CN107624082B - 颚式破碎机、矿物材料加工设备和用于加工矿物材料的方法 - Google Patents

Abstract

一种颚式破碎机、矿物材料加工设备和用于加工矿物材料的方法。颚式破碎机(100)包括用于在其间形成顶部敞开的破碎室(3)的固定颚和活动颚，该固定颚包括安装到其上的第一耐磨部件(1)，该活动颚包括连接杆(4)和安装到其上的第二耐磨部件(2)；其中连接杆(4)可旋转地安装到第一偏心轴(8)。连接杆(4)还可旋转地安装到第二偏心轴(9)，该第二偏心轴被构造为引导活动颚的冲程以产生具有大致直线形的破碎冲程的运动模式，其中第二偏心轴(9)的偏心度大于第一偏心轴的偏心度。

Description

颚式破碎机、矿物材料加工设备和用于加工矿物材料的方法

技术领域

本发明涉及矿物材料加工。特别地但并非唯一地，本发明涉及颚式破碎机。特别地但并非唯一地，本发明涉及一种颚式破碎机的驱动机构。

背景技术

颚式破碎机的功能是基于压缩待加工材料的力。偏心轴附接到颚式破碎机的本体，该偏心轴连接到相对于固定颚进行偏心运动的活动颚，即连接杆(pitman)。

活动颚的运动对破碎机的生产能力和效率至关重要。颚的向前运动，即破碎冲程，取决于活动颚的运动且经常包含降低冲程效率的向上和向下运动。

先前，对活动颚的运动模式的改进已经通过将连接杆附接到枢轴杆来实施，其导致具有扁平椭圆形状的运动模式。这种装置从专利申请公开WO2013/171361A1中已知。然而，这种装置需要在连接杆和破碎机框架内部存在用于枢轴杆的不期望的空间，而且需要更加复杂的设计，比如在润滑方面需要仔细考虑。

此外，对活动颚的运动模式的改进已经通过将连接杆附接到沿垂直于破碎室的中心线的方向移动的滑动构件来实施，其导致具有扁平椭圆形状的运动模式。这种装置在未公布的专利申请PCT/FI2013/051074中已经公开了。

本发明的目的是创造一种替代的破碎机，通过该破碎机可以消除或至少减少与已知破碎机有关的缺点。

发明内容

根据本发明的第一示例性方案，提供了一种颚式破碎机，其包括用于在其间形成顶部敞开的破碎室的固定颚和活动颚，固定颚包括安装到其上的第一耐磨部件，活动颚包括连接杆(4)和安装到其上的第二耐磨部件；其中连接杆可旋转地安装到第一偏心轴，且连接杆还可旋转地安装到第二偏心轴，该第二偏心轴被构造成引导该活动颚的冲程以产生具有大致直线形的破碎冲程的运动模式，其中第二偏心轴的偏心度大于第一偏心轴的偏心度。

穿过第一偏心轴的中心的大致水平线可穿过第二偏心轴的下死点(lower deadcenter)或上死点(upper dead center)。

穿过第一偏心轴的中心的大致水平线可穿过破碎室的中段。

穿过第一偏心轴的中心的大致水平线可大体上穿过破碎室的中心线，从而将破碎室划分为高度相等的两个部分。

第二偏心轴可被构造成响应于第一偏心轴的旋转而前后摆动。

第二偏心轴可位于第一偏心轴与破碎室之间。

第二偏心轴可以以其上死点或下死点移离水平线的方式安装。

第一偏心轴和第二偏心轴可轴承安装(bearing-mounted)到颚式破碎机的本体并轴承安装到连接杆。

第二偏心轴的半径可大致为第一偏心轴的半径的2倍至4倍之间。

根据本发明的第二示例性方案，提供了一种矿物材料加工设备，其包括根据本发明的第一示例性方案所述的颚式破碎机。

矿物材料加工设备可以是移动加工设备。

根据本发明的第三示例性方案，提供了一种通过响应于第一偏心轴的旋转而前后摆动第二偏心轴来将大致直线形的破碎冲程引导到在破碎室中待破碎的材料的方式，在根据本发明的第一示例性方案所述的颚式破碎机中或在根据本发明的第二示例性方案所述的矿物材料加工设备中加工矿物材料的方法。

本发明的多个不同实施例将要或者已经仅与本发明的一些方案相关联地被描述。本领域技术人员应理解的是，本发明的一个方案的任何实施例可单独地或与其他实施例相结合地应用到本发明的相同方案以及其他方案中。

