CN108025310A - 包含过载保护装置的破碎机装置 - Google Patents

Abstract

一种诸如圆锥破碎机或回转式破碎机的破碎机装置，该破碎机装置包括轴，其限定了与它的长度平行的第一方向，所述轴包括上轴端；破碎动锥；以及过载保护装置，其将破碎动锥连接至上轴端，所述过载保护装置包括构造成使破碎动锥在第一方向上偏离上轴端的偏离装置，其中：所述过载保护装置(30)构造成响应于在第一方向上作用于所述破碎动锥(12)上的力，而允许破碎动锥(12)沿第一方向相对于所述轴(2)移动。

Description

包含过载保护装置的破碎机装置

技术领域

本发明涉及一种用于回转式破碎机或圆锥破碎机的过载保护装置。

背景技术

圆锥破碎机和回转式破碎机是两种类型的碎石系统，两者通常在一个固定元件和一个移动元件之间的破碎间隙内破碎岩石、石头或其它物料。圆锥破碎机或回转式破碎机由包括破碎动锥的动锥组件组成，破碎动锥围绕附接至该碎石机主机架的固定式定锥内的垂直轴线进行旋转。所述破碎动锥围绕偏心套装配，所述偏心套绕着固定轴旋转以使所述破碎动锥进行回转运动，所述破碎动锥将位于所述破碎动锥和所述定锥之间的破碎间隙内的岩石、石头和其他物料破碎。所述偏心套可以由多种动力驱动器(如由小齿轮和副轴组件驱动的附接的大齿轮)和一些机械动力源(如电动机或内燃机)来驱动。

当岩石、石头或其它物料通过破碎间隙时，破碎动锥相对于固定式定锥的回转运动将其破碎。破碎后的物料通过破碎间隙底部离开圆锥破碎机。

回转式破碎机和圆锥破碎机一般配有支架臂。支架臂保护破碎动锥免受因物料掉落到破碎动锥上的巨大冲击而造成的损害。例如，WO 2014/135306A1公开了一种回转式破碎机支架臂罩。然而，这种支架臂降低了破碎机的进料能力。

因此，需要减少支架臂的数量或者完全消除对支架臂的需求。

还需要更好地处理待破碎物料的过载问题，使得不可破碎物料(例如杂质材料)可以通过装置。过载可以指可破碎物料的过载和/或不可破碎物料的装载。

发明内容

根据本发明，提供了一种诸如圆锥破碎机或回转式破碎机的破碎机装置。该破碎机装置包括轴，破碎动锥，以及过载保护装置。所述轴限定了与它的长度平行的第一方向，所述轴包括上轴端。所述过载保护装置将破碎动锥连接至上轴端。过载保护装置包括构造成使破碎动锥在第一方向上偏离上轴端的偏离装置。所述过载保护装置构造成响应于在第一方向上作用于所述破碎动锥(12)上的力，而允许破碎动锥沿第一方向相对于轴移动。

在本公开中，在第一方向上作用于破碎动锥上的力可以由具有在第一方向上作用的分力的、任何作用于破碎动锥上的力产生。

采用上述构造可以保护破碎动锥不受物料掉落到破碎动锥上的巨大冲击造成的损害。所述构造在无支架臂的破碎机装置中或支架臂数目减少的破碎机装置中尤为有利，可以使破碎机的进料能力得到提高。

此外，采用以上构造可以更好地处理待破碎物料的过载问题，使得不可破碎物料(例如杂质材料)能够通过装置。

附图说明

通过附图和以下对本发明优选实施例说明性和非限制性的具体描述，能更好地理解前述内容以及本发明的附加目的、特征和优点。附图中，相同的附图标记用于相同的元件。其中：

图1示意性地显示了根据本发明的一个实施例的回转式破碎机，

图2示意性地显示了根据本发明的气囊式蓄能器过载保护装置，

图3示意性地显示了根据本发明的活塞式蓄能器过载保护装置，

图4示意性地显示了根据本发明的隔膜式蓄能器过载保护装置。

具体实施方式

图1示意性地显示了回转式破碎机1的截面图。回转式破碎机1具有垂直轴2和机架4。轴2的纵轴线限定了第一方向，第一方向与破碎机的中心轴线A一致。

偏心组件的上偏心环10和下偏心环11通过两个旋转轴承(如旋转滑动衬套)绕着轴2可旋转地支承。然而，如同本领域中已知的诸多破碎机一样，破碎机中的偏心套也可以包括沿其轴向延伸部分具有连续偏心形状的单个偏心元件。

