CN103721820A - 一种全程式单机破碎生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全程式单机破碎生产线，包括机架、基座、振动厢体和台架，机架上设置有曲柄摇杆装置；曲柄摇杆装置上设置有形成侧部破碎腔的一组破碎副，曲柄摇杆机构上还设置有形成底部破碎腔的另一组破碎副；机架、基座和振动厢体自上而下结合成一体；基座通过一弹性支撑机构设置在一台架上；振动厢体内设置有若干层筛网。本发明将破碎设备中的“偏心轴”和喂料机、振动筛设备中的“激振轴”“共轴”设计成“全程式单机破碎生产线”，利用同一“偏心轴”的“功“和“弊”，由单机完成喂料、破碎、筛分的全程作业。它完全免除喂料、输送、筛分的巨大能耗，利用破碎机破碎运动所产生的振动“弊端”来完成生产线的全部作业，变“弊”为“利”。

Description

一种全程式单机破碎生产线

技术领域

本发明涉及破碎生产设备技术领域，更具体地说是一种全程式单机破碎生产线。

背景技术

破碎作业是矿山机械领域中最基本、最普通的作业。建筑行业基本的建筑原料碎石和细沙均须通过破碎制成，有色金属矿的开采须经破碎后再进入研磨及洗选，水泥行业的水泥产品也离不开破碎工序。

目前，由于原料开采中的炸药和人工成本越来越高，为降低开采成本，原料的尺寸越来越大，然而所需的成品料尺寸却越来越小，因此原料与成品料之间的破碎比越来越大，破碎任务不再是单机所能完成，而是需要一条“破碎生产线”来完成。

现有技术的破碎生产线有两种，一是“多机展开式破碎生产线”(如图1、图2和图3所示)；二是集中式破碎生产线。

图1所示即现有技术中典型的三级破碎生产线(展开式)示意图，共由八台独立的设备组成。

原料经喂料机111匀速喂入第一级破碎机222进行粗段破碎，出料后经输送机333送入第二级破碎机444进行细段破碎，细破后经输送机555送入振动筛666筛分，筛上物(大料)经输送机777送入第三级破碎机888均整破碎。

上述破碎生产线存在以下诸多问题：

(1)每一段破碎作业之间都必须用输送机完成物流运输，这就增加了输送设备的投入成本和运行功耗。

(2)占地面积大，由于输送机有一个输送上限角度(一般为＜18°，角度过大会落料)，而破碎机设备及机座又有一定的高度，所以每条输送机长度均达20-35m。整个破碎生产线占地面积就很庞大。

(3)设备拉开距离安装运行，不便于统一使用管理。

为了解决上述破碎生产线占地大、使用管理不方便的问题，人们也有设计成“多机集中式破碎生产线”，也称“移动破碎站”(参考专利ZL200720072195.6)，就是将设备集中在一起(一般集中于一辆或几辆大车上，可移动)。

由于“多机集中式破碎生产线”需要解决设置于同一车辆上各设备之间近距离物流问题的技术难度很高，故结构非常复杂，造价也很高，经济性差，到目前为止除重点工程使用外，未能普及应用。

为克服以上不足，本申请人此前申报了发明专利“单机破碎生产线”(申请号为ZL201110092031.0，参见图4)。该发明独辟蹊径，用“功能内生”替代“独立设备”，即一台设备替代上述八台设备，这是一项大跨度的技术进步！

但是，美中不足的是该“单机破碎生产线”所含的功能(设备)有“始”而无“终”。所谓有始，是因为它有喂料功能，喂料作业是破碎生产线的源头，是起始；所谓无终，是因为它没有筛分功能，筛分功能是破碎生产线的断后，是结尾。

发明内容

本发明目的在于克服上述“单机破碎生产线”功能有“始”无“终”的缺陷，提供一种功能完善的“全程式单机破碎生产线”。

为了达到以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种全程式单机破碎生产线，包括机架和传动装置，所述机架上设置有曲柄摇杆装置，曲柄摇杆装置与传动装置相连接；所述曲柄摇杆装置上设置有形成侧部破碎腔的一组破碎副，曲柄摇杆机构上还设置有形成底部破碎腔的另一组破碎副，侧部破碎腔和底部破碎腔相导通；其特征在于：还包括基座、振动厢体和台架，

