CN105828951A - 包括释放缸的分离主机架 - Google Patents

Abstract

一种锥形破碎机，包括彼此联结的上主机架(16)和下主机架(14)。上主机架位于下主机架与调节环(20)之间。一系列释放缸(38)在下主机架上形成的上凸缘与在调节环上形成的附接凸缘(40)之间延伸。该系列释放缸压缩调节环与下主机架之间的上主机架。该系列释放缸产生压缩力，该压缩力防止在破碎期间用于将下主机架固定到上主机架的紧固件上的周期张力。

Description

包括释放缸的分离主机架

技术领域

本发明大体涉及回转碎石设备。本发明更具体涉及大型锥形破碎机，其包括分成上主机架部分和下主机架部分的两件式主机架。

背景技术

例如那些被称为锥形破碎机的碎石系统一般在固定元件与运动元件之间的破碎间隙中分裂岩石、石头或其他物料。例如，锥形碎石机包括机头组件，该机头组件包括破碎头，该破碎头在位于碎石机的主机架内的固定碗内围绕竖直轴线回转。破碎头围绕偏心部装配，该偏心部围绕固定轴转动以供破碎头回转运动，该运动在破碎头与碗之间的破碎间隙中破碎岩石、石头或其他物料。偏心部可由多种动力驱动器(例如由小齿轮和副轴组件驱动的附接齿轮)和一些机械动力源(例如电动机或内燃机)驱动。

锥形破碎头在主机架内转动。因为大型锥形破碎机非常大且重，所以主机架可分成两件，最通常被称为上主机架和下主机架。主机架由于制造和运输限制分成两部分。

在锥形破碎机运行期间，由于破碎头位于从竖直显著地倾斜一角度，大的竖直力通过主机架传递。在锥形破碎机运行期间生成的大的竖直力被传递到主机架。使主机架的两部分保持在一起的螺栓会受到大的竖直力，而让这些紧固元件处于张紧。在锥形破碎头回转时，传递到主机架并且由紧固件承受的竖直力导致紧固件遭受周期的张力负荷，这可最终导致高循环疲劳失效。

由于传递到使上主机架和下主机架保持在一起的紧固件的大张力，所以一些类型的系统和设备存在对减少紧固件上的负荷的需要，以延长这些紧固件的使用寿命并且减少疲劳失效。

发明内容

本发明涉及一种回转破碎机的主机架。根据本发明构造的主机架分成彼此联结的两件。

根据本发明构造的主机架包括彼此连接的下主机架和上主机架。上主机架和下主机架由一系列紧固件彼此连接。下主机架包括上凸缘，该上凸缘从下主机架的大体圆柱形主体径向向外延伸。

上主机架连接于调节环并且支撑调节环。调节环进而包括内螺纹表面，该内螺纹表面接纳并且支撑破碎设备的碗部。

调节环包括附接凸缘，该附接凸缘从调节环的主体径向向外延伸。在调节环上形成的附接凸缘提供调节环与上主机架的附接点。

根据本发明的回转破碎机包括多个释放缸(trampreleasecylinder)，每个释放缸在下主机架的上凸缘与调节环的附接凸缘之间延伸。每个释放缸可被致动而生成将调节环拉向下主机架的压缩力。由多个释放缸生成的压缩力在下主机架与调节环之间压缩上主机架。由释放缸生成的压缩力减小了用于联结上主机架和下主机架的紧固件经受的张力，并且减少这些紧固件上的疲劳失效。

在本发明的一实施例中，在下主机架上形成的上凸缘包括绕上凸缘间隔开的一系列连接叉(clevis)。每个连接叉提供用于释放缸的第一端的附接点。连接叉或者可与下主机架的剩余部分铸造在一起，或者可作为单独的部件利用机械紧固件或焊接而附接到上凸缘。

每个释放缸的第二端被接纳在沿着调节环的附接凸缘形成的开口中。在本发明的一实施例中，从释放缸的第二端延伸的活塞杆包括球形轴承，该球形轴承位于安装在调节环的一部分或形成为调节环的一部分的杯部内。

上主机架被一系列释放缸压缩在下主机架与调节环之间。此外，上主机架包括一系列间隔开的附接突出部，每个附接突出部从上主机架的主体径向延伸。在上主机架上形成的附接突出部彼此间隔开，并且分别接纳穿过调节环的附接凸缘和在上主机架上形成的附接突出部的销。一系列销防止调节环相对于主机架转动。一系列释放缸延伸穿过毗邻的附接突出部之间的空间，使得每个释放缸不直接接合上主机架。

