CN112709120A - 一种四轴共振破碎机 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种四轴共振破碎机，包括动力装置、后车架及工作系统，其特征是，后车架与前桥和破碎机后桥连接，后车架包括车架主梁与安装基架，所述安装基架一端与车架主梁连接，车架主梁与破碎机后桥连接，安装基架远离车架主梁一端设有升降装置，安装基架通过升降装置与前桥活动连接；车架主梁一端设有发动机托架，所述发动机托架底部通过减震块安装在车架主梁上，动力装置安装在发动机车架上，安装基架下侧通过工作系统安装架设有工作系统，工作系统设于升降装置与车架主梁之间，本专利采用独特的车架、工作系统结构，具有工作稳定，结构新颖的特点。

Description

一种四轴共振破碎机

技术领域

本发明涉及道路工程机械技术领域，具体涉及一种用于共振破碎的四轴共振破碎机机。

背景技术

路面共振破碎机采用共振技术，调节振动锤头的振动频率接近水泥路面的固有频率，激发锤头下水泥路面局部范围产生共振，使路面内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃，轻而易举的将水泥路面击碎，具有动力强劲，工作可靠等优点。

破碎机的主要工作部件有齿轮箱和振动箱，振动箱由偏心轮的转动带动振动箱上下进行正弦波振动，齿轮箱用于提供偏心轮的转动动力。现有技术的齿轮箱与振动箱均为三轴设计，由于需要保持振动箱的正弦波振动，需要位于中间的偏心轮质量为两端的偏心轮质量的两倍，导致其相对应的振动箱轴承和齿轮箱轴承都需要承受过大的应力，在使用中寿命短，非常容易损坏。

路面破碎机的主要工作系统为安装在破碎机一侧的破碎系统，在工作时，破碎系统贴近路面，破碎机需要移动时，工作系统抬起，避免阻碍破碎机移动。现有技术的路面破碎机，工作系统的抬起靠安装在破碎机一侧的悬臂，由单侧的悬臂抬起工作系统，由于破碎系统在工作时产生剧烈的振动，单侧悬臂的转轴承受巨大的剪切力，很容易造成损坏，其次，在悬臂抬起时，破碎机重心向左上方移，容易造成车辆侧翻。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种有别于现有技术的共振破碎机。

本发明具体采用的技术方案是：

一种四轴共振破碎机，包括动力装置、后车架及工作系统，后车架与前桥和破碎机后桥连接，后车架包括车架主梁与安装基架，所述安装基架一端与车架主梁连接，安装基架整体为“L”形，以短边为连接支架，长边为主体架，主体架与连接支架垂直，使得主体架通过焊接与车架主梁连接，使主体架水平位置高于车架主梁且与车架主梁平行，便于振动的工作系统的安装。后车架整体为车架主梁与安装基架相垂直的“Z”形，为一体式结构，使用钢材焊接而成。

车架主梁与破碎机后桥连接，作为主受力结构，破碎机的后桥为可旋转结构，车架主梁能够以破碎机后桥为轴心，随后桥进行旋转。车架主梁一端设有发动机托架，所述发动机托架底部通过减震块安装在车架主梁上，动力装置安装在发动机车架上，发动机车架为悬浮式发动机托架，所述发动机托架底部通过减震块安装在车架主梁上，破碎机的发动机安装在悬浮式发动机托架上，提供破碎机的移动动力。安装基架远离车架主梁一端设有升降装置，安装基架通过升降装置与前桥活动连接；安装基架下侧通过工作系统安装架设有工作系统，工作系统设于升降装置与车架主梁之间。

优选的，工作系统包括齿轮箱与振动箱，振动箱下部安装锤头，振动箱用于纵向正弦波振动，带动锤头不断撞击地面，起到破碎地面的功能，齿轮箱用于为振动箱提供振动的动力；

齿轮箱的箱体内设有纵向排列的4根齿轮轴，所述齿轮轴上对应设有齿轮，上部的2个齿轮相互啮合，下部的2个齿轮相互啮合，中部2个齿轮之间通过惰轮啮合；

齿轮箱的结构包括齿轮箱体，齿轮箱体上纵向开设有4个齿轮轴通孔，4个齿轮轴通孔对齐排列，每个齿轮轴通孔内设有1根齿轮轴，4根齿轮轴上对应设有4个齿数相同的齿轮，齿轮可以带动齿轮轴进行旋转。齿数相同可以保证相互啮合的齿轮之间以相同的角速度进行转动。齿轮轴远离马达的一端通过传动轴与本申请中振动轴相连，由齿轮轴通过传动轴带动振动轴进行旋转。

然而，由于相啮合的齿轮两两之间转动方向相反，若4个齿轮均依次啮合，则最终第一、第三个齿轮同向，第二、第四个齿轮同为向反方向，即两端的齿轮为相反的转动方向，转动传递到振动轴则是同样的方向，即两端的偏心轮转动方向相反，造成在偏心轮转动时，由于两端的力方向相反，使得箱体在水平方向产生两端的摆动，无法均衡的进行振动。