破碎动锥12由另一对旋转轴承(如另一对旋转滑动衬套)径向支撑并可围绕偏心环10和11旋转。轴2的轴承和动锥轴承一起形成用于沿回转路径引导破碎动锥12的偏心轴承装置。

驱动轴14连接至驱动电动机并设置有小齿轮15。驱动轴14设置成通过小齿轮15与安装在下偏心环11上的齿圈16的啮合而使下偏心环11旋转。当驱动轴14使下偏心环11旋转时，在破碎机1的运转过程中，安装在破碎机1上的破碎动锥12将进行回转运动。

破碎动锥12上设有内部破碎壳或动锥衬板13。机架4上设有外部破碎壳或定锥5。破碎间隙17形成于两个破碎壳13和5之间。当破碎机1运转时，待破碎物料被引入到破碎间隙17中并在动锥衬板和定锥5之间由于破碎动锥12的回转运动而被破碎，在上述破碎动锥12的回转运动过程中，动锥衬板13沿旋转的母线靠近定锥，并且沿母线朝着直径上相反的方向远离定锥。

破碎动锥12通过过载保护装置30支承在上端活动轴承19上，上端活动轴承19设置于轴2的上自由端2a处。过载保护装置30包括顶部元件33偏离装置，其固定至破碎动锥12的延伸部分12a(见图2)，使得破碎动锥12在第一方向上的移动引起过载保护装置30的顶部元件33在第一方向上相应地移动。过载保护装置30包括接头31和偏离装置32，接头31可旋转地接收于上端活动轴承19内，偏离装置32设置于接头31和顶部元件33之间。偏离装置32用于使接头31和顶部元件33互相偏离彼此，以使得破碎动锥12偏离轴2。

动锥轴承允许破碎动锥12在第一方向上相对于偏心套(即本实施例中的偏心环10和11)移动。当力在第一方向上作用于破碎动锥12时，过载保护装置30允许破碎动锥12沿第一方向相对于轴2移动。当恒定的力施加在破碎动锥12上时，偏离装置32构造成使破碎动锥12返回到平衡位置。

物料掉落在破碎动锥12上的冲击使破碎动锥12沿第一方向朝向轴2移动。采用如上构造可以保护破碎动锥12免受物料掉落在破碎动锥12上的巨大冲击造成的损害。

如果作用于破碎动锥12上的负载被去除，过载保护装置30的偏离装置32使破碎动锥12返回平衡位置。通过采用如上构造，破碎动锥12从冲击中得以恢复，从而当有任何其他的冲击时，破碎动锥12可以再次朝向轴2移动。

如果不可破碎的物料被供给到破碎间隙17中，过载保护装置30允许破碎动锥12沿第一方向朝向轴2移动，从而使得两个破碎壳13和5之间距离增加到因此允许不可破碎的物料通过破碎间隙17。通过采用如上构造，破碎机1可以更好地处理待破碎物料的过载问题，从而使得不可破碎物料，例如杂质材料，在被供给到破碎间隙17中的情况下能够通过装置。一旦不可破碎的物料通过破碎间隙17，过载保护装置30的偏离装置32使破碎动锥12返回到平衡位置。

图1所示的过载保护装置30是气囊式蓄能器过载保护装置，下文将进行进一步的描述。然而，过载保护装置30可以包括任何形式的能使破碎动锥12偏离轴2的上自由端2a的偏离装置。适用在根据本发明的过载保护装置上的偏离装置的非限制性示例可以是气囊式蓄能器，活塞式蓄能器，隔膜式蓄能器和弹簧。

