CN110193397B - 一种用于颚式破碎机的智能控制系统及其颚式破碎机 - Google Patents

Abstract

一种用于颚式破碎机的智能控制系统及其颚式破碎机，有效的解决了现有的破碎机无法应用于多种矿石的工况、无法自动准确调节排矿口和破碎机肘板易发生故障的问题；包括破碎机机架、固定齿板和动颚齿板，固定齿板固定安装在破碎机机架上，动颚齿板活动安装在破碎机机架上，固定齿板与动颚齿板间形成破碎腔，破碎腔的下端为排矿口，还包括动颚冲程调节装置和四位一体智能控制系统，可使设备配置多变，能够应用于各种矿石的工况；采用液压缸上的压力及位移传感器解决了需要人工反复测量的问题；过载自动保护装置，实现了破碎机齿板的磨耗提醒实现稳定快速的保护反馈；完全实现自动智能化数据反馈采集。

Description

一种用于颚式破碎机的智能控制系统及其颚式破碎机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种用于颚式破碎机的智能控制系统及其颚式破碎机。

背景技术

颚式破碎机广泛应用于矿山、冶炼、建材、公路、水利等众多领域，用于破碎各种物料，通常颚式破碎机由动鄂板和静鄂板两块鄂板组成破碎腔，模拟动物的两鄂运动而完成对物料的破碎作业。

但是，现有颚式破碎机具有很多问题：

1.动颚冲程为固定尺寸且不可调节，无法根据矿石物料的特性，设定动颚工作时的挤压冲程，从而无法充分利用设备更有效的工作；

2.现有颚式破碎机的排矿口调整方式有通过增减垫片调整和通过楔块左右滑动增减厚度调整的两种。并且调整结果需要人工对排矿口尺寸进行测量，以确保达到排矿口要求的开口尺寸。无法实现计算机数据直观读取采集；

3.破碎机肘板为破碎机提供支撑破碎力及过载保护，如遇到难以破碎物料进入设备内，肘板过载断裂，用以保护破碎机机架不受到破坏。通过这种机械零件断裂的方式进行过载保护存在很多因素的不确定性，不能实现准确的数据控制，且该类保护反应速度迟缓，增加易损件的维护成本；

4.破碎机肘板为固定几何尺寸，动颚工作时动颚板会产生一定距离的冲程且无法得到冲程补偿，现有的破碎机为使其在破碎机工作时不会因为动颚冲程的变化而产生掉落，动颚下部设有弹簧拉杆装置或液压拉杆装置，用以约束动颚冲程导致的肘板不易掉落。但由于弹簧拉杆装置长时间需要克服动颚冲程所产生的巨大运动力，该弹簧拉杆装置需要有较高频率的维护更换。并且长时间弹簧的疲劳会产生对设备产生影响。导致肘板与动颚冲程变化时之间的间距变大，容易脱落并且产生周期性工作噪音。从而导致设备异响，稳定性降低。需要较高频率人工检查维护，无法实现低噪音稳定运行。

所以需要一种用于颚式破碎机的智能控制系统及其颚式破碎机来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种用于颚式破碎机的智能控制系统及其颚式破碎机，有效的解决了现有的破碎机无法应用于多种矿石的工况、无法自动准确调节排矿口和破碎机肘板易发生故障的问题。

其解决的技术方案是，一种智能控制系统包括破碎机机架、固定齿板和动颚齿板，固定齿板固定安装在破碎机机架上，动颚齿板活动安装在破碎机机架上，固定齿板与动颚齿板间形成破碎腔，破碎腔的下端为排矿口，所述颚式破碎机还包括用于驱动动颚齿板形成冲程的动颚冲程调节装置和与动颚齿板连接的四位一体智能控制系统，四位一体智能控制系统包括动颚冲程补偿装置和排矿口尺寸自动调整装置，动颚冲程补偿装置能够补偿动颚冲程调节装置造成的动作位移，排矿口尺寸自动调整装置能够实时根据动颚齿板与固定齿板下端的距离来控制动颚齿板移动使动颚齿板与固定齿板下端的距离保持为设定值；一种颚式破碎机包括安装在破碎机机架上的电机，电机上设有小皮带轮，动颚驱动轴上设有大皮带轮，小皮带轮通过三角皮带与大皮带轮连接，使电机驱动动颚驱动轴转动。