为了防止上述振动箱的摆动问题，本发明采取的方案是，4个齿轮中，上部的2个齿轮相互啮合，进行速度相同、方向相反的旋转，下部的2个齿轮相互啮合，进行速度相同、方向相反的旋转，中部的2个齿轮之间设有惰轮，使位于中间的2个齿轮通过惰轮进行方向的转换，转换后，中间的2个齿轮方向即可相同，因此可以达到两端的2个齿轮方向相同的效果。转动传递到振动轴上，即为两端的2组偏心轮转动方向相同，中间的2组偏心轮转动方向相同，在偏心轮转动时，由于两端的力为相同的方向，能够最大程度的降低振动箱两端的水平摆动，提升振动的稳定性。

齿轮轴一端连接马达7，马达7可以安装在任一轮轴的一端，提供动力输出，动力通过齿轮和惰轮传递到4根轮轴上，进行同速的转动。

另一个可选的方案是，马达7可以安装4个，分别安装在每一根轮轴上，进行动力的输出，4个马达7选用相同的转速功率进行输出，由于4个齿轮齿数相同，可以对转速进行同步，消除因马达7的差异而造成的转速差异，使得4 根轮轴以相同速度进行转动。采用4个马达7的方案可以降低每个马达7所需的功率，避免因只使用1个大功率马达7而造成与马达7相连的轮轴承受较大的应力，容易造成轮轴的损坏。

4根齿轮轴与4根振动轴一一对应，各自通过传动轴相连接，将转动动力由齿轮轴传递到振动轴，带动振动轴以与齿轮轴相同的速度和方向进行转动。传动轴可以使振动箱在进行振动时，齿轮箱不随振动箱进行振动，降低齿轮箱的损伤，延长使用寿命。

所述振动箱的箱体上纵向开设有4个振动轴通孔16，4个振动轴通孔16对齐排列在一条垂直直线上，每个振动轴通孔16内设有1根振动轴，振动轴从振动轴通孔16两端伸出振动箱箱体，每根振动轴的两端都安装一组偏心轮，一组偏心轮为两个，分别安装在振动轴的两端，共8个偏心轮，每个偏心轮的质量、大小和形状均相同，且偏心轮的轮心可同时垂直指向下方。

齿轮轴与振动轴一一对应，对应齿轮轴与振动轴之间通过传动轴连接，传动轴优选为万向轴。

振动箱的振动原理是，当所有偏心轮的轮心转动至向下时，带动振动箱向下运动，当所有偏心轮的轮心转动至向上时，带动振动箱向上运动，如此往复，振动箱进行上下的正弦波振动，通过锤头捶打地面。因此，需要所有偏心轮的转动速度相同，才可以保证所有偏心轮的轮心能够同时达到最高点。8个偏心轮的质量、大小和形状完全相同，避免了传统奇数根振动轴设计中需要一组大重量偏心轮而导致所连接的振动轴应力过大易损坏的弊端，能够使4根振动轴受力相同，延长设备使用寿命。

偏心轮的形状采用以振动轴为圆心的扇形，且扇形的最长弦的长度小于偏心轮所在同心圆的直径的长度，能够保证相邻的两个偏心轮在转动时，不会相互干涉，也可以将相邻两根振动轴之间的距离缩小至大于偏心轮扇形的半径即可。

齿轮箱和振动箱内都设有用于润滑和散热的油路。齿轮箱的油路以设置在齿轮箱体顶部的第一分油阀块为起点，润滑油由外部的油泵泵入第一分油阀块，第一分油阀块分别通过5条油管连接到4根齿轮轴和惰轮轴的轴承腔处，轴承腔即为由箱体结构构成的用于安装轴承的腔体，润滑油通过油管分散至4根齿轮轴和惰轮轴处，流入轴承腔内，在对齿轮轴和惰轮轴进行润滑的同时带走旋转轮轴的热量；轴承腔的回油直接滴落至齿轮箱体内，即齿轮箱体为整个油路的油箱，能够满足齿轮箱内部齿轮的飞溅润滑，齿轮箱底部设有吸油阀块，润滑油由吸油阀块接出，再由外部的油泵打入第一分油阀块，进行循环。

振动箱箱体内也设有为各根振动轮轴进行润滑和散热的油路，与上述齿轮箱相似，油路以设置在振动箱箱体顶部的第二分油阀块为起点，润滑油由外部的油泵泵入第二分油阀块，第二分油阀块分别通过4条油管连接到4根振动轴的轴承腔处，润滑油通过油管分散至4根振动轴处，流入轴承腔内，在对振动轴进行润滑的同时带走旋转轮轴的热量；在轴承腔的另一侧，每处轴承腔都通过油管各自连接至箱体底部的回油阀块，4根振动轴处的润滑油经4根油管收集至回油阀块，并由回油阀块处接出，接出的润滑油连接至齿轮箱的吸油阀块，齿轮箱体内的润滑油再经由油泵打出，泵入第一分油阀块、第二分油阀块，构成循环油路。

上述两条油路的总油箱即为齿轮箱体，通过油泵将润滑油由吸油阀块泵出，再分别打入第一分油阀块和第二分油阀块，进行各自的油路循环。

箱体内还设有为箱体降温的水路，水路以设置在箱体一侧的进水阀块为起点，进水阀块连接水泵，水由水泵从进水阀块泵入箱体内部，箱体内部的水路能够围绕振动轴的轴承腔设置，形成冷却腔，水流至冷却腔能够将轴承腔内的润滑油的热量带走，对油路进行散热，散热后的水从箱体底部的出水口流出，能够起到降低扬尘的效果。

