CN103307087A - 一种排孔式自平衡偏心轴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种排孔式自平衡偏心轴，在现有技术偏心轴中的连接档与偏心轴承档同一偏心侧减除部分质量，即钻削去一排孔的体积，使连接档的质心往偏心轴承档相对于旋转中心线之对侧偏移，达到连接档产生的偏心惯性力矩与偏心轴承档产生的偏心惯性力矩相等，但方向相反，实现了偏心轴的自转偏心惯性力矩的自我平衡。将现有技术偏心轴的自转偏心惯性力矩由原借助外部的飞轮平衡设计改为由偏心轴内部的自身平衡设计。由此，外部飞轮上的偏心平衡块也就可免除了。本发明提供了一种平衡精度高、易检测控制、结构简化、降低设备制造成本及节约运行成本的排孔式自平衡偏心轴。

Description

一种排孔式自平衡偏心轴
技术领域
本发明涉及破碎机技术领域，更具体地说是一种排孔式自平衡偏心轴。
背景技术
颚式破碎机，俗称颚破，是历史最悠久、使用最广泛的破碎设备之一。偏心轴是颚破设备中最核心的部件，颚破破碎副中的颚板在破碎物料时一紧一松的破碎运动就来自于偏心轴的偏心设计。
现有技术偏心轴有两个中心线(参见图1)：①旋转中心线，即同心轴承档、锁紧档和基准档的轴心所在的中心线；②偏心中心线，即偏心轴承档和连接档的轴心所在的中心线。偏心轴的作功机理是：当电机经三角带与基准档上的飞轮相连后带动偏心轴以旋转中心线为轴心作旋转时，偏心轴承档则带动套于其上的动颚作一紧一松运动进行破碎作功。
偏心轴的偏心设计在满足颚破破碎作功的同时，也带来“自转偏心惯性力矩”，产生偏心振动，偏心振动对机械的正常运行危害极大，对破碎机极为不利。为了克服上述缺陷，现有技术颚破通过增设一对飞轮(其中一只设置有三角皮带槽，兼有动力传动功能，又称槽轮)，并在飞轮上设置一平衡块来平衡偏心轴的偏心惯性力矩(飞轮上的平衡块所在方位与偏心轴上的偏心相反，且偏心力矩相等)。
上述现有技术解决偏心振动的方法存在以下不足：①需增加一对笨重的飞轮及在飞轮上添置偏心平衡块，使颚破机构复杂化，增加了制造成本和运行耗功；②在颚破设备制造中，很难检测其惯性力矩平衡的精确程度(偏心块重量不足或超过以及偏心方位有误差都会产生偏心振动)，故一般颚破产品出厂时均不作平衡性检测。为此，现有技术颚破在使用中，偏心振动会使相关零部件产生疲劳损伤，降低其使用寿命，其中连接破碎机与台架的螺丝容易断裂，更换频繁；偏心惯性力矩则增加耗功并因振动而产生噪音。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种平衡精度高、易检测、易控制、结构简化、降低设备制造和运行成本的排孔式自平衡偏心轴。
为了达到以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种排孔式自平衡偏心轴，由从里到外依次对称连接在连接档两侧的偏心轴承档、同心轴承档、锁紧档和基准档共同组成，所述同心轴承档、锁紧档和基准档的轴心线位于整轴的旋转中心线上，所述偏心轴承档的轴心线位于整轴的偏心中心线上；其特征在于，所述的连接档上相对位于偏心轴承档偏心侧设置有一列排孔，且所述排孔的中心线均位于偏心轴承档的偏心中心线和同心轴承档的旋转中心线二者所在的平面上；所述连接档的偏心力矩与所述偏心轴承档的偏心力矩相等。
现有技术偏心轴有两个中心线，即旋转中心线和偏心中心线，处于偏心轴中间位置并与两边的偏心轴承档相接的连接档，仅起连接作用，或许是出于加工方便和习惯，其质心点设置于偏心轴承档的偏心侧。连接档和偏心轴承档都产生偏心惯性力矩，并共同由外部设置的飞轮偏心平衡块来平衡。
本发明的技术方案是在现有技术偏心轴中的连接档与偏心轴承档同一偏心侧销除部分质量(即钻削去一列排孔的体积)，使连接档的质心往偏心轴承档相对于旋转中心线之对侧偏移。其偏心距值的确定应满足偏心惯性力矩平衡要求。偏心惯性力矩平衡公式：G1*m1＝G2*m2(其中G1为两边两个偏心轴承档重量之和，m1为偏心中心距，G2为连接档重量，m2为连接档偏心中心距)。
这样，连接档产生的偏心惯性力矩就与偏心轴承档产生的偏心惯性力矩相等，但方向相反，实现了偏心轴的自转偏心惯性力矩的自我平衡，飞轮上的偏心平衡块则可取消。
本发明的结构特征是：①内部特征：在连接档上靠偏心轴承档偏心中心线一侧设置有匹配平衡的排孔，是本发明的显著结构特征；②外部特征：本发明的另一个显著的特征是飞轮上的偏心平衡块则可取消。
本发明的核心技术是：将偏心轴中的连接档靠偏心轴承档偏心中心线一侧，通过金加工钻销一列排孔的质量，在不改变连接档几何形状和几何中心线位置的条件下，使连接档的质心点向偏心中心线反向移动，利用反向偏心惯性力矩平衡原理，实现偏心轴自我平衡。
有益效果：(1)简化结构。免去飞轮平衡块，降低设备制造成本，进而节约运行成本；