本发明的有益效果为：本发明具有动颚冲程调节装置、液压支撑装置、过载自动保护装置、排矿口尺寸自动调整、动颚冲程补偿装置的功能，通过动动颚冲程调节装置，可使设备配置多变，能够应用于各种矿石的工况，充分发挥设备的生产能力；取消了肘板装置、调整装置、弹簧拉杆装置等部件，减少设备重量及相关复杂机构零件的维护成本，采用液压缸上的压力及位移传感器解决了需要人工反复测量的问题，实现了计算机数据直观读取；过载自动保护装置，实现了破碎机齿板的磨耗提醒，为设备提供稳定的破碎支撑力，实现稳定快速的保护反馈，杜绝了现有破碎机采用肘板断裂保护产生的各类维护成本，提高经济效益；采用偏心销轴为动颚冲程补偿装进行补偿，在动颚工作时产生冲程时，液压缸活塞杆行程无需反复伸缩补偿冲程，实现液压缸的稳定保压，提高工作效率及液压缸的使用寿命，且大大降低了设备运转产生的周期性异响噪音；完全实现自动智能化数据反馈采集，无需人工现场操作，根据压力及位移传感器及相关液压阀块的配合，设备智能运行，根据计算机设置排矿口参数，可实现设备稳定运行、调整、过载保护，数据直观显示，支持无人值守远程操作。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的主视图剖视图。

图3是本发明图2的立体结构图。

图4是本发明的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

实施例：

由图1至图4给出，一种智能控制系统包括破碎机机架1、固定齿板2和动颚齿板3，固定齿板2固定安装在破碎机机架1上，动颚齿板3活动安装在破碎机机架1上，固定齿板2与动颚齿板3间形成破碎腔，破碎腔的下端为排矿口4，所述智能控制系统还包括用于驱动动颚齿板形成冲程的动颚冲程调节装置和与动颚齿板3连接的四位一体智能控制系统，四位一体智能控制系统包括动颚冲程补偿装置和排矿口4尺寸自动调整装置，动颚冲程补偿装置能够补偿动颚冲程调节装置造成的动作位移，排矿口4尺寸自动调整装置能够实时根据动颚齿板3与固定齿板2下端的距离来控制动颚齿板3移动使动颚齿板3与固定齿板2下端的距离保持为设定值；所述的动颚冲程调节装置包括安装在与动颚齿板3上的偏心轴，偏心轴一侧具有轴肩，另一侧具有外螺纹段；外螺纹段套装有垫圈和与外螺纹拧合的锁紧螺母，偏心轴的两端沿径向分别设有相对称的多棱通孔，多棱通孔内设有于其相配装且可滑动的锁紧块，偏心轴的两轴端分别设有相对称的且与多棱通孔相贯通的楔形滑槽，楔形滑槽内设有与其相配装且可滑动的偏心调整块，偏心调整块的中心分别设有可与机床首尾顶针相匹合的中心孔；偏心调整块与锁紧块由螺栓固定联结；所述的四位一体智能控制系统还包括液压支撑装置，液压支撑装置包括安装在破碎机机架1右端的破碎机后墙11，破碎机后墙11的左端铰接有能够调节长度并固定的伸缩装置，伸缩装置的左端与动颚齿板3活动连接，在动颚齿板3会形成动颚冲程的情况下为动颚齿板3的下端提供支撑力。

为了在动颚齿板3会形成动颚冲程的情况下方便将液压缸12安装在破碎机后墙11上，所述的伸缩装置包括一个或多个液压缸12，液压缸12的右端安装有缸座13，缸座13的右端与破碎机后墙11铰接。

所述的动颚冲程补偿装置包括安装在动颚齿板3下侧的铰座14，铰座14内设有耐磨合金铜套15，耐磨合金铜套15内通过偏心销轴16与液压缸12的左端铰接，能够通过偏心销轴16产生的偏心转动补偿动颚冲程所造成的动作位移。