可选地，过载保护装置可以构造成使破碎动锥从移位位置“柔性返回”。也就是说，过载保护装置可以构造成抑制破碎动锥12从移位位置返回到平衡位置，从而使得返回比破碎动锥12受冲击后迅速突然的移动更慢实现。适用在根据本发明的过载保护装置上的抑制类型的非限制性示例可以是液压阻尼、摩擦阻力阻尼和磁性阻尼。

图2示意性地示出了根据本发明的气囊式蓄能器过载保护装置40。气囊式蓄能器过载保护装置40包括接头41，其可旋转地接收在上端活动轴承19内。气囊式蓄能器过载保护装置40包括顶部元件43以及设置于接头41和顶部元件43之间的气囊42。

过载保护装置40的顶部元件43固定到破碎动锥12的延伸部分12a，从而使得破碎动锥12在第一方向上的移动引起顶部元件43在第一方向上相应地移动。破碎动锥12的延伸部分12a可以相对接头41滑动。延伸部分12a、接头41和顶部元件43一同限定了腔C。腔C内含有围绕气囊42的液体44。接头41和顶部元件43可以相对彼此移动，从而可以使得腔C的体积增大或缩小。腔C体积的缩小导致液体44压缩气囊42。气囊42的压缩引起囊内包含的气体45的压缩，由此使得顶部元件43偏离接头41。

破碎动锥12朝向轴2的移动导致顶部元件43向接头41移动。这导致了腔C的体积的减小。腔C体积的减小至少向液体44施加压力，液体44压缩气囊42和气体45。含有气体45的气囊42充当使破碎动锥12偏离轴2的偏离装置。

图3示意性地示出了根据本发明的活塞式蓄能器过载保护装置50。活塞式蓄能器过载保护装置50包括接头51，其可旋转地接收于上端活动轴承19内。活塞式蓄能器过载保护装置50包括固定在接头51上的底部元件58。在活塞式蓄能器过载保护装置50中，顶部元件为腔室元件53。腔室元件53内可滑动地设置有活塞P。腔室元件53和活塞P共同限定腔C，腔C内含有气体59。活塞P可相对于腔室元件53滑动，从而压缩气体59。阀组件55附接至腔室元件53上。腔室元件53、活塞P和阀组件55共同在其间限定第一腔室C1。延伸部分12a、阀组件55和底部元件58共同在其间限定第二腔室C2。第一腔室C1和第二腔室C2构造成含有液体54。

阀组件55允许液体54从第一腔室C1流入第二腔室C2，反之亦然。阀组件55包括至少一个低阻力旁通口55c和至少一个高阻力旁通口55d。当流体54流过旁通口时，相比于高阻力旁通口55d的流体阻力，低阻力旁通口55c具有更低的流体阻力。旁通口55c和55d允许液体54从第一腔室C1流入第二腔室C2，反之亦然。阀组件55还包括一个阀门，该阀门包括弹簧55a和密封元件55b。密封元件55b设置于第一腔室C1内，并且弹簧55a使密封元件55b朝向低阻力旁通口55c偏离，以将低阻力旁通口55c密封。这种构造允许液体54在低流体阻力下从第二腔室C2流入第一腔室C1，然而，从第一腔室C1流入第二腔室C2，液体54会遭遇高流体阻力。

在第一方向上朝向轴2作用在破碎动锥12上的力导致腔室元件53朝向底部元件58移动。腔室元件53朝向底部元件58的移动导致第二腔室C2内含有的液体54在低阻力下通过阀组件55流入第一腔室C1。在此流动方向上，阀组件中的阀门打开，使得液体54能从低阻力旁通口55c流过。由于液体54的流动，第一腔室C1内的压力增加导致活塞P移动，由于腔C体积的减小而使得腔C内含有的气体59被压缩。腔C内包含的气体59的压缩产生偏离力，其使破碎动锥12偏离轴2。