在实际的工作中，虽然本发明的偏心轮两端同向的方案能够最大限度的降低振动箱的两端摆动，但是振动箱的振动过程中仍会伴随小幅度的横向振动，为此，齿轮箱与振动箱两侧均设计了减震装置。

减震装置包括两个安装在破碎机车架上的减震框架，两个减震框架平行设置，中间需要有足够的距离安装振动箱与齿轮箱，齿轮箱两侧安装第一减震器，减震框架之间设有倾斜的第一角度调节板，齿轮箱通过第一减震器与第一角度调节板连接；振动箱两侧设有第二减震器，减震框架之间设有倾斜的第二角度调节板，振动箱通过第二减震器与第二角度调节板连接。

其中的第一减震器与第二减震器均采用剪切式橡胶减震器，能够有效减震，防止齿轮箱与振动箱的损坏。

第一角度调节板与第二角度调节板的倾斜方向和角度相同，在实际的破碎机工作中，本发明的工作系统是安装在可旋转的车架上的，在破碎机移动时，工作系统抬起，不影响移动，在移动到工作位置时，工作系统随车架旋转至垂直贴近地面，进行破碎工作。

启动马达，进行转动输出，带动相连接的齿轮轴进行转动，4根齿轮轴通过相啮合的齿轮和惰轮进行同速旋转，其中两端的2根齿轮轴转动方向相同，中间的2根齿轮轴转动方向相同并且与两端齿轮轴方向相反，齿轮轴的旋转通过相连接的万向轴传递到振动箱相对应的振动轴上，带动振动轴进行旋转，其4 根振动轴的旋转方向与4根轮轴相对应，带动与振动轴相连的偏心轮进行同速转动，当所有偏心轮的轮心转动至向下时，带动振动箱向下运动，当所有偏心轮的轮心转动至向上时，带动振动箱向上运动，如此往复，振动箱进行上下的正弦波振动。

优选的，齿轮箱为“凸”字形，惰轮设置在齿轮箱一侧的凸出部内，齿轮箱凸出的部分上开设与齿轮轴通孔同向的惰轮轴通孔，惰轮轴通孔内设有惰轮轴。

优选的，升降装置包括油缸、上导向套和下导向套，所述上导向套设于后车架的安装基架上，下导向套设于前桥，上导向套与下导向套相套设置，所述油缸设于上导向套内，油缸一端与上导向套连接，另一端穿过上导向套和下导向套与前桥连接。上导向套设置在后车架的上靠近前桥的一端，并且垂直于后车架，贯穿后车架；下导向套设置在前桥上，一端固定在前桥上，另一端套设在上导向套内，下导向套与上导向套配合形成套筒结构，起到导向作用。

优选的，所述油缸包括油缸缸体和输出杆，所述油缸缸体与上导向套上端连接，输出杆与前桥连接，前桥上设有连接销轴，所述连接销轴设于下导向套内的前桥上，所述输出杆与连接销轴连接；输出杆与上导向套或下导向套同轴心。油缸缸体倒装在上导向套内部，将油缸缸体底部固定到上导向套的上端口处，由于油缸倒装，输出杆朝向下方，即输出杆朝向前桥方向，输出杆的伸长端穿过上导向套和下导向套伸至前桥，前桥上安装有连接销轴，连接销轴安装在下导向套内部轴心处的前桥上，输出杆的伸长端与连接销轴连接，将输出杆的伸长端位置固定在前桥上。连接销轴的结构为底座和可转动的销轴，底座作为受力结构，承担由升降结构传递来的压力，销轴可以进行转动，在后车架升起时，后车架会以破碎机后桥为轴进行小幅度转动，油缸也会随后车架进行转动，可转动的销轴能够帮助油缸顺利转动。

优选的，上导向套垂直贯穿后车架，上导向套套设于下导向套外侧，上导向套或下导向套与前桥垂直。

通常情况，升降装置在破碎机上设置2个，即相对应的油缸、上导向套和下导向套均为2组，2组升降装置并排设置，由于后车架的主要受力结构为升降装置上油缸和连接销轴的组合，单个的升降装置容易造成连接销轴受力过大，容易损坏，设置2个可以减少单个连接销轴和油缸的受力，同时2个油缸进行输出也更容易将后车架抬起，并排设置可以使后车架更加平稳。

升降装置的工作原理是：与上导向套连接的油缸缸体进行输出，输出杆伸长，由于输出杆的伸长端与前桥上的连接销轴固定无法伸长，输出杆在油缸本体这一侧进行伸长，带动油缸缸体向上运动，带动相连接的上导向套向上运动，由于后车架以破碎机后桥为轴，上导向套带动后车架向上进行小幅度旋转，完成后车架的升起。

在升起过程中，由上导向套与下导向套形成的套筒结构进行导向，上导向套沿下导向套轴线进行运动，在旋转过程中，会发生角度的倾斜，由前桥的同步旋转进行配合，使下导向套和连接销轴方向进行同步旋转，配合后车架的升起。