所述机架、基座和振动厢体自上而下结合成一体；基座通过一弹性支撑机构设置在一台架上；

振动厢体的进口与上述破碎腔出口相适应，振动厢体内设置有若干层筛网。

作为优选，所述基座上侧还设置有一喂料厢体，所述喂料厢体出口与上述破碎腔进口相适应。

作为优选，所述弹性支撑机构包括竖向支撑在基座和台架之间的弹簧。

作为优选，所述弹性支撑机构还包括横向限制在基座和台架之间的弹簧。

作为优选，振动厢体内的筛网为1至4层。

作为优选，曲柄摇杆装置为双轴双曲柄摇杆机构，其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；前、后动颚分别枢接在前、后偏心驱动轴上，前、后偏心驱动轴分别与传动装置相连接；前肘板一端枢接在前动颚后侧下方，另一端枢接在后动颚前侧下方，后肘板一端枢接在后动颚后侧下方，另一端枢接在机架上；

传动装置包括前传动齿轮、后传动齿轮和传动轮，前传动齿轮和后传动齿轮相啮合并与传动轮相连接，前偏心驱动轴与前传动齿轮相连接，后偏心驱动轴与后传动齿轮相连接。

作为优选，位于曲柄摇杆装置侧部的破碎腔包括上破碎腔和下破碎腔，上破碎腔角度小于26度，下破碎腔角度为-8～8度；破碎副包括上部动颚板和下部动颚板，定颚板包括上部定颚板和下部定颚板；

位于曲柄摇杆装置底部的破碎腔为设置于后动颚底部的单底部腔，破碎副包括动锤板和定锤板；

侧部破碎腔出口与底部破碎腔进口导通相连，侧部破碎腔出口与底部破碎腔进口两者连通区处设置有筛条；

动锤板和定锤板上均设置有呈网状结构布置的网孔。

作为优选，位于曲柄摇杆装置侧部的破碎腔包括上破碎腔和下破碎腔，上破碎腔角度小于26度，下破碎腔角度为-8～8度；破碎副包括上部动颚板和下部动颚板，定颚板包括上部定颚板和下部定颚板；

位于曲柄摇杆装置底部的破碎腔为设置于前动颚底部和后动颚底部的双底部腔，破碎副包括前动锤板、前定锤板，后动锤板和后定锤板；

侧部破碎腔出口与底部破碎腔进口导通相连，侧部破碎腔出口与底部破碎腔进口两者连通区处设置有筛条；

动锤板和定锤板上均设置有呈网状结构布置的网孔。

本发明有三大主要结构特征：

1.机架(破碎机)、振动厢体分别连接在基座的上方和下方；

2.喂料厢体设置在破碎机上方；

3.基座通过弹性支撑机构连接在台架上；

本发明的创新思路是：

(一)总体构思：喂料、破碎和筛分三套设备是破碎生产线中顺接运行的重要设备，其核心部件均含有“偏心之轴”。设想将喂料、破碎和筛分三设备合三为一，共用“偏心之轴”，设计成集喂料、破碎、筛分于一体的“全程式单机破碎生产线”，利用同一“偏心轴”的“功“和“弊”，由单机完成喂料、破碎、筛分的全程作业。

(二)细节构思：分为以下三种情况

(1)现有技术中，颚式破碎机有单偏心轴结构，喂料机和振动筛也有单轴激振器(圆运动轨迹)。本发明可按上所述将其设计成“共单轴”集喂料、破碎、筛分于一体的“全程式单机破碎生产线”；

(2)现有技术中，颚式破碎机已有双偏心轴结构(双曲柄摇杆机构破碎机，本申请人申报的发明，专利申请号为201110092031.0)，喂料机和振动筛也有双轴激振器(直线运动轨迹)。本发明可利用本申请人发明的双曲柄摇杆机构破碎机，按上所述将其设计成“共双轴”集喂料、破碎、筛分于一体的“全程式单机破碎生产线”(将破碎机双偏心轴的相位角调到所需激振方向角位置，在不影响破碎机性能情况下，满足激振器的特征要求)；

(3)现有技术中，振动筛还有三轴激振器(椭圆运动轨迹)，颚破却无三偏心轴结构。但本发明的另一个创新亮点是：将振动筛的双轴设计成偏心结构一大一小，同样是椭圆运动轨迹的“共双轴”集喂料、破碎、筛分于一体的“全程式单机破碎生产线”(将激振器的双轴设计成一大一小也能产生椭圆轨迹激振效果)。

