CN112789116A - 回转破碎机主轴套筒 - Google Patents

Abstract

一种回转破碎机主轴套筒(114)，用于摩擦配合在破碎机主轴(107)的最上侧渐缩端(113)上，该套筒包括：伸长轴向壁(203)，所述伸长轴向壁从上端(208)延伸到下端(207)并以中心轴线(115)为中心，并且具有外部面向表面(201)和内部面向表面(200)，所述内部面向表面(200)被横向对准成朝向所述轴线(115)向内渐缩，并且其中，所述渐缩由所述内部面向表面(200)与平行于所述轴线(115)的假想轴线(125)之间的套筒渐缩角(γ)限定；并且其中，所述套筒(114)的所述内部表面(200)沿轴向方向具有这样的一段(210)，该段(210)具有上端(210a)和下端(210b)，该套筒段(210)从所述上端(210a)到所述下端(210b)具有在所述内部表面与所述假想轴线(125)之间的段渐缩角(α)，该段渐缩角与限定所述套筒的从所述套筒上端(208)到所述段上端(210a)的所述渐缩的所述套筒角(γ)相比是不同的。

Description

回转破碎机主轴套筒

技术领域

本发明涉及一种用于定位在破碎机主轴的最上侧渐缩端处的回转破碎机主轴套筒，且特别是涉及一种回转破碎机主轴。

背景技术

回转破碎机用于将矿石、矿物和岩石材料破碎成较小尺寸。通常，破碎机包括安装在伸长主轴上的破碎头。第一破碎壳安装在破碎头上，并且第二破碎壳安装在框架上，使得第一破碎壳和第二破碎壳一起限定供待破碎材料穿过的破碎间隙。驱动装置被布置用以使偏心组件绕轴的下侧部分旋转，以使破碎头执行回转摆动运动并破碎引入到破碎间隙中的材料。

US 1,402,255和GB 1,031,679公开了示例性回转破碎机。

在回转破碎机中，破碎头的回转摆动运动由定位在破碎头下方的下侧轴承组件和使主轴的上端轴颈支承的顶部轴承支撑。通常，主轴的上端由套筒保护以防磨损。常见的是，保护性套筒包括圆柱形的几何形状，并经由过盈配合或摩擦配合保持在主轴上。这种布置需要对套筒进行加热以增加其直径，从而能够在主轴上进行安装和可能的拆卸。

然而，传统保护性套筒存在许多问题。特别地是，当由于磨损而更换套筒时，破碎机的组装和重新组装可能既耗时又需要大量材料。当由于过度磨损而更换套筒时，或者如果需要对套筒进行再成形的话，则套筒和轴都需要进行加工，以得到用于组装套筒的合适表面。在大型破碎机上，保护性套筒具有很大壁厚，且在下侧部分与上侧部分之间具有很大材料厚度差。较薄下端将损坏，即弯曲或甚至断裂，这是很正常的。因此，需要一种解决以上问题的主轴套筒。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于回转破碎机的主轴的套筒，该套筒能够在轴处实现方便的附接和拆解，从而快速且方便地组装和拆卸。此外，一个目的是节省材料并避免套筒的下侧较薄部弯曲或损坏。另一目的是在运行时将套筒和轴正确地固定就位。

该目的通过提供一种套筒来实现，其具有内部面向表面，该内部面向表面在轴向方向上从第一下端到第二上端朝向套筒的轴线向内渐缩。本套筒布置被构造用以经由与主轴的渐缩端区域直接接触的过盈配合或摩擦配合布置而牢固安装就位。特别是，套筒的内部面向表面的圆锥形轮廓具有圆锥形轮廓与套筒的其余部分不同的一段，在匹配时，所述套筒的内部面向表面的圆锥形轮廓能够在对应的圆锥形的主轴端区域上滑动，从而有效地将套筒引导就位。与现有设备一样，本套筒可以紧接在组装之前被加热，以增加其直径。类似地是，为便于拆卸，热可以与机械振荡一起施加到套筒。

根据本发明第一方面，提供了一种回转破碎机主轴套筒，其用于摩擦配合在破碎机主轴的最上侧渐缩端上，该套筒包括：伸长轴向壁，该伸长轴向壁从上端延伸到下端并以中心轴线为中心，并且具有外部面向表面和横向对准成朝向该轴线向内渐缩的内部面向表面，并且其中，所述渐缩由在内部面向表面和与该轴线平行的假想轴线之间的套筒渐缩角限定。套筒的内部表面在轴向方向上包括具有上端和下端的一段，该套筒段从上端到下端具有在内部表面与假想轴线之间的段渐缩角，该段渐缩角与限定套筒的从套筒上端到段上端的所述渐缩的套筒角相比是不同的。这便于组装和拆卸。