在油缸未进行输出时，安装基架和车架主梁均水平平行于破碎机前桥与后桥，此时导向套垂直于破碎机前桥，当油缸进行输出时，油缸输出杆伸长，由于输出杆一端位置固定在破碎机前桥上无法运动，由与导向套相固定的油缸本体带动安装基架向上抬起，与之连接的车架主梁以破碎机后桥为轴进行转动，最终达到后车架的导向套一端抬起的效果。导向套与破碎机前桥的下导向套相配合，起到在抬起运动中的导向作用。破碎机用于破碎地面的工作系统是安装在安装基架的下侧，并且在导向套与车架主梁之间，安装基架的抬起即可带动工作系统的抬起，在破碎机的移动中，工作系统的抬起能够防止工作系统妨碍破碎机的移动，而在进行工作时，安装基架下落至原位，带动工作系统下落会贴近地面的原位，进行破碎路面的工作。

优选的，前桥两端与车轮连接，前桥两端对称设有两个拐臂，所述拐臂一端对称连接有两个摇臂，拐臂另一端与车轮活动连接，两个摇臂一端通过双向油缸活动连接，双向油缸与前桥架连接，双向油缸两端的输出杆分别与对称的摇臂活动连接。

优选的，车轮包括转向轮毂、轮辋与轮胎，所述转向轮毂与前桥架连接，轮辋与转向轮毂连接，轮胎设于轮辋上；所述拐臂与转向轮毂活动连接。

前桥架两端安装车轮，车轮结构为现有技术的车轮结构，分为转动轮毂、安装在转动轮毂上的轮辋以及安装在轮辋上的轮胎，转动轮毂活动安装在前桥架的两端，实现车轮的转向。

前桥架两端对称设有两个拐臂，所述拐臂一端对称连接有两个摇臂，拐臂一端与摇臂一端活动连接，一般使用可旋转的销轴，另一端与转动轮毂连接，摇臂的另一端通过双向油缸活动连接。拐臂的形状为向中心方向弯曲的曲线型。摇臂、拐臂均平行于地面设置在前桥架的侧面，摇臂与拐臂之间可在水平方向进行活动，拐臂与转动轮毂之间可以在水平方向进行旋转。

双向油缸水平位置安装在前桥架上与摇臂和拐臂同侧，使双向油缸的中心与前桥架的中心位置对齐，保证双向油缸在前桥架上为中心对称安装，将双向油缸两端的输出杆与摇臂连接，通常使用销轴连接即可，使摇臂也可以绕输出杆端进行水平转动。由于双向油缸的两端输出杆实质为一根输出杆，在输出杆运动时总能保持端以相同的方向同步运动，带动摇臂、拐臂以相同的幅度、相同的方向进行旋转，带动转动轮毂进行旋转，最终达到两侧车轮以相同的幅度和速度进行转向。

双向油缸输出杆向一个方向运动，即一端的输出杆伸长，另一端的输出杆以相同速度同步缩短，带动两侧的摇臂以相同速度向相同方向水平旋转，带动对应的拐臂以相同速度向相同方向水平旋转，拐臂带动相对应的转动轮毂以相同速度向相同方向旋转，完成车轮转向。

优选的，还包括设置在后车架上的水箱，所述水箱包括主水箱和两个辅水箱，主水箱设于后车架上侧，辅水箱设于后车架两侧。

优选的，所述水箱上设有连通至振动箱的水管，所述水管由水箱连接至阀组，通过阀组后连接至振动箱。

优选的，还包括设置在后车架上的油箱，所述油箱为U形，油箱的两条竖边分别与两个辅水箱上侧连接，油箱的横边与后车架上侧连接，所述主水箱设于油箱的U形开口处。

优选的，辅水箱上侧设有连接卡扣，所述油箱的两条竖边下侧设有油箱卡扣，所述油箱卡扣与连接卡扣相配合。

水箱安装在安装基架的主体架上，水箱通常设置3个，一个主水箱，两个辅水箱。主水箱安装在安装基架的主体架的上方，主水箱为体积最大的水箱，宽度与主体架的宽度相当，作为主要的供水水箱，两个辅水箱分别安装在安装基架的两侧，作为辅助供水水箱。主水箱和辅水箱都设有连通至振动箱的水管，将水提供至振动箱，作为振动箱的冷却水使用，能够为振动箱进行冷却和对振动箱底部的锤头进行降尘。在后车架上还安装阀组，上述的水管均集中到阀组后，再连接至振动箱，阀组能够控制切换为主水箱供水或辅水箱供水，当一个水箱的冷却水耗尽后，通过阀组切换为另一个满水的水箱进行供水，能够在不间断供水的同时，对耗尽的水箱进行水源的补充。

两个辅水箱的上侧还设有供油箱安装的油箱安装卡扣28，用于安装共振破碎机的油箱。共振破碎机的油箱为“U”形油箱，油箱两条长边通过辅水箱上的油箱安装卡扣28固定，使得主水箱正好位于油箱的凹槽位置，可根据具体的主水箱大小和形状设计油箱的体积。U形的油箱能够契合主水箱和辅水箱的安装位置和形状，最大限度的节省空间。

