于，所述的双曲柄摇杆机构包括前曲柄摇杆机构和后曲柄摇杆机构；前曲柄摇杆机构包括前动颚、前肘板和前偏心驱动轴；后曲柄摇杆机构包括后动颚、后肘板和后偏心驱动轴；

所述的传动装置包括设置在机架下部的前传动齿轮、后传动齿轮和传动轮，前传动齿轮与后传动齿轮相啮合并连接到传动轮上；

前、后动颚的下部分别枢接在前、后偏心驱动轴上，前、后偏心驱动轴分别与前、后传动轮相连接；

前肘板一端枢接在前动颚后侧上方，另一端枢接在后动颚前侧上方，后肘板一端枢接在后动颚后侧上方，另一端枢接在机架上；

破碎副包括设置在机架上的固定颚板和设置在前动颚上的活动颚板，固定颚板和活动颚板平行对峙形成平行腔体结构的破碎腔。

本发明的主要结构特征是：①倒置式双轴双曲柄摇杆机构；②平行设置的破碎副。

以上结构特征带来的功能特征是：

(1)平行腔型破碎副的功能是每次出料的粒度集中度高。设置平行腔(紧边时是平行状态，但松边时是一个“V”型)，在松边状态即进料时呈上大下小，在不断挤压和颤动中，在重力作用下往下夯实，到紧边状态时是一个严实的平行矩形体积，使物料破碎得很细且很均匀(而正置式双曲柄摇杆结构是倒“V”形腔型的破碎运动特征，不利于层压的形成)。

(2)倒置式双轴双曲柄摇杆结构相对正置式来说有以下优点：①颚式破碎机进料从上而下物料由大到小，对它的水平冲程(破碎冲程)，要求上大下小。但正置式的特征是水平冲程上小而下大，正好相反，倒置式才满足了这一点。②倒置式的前、后曲柄轴都在机架下部，即重心低，有利于设备运行的稳定。

选择性破碎的机理是这样的：物料的内部组织结构并不都是均匀和无暇的，或多或少地存在细微裂缝或缺陷，或密疏不匀等现状。如果能够选择从这些薄弱环节之处使力破碎，所需的破碎作功就最省，且破碎后的物料强度最高(颗粒的内部组织中的缺陷减少了一部分)。反之就需要大的破碎力才能将其破碎，且破碎后的物料保留了原来的缺陷(甚至增加了缺陷)，强度不佳。

要实现“选择性破碎”，要满足二个条件：①是物料处于不断加压的过程，②是物料的破碎力点不断地改变，即物料要不断地翻动着。

本发明的设计满足了以上条件：首先，双曲柄摇杆机的“增力效应功能”，提供了超强的推力(破碎力)，又在“大冲程，小紧边”设计下产生层压效应，再加上前动颚的上、下不断颤动——使物料不断处于翻滚状态，即物料的破碎着力点在不断地变化，从而实现选择性破碎。

以平行腔为条件，经过前动颚的垂直颤动运动和后动颚的水平“大冲程，小紧边”的增力层压运动，来实现颚破的“选择性破碎”是本发明的核心技术。

在现有技术下，颚破是干“粗活”的，又是典型的单颗粒破碎的机型，让颚破实现“选择性破碎”是一项重大的革命性突破。即为颚破打细料(甚至制砂)也成为可能。

作为优选，所述前动颚垂直于地面布置。

垂直设置动颚的功能是使前动颚不产生水平方向破碎力，只产生垂直方向的颤动。

作为优选，传动装置包括设置在机架下部直径一小一大的前传动轮和后传动轮。

前、后传动轮不等速的功能是让前动颚的上、下颤动频率更高，然后靠后动颚推力进行增力破碎。前动颚的“上、下颤动”运动再加上后动颚的“大冲程，小紧边”运动合成共同完成“选择性破碎”。