一旦力从破碎动锥12上移除，腔C内的压力导致活塞P的移动，使得腔C的体积增加且第一腔室C1的体积减小。第一腔室C1体积的减小导致流体54在高阻力下通过阀组件55从第一腔室C1流入第二腔室C2。在此流动方向上，阀组件内的阀门关闭，使得液体54不能流动通过低阻力旁通口55c，而只能流动通过高阻力旁通口55d。这导致过载保护装置50缓慢恢复到平衡状态。过载保护装置50因此可以使得破碎动锥12从移位位置柔性返回。

图4示意性地示出了根据本发明的隔膜式蓄能器过载保护装置60。隔膜式蓄能器过载保护装置60与活塞式蓄能器过载保护装置50大体相似，不同的是隔膜D代替了活塞P。隔膜D的边缘固定至腔室元件53，使得第一腔室C1内的压力可以使隔膜D变形，远离阀组件。图4显示了变形状态下的隔膜D。

本发明不限于上述实施例。

例如，上述实施例描述了过载保护装置连接至破碎机装置的具体构造。然而，过载保护装置仅需将破碎动锥12连接至上轴端2a，使得其允许破碎动锥12沿第一方向移动。

此外，在上文所述并由附图所示的破碎机中，其具有与偏心环10和11的偏心外表面轴接的破碎动锥12，而轴2沿破碎机的主轴线A延伸，使得偏心环围绕轴2旋转并引起破碎动锥12的回转运动。然而，本发明同样适用于如下破碎机：所具有的破碎动锥与轴进行轴接，该轴与偏心套的偏心内表面轴接，使得轴可以进行回转运动。

尽管上述实施例涉及固定式破碎机，根据本发明的解决方案也适用于移动式破碎装置。本发明过载保护系统的设置将减少因岩石坠落和在支撑机架上进行的破碎操作引起的冲击峰值。这对于比固定式破碎机刚性支撑小的移动式设备尤其有利。

Claims (20)

1.一种破碎机装置，例如圆锥破碎机或回转式破碎机，所述破碎机装置包括：

轴(2)，其限定了与其长度平行的第一方向，所述轴(2)包括上轴端(2a)；

破碎动锥(12)；以及

过载保护装置(30)，其将所述破碎动锥(12)连接至上轴端(2a)，所述过载保护装置(30)包括构造成使所述破碎动锥(12)在所述第一方向上偏离上轴端(2a)的偏离装置(32)，其中：

所述过载保护装置(30)构造成响应于在第一方向上作用于所述破碎动锥(12)上的力，而允许破碎动锥(12)沿第一方向相对于所述轴(2)移动。

2.根据权利要求1所述的破碎机装置，还包括设置于所述上轴端(2a)的轴承(19)，并且其中所述过载保护装置(30)还包括接收于轴承(19)内的接头(31)。

3.根据权利要求2所述的破碎机装置，其中，所述轴承(19)是球面轴承，并且所述接头(31)是球面接头。

4.根据权利要求2或3所述的破碎机装置，其中，所述过载保护装置(30)还包括顶部元件(33)，并且其中所述偏离装置(32)设置在所述顶部元件(33)和所述接头(31)之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的破碎机装置，其中，所述偏离装置是蓄能器，包括：

气体腔(C)；

第一液体腔室(C1)；

第二液体腔室(C2)；以及

可移动构件(P，D)，其设置于所述气体腔(C)和所述第一液体腔室(C1)之间；

其中，所述气体腔(C)构造成容纳压缩气体(59)，使得所述气体腔(C)能够通过可移动构件(P，D)的移动而被压缩；

其中，所述第一液体腔室(C1)构造成容纳液体(54)，使得所述第一液体腔室(C1)能够使可移动构件(P，D)进行移动；

其中，所述第二液体腔室(C2)构造成容纳液体(54)，使得由于力在第一方向上作用于破碎动锥(12)上，第二液体室(C2)能够被加压。

6.根据权利要求5所述的破碎机装置，其中，所述蓄能器是活塞式蓄能器，其中所述可移动构件是活塞(P)。

7.根据权利要求5所述的破碎机装置，其中，所述蓄能器是隔膜式蓄能器，其中所述可移动构件是隔膜(D)。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的破碎机装置，还包括设置于第一液体腔室(C1)和第二液体腔室(C2)之间的阀组件(55)，