本发明的核心技术：用“单机多功能内生式”破碎生产线设计代替现有技术、常规的“多机组合展开式”或“多机组合集中式”破碎生产线。

其功能内生的技术措施是将破碎设备中的“偏心轴”和喂料机、振动筛设备中的“激振轴”“共轴”设计成“全程式单机破碎生产线”，利用同一“偏心轴”的“功“和“弊”，由单机完成喂料、破碎、筛分的全程作业。

通过设置一基座，把破碎机设置在基座上方。然后：1、把喂料机的核心部件“激振器”撤除，将剩下的“喂料箱体”设置在破碎机上方(喂料厢体出口与破碎机进料口衔接)；2、把振动筛的核心部件“激振器”也撤除，将剩下的“振动箱体”设置在基座下方(振动筛出料口与振动筛上游端衔接)，使喂料厢体、破碎机和振动厢体三位连成一体。

这样，破碎机的“偏心轴”(不论是单轴还是双轴)同时也是喂料机、振动筛的“激振轴”，具有共同完成“喂料”、“破碎”和“筛分”三项作业所需的功能。它有许多技术亮点：

1、亮点之一，将原本处于生产线之首的喂料机和处于生产线之尾的振动筛拉到一起(一上一下的结构形式)，可见本发明结构之紧凑；

2、亮点之二，实现了破碎机的多样化选择(如颚式破、辊式破或反击破等等)，和多功能化发展(如双轴双曲柄摇杆机构颚破，具有两级、三级破碎功能及中途过筛功能等)；

3、亮点之三，由于本发明所有功能均在同一设备中内生，物流一气呵成，顺承完成，免除了所有各功能之间的输送机；

4、亮点之四，大幅度节能，本发明中的喂料和筛分两大功能不自耗功，而是利用破碎机余振“废能”，尤其是颚式破碎机为佳。

本发明最显著的功能特征是“节能”。不是常规意义上的节能，是非常特珠的节能----几乎完全免除了喂料、输送和筛分的能耗，是大幅度的节能！

本发明节能机理分析：

从表面上看，本发明似乎是将喂料、破碎和筛分三功能合并，但从本质上看并非如此。因为：

1.所谓喂料机、破碎机、振动筛合三为一。但喂料机、振动筛撤除了激振器这一核心部件，仅“厢体”不属设备意义上的喂料机和振动筛；

2.所谓破碎功能与喂料、筛分功能合并，其实也不然。本发明的“喂料”、“筛分”不但不耗功，反而在帮助破碎机“消振”。

本发明的技术创新亮点，就在于变“弊”为“利”。破碎机偏心轴的“偏心”运动，在产生破碎“冲程”完成破碎作业的同时，也产生“振动”的弊端，人们千方百计地在克服这一“弊端”。本发明利用这“弊端”来完成喂料、筛分“作功”，变弊为利。

从力学角度分析，其“节能”机理更为清晰。颚式破碎机的振动源有两个，一是因偏心轴引起的偏心旋转惯性力；二是因动颚摇摆引起的摇摆惯性力。

克服偏心旋转惯性力容易，运用偏心平衡即可，现实中通常在飞轮上加平衡块以至平衡。本申请人发明的自平衡偏心轴技术是一种新途径(专利号：申请号为201110092031.0)。

克服摇摆惯性力就难，它应遵循力学的动量守恒定律，平衡公式是m1v1＝m2v2，。式中m1为动颚质量，v1为动颚速度；m2为机架质量，v2为机架速度。上述公式变形后为v2＝m1v1/m2，从该公式可知，要克服振动力(即摇摆力)，就是让机架速度变小。其措施无非是1.让动颚质量变小；2.让动颚速度变小；3.让机架质量变大。

动颚速度小了就意味着破碎作功变小，影响破碎效率；动颚质量变小有局限性，动颚需有足够的强度、刚性和质量，不能太小；只有机架质量变大才是现实有效的途径。

本发明的理论意义在于加大了机架质量。一方面，加大机架质量(即加大m2)能有效地减振消振(即减少v2)。另一方面，动颚呈往复运动，会因振动而产生振动阻尼，也在助减振动。在本发明中，筛分不但不耗功，反而在帮助消振。用作功创“利”的途径消振去“弊”，是破碎技术领域中节能技术之创新。

