CN105214795B - 一种剪切式破碎机及其破碎控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剪切式破碎机及其破碎控制方法；该剪切式破碎机包括液压控制系统、箱体、检测装置、控制器以及平行安装在箱体内且带有刀片的第一刀轴和第二刀轴，液压控制系统包括液压泵和液压马达，液压泵为液压马达提供动力，液压马达用于驱动第一刀轴和第二刀轴转动；检测装置用于检测液压油路的压力；其中，第一刀轴和/或第二刀轴可以正转和反转；控制器与液压泵和检测装置电连接，用于根据检测装置的检测结果控制第一刀轴和/或第二刀轴的转速和/或转向。本发明的剪切式破碎机不但可以提高剪切式破碎机的破碎能力和破碎效率，还可以通过调整第一刀轴和/或第二刀轴的转向来防止物料卡死，减少停机清理时间，提高破碎效率。

Description

一种剪切式破碎机及其破碎控制方法

技术领域

本发明涉及破碎机领域，特别涉及一种剪切式破碎机及其破碎控制方法。

背景技术

目前，剪切式破碎机是固废处理破碎行业的通用设备，主要结构是由两根或多根主轴组成，由电动马达带动主轴，通过主轴上的刀具剪切、挤压、撕裂以达到减小物料尺寸的目的。剪切式破碎机可用于破碎木材、塑料、轮胎、废铁皮以及生活垃圾等各种物料。

由于生活垃圾很少经过分类处理，成分复杂，可能夹杂有少量的高强度物料，如砖头、铁丝等，这就可能出现破碎机无法破碎或者卡死的现象。因此在动力和强度设计时，为了尽可能的减少破碎机出现无法破碎的状况，需以出现频度低且强度较高的物料作为破碎目标进行设计，因此电动马达的额定功率设计较大。目前的剪切式破碎机基本都存在以下不足：

1)需要破碎的物料种类比较多，经常会碰到难破碎的物料，需停机检修，因此破碎效率较低；

2)碰到难破碎物料时，排出难破碎物料困难，工作量大；

3)以双轴均能破碎难破碎物料进行设计，整机功率大，设备配置相应提高，成本增加。

因此，如何提高破碎机的破碎能力和破碎效率是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提出一种剪切式破碎机，以解决破碎机破碎能力不高且破碎效率低的问题。在此基础上，本发明的另一个目的是提出一种剪切式破碎机的破碎控制方法。

一方面，本发明提供了一种剪切式破碎机，包括液压控制系统、箱体、检测装置、控制器以及平行安装在所述箱体内且带有刀片的第一刀轴和第二刀轴，所述液压控制系统包括液压泵和液压马达，所述液压马达为双向马达，所述液压泵为液压马达提供动力，所述液压马达用于驱动所述第一刀轴和第二刀轴转动；所述检测装置用于检测液压油路的压力，或者检测第一刀轴和第二刀轴的扭矩，或者液压马达的输出扭矩；其中，所述第一刀轴和/或第二刀轴可以正转和反转；所述控制器与液压泵和检测装置电连接，用于根据所述检测装置的检测结果控制所述第一刀轴和/或第二刀轴的转速和/或转向。

作为本发明剪切式破碎机的一种改进，所述液压泵包括第一泵和第二泵，所述液压马达包括第一马达和第二马达，所述第一泵用于驱动第一马达，所述第一马达用于驱动第一刀轴转动；所述第二泵用于驱动所述第二马达，所述第二马达用于驱动所述第二刀轴转动。

作为本发明剪切式破碎机的一种改进，所述液压控制系统还包括与所述控制器电连接的控制阀，所述控制阀设置在所述第一泵与第一马达之间以及第二泵与第二马达之间的液压油路上，所述第一泵和第二泵流出的液压油在所述控制阀处换向或合流，由所述控制阀流出的液压油驱动第一马达和/或第二马达。

作为本发明剪切式破碎机的一种改进，所述剪切式破碎机还包括与所述控制器电连接的第一变速箱和第二变速箱，所述第一变速箱连接在所述第一马达与第一刀轴之间，所述第二变速箱连接在所述第二马达与第二刀轴之间。