优选地是，套筒段的段角小于套筒的套筒角。因此，套筒段与套筒的在该段以上的部分相比较小地渐缩。套筒的内部面向表面的形状轮廓可以限定锥体沿轴向方向的一段，使得从套筒上端遵循内部表面的套筒的圆锥角在到达段上端时改变。从而，实现更坚固耐用的下端，这防止破裂。

可选地是，套筒段布置成靠近套筒的第一下端，使得套筒段位于轴承组件的下方。套筒的壁厚可以在从上端到下端的方向上减小，并且在套筒段处，壁厚可以减小到更小程度，从而节省材料。

优选地是，套筒段下端布置成连接到下侧急剧渐缩的边缘区域，该边缘区域具有轴向长度并且是套筒的与第一下端连接的最下侧部分。可替代地是，套筒的该最下侧部分可以具有弯曲的边缘区域。该区域可以相对于纵向轴线在朝向套筒的外部面向表面的方向上径向向外弯曲，使得壁厚在该弯曲的区域处减小至零。

可选地是，从套筒段上端到套筒段下端的长度是套筒的总轴向长度的约10％。从套筒段上端到套筒段下端的长度也可以是套筒的总轴向长度的8％、9％、11％或12％。

而且，从套筒段上端到套筒段下端的长度是内部表面从套筒上端到段下端的轴向长度的约13％。该长度可以被限定为套筒的总轴向长度与所述急剧渐缩的边缘区域的轴向长度之间的差，并且该长度也可以在10％至12％或14％至17％的范围内。

优选地是，套筒段在内部面向表面的周向方向上是圆柱形的，使得段角沿着套筒段的值为0。然后，壁的厚度沿着套筒段可以是均匀的，并且沿着套筒的整个轴向长度的壁的厚度可以在从第二上端到第一下端的方向上减小。

可选地是，套筒段的轴向长度与所述下侧急剧渐缩的边缘区域的轴向长度近似相同。

优选地是，套筒的外部面向表面的横截面形状轮廓是基本圆形的。而且，套筒的内部面向表面的横截面形状轮廓是基本圆形的。并且，套筒的外部面向表面的形状轮廓限定圆柱体在轴向方向上的一段。

根据本发明的第二方面，提供了一种回转破碎机主轴，该回转破碎机主轴包括：伸长轴体，该伸长轴体具有第一下端和第二上端，所述第一下端用于定位在破碎机的下侧区域上，第二上端用于相对于第一端定位在破碎机的上侧区域上，其中，轴体的从上端延伸的轴向区域相对于轴体的中心轴线沿纵向渐缩，使得轴体在渐缩区域处的横截面积在从第一下端到第二上端的方向上减小，所述渐缩区域被构造用以安装轴套筒，并且其中，所述渐缩由向外面向表面与平行于轴线的假想轴线之间的轴渐缩角限定；并且该主轴还包括如本文描述的套筒，使得所述套筒被定位成与主轴渐缩区域处的向外面向表面接触。

优选地是，所述主轴渐缩区域沿轴向方向包括具有上端和下端的轴段，该轴段从上端到下端具有在向外面向表面与轴线之间的段渐缩角，该段渐缩角与限定所述轴的从轴上端到段上端的所述渐缩的套筒角相比是不同的。

可选地是，圆柱形轴段的轴向长度与圆柱形套筒段的轴向长度相同，使得两个段对应地匹配。

优选地是，主轴进一步连接到盖，所述盖被布置成在所述上端处紧密接触，以便将套筒保持为围绕轴体的所述轴向区域安全地布置。所述盖也可以限定为覆盖件或端盖。

可选地是，盖的厚度是上端处的壁厚度的一半。所述盖也可以围绕周界渐缩，使得盖上端的直径小于下端的直径，该下端连接到并对应于套筒的外部表面的上端的直径。这确保了在破碎机运行时套筒和轴被紧密地保持就位。

优选地是，壁的厚度基本上在套筒的整个轴向长度上减小，使得上端处的壁厚是主轴渐缩区域在上端处的横截面积中的半径的约20％，并且套筒在所述段处的壁厚是主轴渐缩区域在所述段处的横截面积中的半径的约10％。上端处的壁厚也可以在主轴渐缩区域在上端处的横截面积中的半径的20％至25％的范围内，并且套筒在所述段处的壁厚可以是主轴渐缩区域在所述段处的横截面积中的半径的10％至15％。