包括上凸缘的下主机架还用作将整个破碎机组件安装到地基的安装位置。使用在下主机架上延伸的上凸缘，使得地基与破碎机组件之间的安装点被移动得更靠近破碎机组件的重心。安装位置朝重心的移动减少了地基受到的倾覆力矩。

从下面参照附图的说明中，本发明的各种其他特征、目的和优点将变得明显。

附图说明

附图示出了目前设想的执行本发明的最好模式。在附图中示出：

图1为并入本发明的两件式的主机架和释放缸的锥形破碎机的轴测图；

图2为锥形破碎机的沿着图1的线2-2的剖视图；

图3为示出其中一个释放缸与调节环和下主机架这两者之间的相互作用的放大图；

图4为示出释放缸的第一端附接到下主机架的放大图；

图5为示出释放缸的第二端附接到调节环的局部剖视图；

图6为上主机架的轴测图；

图7为下主机架的轴测图；

图8为调节环的轴测图；

图9为示出在下主机架上生成连接叉的一个方法的局部剖视图；

图10为示出连接叉附接到下主机架的第一替代实施例；

图11为释放缸可能地附接到下主机架的第二实施例；

图12为示出连接叉与下主机架之间的附接的替代实施例；

图13为下主机架与地基之间的可能的附接的第一实施例；

图14为下主机架与地基之间的可能的附接的第二实施例；以及

图15为下主机架可能地附接到地基的又一实施例。

具体实施方式

图1示出例如锥形破碎机10的回转破碎机，其可操作为破碎物料，例如岩石、石头、矿石、矿物或其他物质。图1所示的锥形破碎机10的尺寸极其大，使得基于制造和运输限制而将主机架12分成两个单独的部件。主机架12包括由一系列紧固件18彼此联接的下主机架14和上主机架16。上主机架16接纳并支撑调节环20。如图1所示，使用一系列销22来将调节环20相对于上主机架16对齐并且防止它们之间的转动。

现在参照图2，调节环20接纳并且部分地支撑碗部24，该碗部进而支撑碗衬26。碗衬26与罩(mantle)28组合以限定破碎间隙30。罩28安装到机头组件32，该机头组件支撑在主轴34上。主轴34进而连接于主机架毂33，该主机架毂由多个臂35连接于主机架的外筒(缸)。偏心部36围绕固定的主轴34转动，因此导致机头组件32在锥形破碎机10内回转。由调节环20支撑的固定的碗部24内的机头组件32的回转使得岩石、石头、矿石、矿物或其他物料能够在罩28与碗衬26之间被破碎。

如图2所示，当锥形破碎机10运转时，驱动轴使偏心部36转动。因为偏心部36的外径与内径偏移，所以偏心部36的转动产生机头组件在固定的碗部24内的回转运动。机头组件32的回转运动改变破碎间隙30的大小，这使得待破碎的物料进入破碎间隙。偏心部36的继续转动在破碎间隙30内生成破碎力，以减小正由锥形破碎机10破碎的颗粒的尺寸。锥形破碎机10可为从各制造商(例如威斯康星州的Waukesha(沃基肖)的MetsoMinerals(美卓矿物公司))处得到的许多不同类型的锥形破碎机中的一种。图1所示的锥形破碎机10的一示例可为从MetsoMinerals得到的系列碎石机，如MP2500。然而，在本发明的范围内，在操作时可使用不同类型的锥形破碎机。

如上所述，当机头组件32在主机架和调节环的组合内转动时，由于机头组件从竖直显著倾斜的角度，大的竖直力通过主机架传递。这些大的竖直力通过主机架12被传递，该主机架由上主机架16和下主机架14的组合形成。这些大的竖直力被传递到用于将上主机架16连接到下主机架14的紧固件18。

在图1和图2所示的实施例中，一系列释放缸38连接附接凸缘40与上凸缘42之间，附接凸缘形成在调节环20上，上凸缘形成为下主机架14的一部分。每个释放缸38接收液压流体的供应，这导致释放缸压缩调节环20与下主机架14之间的上主机架16。

现在参照图3，每个释放缸38都是双作用液压缸，其包括围绕可运动的活塞46的主体44。活塞46连接于活塞杆48。每个释放缸38的第一端50包括附接支架52，该附接支架接纳连接销54。连接销54延伸穿过形成为上凸缘42的一部分的连接叉56，该上凸缘在下主机架14上形成。