其中，所述阀组件(55)构造成允许液体(54)以比从第一液体腔室(C1)流入第二液体腔室(C2)更低的阻力从第二液体腔室(C2)流入第一液体腔室(C1)。

9.根据权利要求8所述的破碎机装置，其中，所述阀组件(55)包括：

低阻力止回阀，其构造成允许液体(54)从第二液体腔室(C2)流入第一液体腔室(C1)，而不允许液体(54)从第一液体腔室(C1)流入第二液体腔室(C2)；以及

高阻力旁通口(55d)，其构造成允许液体(54)从第一液体腔室(C1)流入第二液体腔室(C2)。

10.根据权利要求1-4中任意一项所述的破碎机装置，其中，所述偏离装置是气囊式蓄能器，气囊式蓄能器具体包括：

第一活塞头(41)；

第二活塞头(43)；以及

气囊(42)，其设置于所述第一活塞头(41)和所述第二活塞头(43)之间，

其中，所述第一活塞头(41)和第二活塞头(43)之间容纳有液体(44)；并且

其中，所述气囊(42)构造成容纳有加压气体(45)，使得由于力在第一方向上作用于破碎动锥(12)上，气囊(42)能够通过第一活塞头(41)和第二活塞头(43)之间的相对运动而被压缩。

11.根据权利要求10所述的破碎机装置，其中，所述气囊式蓄能器还包括低阻力止回阀和高阻力旁通口，所述低阻力止回阀和高阻力旁通口构造成使得破碎动锥(12)从移位位置柔性返回，使得返回相比于移位受到限制。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的破碎机装置，其中，所述过载保护装置(30)构造成使得破碎动锥(12)从移位位置柔性返回，以使得返回相比于移位受到限制。

13.根据权利要求4-12中任一项所述的破碎机装置，其中，所述破碎动锥(12)固定到顶部元件(33)上。

14.根据权利要求4-13中任一项所述的破碎机装置，其中，所述偏离装置(32)构造使顶部元件(33)偏离接头(31)。

15.根据权利要求2-14中任一项所述的破碎机装置，其中，所述破碎动锥(12)能在第一方向上相对于接头(31)移动。

16.根据前述权利要求2-15中任一项所述的破碎机装置，其中，所述破碎动锥(12)邻接接头(31)并能在第一方向上相对于接头(31)移动。

17.根据前述权利要求2-16中任一项所述的破碎机装置，其中，所述破碎动锥(12)邻接接头(31)并能在第一方向上相对于接头(31)移动，并且其中所述破碎动锥(12)不能在垂直于第一方向的平面上相对于接头(31)移动。

18.根据前述权利要求2-17中任一项所述的破碎机装置，其中，所述轴承(19)构造成允许所述破碎动锥(12)相对于所述轴(2)旋转，或者所述轴承(19)和接头(31)一同允许所述破碎动锥(12)相对于所述轴(2)旋转。

19.根据前述权利要求中任一项所述的破碎机装置，还包括偏心套(10、11)，其构造成围绕所述轴(2)旋转，其中，所述破碎动锥(12)围绕所述偏心套(10，11)设置，以使得所述偏心套(10、11)的旋转导致所述破碎动锥(12)的回转运动，并且其中所述破碎动锥(12)在所述力的作用下能够在第一方向上相对于偏心套(10、11)移动。

20.根据前述权利要求中任一项所述的破碎机装置，还包括上部壳体(5)，其中，所述破碎动锥(12)和上部壳体(5)共同限定破碎间隙，并且其中所述过载保护装置(30)响应于在第一方向上作用于所述破碎动锥(12)上的力而允许破碎动锥(12)沿第一方向相对于所述轴(2)移动，并因此改变破碎间隙的大小。