根据本发明的第三方面，提供了一种回转破碎机，该回转破碎机包括主轴和套筒。

附图说明

现在将仅举例并参考以下附图来描述本发明的具体实施例，在附图中：

图1是回转破碎机的横截面侧视图，该回转破碎机具有主轴和围绕主轴的上端安装的保护性套筒，所述主轴在其上端处由顶部轴承组处支撑；

图2是图1的破碎机的上侧区域的放大图；

图3是带有套筒的主轴的透视图；

图4a是带有套筒的主轴的第一实施例的横截面侧视图；

图4b是带有套筒的主轴的第二实施例的横截面侧视图；

图5是套筒的横截面侧视图。

具体实施方式

参考图1，破碎机包括框架100，框架100具有上框架101和下框架102。破碎头103安装在伸长轴107上。第一破碎壳105以可固定方式安装在破碎头103上，并且第二破碎壳106以可固定方式安装在顶部框架101处。破碎区域104形成在相对的破碎壳105、106之间。排料区域109紧挨定位在破碎区域104的下方，并且部分地由下框架102限定。

上框架101还分为安装在下框架102(可替代地是称为底壳)上的顶壳111，以及从顶壳111延伸并代表破碎机的上侧部分的支架。支架包括两个径向相对的臂110，这两个臂110从定位在纵向轴线115上的中央覆盖件径向向外延伸，该纵向轴线115大致延伸穿过框架100和回转破碎机。臂110经由以纵向轴线115为中心的中间环形凸缘附接到顶壳111的上侧区域。通常，臂110和顶壳111形成整体结构，并且被一体形成。

驱动器(未示出)经由驱动轴108和合适传动机构116联接到主轴107，以使轴107绕纵向轴线115偏心旋转，并使破碎头103执行回转摆动运动并破碎引入到破碎间隙104中的材料。轴113的上端区域包括轴向渐缩部，以限定上侧圆锥段。该上侧圆锥段在底部到顶部方向上远离头部103向内渐缩。轴107的最上端117由顶部轴承组件112保持在轴向可旋转位置。类似地是，轴107的底端118由底部轴承组件119支撑。

为了避免上侧圆锥部分113的过度磨损，在轴区域113上且围绕该轴区域113安装有大致圆柱形的耐磨套筒114。套筒114在区域113处通过过盈配合或摩擦配合保持就位，并且被设置成在上侧圆锥部分113的轴向长度上紧密触碰接触。因此，套筒114定位在轴承组件112和区域113之间的中间，以吸收由于回转摆动运动的破碎作用而产生的径向和轴向载荷力。

参考图2，套筒114包括外部面向表面201和内部面向表面200，表面201、200的朝向是相对于延伸穿过上端轴区域113和套筒114的纵向轴线115。内部面向表面200被固定成直接接触圆锥形区域113的外部面向表面202。因此，内部面向表面200从第一端207和第二端208朝向纵向轴线115向内渐缩，其中，在正常使用期间，第一端207定位在破碎机内的第二端208下方。内部面向表面200和外部面向表面201的横截面形状轮廓基本上沿着套筒114的长度在第一端207与第二端208之间为圆形。然而，外部面向表面201基本平行于轴线115对准，使得当从外部观察时，套筒114包括基本圆柱形几何形状。根据该构造，被限定在相对的表面200、201之间的套筒114的环形轴向壁203包括在从第二上端208到第一下端207的方向上渐缩并减小的厚度。可以理解的是，为了使套筒114能够以紧密冷缩配合接触方式与圆锥形端部113配合，内表面200的锥角基本上等于上端轴区域113的外部面向表面202相对于轴线115的锥角。

在第一下端207处，壁203的厚度随着内部面向表面200朝向外部面向表面201向外急剧渐缩或弯曲而急剧减小。该弯曲或急剧渐缩的环形边缘区域204被构造用以配合在轴107的肩部区域205上，该肩部区域205在紧挨破碎壳105和头部103上方的区域处径向向外弯曲。

轴107的最上端117通过在轴线115上对准的安装销206而保持就位，该安装销206从圆形覆盖件220沿轴向向下延伸。

图3公开了安装在伸长轴107上的第一破碎壳105的透视图。套筒114围绕轴107的最上端117安装。在轴107的最上端117的顶部上，覆盖件220围绕轴线115对中。因此，当覆盖件220抵靠轴端117和套筒的上端208就位时，套筒114在圆锥形轴区域113上完全匹配就位。当破碎机运行时，覆盖件220帮助套筒114保持与上端轴区域113紧密连接。