作为本发明剪切式破碎机的一种改进，所述检测装置为压力传感器或扭矩传感器。

作为本发明剪切式破碎机的一种改进，所述压力传感器连接在所述液压泵 和液压马达之间的油路上，用于检测第一泵与第一马达之间和/或第二泵与第二马达之间的液压油压力大小。

另一方面，本发明还提供了一种利用上述一种剪切式破碎机进行破碎的破碎控制方法，包括以下步骤：

步骤一，检测液压油路中的油压P，或检测第一刀轴和第二刀轴的扭矩，或检测液压马达的输出扭矩；

步骤二，根据所述油压P或扭矩，通过液压控制来调节所述第一刀轴和/或第二刀轴的转向和/或转速。

作为本发明破碎控制方法的一种改进，所述液压控制系统还包括控制阀，所述液压泵包括第一泵和第二泵，所述液压马达包括第一马达和第二马达，所述检测装置为压力传感器，所述第一泵通过控制阀与第一马达相连，第一马达用于驱动第一刀轴转动；所述第二泵通过所述控制阀与第二马达相连，第二马达用于驱动第二刀轴转动；所述压力传感器连接在液压油路上；在上述步骤二中，根据所述油压P的大小，所述控制器通过调节液压泵和/或控制阀的排量大小来调节液压马达的转速；和/或，通过调节控制阀，使得第一泵和第二泵同时驱动第一马达或第二马达转动，或者第一泵和第二泵分别驱动第一马达和第二马达转动；和/或，通过调节控制阀，改变第一马达和/或第二马达的转向。

作为本发明破碎控制方法的一种改进，当所述第一泵与第一马达之间的油压P小于等于第一预设值时，所述第一泵和第二泵分别驱动第一马达和第二马达转动，所述第一刀轴和第二刀轴的转向相反；当所述油压P大于所述第一预设值，且小于第二预设值时，所述第一泵和第二泵共同驱动第一马达转动，所述第一刀轴和第二刀轴的转向不变，或第一刀轴转向不变，第二刀轴停止转动；当所述油压P大于等于所述第二预设值时，所述第二马达反向转动，所述第一刀轴和第二刀轴的转向相同。

作为本发明破碎控制方法的一种改进，所述剪切式破碎机还包括与所述控制器连接的第一变速箱和第二变速箱，所述第一变速箱连接在第一马达和第一刀轴之间，所述第二变速箱连接在第二马达和第二刀轴之间，所述破碎控制方 法还包括：根据所述油压P的大小，通过调节所述第一变速箱和/或第二变速箱来改变所述第一刀轴和/或第二刀轴的转速。

本发明提供的一种剪切式破碎机，与现有技术相比，本发明的剪切式破碎机采用液压方式来控制和调节第一刀轴和/或第二刀轴的转向和/或转速，特别是可以根据液压回路中的压力大小实时进行调节，在遇到难破碎物料时，通过控制器实时改变第一刀轴和/或第二刀轴的转向和/或转速，增加刀轴的剪切力，提高剪切式破碎机的破碎能力和破碎效率；另外，还可以通过调整第一刀轴和/或第二刀轴的转向来防止物料卡死，减少停机清理时间，提高破碎效率。

另外，本发明提供的一种剪切式破碎机的破碎控制方法，剪切式破碎机在破碎过程中，根据液压回路的压力大小，或第一刀轴和第二刀轴的扭矩，或液压马达的输出扭矩，调节所述第一刀轴和/或第二刀轴的转向和/或转速，也具有上述剪切式破碎机的有益效果；再者，采用液压控制，刀轴的转速和转向调节简单方便，特别是在总功率不变的前提下，可以通过液压油的合流来使得原来分摊到两根刀轴上的功率集中到一根刀轴上，提高了破碎能力。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例中一种剪切式破碎机的控制原理图；