主水箱和辅水箱上都开设有法兰接口，用于在不工作时，能够对水箱进行清洗，法兰接口在每个水箱上成对设置，方便清洗。

所述油箱为“U”形油箱，油箱两条长边即竖边的下侧设有对应安装卡扣的安装凹槽，安装油箱时，将安装凹槽与安装卡扣对齐，将安装卡扣卡入安装凹槽，完成竖边的固定，此时油箱的横边能够放置于安装基架的主体架上，由安装基架的主体架对油箱提供受力支撑，完成油箱的安装。安装完成后，主水箱应正好位于油箱的U形开口内，因此，油箱的具体大小应根据主水箱的大小进行调整，以主水箱能够正好卡入油箱的U形开口内为准，最大限度的节省安装空间。也可使用螺栓对主水箱和油箱、安装基架的主体架和油箱之间进行连接固定，增强结构强度。油箱作为液压油的储油油箱，作为破碎机的各油路循环的起点，油箱连接多跟油管，分别连接不同的油路，如用于破碎机升降的举升油路、用于破碎机转向的转向油路等。

优选的，还包括设置在前桥上的配重机构，配重机构包括连接架、配重箱和若干配重块，所述连接架与前桥连接，配重箱与连接架连接，配重块活动设于连接架内。

优选的，所述配重箱以连接架为中心线，对称设置，所述配重箱内设有配重腔，所述配重块活动设于配重腔内。

配重机构包括连接架、配重箱和若干配重块，其中连接架作为配重箱的安装架，连接架安装到前桥上，使得配重箱能够脱离后车架，不为后车架的升降增加重量负担。连接架一般安装在前桥的水平前进方向，不会影响车架的安装及破碎机的行进。配重箱安装在连接架的两侧，并且两侧的配重箱大小、形状相对称，配重箱的形状需不影响破碎机的车轮行进，根据具体的车轮位置设计进行形状的设计。配重箱上开设有配种腔，用于放置配重块，配种腔的开设同样以安装架为中心线，两侧对称进行设置，能够使两侧的配重可以达到平衡。配重块一般设有若干个，能够有选择的放置到配种腔内进行配重，根据具体的工况需要，选择不同数量配重块，放入不同配种腔进行配重。配重机构用于在工作系统进行工作时，增大车前端的重量，防止破碎机整车随工作系统的震动而产生的跳动，损伤车身。破碎机车身后端由于安装发动机，重量较大，无需进行配重机构的设置。

与现有技术相比，本发明优点是：

1)振动箱四轴设计，避免了传统的三轴振动箱因偏心轮质量不同而造成的单根轴承承受应力过大而损坏，延长设备使用寿命；

2)齿轮箱通过惰轮对中间两轴承调整转动方向，达到两端同向转动，避免振动箱因两端偏心轮转动方向相反而造成的两端摆动，振动更加稳定；

3)设置导向套，配合破碎机前桥上的升降机构，能够使车架以后桥为轴进行小幅度旋转，抬起工作系统，使破碎机无障碍移动；

4)通过油缸与导向套的配合，将后车架整体升起，避免现有技术的单侧受力过大容易损坏的问题，延长破碎机使用寿命；

5)通过上导向套与下导向套的套筒结构进行导向，避免了后车架的升起过程中重心偏移，使升降更加平稳；

6)前桥通过控制双向油缸的进出油来实现轮子的助力转向，液压转向操作方便省力；

7)设置主水箱与辅水箱相配合，能够实现不间断供水；

8)U形油箱设计，完美契合水箱的结构设计，有效节省安装空间，不影响其他组件的安装；

9)配重机构设置于后车架的前端，配合能够将车架整体的抬起的结构设计，避免了现有技术的顶部配重块的设计影响车架的抬起，为后车架的抬起减轻重量负担。

附图说明

图1是后车架结构图；

图2是振动箱在车架上的安装结构图；

图3是工作系统剖视结构图；

图4是齿轮箱结构图(不包括齿轮轴)；

图5是振动箱结构图；

图6是升降装置结构图；

图7是升降装置左视图(导向套内剖视图)；

图8是前桥结构图；

图9是配重机构结构图。

图中，1、车架主梁，2、安装基架，3、发动机托架安装位，4、齿轮箱，5、振动箱，6、齿轮，7、马达，8、第一分油阀块，9、传动轴，10、第二分油阀块，11、偏心轮，12、振动轴，13、齿轮轴，14、惰轮轴通孔，15、齿轮轴通孔，16、振动轴通孔，17、吸油阀块，18、回油阀块，19、前桥，20、上导向套，21、油缸，22、下导向套，23、油缸缸体，24、输出杆，25、连接销轴， 26、主水箱，27、辅水箱，28、油箱安装卡扣，29、油箱、30、油箱卡扣，31、配重腔，32、配重箱，33、连接架，34、拐臂，35、车轮，36、双向油缸，37、摇臂。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对发明进一步说明。

如图1所示，一种四轴共振破碎机，包括动力装置、后车架及工作系统，后车架与前桥19和破碎机后桥连接，后车架包括车架主梁1与安装基架2，所述安装基架2一端与车架主梁1连接，安装基架2整体为“L”形，以短边为连接架，长边为主体架，主体架与连接架垂直，使得主体架通过焊接与车架主梁1 连接，使主体架水平位置高于车架主梁1且与车架主梁1平行，便于振动的工作系统的安装。后车架整体为车架主梁1与安装基架2相垂直的“Z”形，为一体式结构，使用钢材焊接而成。