附图说明

参照所附示意性附图通过示例的方式对本发明进行描述，附图中：

图1示出了将要实施本发明的实施例的矿物材料加工设备的侧视图；

图2示出了根据本发明的实施例的驱动机构的侧视图；

图3示出了根据本发明的实施例的驱动机构的侧视图；以及

图4示出了根据本发明的实施例的偏心轴的安装的视图。

具体实施方式

在下文的描述中，相同的数字表示相同的元件。应当理解，所示的附图在尺寸上不完全相同，而且附图主要用于示出本发明的一些示例性的实施例。

图1示出了实施本发明的实施例的矿物材料加工设备。图1示出了包括颚式破碎机100的破碎设备200。破碎设备200具有用于将材料供给到颚式破碎机100的进料器103和用于进一步从破碎设备输送破碎材料的带式输送机106。

图1所示的带式输送机106包括适于绕过至少一个辊108的带107。破碎设备200还包括电源和控制单元105。电源例如是为处理单元和液压回路(未示出)提供能量的柴油发动机或电动机。

进料器103、破碎机100、电源105和输送机106附接到破碎设备的本体101，在一实施例中，所述破碎设备还包括用于移动破碎设备200的轨道底座102。在另一个实施例中，破碎设备全部或部分地是轮式的，或者可在腿或滑道上移动。或者，在另一个实施例中，破碎设备200可以例如由卡车或另一外部电源移动/拖动。在又一个实施例中，破碎设备是固定设备。

待加工的矿物材料例如是开采的岩石、沥青或诸如混凝土或砖等建筑拆除废料。

图2和图3所示的颚式破碎机100的驱动机构的实施例被用于例如图1的破碎设备200。

图1到图3所示的颚式破碎机100包括在其间形成破碎室3的固定颚和活动颚。该破碎室的顶部敞开。第一耐磨部件1附接到固定颚，第二耐磨部件2固定到连接杆(pitman，连杆)4。在图2和图3中，固定颚由附接到固定颚的耐磨部件1表示，活动颚由附接到连接杆4的耐磨部件2表示。破碎室3包括具有相同高度h的上段5、中段6和下段7。颚式破碎机的驱动机构是基于连接杆4附接到第一偏心轴8并附接到第二偏心轴9，即连接杆安装在第一偏心轴8上并安装在第二偏心轴9上。图2和图3还示出了破碎室3的竖直对角线(diagonal)10。在一实施例中，穿过偏心轴8的中心的大致水平线11穿过破碎室3的中段6。

在另一实施例中，穿过偏心轴8的中心的大致水平线11大体上穿过破碎室3的水平中心线3’从而将破碎室分成具有相等高度H的两个部分。

第一偏心轴8可旋转地轴承安装到连接杆4并可旋转地轴承安装到颚式破碎机的本体(图2和图3中未示出)。在另一实施例中，代替颚式破碎机的本体，第一偏心轴8安装到颚式破碎机的另一支撑结构。第一偏心轴的偏心度用于产生连接杆4的冲程，并因此产生活动颚的冲程。在一实施例中，第一偏心轴8的偏心度等于活动颚冲程长度的一半。

此外，连接杆4通过第二偏心轴9被支撑在本体上。第二偏心轴9可旋转地轴承安装到连接杆4并可旋转地轴承安装到颚式破碎机的本体(图2和图3中未示出)。在另一实施例中，代替颚式破碎机的本体，第二偏心轴9与第一偏心轴8一样安装到颚式破碎机的另一个支撑结构。如下文参考图4所解释的，使用第二偏心轴9的偏心度来引导连接杆的运动，即连接杆4的冲程，并因此引导活动颚的冲程，从而产生活动颚所需的运动模式。

在一个实施例中，第二偏心轴9的半径为第一偏心轴8的半径的大约2至4倍，即第二偏心轴9的偏心度大于第一偏心轴8的偏心度，以便产生所需的运动模式。第二偏心轴9位于第一偏心轴8与破碎室之间。在一实施例中，以使偏心运动的死点大致位于水平线11处、即与第一偏心轴8的中心相同的水平处的方式，来选择第二偏心轴9的竖直位置，导致大致水平的破碎冲程。在本发明的实施例中，第一偏心轴8和第二偏心轴9的直径或半径比优选地为1/2。

在图2所示的实施例中，第二偏心轴位于水平线11的上方，从而使得下死点大致在线11处。在图3所示的实施例中，第二偏心轴位于水平线11的下方，从而使得上死点大致在线11处。在另一示例性实施例中，第二偏心轴相对于水平线11倾斜，从而使得本体上和连接杆4上的安装点不在同一竖直线上。在又一示例性实施例中，如果需要连接杆的非水平破碎冲程，则第二偏心轴9竖直地安装在与第一偏心轴8不同的水平上，从而从水平线11移除死点。