图2为本发明具体实施例中另一种剪切式破碎机的控制原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1和2并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明具体实施例提供了一种剪切式破碎机，包括液压控制系统、箱体、检测装置、控制器8、第一刀轴1和第二刀轴2，第一刀轴1和第 二刀轴2上都设有刀片，且二者平行安装在箱体内，液压控制系统包括液压泵、液压马达以及液压管路，液压马达为双向马达，液压泵为液压马达提供驱动力，液压马达与第一刀轴1和第二刀轴2相连，用于带动第一刀轴1和第二刀轴2转动，检测装置可以是压力传感器7，连接在液压油路中，用于检测液压油路中的油压P，也可以是扭矩传感器，与第一刀轴1和第二刀轴2相连，用于检测第一刀轴1和第二刀轴2的扭矩，或者与液压马达的转轴相连，用于检测液压马达的输出扭矩；控制器8与液压泵和检测装置电连接，用于根据检测装置的检测结果，通过液压的方式来控制第一刀轴1和/或第二刀轴2的转速和/转向。优选地，控制器8根据压力传感器7检测的油压P来进行控制，以下实施例都将以压力传感器7为例来进行详细说明。

具体地，如图2所示，液压泵包括第一泵6和第二泵5，液压马达包括第一马达4和第二马达3，第一马达4和第二马达3都是双向马达，第一泵6给第一马达4提供驱动力，第一马达4用于驱动第一刀轴1转动；第二泵5用于驱动第二马达3，第二马达3用于驱动第二刀轴2转动；液压控制系统还包括控制阀9，控制阀9与控制器8电连接，且控制阀9设置在第一泵6与第一马达4之间或第二泵5与第二马达3之间的液压油路上，第一泵6和第二泵5流出的液压油在控制阀9处换向或合流，由控制阀9流出的液压油驱动第一马达4和/或第二马达3，也就是说，第一泵6和第二泵5在控制阀9的分配作用下，可以分别单独驱动第一马达4和第二马达3转动，也可以第一泵6单独驱动第一马达4转动，第二泵5的液压油一部分驱动第一马达4转动，另一部分驱动第二马达3转动，还可以第一泵6和第二泵5在控制阀9合流后，共同只驱动第一马达4或第二马达3。本发明具体实施例还提供了一种利用上述剪切式破碎机进行破碎的破碎控制方法，包括以下步骤：

步骤一，检测液压油路中的油压P；

步骤二，根据上述油压P，通过液压方式来调节第一刀轴1和/或第二刀轴2的转向和/或转速。

具体地，在实际操作中，根据油压P的大小，要么控制器8通过调节液压 泵和/或控制阀9的排量大小来调节液压马达的转速；要么还可以通过调节控制阀9，使得第一泵6和第二泵5同时驱动第一马达4或第二马达3转动，或者第一泵6和第二泵5分别驱动第一马达4和第二马达3转动；要么还可以通过调节控制阀9，改变第一马达4和/或第二马达3的转向。

上述剪切式破碎机和破碎控制方法中，通过检测并反馈液压油路的油压P，通过计算机控制液压泵或者控制阀9，以改变液压马达及刀轴的转速和/或转向，实现进料速率的控制，该剪切式破碎机及其破碎控制方法具备以下优点：

1、采用液压方式来控制和调节第一刀轴1和/或第二刀轴2的转向和/或转速，特别是可以根据液压回路中的压力大小实时进行调节，在遇到难破碎物料时，通过控制器8实时改变第一刀轴1和/或第二刀轴2的转向和/或转速，增加刀轴的剪切力，提高剪切式破碎机的破碎能力和破碎效率；

2、通过调整第一刀轴1和/或第二刀轴2的转向来防止物料卡死，减少停机清理时间，提高破碎效率；

3、采用液压方式来控制，使得刀轴的转速和转向调节简单方便，特别是在总功率不变的前提下，可以通过液压油的合流来使得原来分摊到两根刀轴上的功率集中到一根刀轴上，提高了破碎能力。

本发明的剪切式破碎机及其破碎控制方法根据不同的工况所采取的控制策略为：

1.正常工况

当压力传感器7检测的油压P小于等于第一设定值A时，控制器8通过调节控制阀9，使得第一泵6单独驱动第一马达4转动，第二泵5单独驱动第二马达3转动，从而第一刀轴1和第二刀轴2均以适当速度(例如液压马达的额定输出转速)运行，且第一刀轴1和第二刀轴2的转向相反。