“全程式单机破碎生产线”设计，是破碎生产线技术领域中技术进步的新探索！因其节能效果显著，所以，也是一项重大的节能技术创新！

除了以上显著功能以外，本发明还有以下有益效果：

1.简化了设备数量，降低了制造成本(撤除喂料机和振动筛激振器及其动力配套后，喂料机和振动筛的重量约减轻30～40％，造价约降低50～60％)。

2.节省设备自耗功。喂料机和振动筛设置激振器装置致结构庞大(用材大)、自身架重，自耗功约占20％，撤除激振器后，除可省功20％外，还省略了两条输送设备的投入成本和运行功耗。

3.简化破碎生产线流程，便于安装、维护和保养。喂料机和振动筛的故障约90％发生在激振器总成，撤除了激振器后(剩下的主要是厢体)，除更换磨损件外，几乎不存在机械故障。

4.对老产品改造方便。

5.占地面积小。

6.功能集中，单机运行，方便使用和管理。

附图说明

图1为现有技术破碎生产线的一种结构示意图；

图2为现有技术破碎生产线的另一种结构示意图；

图3为现有技术破碎生产线的还一种结构示意图；

图4为本申请在前已申报单机破碎生产线结构示意图；

图5为本发明的一种结构示意图；

图6为本发明的另一种结构示意图；

图7为本发明弹性支撑机构的一种结构示意图；

图8为本发明弹性支撑机构的另一种结构示意图；

图9为本发明振动厢体的结构示意图。

图中：1-机架，2-基座，3-台架，4-振动厢体，5-筛网，6-弹簧，7-喂料厢体，8-支撑杆，9-前动颚，10-前肘板，11-前偏心驱动轴，12-后动颚，13-后肘板，14-后偏心驱动轴，15-前传动齿轮，16-后传动齿轮，17-传动轮，18-上部动颚板，19-下部动颚板，20-上部定颚板，21-下部定颚板，22-前动锤板，23-前定锤板，24-后动锤板，25-后定锤板，26-网孔，27-筛条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：如图5所示，一种全程式单机破碎生产线，包括喂料厢体14、机架1、基座2、振动厢体4、台架3和传动装置，喂料厢体14、机架1、基座2和振动厢体4自上而下结合成一体。

机架1上设置有前传动齿轮15、后传动齿轮16、传动轮17、前动颚9、前肘板10、前偏心驱动轴11、后动颚12、后肘板13和后偏心驱动轴14。前传动齿轮15和后传动齿轮16相啮合并与传动轮17相连接，前偏心驱动轴11与前传动齿轮15相连接，后偏心驱动轴14与后传动齿轮16相连接。前动颚9枢接在前偏心驱动轴11上，后动颚12枢接在后偏心驱动轴14上。前肘板10一端枢接在前动颚9后侧下方，另一端枢接在后动颚12前侧下方，后肘板13一端枢接在后动颚12后侧下方，另一端枢接在机架1上。

前动颚9侧部设置有上部动颚板18和下部动颚板19，机架1上设置有对应的上部定颚板20和下部定颚板21；上部动颚板18和上部定颚板20对峙形成上破碎腔，上破碎腔角度为23度。下部动颚板19和下部定颚板21对峙形成下破碎腔，下破碎腔角度为5度。

后动颚12底部设置有后动锤板21，机架1上设置有对应的后定锤板25，后动锤板21和后定锤板25对峙形成后底部腔，后动锤板21和后定锤板25上均设置有呈网状结构布置的网孔26。

上破碎腔、下破碎腔和后底部腔依次相导通，下破碎腔和后底部腔之间的连通区处底面上设置有筛条27。

如图7所示，基座2通过弹性支撑机构设置在台架3上；弹性支撑机构包括竖向支撑在基座2和台架3之间的弹簧6以及横向限制在基座2和台架3之间的弹簧6。

如图9所示，喂料厢体7通过一支撑杆8架设在基座2上方，喂料厢体7出口与破碎机破碎腔进口相适应。

振动厢体4直接固定在基座2下方，振动厢体4的进口与破碎机破碎腔出口相适应，振动厢体4内设置有3层筛网5。

实施例2：如图8所示，基座2通过弹性支撑机构设置在台架3上；弹性支撑机构包括竖向支撑在基座2和台架3之间的弹簧6。

其余同实施例1。

实施例3：如图6所示，前动颚9侧部设置有上部动颚板18和下部动颚板19，机架1上设置有对应的上部定颚板20和下部定颚板21；上部动颚板18和上部定颚板20对峙形成上破碎腔，上破碎腔角度为18度。下部动颚板19和下部定颚板21对峙形成下破碎腔，下破碎腔角度为3度。