所述的偏心销轴16可采用与动颚冲程调节装置相同的结构。

所述的排矿口4尺寸自动调整装置包括控制器和设置在液压缸12内的位移传感器17，位移传感器17的感应方向与液压缸12的伸缩方向相同，用于准确测量液压缸12行程位移，位移传感器17检测液压缸12的伸缩量并将行程数据发送给控制器，液压缸12上设有与控制器耦合的第一控制阀，控制器接受液压缸12的行程数据并通过第一控制阀对液压缸12进行反馈控制，当破碎机启动开机时，处于收缩状态的液压缸12活塞杆伸出，使破碎机固定齿板2和动颚齿板3相触，将固定齿板2和动颚齿板3接触时液压缸12的行程数据发送给控制器，控制器通过第一控制阀控制液压缸12活塞杆退回液压缸12内，通过控制器预设的固定齿板2和动颚齿板3之间的距离来控制液压缸12活塞杆伸出指定的距离，即固定齿板2和动颚齿板3接触时液压缸12的行程位移减去控制器预设的固定齿板2和动颚齿板3之间的位移为控制器控制液压缸12活塞杆伸出的位移，保证预设排矿口4的大小保持不变。

为了使得当固定齿板2和动颚齿板3接触时控制器能够接受到信号从而控制液压缸12活动，所述的排矿口4尺寸自动调整装置还包括与液压缸12连接的压力传感器，压力传感器与控制器耦合，固定齿板2和动颚齿板3相接触，压力传感器检测液压缸12内的油压并向控制器发送液压缸12内的油压值，记录压力传感器感应到固定齿板2和动颚齿板3相接触时液压缸12的伸缩量，控制器根据接收的信号通过第一控制阀对液压缸12进行控制，每次开机均按照特定操作顺序，即当开机启动计算机反馈液压缸12活塞杆行程全部伸出但压力传感器无动作时，则使得因工作导致磨损的固定齿板2和动颚齿板3以达到更换维护标准，可以进行更换，进而保证的破碎机的正确操作及使用，减少了人工反复观察测量的频率。

所述的四位一体智能控制系统还包括过载自动保护装置，过载自动保护装置包括与液压缸12连接的蓄能器18，当破碎腔内部进入难以破碎的物料时，蓄能器18内部压力升高，快速泄压，此时液压缸12活塞杆向液压缸12内移动，则排矿口4自动调大，使该难破碎的物料排出，随后又液压站迅速补压，液压缸12活塞杆回复至原位，破碎机恢复正常工作，该过程无需停机清理硬物，整个工作过程为全自动智能控制完成。

一种颚式破碎机包括安装在破碎机机架1上的电机19，电机19上设有小皮带轮20，动颚驱动轴5上设有大皮带轮21，小皮带轮20通过三角皮带22与大皮带轮21连接，使电机19驱动动颚驱动轴5转动。

所述控制器可为基于PC总线的以DSP或FPGA作为核心处理器的开放式运动控制器。

本发明在使用时，根据加工的矿石和加工需求将排矿口4的大小的设定值在控制器上进行预设并调节动颚冲程调节装置，开启机器，控制器通过第一控制阀控制液压缸12活塞杆伸展，使得动颚齿板3与固定齿板2接触，动颚齿板3与固定齿板2接触时，压力传感器将信号传输至控制器，之后控制器控制液压缸12活塞杆向液压缸12内移动，移动的位移为排矿口4的设定值的位移，即使固定齿板2和动颚齿板3接触时液压缸12伸出的行程位移向右移动预设的排矿口4的设定值的位移，保证预设排矿口4的大小保持不变。

通过电机19驱动动颚齿板3运动时，由于动颚齿板3安装在动颚冲程调节装置上，动颚齿板3会随着动颚驱动轴5的转动产生动颚冲程，则安装在动颚齿板3下侧的动颚冲程补偿装置随着动颚齿板3的偏心转动产生相应的冲程补偿。