2.过渡工况

当压力传感器7检测的油压P大于第一设定值A小于第二设定值B时(A＜B)，此时的工况说明两刀轴碰到了难破碎的物料，控制器8发送指令调节控制阀9，使得第一泵6继续驱动第一马达4转动，第二泵5流出的部分液压油 与第一泵6的液压油合流，共同驱动第一马达4转动，第二泵5的另一部分液压油用于驱动第二马达3转动，且第一马达4和第二马达3的转向不变，这样，第一刀轴1的转速增加，第二刀轴2的转速降低，这样第一刀轴1与第二刀轴2之间的剪切力增加，提高了破碎效率；随着油压P不断接近第二设定值B时，第二泵5供给第二马达3的液压油逐渐减小，直至第二刀轴2停止转动，第一泵6和第二泵5同时驱动第一马达4转动，此时，第一刀轴1的转速达到最大，将原来分摊到两刀轴上的功率集中到了第一刀轴1上，两刀轴之间的剪切力达到最大。

3.超载工况

当压力传感器7检测的油压P大于等于第二设定值B时，控制器8调节控制阀9，使得第二泵5驱动第二马达3反向转动，第一泵6驱动第一马达4原方向转动，第一刀轴1与第二刀轴2的转向相同，此时可以很容易排出难破碎物料，防止剪切式破碎机卡死。

4.反转工况

当压力传感器7检测的油压P大于第二设定值B一定时间或是碰到不能破碎的物料时，通过调节控制阀9，第一刀轴1先停转并反转一段时间后，再恢复到原来的转向，第一刀轴1与第二刀轴2的功能互换，这样可以保护设备。

如图2所示，本发明具体实施例还提供了一种剪切式破碎机，还包括第一变速箱10和第二变速箱11，第一变速箱10和第二变速箱11与控制器8相连，第一变速箱10连接在第一马达4与第一刀轴1之间，第二变速箱11连接在第二马达3与第二刀轴2之间，此时还可以通过调节两个变速箱的速比来调节第一刀轴1和第二刀轴2的转速。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用剪切式破碎机进行破碎的破碎控制方法，所述剪切式破碎机包括液压控制系统、箱体、检测装置、控制器(8)以及平行安装在所述箱体内且带有刀片的第一刀轴(1)和第二刀轴(2)，所述液压控制系统包括液压泵和液压马达，所述液压马达为双向马达，所述液压泵为液压马达提供动力，所述液压马达用于驱动所述第一刀轴(1)和第二刀轴(2)转动；所述检测装置用于检测液压油路的压力，或者检测第一刀轴(1)和第二刀轴(2)的扭矩，或者液压马达的输出扭矩；所述控制器(8)与液压泵和检测装置电连接，用于根据所述检测装置的检测结果控制所述第一刀轴(1)和/或第二刀轴(2)的转速和/或转向，其特征在于，破碎控制方法包括以下步骤：

步骤一，检测液压油路中的油压P，或检测第一刀轴(1)和第二刀轴(2)的扭矩，或检测液压马达的输出扭矩；

步骤二，根据所述油压P或扭矩，通过液压控制来调节所述第一刀轴(1)和/或第二刀轴(2)的转向和/或转速；

其中，所述液压控制系统还包括控制阀(9)，所述液压泵包括第一泵(6)和第二泵(5)，所述液压马达包括第一马达(4)和第二马达(3)，所述检测装置为压力传感器(7)，所述第一泵(6)通过控制阀(9)与第一马达(4)相连，第一马达(4)用于驱动第一刀轴(1)转动；所述第二泵(5)通过所述控制阀(9)与第二马达(3)相连，第二马达(3)用于驱动第二刀轴(2)转动；所述压力传感器(7)连接在液压油路上；

在所述步骤二中，根据所述油压P的大小，所述控制器(8)通过调节液压泵和/或控制阀(9)的排量大小来调节液压马达的转速；和/或，通过调节控制阀(9)，使得第一泵(6)和第二泵(5)同时驱动第一马达(4)或第二马达(3)转动，或者第一泵(6)和第二泵(5)分别驱动第一马达(4)和第二马达(3)转动；和/或，通过调节控制阀(9)，改变第一马达(4)和/或第二马达(3)的转向。