作为优选，固定颚板和活动颚板均为横向截面呈波浪形的结构，固定颚板和活动颚板的凸峰与凹谷交错深入且对峙形成横向截面也呈波浪形的破碎腔。

横波浪形腔形带来的主要功能特征是增力效应。即在两块颚板之间给一个法向力，则在波浪形的法向产生一个放大了的破碎力。力学分析如下，参见附图4：由于细碎机的动颚的结构在纵向上是可运动的，所以在驱动轴驱动下产生推力F1，但动颚在横向上是刚性的，不能运动的，故在横向上会产生一个反向推力F3，F1与F3合成F2，F2矢量方向是物料的法向方向，也即对物料的破碎力。很明显F2要大于F1，所以给活动颚板一个大力，在物料上能够得到一个放大了得破碎粒，这一增力效应对破碎是非常有益的。

总之，本发明用横波浪型腔形设计取代现有技术的直条型腔形设计，不但改变了物料的受力条件，产生了增力效应；而且波浪形腔相对于现有技术下的直条型腔(在同样破碎机宽度和破碎腔宽度下)，其腔料带更长，常量、产量更高，十分有利。

作为优选，固定颚板和活动颚板的长度均为动颚侧长的四分之一到五分之三。

常规的颚板的颚板长度基本与动颚侧长相差无几，而本发明将颚板设置为短颚板。短颚板的功能是设计成物料从进破碎腔到出腔，一个破碎冲程中对物料只破碎一次。它突破了现有技术“物料进破碎腔经多次冲程破碎”的常规思路。

短颚板是一个新理念，新突破。现有技术物料进腔出腔要经过多次冲程的破碎。本发明设计成物料在一个冲程内完成一次破碎就排出。把破碎作功设计成一个冲程内完成是让破碎力集中式破碎(有典故十根筷子一起折，不易折断，分十次很容易折断是一常识)。在大冲程下，物料在一个冲程中作多次连续破碎。

短颚板就是设计成物料在每次冲程完毕后即排出。由于物料是自由落体，颚板长度与颚破转速有关。转速快，颚板就短；转速慢，颚板就长。

作为优选，固定颚板的一侧设置有调节固定颚板相对于活动颚板位置的调节垫板。

在破碎过程中，颚板会被磨损，所以设置调节垫板，可以保持腔形不变，能够更好的保持高效率破碎。

作为优选，活动颚板和固定颚板沿凸峰面上均设置竖向条形齿。

带条形齿的颚板，有以下两个好处：一是带条形齿的颚板与物料接触面小，破碎压强大；二是利用条形齿来实现“劈碎、折碎、挤碎”等多种破碎做功方式(齿峰对物料挤压时：物料将沿尖部压力作用而被劈裂称为劈碎；物料受弯曲应力作用而被折裂称为折碎；物料因面部压应力作用而被挤裂称为挤碎)，以提高破碎效率。

作为上述方案的替换方案，活动颚板和固定颚板的凹谷处均设置有竖向列孔。

网状结构布置的列孔的功能是：

(1)实现剪切破碎能力，剪切破碎功能：物料处于两边交错部位，受到刀片状金属表面正面挤压，犹如剪刀剪切，物料在受力处产生的剪切应力强度到达极限时，物料边缘部分被剪切而破碎。由于通常物料的抗剪切应力强度比抗压应力强度要低得多，所以处于剪切机理下的破碎要比处于压碎破碎更有效果。

(2)其中小于列孔直径的规格尺寸物料能够提前退出破碎，使得破碎不会过度。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明破碎副颚板的一种结构示意图；

图3为本发明破碎副颚板的另一种结构示意图；

图4为本发明横波浪形破碎腔的增力力学分析图。

图中：1-前传动齿轮，2-前动颚，3-前偏心驱动轴，4-后传动齿轮，5-后偏心驱动轴，6-后动颚，7-机架，8-前肘板，9-后肘板，10-活动颚板，11-固定颚板，12-条形齿，13-列孔，14-调节垫片，15-传动轮。