前动颚9底部设置有前动锤板22，机架1上设置有对应的前定锤板23，前动锤板22和前定锤板23对峙形成后底部腔，前动锤板22和前定锤板23上均设置有呈网状结构布置的网孔26。

后动颚12底部设置有后动锤板21，机架1上设置有对应的后定锤板25，后动锤板21和后定锤板25对峙形成后底部腔，后动锤板21和后定锤板25上均设置有呈网状结构布置的网孔26。

上破碎腔、下破碎腔、前底部强和后底部腔依次相导通，下破碎腔和前底部强之间的连通区处底面上设置有筛条27。

以上所述之实施例只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 (8)

1.一种全程式单机破碎生产线，包括机架和传动装置，所述机架上设置有曲柄摇杆装置，曲柄摇杆装置与传动装置相连接；所述曲柄摇杆装置上设置有形成侧部破碎腔的一组破碎副，曲柄摇杆机构上还设置有形成底部破碎腔的另一组破碎副，侧部破碎腔和底部破碎腔相导通；其特征在于：还包括基座、振动厢体和台架，

所述机架、基座和振动厢体自上而下结合成一体；基座通过一弹性支撑机构设置在一台架上；

振动厢体的进口与上述破碎腔出口相适应，振动厢体内设置有若干层筛网。

2.根据权利要求1所述的全程式单机破碎生产线，其特征在于，所述基座上侧还设置有一喂料厢体，所述喂料厢体出口与上述破碎腔进口相适应。

3.根据权利要求1所述的全程式单机破碎生产线，其特征在于，所述弹性支撑机构包括竖向支撑在基座和台架之间的弹簧。

4.根据权利要求3所述的全程式单机破碎生产线，其特征在于，所述弹性支撑机构包括竖向支撑和横向支撑在基座和台架之间的弹簧。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的全程式单机破碎生产线，其特征在于，振动厢体内的筛网为1至4层。

6.根据权利要求1所述的全程式单机破碎生产线，其特征在于，曲柄摇杆装置为双轴双曲柄摇杆机构，其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；前、后动颚分别枢接在前、后偏心驱动轴上，前、后偏心驱动轴分别与传动装置相连接；前肘板一端枢接在前动颚后侧下方，另一端枢接在后动颚前侧下方，后肘板一端枢接在后动颚后侧下方，另一端枢接在机架上；

传动装置包括前传动齿轮、后传动齿轮和传动轮，前传动齿轮和后传动齿轮相啮合并与传动轮相连接，前偏心驱动轴与前传动齿轮相连接，后偏心驱动轴与后传动齿轮相连接。

7.根据权利要求6所述的全程式单机破碎生产线，其特征在于，位于曲柄摇杆装置侧部的破碎腔包括上破碎腔和下破碎腔，上破碎腔角度小于26度，下破碎腔角度为-8～8度；破碎副包括上部动颚板和下部动颚板，定颚板包括上部定颚板和下部定颚板；

位于曲柄摇杆装置底部的破碎腔为设置于后动颚底部的单底部腔，破碎副包括动锤板和定锤板；

侧部破碎腔出口与底部破碎腔进口导通相连，侧部破碎腔出口与底部破碎腔进口两者连通区处设置有筛条；

动锤板和定锤板上均设置有呈网状结构布置的网孔。

8.根据权利要求6所述的全程式单机破碎生产线，其特征在于，位于曲柄摇杆装置侧部的破碎腔包括上破碎腔和下破碎腔，上破碎腔角度小于26度，下破碎腔角度为-8～8度；破碎副包括上部动颚板和下部动颚板，定颚板包括上部定颚板和下部定颚板；

位于曲柄摇杆装置底部的破碎腔为设置于前动颚底部和后动颚底部的双底部腔，破碎副包括前动锤板、前定锤板，后动锤板和后定锤板；

侧部破碎腔出口与底部破碎腔进口导通相连，侧部破碎腔出口与底部破碎腔进口两者连通区处设置有筛条；

动锤板和定锤板上均设置有呈网状结构布置的网孔。

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