(2)省功。如果偏心轴的偏心设计产生了偏心轴承档的偏心惯性力矩而耗功是必要成本的话，那么由连接档所产生的偏心惯性力矩而耗功则是一种浪费；再在飞轮上增设偏心平衡块来与之平衡，又增加了一个新的耗功因素。本发明实现了偏心轴自我平衡，免去了飞轮平衡块，消除了双重耗功因素，提高了破碎机的工作效率。
(3)提高破碎机的振动平衡精度。现有技术偏心轴采用增设一对飞轮通过外部平衡的方法，在制造和装配过程中很难实现偏心惯性力矩的精确平衡，也很难通过整机设备的检测并实施微调，所以现有技术破碎机因偏心轴偏心设计和制造带来的偏心振动弊病并不能完全消除，有些产品甚至严重存在。
自平衡偏心轴通过对偏心轴自身的精确设计和精确加工制造，只需对偏心轴本身独自检测即可，无须对破碎机作整机检测，且微调也方便。
(4)如果采用将连接档几何中心(轴心)移向偏心中心线对侧的方法，就会增大偏心轴的旋转半径，即加大偏心轴毛坯的直径，从而增加材料成本和加工成本。本发明是在不移动连接档几何中心位置的前提下，通过削除一块连接档的质量(即钻削去一排孔的体积)来实现连接档的质心偏移的，既没有增加偏心轴的旋转半径，又不增加材料成本
同理，也就是说本发明可以用现有技术的偏心轴毛坯或成品来实现本发明技术方案。既可以制造新产品，又可以改造老产品。
作为优选，所述排孔内设有微调螺孔，且其内均能够设置以螺纹配合的微调螺栓。
在偏心轴加工制造过程中，旋转中心线和偏心中心线的平行度、偏心度及偏心轴各档的加工尺寸，或多或少会存在一些误差，这些误差会影响偏心惯性力矩的平衡精度。因此本发明设计了如上微调机构，微调孔和微调螺栓起到平衡调整力矩的作用，通过微调孔中增加或者减少微调螺丝使整个连接档的质心点前后调节到最佳位置。
作为优选，所述连接档上设置有沿径向贯穿其中心的微调螺孔，所述微调螺孔的微调螺孔方向与所述排孔的深度方向相垂直，所述微调螺孔内设置有与其以螺纹配合的一对力矩微调螺丝。
前述所做的大多都是在偏心轴的偏心方向调节，在实际调节当中，偏心轴的左右侧容易发生偏心，设置如上微调机构能够有效地调整偏心轴左右侧的平衡，使得偏心轴平衡精度更高。
附图说明
图1为现有技术的一种结构示意图；
图2为本发明的一种结构示意图；
图3为本发明的另一种结构示意图；
图4为图3中俯视图。
图中：1-基准档，2-锁紧档，3-同心轴承档，4-偏心轴承档，5-连接档，6-排孔，7-微调螺栓，8-微调螺孔，9-调节螺丝，10-止位螺丝。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：如图2所示，一种排孔式自平衡偏心轴，由从里到外依次对称连接在连接档5两侧的偏心轴承档4、同心轴承档3、锁紧档2和基准档1共同组成，两侧的同心轴承档3、锁紧档2和基准档1的轴心位于整轴的旋转中心线O1-O1上，两侧的偏心轴承档4轴心位于整轴的偏心中心线O2-O2上；连接档5上相对位于偏心轴承档4偏心侧钻削设置有一列排孔6，且排孔6的中心线均位于偏心轴承档4的偏心中心线和同心轴承档3的旋转中心线二者所在的平面上；使连接档5的质心点N位于偏心轴承档4的偏心对侧，达到连接档5的偏心力矩与偏心轴承档4的偏心力矩相等，但方向相反。
实施例2：如图3所示，排孔6内设有微调螺孔8，且其内均能够设置以螺纹配合的微调螺栓7。其余同实施例1。
实施例3：如图4所示，连接档5上设置有沿径向贯穿其中心的微调螺孔8，微调螺孔8的微调螺孔方向与排孔6的深度方向相垂直，微调螺孔8内设置有与其以螺纹配合的一对力矩微调螺丝。该对力矩微调螺丝包括两个相互配合的一前一后靠接在一起的调节螺丝9和止位螺丝10。
其余同实施例2。
实用：将偏心轴的连接档由原与偏心轴承档同向设置(或与旋转中心线重合设置)改为与之反向设置，利用反向偏心惯性力矩平衡原理，实现偏心轴自我平衡，是本发明的核心技术。
在上述调节过程中，使连接档的质心点N位于偏心轴承档的偏心对侧，即连接档的轴心线位于偏心轴承档相对于旋转中心线O1-O1的的偏心对侧，从而获得连接档的偏心力矩与偏心轴承档的偏心力矩相等，但方向相反。

Claims (3)

1.一种排孔式自平衡偏心轴，由从里到外依次对称连接在连接档两侧的偏心轴承档、同心轴承档、锁紧档和基准档共同组成，所述同心轴承档、锁紧档和基准档的轴心线位于整轴的旋转中心线上，所述偏心轴承档的轴心线位于整轴的偏心中心线上；其特征在于，所述的连接档上相对位于偏心轴承档偏心侧设置有一列排孔，且所述排孔的中心线均位于偏心轴承档的偏心中心线和同心轴承档的旋转中心线二者所在的平面上；所述连接档的偏心力矩与所述偏心轴承档的偏心力矩相等。
2.根据权利要求1所述的排孔式自平衡偏心轴，其特征在于，所述排孔内设有微调螺孔，且其内均能够设置以螺纹配合的微调螺栓。
3.根据权利要求1或2所述的排孔式自平衡偏心轴，其特征在于，连接档上设置有沿径向贯穿其中心的微调螺孔，所述微调螺孔的微调螺孔方向与所述排孔的深度方向相垂直，所述微调螺孔内设置有与其以螺纹配合的一对力矩微调螺丝。
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