参考图4a和图4b，上端轴区域113在侧向上被套筒114包裹。套筒具有壁厚203。套筒114的内表面与上端轴区域113的外部面向表面202直接接触。覆盖件220与上端轴区域113和套筒114直接接触，并且围绕轴线115对中。覆盖件的外周界从顶部到下端稍微向外渐缩，使得与上端轴区域113和套筒114接触的覆盖件220的下端具有与套筒上端208相同的直径。上端轴区域113的外部面向表面202和套筒114的内部面向表面200均在整个轴向长度上渐缩。

套筒114的内部表面200沿轴线方向具有这样的一段210，所述段210具有上端210a和下端210b。套筒段210从上端210a到下端210b具有在内部表面与假想轴线125之间的段渐缩角α，该段渐缩角α与限定套筒从套筒上端208到段上端210a的、在内部表面200与假想轴线125之间的渐缩的套筒角γ不同。假想轴线125与中心轴线115平行，并且穿过套筒段上端210a。例如，角α小于角γ。

套筒段210布置成靠近套筒的第一下端207。因此，所述套筒段位于破碎机的轴承组件112下方。

图4a公开了具有渐缩轴113和套筒114的第一实施例。主轴107的渐缩区域113具有轴段209。该轴段209由上端209a和下端209b限定，并且套筒段210由上端210a和下端210b限定。当上端轴区域113和套筒114匹配在一起时，两个段209、210紧密布置在一起，使得其上端209a、210a和其下端209b、210b位于大致相同轴向位置。

参考图4b，其公开第二实施例，上端轴区域113的外部面向表面202和套筒114的内部面向表面200的渐缩在轴段209和套筒段210处中断。套筒和轴段209、210都是圆柱形的。两个段209、210均沿着它们的轴向长度没有任何渐缩，使得轴的直径沿着轴段209是均匀的，并且壁203的厚度沿着套筒段210是均匀的。

进一步参考图4a、图4b和图5，将套筒114的从第一下端207到第二上端208的整个轴向长度定义为L1。套筒段210的从上端210a到下端210b的轴向长度是L2。所述下侧弯曲或急剧渐缩的边缘区域的轴向长度L3是从下端套筒段210b到套筒下端207的长度。L2和L3具有大致相同的长度。圆柱形轴段209的轴向长度(其是从上端轴段209a到下端轴段209b的长度)被定义为L4。L4与圆柱形套筒段210的轴向长度L2大致相同，使得两个段209、210对应地匹配。在另一实施例中，L2和L4可以比L3长，它们可以是两倍长或短。

此外，将描述套筒的内部表面200的渐缩。从中心轴线115到内部表面200限定套筒的上端208处的半径Rc。沿套筒进一步向下，半径增大，因此在段上端210a处的半径Ra大于半径Rc。在套筒下端210b处的半径Rb稍大于Ra，如在图4a中可见到的那样，其中，角α大于0；或者半径Rb对应于Ra，如在图4b中可见到的那样，其中角α等于0。

轴向壁203包括在套筒114的整个长度上从上端208到下端207减小的厚度。从第二上端208到圆柱形套筒段210的上端210a，厚度减小是均匀的。在图4a中可见的套筒段210中，厚度减小得较少，因为该段的角α小于角γ。在图4b可见的套筒段210中，没有厚度减小，因为该段具有均匀的壁厚，其中角α为0。

从圆柱形套筒段210的下端210b到套筒的下端207，轴向壁203的厚度减小得多于从套筒上端208到圆柱形段上端210a的厚度的减小，从而导致急剧渐缩的端部区域204。端部区域204也可以是弯曲的。所述急剧渐缩的区域具有角β，该角β是端部区域204处的内部表面200与假想轴线125之间的角。角β大于角α和角γ两者。

当拆卸破碎机以进行维护或修理时，通过首先移除紧固装置(诸如将盖保持固定至轴114的螺钉)来移除盖220。在移除盖之后，可卸除套筒114。

Claims (16)

1.一种回转破碎机主轴套筒(114)，用于摩擦配合在破碎机主轴(107)的最上侧渐缩端(113)上，所述套筒包括：

伸长轴向壁(203)，所述伸长轴向壁(203从上端(208)延伸到下端(207)并以中心轴线(115)为中心，并且所述伸长轴向壁(203)具有外部面向表面(201)和内部面向表面(200)，所述内部面向表面(200)被横向对准成朝向所述轴线(115)向内渐缩，并且其中，所述渐缩由所述内部面向表面(200)和与所述轴线(115)平行的假想轴线(125)之间的套筒渐缩角(γ)限定；