第一偏心轴8和第二偏心轴9以常规方式、可旋转地用轴承安装(即，轴承安装)到破碎机的本体并安装到连接杆。在一实施例中，类似的轴承和其他装置，例如防尘密封装置，都被用于上述第一偏心轴和第二偏心轴。

在又一示例性实施例(图中未示出)中，第一偏心轴8和第二偏心轴9位于破碎室的不同侧，并且利用诸如杆或棒的输送装置将第一偏心轴8产生的冲程传送到连接杆4和活动颚，并且第二偏心轴9的偏心度用于引导连接杆的运动，即连接杆4的冲程，并因此引导活动颚的冲程，从而以与下面参考图4所描述的类似的方式为活动颚产生需要的运动模式。

优选地，如图2到图3所示，破碎室3的竖直对角线10具有重力的方向。因此，破碎室3可以被构造成使得固定颚和活动颚的耐磨部件1、2均等地磨损，例如，当相对的耐磨部件1、2相对于竖直对角线沿相反方向具有相等的倾斜角度时。通常，破碎室3的竖直对角线10具有使破碎室3中的夹角等分的线的方向，即破碎室的角平分线的方向。在当破碎室的角平分线具有重力的方向的优选情况下，绘制本说明书的附图。

在矿物材料破碎过程中，破碎室的开口和颚角在实践中必须具有例如用于将石料送入破碎室的一定尺寸。通过调节破碎室的颚角，能够有效地实施破碎使得待破碎材料保持在适当位置，而不会在固定到固定颚并固定到连接杆的耐磨部件的表面上向上移动。根据本发明的优选实施例，当用破碎机进行破碎时，连接杆4可以相对于破碎室3的对角线10大致垂直地移动，其中，与现有技术相比，颚角在一些情况下能够增加。此外，如果需要也可以降低破碎机。

颚式破碎机的设定和颚角可以通过优选地位于固定颚的上端和下端的调节装置(图中未示出)来调节。优选地，过载保护装置集成在这些调节装置中。

活动颚的驱动机构使得沿与破碎室3的对角线10垂直的方向的最佳冲程成为可能。本发明的操作原理如图4所示。结合如图2的实施例中的第二偏心轴9的位置对该原理进行描述。图4示出了在平分破碎室3和破碎室3的竖直对角线10的实施例中的水平线11。第一偏心轴沿顺时针方向旋转，使得连接杆4(图4中未示出)移动。第二偏心轴9具有比第一偏心轴8更大的直径，不旋转，而是围绕第二偏心轴的下死点，随着弯曲路径(即整个圆的一部分)前后摆动或振动。用虚线和箭头表示路径和前后运动。摆动量和路径的长度取决于第一偏心轴8和第二偏心轴9的相应尺寸和距离，并根据所需冲程运动模式的情况进行选择。

图4参照字母A、B、C和D示出了如在破碎室的竖直对角线10上可见的活动颚的运动模式14。字母或点A、B和C示出了连接杆4的破碎冲程路径，字母或点C、D和A示出了连接杆4的返回路径。应当注意，为了说明的目的，破碎冲程和返回路径的曲率被夸大。运动模式示出活动颚的破碎冲程是大致直线形的且垂直于破碎室的竖直对角线10。此外，连接杆的返回路径包括点C和D之间的竖直元件，其中方向有利地沿在破碎冲程之后下落的破碎材料的方向向下。在图3的实施例中，第一偏心轴8逆时针旋转，第二偏心轴9围绕上死点随着弯曲路径前后摆动，同样导致垂直于破碎室的竖直对角线的、大致直线形的破碎冲程。活动颚的返回路径是弯曲的，并且发明人已经证实直线形破碎冲程是有效的，并且弯曲返回路径并不会对破碎过程产生显著的影响。此外，在图3的实施例中，连接杆的上部有利地比下部更早地开始破碎材料，即，当破碎冲程开始时，颚角不增加。

本发明能够产生，就耐磨部件的效率和磨损而言，颚式破碎机100的活动颚的显著改进的运动路径14。如上所述，实现了大致直线形的破碎冲程垂直于破碎室的对角线。这里的大致直线形破碎冲程是指在破碎冲程期间破碎冲程具有比在返回路径上更小的颚的上下运动。