释放缸38的第二端58联接到形成为调节环20的一部分的附接凸缘40。特别地，杆48延伸穿过附接凸缘40中形成的开口60。杆的最外边的端部62包括球形螺母64。球形螺母64包括接触面66，该接触面被接纳在固定的杯部68内，该固定的杯部与开口60对齐。球形螺母64与杯部68之间的相互作用允许杆48在开口60内的少量运动。

当液压流体被供应到释放缸38时，促使活塞46向下，这在上主机架16上产生压缩力。在上主机架16上的锥形上表面70和调节环20上形成的锥形下表面72产生的接头处受到压缩力。在上主机架16与下主机架14之间的接头处也受到由释放缸38产生的压缩力，使得上主机架16被压缩在调节环20与下主机架14之间。由释放缸38产生的压缩力由图3中的箭头74示出。

在锥形破碎机10运转期间，如果不可破碎的物料(通常被称为颠簸物)穿过破碎间隙，则相当大的竖直力在破碎间隙内产生，这些竖直力被传递到主机架，如图3中的箭头75所示。由箭头75所示的竖直破碎力受限于释放缸的力极限。超过其力极限的破碎力(即在释放缸38处施加的力)，会驱动调节环20与上主机架16之间的锥形接头打开。这会打开破碎腔，使得减小破碎力。释放缸38的力极限是由缸的工作面积乘以缸的压力来限定的力。当被致动用以限制液压压力时，液压系统允许油从缸的夹持侧流走，使得缸具有力极限。使用释放缸38接合与上主机架16相对的下主机架14，理论上消除了传递到用于将下主机架14附接到上主机架16的一系列紧固件18的竖直力，因为具有接触面86的接头处将不会被加载而承受拉力。以该方式，锥形破碎机内的破碎动作产生的竖直力通过一系列释放缸38传递。此外，在正常破碎期间，当释放缸在其力极限之下工作时，在破碎循环的每个旋转期间遭受方式类似但量级较小的力。在正常破碎期间，在颠簸物和正常破碎事件组合对紧固件产生潜在损害的情况下，发生率要大得多。

现在参照图4，在所示实施例中，一系列单独的连接叉56被一体地铸造为上附接凸缘42的一部分。连接销54穿过传统的附接支架52，该附接支架安装到释放缸38的第一端。该设计允许使用传统的双作用液压缸，其可通过连接销54容易地连接于各个连接叉56。

图5示出球形螺母64沿着杆48的位置。如图5所示，球形螺母64位于杯部68内，该杯部搁置在附接凸缘40的外表面73中形成的凹部内。该凹部由凹面94限定。球形螺母64与杯部68之间的相互作用允许在释放缸38的压缩动作期间两个部件之间的轻微运动。

图6示出根据本发明构造的上主机架16。上主机架16包括下附接唇76，该下附接唇从圆柱形的主体77径向延伸。附接唇76包括接纳紧固件18的一系列孔78，紧固件用来将上主机架16固定到下主机架14，如图3所示。参照回图6，上主机架16的上端包括一系列间隔开的附接突出部80，每个附接突出部包括一开口82。开口82接纳图1所示的其中一个销22，以约束上主机架16相对于调节环20转动。如图6所示，每个附接突出部80与毗邻的附接突出部80间隔开一凹入区域84。凹入区域84允许一系列释放缸38在下主机架14与调节环20之间延伸，如图1所示。以该方式，每个释放缸38都不直接接合上主机架16，而是被用于将下主机架14联接到调节环20。

如图7所示，下主机架14包括沿着上凸缘42间隔开的一系列连接叉56。上凸缘42从圆柱形主体83径向延伸，并且在下唇部85上部与其竖直间隔。如图1所示，与凸缘形成为下唇部85的一部分的实施例相比，各个连接叉56在上凸缘42上的位置减少了释放缸38的总体所需长度。

参照回图7，下主机架14包括平的接触面86，该平的接触面在上凸缘42之上径向延伸并且包括一系列间隔开的孔88。间隔开的孔88具有与形成在上主机架16的附接唇76上的孔78相同的间距，使得紧固件18可穿过对齐的孔78、88，如图3所示。当紧固件18位于对齐的孔中时，如图所示，锁止螺母90保持紧固件18的位置。