车架主梁1与破碎机后桥连接，作为主受力结构，破碎机的后桥为可旋转结构，车架主梁1能够以破碎机后桥为轴心，随后桥进行旋转。车架主梁1一端设有容纳发动机托架的发动机托架安装位，发动机托架底部通过减震块安装在车架主梁1上，动力装置安装在发动机车架上，发动机车架为悬浮式发动机托架，所述发动机托架底部通过减震块安装在车架主梁1上，破碎机的发动机安装在悬浮式发动机托架上，提供破碎机的移动动力。安装基架2远离车架主梁1一端设有升降装置，安装基架2通过升降装置与前桥19活动连接；安装基架2下侧通过工作系统安装架设有工作系统，工作系统设于升降装置与车架主梁1之间。

如图2、3、4、5所示，工作系统包括齿轮箱4与振动箱5，振动箱5下部安装锤头，振动箱5用于纵向正弦波振动，带动锤头不断撞击地面，起到破碎地面的功能，齿轮箱4用于为振动箱5提供振动的动力；齿轮箱4内设有纵向排列的4根齿轮轴13，所述齿轮轴13上对应设有齿轮6，上部的2个齿轮6相互啮合，下部的2个齿轮6相互啮合，中部2个齿轮6之间通过惰轮啮合；齿轮箱4的结构包括齿轮箱4，齿轮箱4上纵向开设有4个齿轮轴通孔15，4个齿轮轴通孔15对齐排列，每个齿轮轴通孔15内设有1根齿轮轴13，4根齿轮轴 13上对应设有4个齿数相同的齿轮6，齿轮6可以带动齿轮轴13进行旋转。齿数相同可以保证相互啮合的齿轮6之间以相同的角速度进行转动。齿轮轴13远离马达7的一端通过传动轴9与本申请中振动轴12相连，由齿轮轴13通过传动轴9带动振动轴12进行旋转。

4个齿轮6中，上部的2个齿轮6相互啮合，进行速度相同、方向相反的旋转，下部的2个齿轮6相互啮合，进行速度相同、方向相反的旋转，中部的2 个齿轮6之间设有惰轮，使位于中间的2个齿轮6通过惰轮进行方向的转换，转换后，中间的2个齿轮6方向即可相同，因此可以达到两端的2个齿轮6方向相同的效果。转动传递到振动轴12上，即为两端的2组偏心轮11转动方向相同，中间的2组偏心轮11转动方向相同，在偏心轮11转动时，由于两端的力为相同的方向，能够最大程度的降低振动箱5两端的水平摆动，提升振动的稳定性。齿轮箱4为“凸”字形，惰轮设置在齿轮箱4一侧的凸出部内，齿轮箱4凸出的部分上开设与齿轮轴通孔15同向的惰轮轴通孔14，惰轮轴通孔14 内设有惰轮轴。

马达7可以安装4个，分别安装在每一根轮轴上，进行动力的输出，4个马达7选用相同的转速功率进行输出，由于4个齿轮6齿数相同，可以对转速进行同步，消除因马达7的差异而造成的转速差异，使得4根轮轴以相同速度进行转动。4根齿轮轴13与4根振动轴12一一对应，各自通过传动轴9相连接，将转动动力由齿轮轴13传递到振动轴12，带动振动轴12以与齿轮轴13相同的速度和方向进行转动。传动轴9可以使振动箱5在进行振动时，齿轮箱4不随振动箱5进行振动，降低齿轮箱4的损伤，延长使用寿命。

振动箱5的箱体上纵向开设有4个振动轴通孔16，4个振动轴通孔16对齐排列在一条垂直直线上，每个振动轴通孔16内设有1根振动轴12，振动轴12 从振动轴通孔16两端伸出振动箱5的箱体，每根振动轴12的两端都安装一组偏心轮11，一组偏心轮11为两个，分别安装在振动轴12的两端，共8个偏心轮11，每个偏心轮11的质量、大小和形状均相同，且偏心轮11的轮心可同时垂直指向下方。

齿轮轴13与振动轴12一一对应，对应齿轮轴13与振动轴12之间通过传动轴9连接，传动轴9优选为万向轴。

偏心轮11的形状采用以振动轴12为圆心的扇形，且扇形的最长弦的长度小于偏心轮11所在同心圆的直径的长度，能够保证相邻的两个偏心轮11在转动时，不会相互干涉，也可以将相邻两根振动轴12之间的距离缩小至大于偏心轮11扇形的半径即可。

齿轮箱4和振动箱5内都设有用于润滑和散热的油路。齿轮箱4的油路以设置在齿轮箱4顶部的第一分油阀块8为起点，润滑油由外部的油泵泵入第一分油阀块8，第一分油阀块8分别通过5条油管连接到4根齿轮轴13和惰轮轴的轴承腔处，轴承腔即为由箱体结构构成的用于安装轴承的腔体，润滑油通过油管分散至4根齿轮轴13和惰轮轴处，流入轴承腔内，在对齿轮轴13和惰轮轴进行润滑的同时带走旋转轮轴的热量；轴承腔的回油直接滴落至齿轮箱4内，即齿轮箱4为整个油路的油箱29，能够满足齿轮箱4内部齿轮的飞溅润滑，齿轮箱4底部设有吸油阀块17，润滑油由吸油阀块17接出，再由外部的油泵打入第一分油阀块8，进行循环。