此外，本发明提供了更高的旋转角度，数十度、例如当连接杆的冲程为20mm时为50度的旋转角度，如此确保对第二偏心件9的轴承进行足够的润滑。第二偏心件9距颚对角线10的距离的选择更灵活，并且在设计破碎机时提供了更大的自由度，例如，为了优化X/Y(参见图4)，比值优选地在2/3至4/1之间。

此外，在根据本发明的装置中，轴承的防尘密封更容易，仅仅因为轴承越少意味着对密封的需要越少。

带有轴承安装的根据本发明的偏心轴的尺寸可以被设定为足够坚固以容许高的破碎力。破碎冲程A、B、C的运动模式是大致直线形的，具有竖直高度变化的最小量，导致破碎部与破碎材料之间的剪切较少，并且为破碎机部件提供较少的不均匀磨损。当连接杆4沿相反方向C、D、A移动时，竖直高度变化对破碎步骤没有显著影响。

因此，不以任何方式限制下文出现的权利要求的范围、理解或应用，本文公开的一个或多个实施例的技术效果是由于有效的破碎冲程而增加破碎能力。本文公开的一个或多个示例性实施例的另一技术效果是由于大致直线形的破碎冲程而减少耐磨部件的磨损。本文公开的一个或多个示例性实施例的另一技术效果是，与之前的装置相比，由于第二偏心轴更易于组装，因而简化了破碎机的结构。本文公开的一个或多个示例性实施例的又一技术效果是由于偏心轴安装点易于密封而改进了破碎机的防尘密封。本文公开的一个或多个示例性实施例的又一个技术效果是鉴于偏心轴装置用标准部件实施，因此节约了成本。

上述描述提供了本发明的一些实施例的非限制性示例。对本领域技术人员来说显而易见的是，本发明不限于所呈现的细节，而是可以以其他等同的方式实施。

在不使用其他特征的情况下，可以利用上述实施例的某些特征。如此，上述描述应被认为仅仅是对本发明的原理进行说明，而不是对其限制。因此，本发明的范围仅受所附权利要求限制。

Claims (9)

1.一种颚式破碎机(100)，包括：用于在其间形成破碎室(3)的固定颚和活动颚，所述破碎室(3)在顶部处是敞开的，所述固定颚包括安装到其上的第一耐磨部件(1)，所述活动颚包括连接杆(4)和安装到其上的第二耐磨部件(2)；其中所述连接杆(4)能旋转地安装到第一偏心轴(8)，以及其中，所述连接杆(4)还能旋转地安装到第二偏心轴(9)，所述第二偏心轴被构造为引导所述活动颚的冲程以产生具有大致直线形的破碎冲程的运动模式，其中所述第二偏心轴(9)的偏心度大于所述第一偏心轴的偏心度；其特征在于，所述第二偏心轴(9)位于所述第一偏心轴(8)与所述破碎室(3)之间，其中穿过所述第一偏心轴(8)的中心的大致水平线(11)穿过所述第二偏心轴(9)的下死点或上死点。

2.如权利要求1所述的颚式破碎机，其特征在于，穿过所述第一偏心轴(8)的中心的大致水平线(11)穿过所述破碎室(3)的中段(6)。

3.如权利要求1所述的颚式破碎机，其特征在于，穿过所述第一偏心轴(8)的中心的大致水平线(11)大体上沿着所述破碎室的中心线(3’)经过，将所述破碎室划分为具有相等高度(H)的两个部分。

4.如权利要求1到3的任一项所述的颚式破碎机，其特征在于，所述第二偏心轴(9)被构造成响应于所述第一偏心轴(8)的旋转而前后摆动。

5.如权利要求1到3的任一项所述的颚式破碎机，其特征在于，所述第一偏心轴(8)和所述第二偏心轴(9)轴承安装到所述颚式破碎机的本体并轴承安装到所述连接杆(4)。

6.如权利要求1到3的任一项所述的颚式破碎机，其特征在于，所述第二偏心轴(9)的半径介于所述第一偏心轴(8)的半径的2倍至4倍之间。

7.一种矿物材料加工设备(200)，其特征在于，所述矿物材料加工设备(200)包括如权利要求1到6的任一项所述的颚式破碎机(100)。

8.如权利要求7所述的矿物材料加工设备(200)，其特征在于，所述矿物材料加工设备(200)是移动加工设备。

9.一种在根据权利要求1到6的任一项所述的颚式破碎机(100)中或在权利要求7或8所述的矿物材料加工设备(200)中加工矿物材料的方法，其特征在于，通过响应于所述第一偏心轴(8)的旋转使所述第二偏心轴(9)前后摆动，来将大致直线形破碎冲程引导到在所述破碎室中待破碎的材料。

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