具体实施方式

下面结合具体的实施例和附图对本发明作进一步的说明。

实施例1：如图1和图2所示，一种具选择性破碎功能的颚式破碎机，由机架7、前动颚2、前肘板8、前偏心驱动轴3、后动颚6、后肘板9、后偏心驱动轴5、前传动轮1、后传动轮4、传动轮15、活动颚板10和固定颚板11组成。

直径一小一大的前传动轮1和后传动轮4设置在机架7的下部，前传动齿轮1与后传动齿轮4相啮合并连接到传动轮15上。前动颚2和后动颚6的下部分别枢接在前偏心驱动轴3和后偏心驱动轴5上，前偏心驱动轴3和后偏心驱动轴5分别与前传动轮1和后传动轮4相连接。

前动颚2垂直于地面布置，前肘板8一端枢接在前动颚2后侧上方，另一端枢接在后动颚6前侧上方，后肘板9一端枢接在后动颚6后侧上方，另一端枢接在机架7上。

固定颚板11设置在机架7上，活动颚板10设置在前动颚2上，固定颚板11和活动颚板10均为具呈波浪形的结构，固定颚板11和活动颚板10的凸峰与凹谷交错深入且平行对峙形成横向截面呈波浪形、竖向截面呈平行腔体结构的破碎腔。

固定颚板11和活动颚板10的长度均为前动颚2侧长的四分之一，活动颚板10的凸峰面以及固定颚板11沿凸峰面上均设置有条形齿12。

固定颚板11的一侧设置有调节固定颚板11相对于活动颚板10位置的调节垫板14。

实施例2：如图3所示，固定颚板11和活动颚板10的长度均为前动颚2侧长的五分之三，活动颚板10的凸峰面以及固定颚板11的凹谷处均设置有列孔13。

以上所述之实施例仅为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种具选择性破碎功能的颚式破碎机，包括机架、传动装置、双曲柄摇杆机构和破碎副，其特征在于，所述的双曲柄摇杆机构包括前曲柄摇杆机构和后曲柄摇杆机构；前曲柄摇杆机构包括前动颚、前肘板和前偏心驱动轴；后曲柄摇杆机构包括后动颚、后肘板和后偏心驱动轴；

所述的传动装置包括设置在机架下部的前传动齿轮、后传动齿轮和传动轮，前传动齿轮与后传动齿轮相啮合并连接到传动轮上；

所述前动颚垂直于地面布置，前、后动颚的下部分别枢接在前、后偏心驱动轴上，前、后偏心驱动轴分别与前、后传动齿轮相连接；

前肘板一端枢接在前动颚后侧上方，另一端枢接在后动颚前侧上方，后肘板一端枢接在后动颚后侧上方，另一端枢接在机架上；

破碎副包括设置在机架上的固定颚板和设置在前动颚上的活动颚板，固定颚板和活动颚板平行对峙形成平行腔体结构的破碎腔，固定颚板和活动颚板均为横向截面呈波浪形的结构，固定颚板和活动颚板的凸峰与凹谷交错深入且对峙形成横向截面也呈波浪形的破碎腔。

2.根据权利要求1所述的具选择性破碎功能的颚式破碎机，其特征在于，传动装置包括设置在机架下部直径一小一大的前传动齿轮和后传动齿轮。

3.根据权利要求1所述的具选择性破碎功能的颚式破碎机，其特征在于，固定颚板和活动颚板的长度均为动颚侧长的四分之一到五分之三。

4.根据权利要求3所述的具选择性破碎功能的颚式破碎机，其特征在于，固定颚板的一侧设置有调节固定颚板相对于活动颚板位置的调节垫板。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的具选择性破碎功能的颚式破碎机，其特征在于，活动颚板和固定颚板沿凸峰面上均设置由竖向条形齿。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的具选择性破碎功能的颚式破碎机，其特征在于，活动颚板和固定颚板的凹谷处均设置有竖向列孔。