振动箱5的箱体内也设有为各根振动轮轴进行润滑和散热的油路，与上述齿轮箱4相似，油路以设置在振动箱5的箱体顶部的第二分油阀块10为起点，润滑油由外部的油泵泵入第二分油阀块10，第二分油阀块10分别通过4条油管连接到4根振动轴12的轴承腔处，润滑油通过油管分散至4根振动轴12处，流入轴承腔内，在对振动轴12进行润滑的同时带走旋转轮轴的热量；在轴承腔的另一侧，每处轴承腔都通过油管各自连接至箱体底部的回油阀块18，4根振动轴12处的润滑油经4根油管收集至回油阀块18，并由回油阀块18处接出，接出的润滑油连接至齿轮箱4的吸油阀块17，齿轮箱4内的润滑油再经由油泵打出，泵入第一分油阀块8、第二分油阀块10，构成循环油路。

如图6、7所示，升降装置包括油缸21、上导向套20和下导向套22，所述上导向套20设于后车架的安装基架2上，下导向套22设于前桥19，上导向套 20与下导向套22相套设置，所述油缸21设于上导向套20内，油缸21一端与上导向套20连接，另一端穿过上导向套20和下导向套22与前桥19连接。上导向套20设置在后车架的上靠近前桥19的一端，并且垂直于后车架，贯穿后车架；下导向套22设置在前桥19上，一端固定在前桥19上，另一端套设在上导向套20内，下导向套22与上导向套20配合形成套筒结构，起到导向作用，上导向套20垂直贯穿后车架，上导向套20套设于下导向套22外侧，上导向套 20或下导向套22与前桥19垂直。

油缸21包括油缸缸体23和输出杆24，所述油缸缸体23与上导向套20上端连接，输出杆24与前桥19连接，前桥19上设有连接销轴25，所述连接销轴 25设于下导向套22内的前桥19上，所述输出杆24与连接销轴25连接；输出杆24与上导向套20或下导向套22同轴心。油缸缸体23倒装在上导向套20内部，将油缸缸体23底部固定到上导向套20的上端口处，由于油缸倒装，输出杆24朝向下方，即输出杆24朝向前桥19方向，输出杆24的伸长端穿过上导向套20和下导向套22伸至前桥19，前桥19上安装有连接销轴25，连接销轴25安装在下导向套22内部轴心处的前桥19上，输出杆24的伸长端与连接销轴 25连接，将输出杆24的伸长端位置固定在前桥19上。连接销轴25的结构为底座和可转动的销轴，底座作为受力结构，承担由升降结构传递来的压力，销轴可以进行转动，在后车架升起时，后车架会以破碎机后桥为轴进行小幅度转动，油缸21也会随后车架进行转动，可转动的销轴能够帮助油缸21顺利转动。

升降装置在破碎机上设置2个，即相对应的油缸21、上导向套20和下导向套22均为2组，2组升降装置并排设置，由于后车架的主要受力结构为升降装置上油缸21和连接销轴25的组合，单个的升降装置容易造成连接销轴25受力过大，容易损坏，设置2个可以减少单个连接销轴25和油缸21的受力，同时2 个油缸21进行输出也更容易将后车架抬起，并排设置可以使后车架更加平稳。

升降装置的工作原理是：与上导向套20连接的油缸缸体23进行输出，输出杆24伸长，由于输出杆24的伸长端与前桥19上的连接销轴25固定无法伸长，输出杆24在油缸本体这一侧进行伸长，带动油缸缸体23向上运动，带动相连接的上导向套20向上运动，由于后车架以破碎机后桥为轴，上导向套20 带动后车架向上进行小幅度旋转，完成后车架的升起。

在升起过程中，由上导向套20与下导向套22形成的套筒结构进行导向，上导向套20沿下导向套22轴线进行运动，在旋转过程中，会发生角度的倾斜，由前桥19的同步旋转进行配合，使下导向套22和连接销轴25方向进行同步旋转，配合后车架的升起。

如图8所示，前桥19两端与车轮35连接，前桥19两端对称设有两个拐臂 34，所述拐臂34一端对称连接有两个37，拐臂34另一端与车轮35活动连接，两个37一端通过双向油缸36活动连接，双向油缸36与前桥19架连接，双向油缸36两端的输出杆24分别与对称的37活动连接。车轮35包括转向轮毂、轮辋与轮胎，所述转向轮毂与前桥19架连接，轮辋与转向轮毂连接，轮胎设于轮辋上；所述拐臂34与转向轮毂活动连接。

后车架上还设有水箱，所述水箱包括主水箱26和两个辅水箱27，主水箱 26设于后车架上侧，辅水箱27设于后车架两侧，水箱上设有连通至振动箱5的水管，所述水管由水箱连接至阀组，通过阀组后连接至振动箱5。

如图1所示，后车架上还设有油箱29，所述油箱29为U形，油箱29的两条竖边分别与两个辅水箱27上侧连接，油箱29的横边与后车架上侧连接，所述主水箱26设于油箱29的U形开口处。