当根据程序将液压缸12向左移动至极限的距离时，控制器没有得到压力传感器的感应信号，控制器给出提醒信号或报警信号。

本发明的有益效果为：本发明具有动颚冲程调节装置、液压支撑装置、过载自动保护装置、排矿口尺寸自动调整、动颚冲程补偿装置的功能，通过动动颚冲程调节装置，可使设备配置多变，能够应用于各种矿石的工况，充分发挥设备的生产能力；取消了肘板装置、调整装置、弹簧拉杆装置等部件，减少设备重量及相关复杂机构零件的维护成本，采用液压缸上的压力及位移传感器解决了需要人工反复测量的问题，实现了计算机数据直观读取；过载自动保护装置，实现了破碎机齿板的磨耗提醒，为设备提供稳定的破碎支撑力，实现稳定快速的保护反馈，杜绝了现有破碎机采用肘板断裂保护产生的各类维护成本，提高经济效益；采用偏心销轴为动颚冲程补偿装进行补偿，在动颚工作时产生冲程时，液压缸活塞杆行程无需反复伸缩补偿冲程，实现液压缸的稳定保压，提高工作效率及液压缸的使用寿命，且大大降低了设备运转产生的周期性异响噪音；完全实现自动智能化数据反馈采集，无需人工现场操作，根据压力及位移传感器及相关液压阀块的配合，设备智能运行，根据计算机设置排矿口参数，可实现设备稳定运行、调整、过载保护，数据直观显示，支持无人值守远程操作。

上述具体实施方式/实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本发明的保护范围之内。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (4)

1.一种智能控制系统，包括破碎机机架、固定齿板和动颚齿板，固定齿板固定安装在破碎机机架上，动颚齿板活动安装在破碎机机架上，固定齿板与动颚齿板间形成破碎腔，破碎腔的下端为排矿口，其特征在于，所述智能控制系统还包括用于驱动动颚齿板形成冲程的动颚冲程调节装置和与动颚齿板连接的四位一体智能控制系统，四位一体智能控制系统包括动颚冲程补偿装置和排矿口尺寸自动调整装置，动颚冲程补偿装置能够补偿动颚冲程调节装置造成的动作位移，排矿口尺寸自动调整装置能够实时根据动颚齿板与固定齿板下端的距离来控制动颚齿板移动使动颚齿板与固定齿板下端的距离保持为设定值；所述的动颚冲程调节装置包括安装在于动颚齿板上的偏心轴，偏心轴一侧具有轴肩，另一侧具有外螺纹段；外螺纹段套装有垫圈和与外螺纹拧合的锁紧螺母，偏心轴的两端沿径向分别设有相对称的多棱通孔，多棱通孔内设有与其相配装且可滑动的锁紧块，偏心轴的两轴端分别设有相对称的且与多棱通孔相贯通的楔形滑槽，楔形滑槽内设有与其相配装且可滑动的偏心调整块，偏心调整块的中心分别设有可与机床首尾顶针相匹合的中心孔；偏心调整块与锁紧块由螺栓固定联结；所述的四位一体智能控制系统还包括液压支撑装置，液压支撑装置包括安装在破碎机机架右端的破碎机后墙，破碎机后墙的左端铰接有能够调节长度并固定的伸缩装置，伸缩装置的左端与动颚齿板活动连接；所述的伸缩装置包括一个或多个液压缸，液压缸的右端安装有缸座，缸座的右端与破碎机后墙铰接；所述的动颚冲程补偿装置包括安装在动颚齿板下侧的铰座，铰座内设有耐磨合金铜套，耐磨合金铜套内通过偏心销轴与液压缸的左端铰接；所述的四位一体智能控制系统还包括过载自动保护装置，过载自动保护装置包括与液压缸连接的蓄能器。

2.根据权利要求1所述的一种智能控制系统，其特征在于，所述的排矿口尺寸自动调整装置包括控制器和设置在液压缸内的位移传感器，位移传感器检测液压缸的伸缩量并将行程数据发送给控制器，液压缸上设有与控制器耦合的第一控制阀，控制器接受液压缸的行程数据并通过第一控制阀对液压缸进行反馈控制。

3.根据权利要求2所述的一种智能控制系统，其特征在于，所述的排矿口尺寸自动调整装置还包括与液压缸连接的压力传感器，压力传感器与控制器耦合，压力传感器检测液压缸内的油压并向控制器发送液压缸内的油压值，控制器根据接收的信号通过第一控制阀对液压缸进行控制。

4.一种包括权利要求1-3中任一项所述的智能控制系统的颚式破碎机， 包括安装在破碎机机架上的电机，其特征在于，电机上设有小皮带轮，动颚驱动轴上设有大皮带轮，小皮带轮通过三角皮带与大皮带轮连接，使电机驱动动颚驱动轴转动。

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