图8示出本发明的调节环20。调节环20包括内螺纹面92，该内螺纹面与碗部24互相作用，使得碗部的位置可调节。调节环20包括形成在附接凸缘40上的一系列开口60。每个开口60延伸穿过附接凸缘40。支撑其中一个释放缸38的第二端的开口60包括顶部上的埋头孔。接收其中一个销22的开口60具有从底部到与销22的界面的较长的埋头孔。销22用于周向地将调节环20约束到上主机架，如图1所示。设计为接纳其中一个释放缸38的第一端的每个开口60包括凹面94，该凹面用作支撑杯部68，如图3所示。

如之前在对图7的描述中所述的，下主机架14的上凸缘42包括一系列连接叉56，这些连接叉绕上凸缘42间隔开并且从上凸缘42的上表面96竖直地伸出。在图7所示的实施例中，每个连接叉56铸造为整个下主机架的一部分，并因此是与形成上凸缘42的材料一体的部件。图9示出连接叉56与上凸缘42一体形成。连接叉56包括接纳枢转销的附接开口98，该枢转销用于将释放缸连接到上凸缘42。如图9所示，连接叉56从孔88径向向外间隔开，这些孔延伸穿过形成在下主机架14上的接触面86。

图10示出连接叉56的一替代实施例。在图10所示的实施例中，连接叉56形成为附接到上凸缘42的上表面96的单独结构。在所示实施例中，连接叉56通过一对紧固件100来附接。连接叉56可使用例如焊接的其他方法来附接。在图10所示的实施例中，每个紧固件100穿过形成在下支撑凸缘104中的附接孔102。紧固件的螺纹部106被接纳在附接凸缘42中，以将连接叉56牢固地保持在图10所示的位置。在图10所示的实施例中，下主机架14可不形成连接叉56，并且连接叉56可在随后的附接过程中被附接。

尽管连接叉已被示出并且描述为与下主机架14的上凸缘42附接的点，但是也可考虑使连接叉可从下主机架14移除，并且释放缸的一部分可直接连接于附接凸缘42，如图11所示。在图11所示的实施例中，连接叉被一系列缸附接开口108代替。缸附接开口108绕上凸缘42以与连接叉之间的间距相同的间距间隔开。每个缸附接开口108从上表面96延伸穿过上附接凸缘42的整个厚度到下表面110。图11示出颠倒图3所示的释放缸38的一实施例。在这一实施例中，释放缸38的第一端50将连接于调节环20的附接凸缘40，而释放缸38的第二端58连接于上凸缘42。附接凸缘40可包括间隔开的连接叉，以提供用于释放缸38的附接点。如图11所示，活塞杆48延伸穿过缸附接开口108。活塞杆48包括球形螺母114，该球形螺母被接纳在杯部116内。图11所示的实施例不需要任何连接叉，不管是如图9所示连接叉与下主机架一体地形成，或是如图10的实施例一样在以后的加工步骤附接。

图12仍示出用于将一系列间隔开的连接叉56沿着下主机架14定位的另一替代实施例。在图12所示的实施例中，上凸缘减小并且代替地使用环118上的螺栓。环118上的螺栓包括支撑凸缘120，该支撑凸缘具有附接开口122。附接开口122与形成在下主机架14中的孔88对齐。如前所述，孔88主要被用于将下主机架14附接到上主机架16。然而，这些孔88中的几个可用于将环118附接到下主机架14。环118可与下主机架14分开地形成，并且随后利用一系列如前所述的紧固件来附接。环118上的单独螺栓的使用是模块化的设计，这减小了下主机架的尺寸，并且可减小下主机架和单独的环118的运输尺寸和费用。

除提供用于每个释放缸的附接点外，形成在下主机架14上的上凸缘42还用作将下主机架14支撑在地基124上的安装位置。如图13所示，安装垫126形成为主机架的一部分，并且位于下主机架14的下表面110与地基124的顶面128之间。附接螺栓130从上表面96延伸穿过上凸缘42和安装垫126，并且被接纳在地基124内。因为上凸缘42径向延伸超过下唇部85，所以下主机架14的剩余部分可在地基的顶面128之下延伸。

图14示出一替代的实施例，在该实施例中安装垫126形成在唇部85与地基124的顶面128之间。

图15示出一实施例，在该实施例中安装垫126沿着上凸缘42的下表面110形成，并且位于地基124的顶面128之上。图15示意性示出一隔离弹簧元件134。振动隔离弹簧134位于地基与下主机架安装垫132之间，以减小从锥形破碎机传递到地基的力。在图15所示的实施例中，下主机架14与地基124之间的安装位置与图14所示的实施例相比，更靠近锥形破碎机组件的重心。使用安装在靠近重心平面的隔离弹簧元件将整个锥形破碎机安装到地基，减小了传递到地基的水平力，这是因为水平振动由于振动模式的减振而被减小。在该减振构造中，摇摆模式的激发不会在隔离元件上产生水平振动。