辅水箱27上侧设有连接卡扣，所述油箱29的两条竖边下侧设有油箱卡扣 30，所述油箱卡扣30与连接卡扣相配合。

如图9所示，还有设置在前桥19上的配重机构，配重机构包括连接架33、配重箱32和若干配重块，所述连接架33与前桥19连接，配重箱32与连接架 33连接，配重块活动设于连接架33内。配重箱32以连接架33为中心线，对称设置，所述配重箱32内设有配重腔31，所述配重块活动设于配重腔31内。

Claims (16)

1.一种四轴共振破碎机，包括动力装置、后车架及工作系统，其特征是，后车架与前桥和破碎机后桥连接，后车架包括车架主梁与安装基架，所述安装基架一端与车架主梁连接，车架主梁与破碎机后桥连接，安装基架远离车架主梁一端设有升降装置，安装基架通过升降装置与前桥活动连接；车架主梁一端设有发动机托架，所述发动机托架底部通过减震块安装在车架主梁上，动力装置安装在发动机车架上，安装基架下侧通过工作系统安装架设有工作系统，工作系统设于升降装置与车架主梁之间。

2.根据权利要求1所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，工作系统包括齿轮箱与振动箱，所述齿轮箱的箱体内设有纵向排列的4根齿轮轴，所述齿轮轴上对应设有同步齿轮，上部的2个齿轮相互啮合，下部的2个齿轮相互啮合，中部2个齿轮之间通过惰轮啮合；

所述振动箱的箱体内设有纵向排列的4根振动轴，所述振动轴两端伸出箱体，振动轴两端对应设有4组偏心轮；

齿轮轴与振动轴一一对应，对应齿轮轴与振动轴之间通过万向轴相连接。

3.根据权利要求2所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，所述偏心轮质量、大小和形状均相同，所有偏心轮转动时可同时垂直指向下方或上方。

4.根据权利要求2所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，齿轮箱为“凸”字形，惰轮设置在齿轮箱一侧的凸出部内，齿轮箱凸出的部分上开设与齿轮轴通孔同向的惰轮轴通孔，惰轮轴通孔内设有惰轮轴。

5.根据权利要求1所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，升降装置包括油缸、上导向套和下导向套，所述上导向套设于后车架的安装基架上，下导向套设于前桥，上导向套与下导向套相套设置，所述油缸设于上导向套内，油缸一端与上导向套连接，另一端穿过上导向套和下导向套与前桥连接。

6.根据权利要求5所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，所述油缸包括油缸缸体和输出杆，所述油缸缸体与上导向套上端连接，输出杆与前桥连接，前桥上设有连接销轴，所述连接销轴设于下导向套内的前桥上，所述输出杆与连接销轴连接；输出杆与上导向套或下导向套同轴心。

7.根据权利要求5所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，上导向套垂直贯穿后车架，上导向套套设于下导向套外侧，上导向套或下导向套与前桥垂直。

8.根据权利要求5所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，前桥两端与车轮连接，前桥两端对称设有两个拐臂，所述拐臂一端对称连接有两个摇臂，拐臂另一端与车轮活动连接，两个摇臂一端通过双向油缸活动连接，双向油缸与前桥架连接，双向油缸两端的输出杆分别与对称的摇臂活动连接。

9.根据权利要求8所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，车轮包括转向轮毂、轮辋与轮胎，所述转向轮毂与前桥架连接，轮辋与转向轮毂连接，轮胎设于轮辋上；所述拐臂与转向轮毂活动连接。

10.根据权利要求1所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，

还包括设置在后车架上的水箱，所述水箱包括主水箱和两个辅水箱，主水箱设于后车架上侧，辅水箱设于后车架两侧。

11.根据权利要求10所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，所述水箱上设有连通至振动箱的水管，所述水管由水箱连接至阀组，通过阀组后连接至振动箱。

12.根据权利要求10所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，还包括设置在后车架上的油箱，所述油箱为U形，油箱的两条竖边分别与两个辅水箱上侧连接，油箱的横边与后车架上侧连接，所述主水箱设于油箱的U形开口处。

13.根据权利要求12所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，辅水箱上侧设有连接卡扣，所述油箱的两条竖边下侧设有油箱卡扣，所述油箱卡扣与连接卡扣相配合。

14.根据权利要求1所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，还包括设置在前桥上的配重机构，配重机构包括连接架、配重箱和若干配重块，所述连接架与前桥连接，配重箱与连接架连接，配重块活动设于连接架内。

15.根据权利要求14所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，所述配重箱以连接架为中心线，对称设置，所述配重箱内设有配重腔，所述配重块活动设于配重腔内。

16.根据权利要求2所述的一种四轴共振破碎机，其特征是，齿轮箱和振动箱内都设有用于润滑和散热的油路，齿轮箱上部设有第一分油阀块，第一分油阀块通过管路分别于齿轮轴、惰轮上的轴承腔连通，齿轮箱下部设有吸油阀块；振动箱上部设有第二分油阀块，第二分油阀块通过管路与振动轴的轴承腔连通，轴承腔再通过油管连通振动箱下部的回油阀块，回油阀块与吸油阀块连通，吸油阀块再与油泵连接，油泵通过管路与第一分油阀块、第二分油阀块连通，形成循环回路。

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