2.根据权利要求1所述的破碎控制方法，其特征在于，当所述第一泵(6)与第一马达(4)之间的油压P小于等于第一预设值时，所述第一泵(6)和第二泵(5)分别驱动第一马达(4)和第二马达(3)转动，所述第一刀轴(1)和第二刀轴(2)的转向相反；当所述油压P大于所述第一预设值，且小于第二预设值时，所述第一泵(6)和第二泵(5)共同驱动第一马达(4)转动，所述第一刀轴(1)和第二刀轴(2)的转向不变，或第一刀轴(1)转向不变，第二刀轴(2)停止转动；当所述油压P大于等于所述第二预设值时，所述第二马达(3)反向转动，所述第一刀轴(1)和第二刀轴(2)的转向相同。

3.根据权利要求1或2所述的破碎控制方法，其特征在于，所述剪切式破碎机还包括与所述控制器(8)连接的第一变速箱(10)和第二变速箱(11)，所述第一变速箱(10)连接在第一马达(4)和第一刀轴(1)之间，所述第二变速箱(11)连接在第二马达(3)和第二刀轴(2)之间，所述破碎控制方法还包括：

根据所述油压P的大小，通过调节所述第一变速箱(10)来改变所述第一刀轴(1)的转速；或

根据所述油压P的大小，通过调节所述第二变速箱(11)来改变所述第二刀轴(2)的转速；或

根据所述油压P的大小，通过调节所述第一变速箱(10)和第二变速箱(11)来改变所述第一刀轴(1)和所述第二刀轴(2)的转速。

4.一种剪切式破碎机，其特征在于，包括液压控制系统、箱体、检测装置、控制器(8)以及平行安装在所述箱体内且带有刀片的第一刀轴(1)和第二刀轴(2)，所述液压控制系统包括液压泵和液压马达，所述液压马达为双向马达，所述液压泵为液压马达提供动力，所述液压马达用于驱动所述第一刀轴(1)和第二刀轴(2)转动；所述检测装置用于检测液压油路的压力，或者检测第一刀轴(1)和第二刀轴(2)的扭矩，或者液压马达的输出扭矩；所述控制器(8)与液压泵和检测装置电连接，用于根据所述检测装置的检测结果控制所述第一刀轴(1)和/或第二刀轴(2)的转速和/或转向；所述液压泵包括第一泵(6)和第二泵(5)，所述液压马达包括第一马达(4)和第二马达(3)，所述第一泵(6)用于驱动第一马达(4)，所述第一马达(4)用于驱动第一刀轴(1)转动；所述第二泵(5)用于驱动所述第二马达(3)，所述第二马达(3)用于驱动所述第二刀轴(2)转动；

所述液压控制系统还包括与所述控制器(8)电连接的控制阀(9)，所述控制阀(9)设置在所述第一泵(6)与第一马达(4)之间以及第二泵(5)与第二马达(3)之间的液压油路上，所述第一泵(6)和第二泵(5)流出的液压油在所述控制阀(9)处换向或合流，由所述控制阀(9)流出的液压油驱动第一马达(4)和/或第二马达(3)；

其中，所述控制器(8)用于执行如权利要求1至3中任一项所述的破碎控制方法。

5.根据权利要求4所述的剪切式破碎机，其特征在于，还包括与所述控制器(8)电连接的第一变速箱(10)和第二变速箱(11)，所述第一变速箱(10)连接在所述第一马达(4)与第一刀轴(1)之间，所述第二变速箱(11)连接在所述第二马达(3)与第二刀轴(2)之间。

6.根据权利要求4或5所述的剪切式破碎机，其特征在于，所述检测装置为压力传感器(7)或扭矩传感器。

7.根据权利要求6所述的剪切式破碎机，其特征在于，所述压力传感器(7)连接在所述液压泵和液压马达之间的油路上，用于检测第一泵(6)与第一马达(4)之间和/或第二泵(5)与第二马达(3)之间的液压油压力大小。