本说明书使用示例来公开包括了最佳模式的本发明，并且也使任何本领域技术人员能建造并且使用本发明。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员能想到的其他示例。如果这些其他示例并无与权利要求书书面表述不同的结构元件，或如果这些其他示例包括与权利要求书的书面表述无实质性差异的等同结构元件，则这些其他示例旨在落入权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种回转破碎机，包括：

下主机架；

上主机架，安装到所述下主机架并且连接于所述下主机架；

调节环，安装到所述上主机架，所述调节环包括附接凸缘；以及

多个释放缸，在所述下主机架与所述调节环的附接凸缘之间延伸。

2.根据权利要求1所述的回转破碎机，其中，所述多个释放缸对所述上主机架产生压缩力。

3.根据权利要求1所述的回转破碎机，其中，所述上主机架包括锥形上表面，所述锥形上表面接合所述调节环上的锥形下表面。

4.根据权利要求3所述的回转破碎机，其中，所述上主机架包括间隔开的一系列附接突出部，还包括延伸穿过所述附接突出部和所述调节环的附接凸缘的多个销。

5.根据权利要求4所述的回转破碎机，其中，所述多个释放缸位于所述该系列附接突出部之间，使得所述释放缸不接合所述上主机架。

6.根据权利要求1所述的回转破碎机，其中，所述下主机架通过一系列紧固件而连接于所述上主机架。

7.根据权利要求1所述的回转破碎机，还包括在所述下主机架上形成的上凸缘，其中，所述上凸缘包括多个间隔开的连接叉，所述连接叉分别连接于其中一个所述释放缸的第一端。

8.根据权利要求7所述的回转破碎机，其中，所述调节环的附接凸缘包括一系列开口，所述开口分别连接于其中一个所述释放缸的第二端。

9.根据权利要求7所述的回转破碎机，其中，所述多个间隔开的连接叉与所述下主机架一体形成。

10.根据权利要求7所述的回转破碎机，其中，所述多个间隔开的连接叉与所述下主机架分开地形成并且牢固地附接到所述上凸缘。

11.根据权利要求8所述的回转破碎机，其中，每个释放缸的第二端包括球形螺母，所述球形螺母被接纳在固定的杯部内，所述固定的杯部与所述附接凸缘中的其中一个开口对齐。

12.一种用于破碎岩石的锥形破碎机，包括：

下主机架；

上主机架，通过多个紧固件安装到所述下主机架并且连接于所述下主机架；

调节环，安装到所述上主机架，所述调节环包括附接凸缘；

固定的碗部，由所述调节环支撑；

机头组件，位于所述固定的碗部内并且能相对于所述固定的碗部偏心地运动；以及

多个释放缸，分别具有连接于所述下主机架的第一端和连接于所述调节环的附接凸缘的第二端，其中，所述多个释放缸在所述上主机架上产生压缩力。

13.根据权利要求12所述的锥形破碎机，其中，所述上主机架包括锥形上表面，所述锥形上表面接合所述调节环的锥形下表面。

14.根据权利要求13所述的锥形破碎机，其中，所述上主机架包括间隔开的一系列附接突出部，还包括延伸穿过所述附接突出部和所述调节环的附接凸缘的多个销。

15.根据权利要求14所述的锥形破碎机，其中，所述多个释放缸位于该系列附接突出部之间。

16.根据权利要求12所述的锥形破碎机，还包括在所述下主机架上形成的上凸缘，所述上凸缘包括多个间隔开的连接叉，所述连接叉分别连接于其中一个所述释放缸的第一端。

17.根据权利要求16所述的锥形破碎机，其中，所述调节环的附接凸缘包括一系列开口，所述开口分别接纳从其中一个所述释放缸的第二端延伸的杆。

18.根据权利要求17所述的锥形破碎机，其中，从每个释放缸的第二端延伸的所述杆包括球形螺母，所述球形螺母被接纳在形成为所述附接凸缘中的开口的一部分的固定封套中。

19.根据权利要求16所述的锥形破碎机，其中，所述多个间隔开的连接叉与所述下主机架一体形成。

20.根据权利要求16所述的锥形破碎机，其中，所述多个间隔开的连接叉与所述下主机架分开地形成并且牢固地附接到所述上凸缘。