并且其中，所述套筒(114)的所述内部表面(200)沿轴向方向具有这样的一段(210)，所述段(210)具有上端(210a)和下端(210b)，所述套筒段(210)从所述上端(210a)到所述下端(210b)具有在所述内部表面与所述假想轴线(125)之间的段渐缩角(α)，所述段渐缩角(α)与限定所述套筒的从所述套筒上端(208)到所述段上端(210a)的所述渐缩的所述套筒角(γ)相比是不同的。

2.根据权利要求1所述的套筒，其中，所述套筒段(210)的所述段角(α)小于所述套筒(114)的所述套筒角(γ)。

3.根据权利要求1或2所述的套筒，其中，所述套筒段(210)布置成靠近所述套筒(114)的第一下端(207)。

4.根据任一前述权利所述的套筒，其中，所述套筒段的下端(210b)布置成连接到下侧急剧渐缩的边缘区域(204)，所述边缘区域(204)具有轴向长度(L3)并且是所述套筒(114)的与所述第一下端(207)连接的最下侧部分。

5.根据任一前述权利要求所述的套筒，其中，从所述套筒段的上端(210a)到所述套筒段的下端(210b)的长度(L2)是所述套筒(114)的总轴向长度(L1)的约10％。

6.根据任一前述权利要求所述的套筒，其中，从所述套筒段的上端(210a)到所述套筒段的下端(210b)的长度(L2)是所述内部表面(200)的从所述套筒上端(208)到所述段下端(210b)的轴向长度的约13％。

7.根据任一前述权利要求所述的套筒，其中，所述套筒段(210)在所述内部面向表面(200)的周向方向上是圆柱形的，使得沿着所述套筒段(210)，所述段角(α)的值为0。

8.根据任一前述权利要求所述的套筒，其中，所述套筒段(210)的轴向长度(L2)与所述下侧急剧渐缩的边缘区域(204)的轴向长度(L3)近似相同。

9.一种回转破碎机主轴，包括：

伸长的轴体，所述轴体具有第一下端(118)和第二上端(117)，所述第一下端(118)用于定位在破碎机的下侧区域上，所述第二上端(117)用于相对于所述第一端(118)定位在所述破碎机的上侧区域上，其中，从所述上端(117)延伸的所述轴体的轴向区域(113)相对于所述轴体的中心轴线(115)在纵向上渐缩，使得所述轴体在所述渐缩区域(113)处的横截面积在从所述第一下端(118)到所述第二上端(117)的方向上减小，所述渐缩区域(113)被构造用以安装轴套筒(114)，并且其中，所述渐缩由在向外面向表面(202)与平行于所述轴线(115)的假想轴线(125)之间的轴渐缩角(γ)限定；并且

所述主轴还包括根据任一前述权利要求所述的套筒(114)，所述套筒被摩擦配合在所述主轴的所述上端(117)处的所述渐缩区域(113)上，使得所述套筒被定位成与所述主轴的渐缩区域(113)处的向外面向表面(202)接触。

10.根据权利要求9所述的主轴，其中，所述主轴(107)的渐缩区域(113)沿轴向方向具有这样的轴段(209)，所述轴段(209)具有上端(209a)和下端(209b)，所述轴段(209)从所述上端(209a)到所述下端(209b)具有在所述向外面向表面(202)与所述轴线(115)之间的段渐缩角(α)，所述段渐缩角与限定所述轴的从所述轴上端(117)到所述段上端(209a)的所述渐缩的所述套筒角(γ)相比是不同的。

11.根据权利要求9或10所述的主轴，其中，所述圆柱形的轴段(209)的轴向长度(L4)与所述圆柱形的套筒段(210)的轴向长度(L2)相同，使得两个段(209，210)对应地匹配。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的主轴，其中，所述主轴还被连接到盖(220)，所述盖(220)被布置成在所述上端(117)处紧密接触，以便将所述套筒(114)保持为围绕所述轴体的所述轴向区域(113)安全地布置。

13.根据权利要求12所述的主轴，其中，所述盖(220)的厚度是所述上端处的壁的厚度的一半。

14.根据权利要求12或13所述的主轴，其中，所述盖(220)围绕周界渐缩，使得所述盖的上端的直径小于下端的直径，所述下端连接到并且对应于所述套筒(114)的所述外部表面(201)的所述上端(208)的直径。

15.根据权利要求8至14中任一项所述的主轴，其中，所述壁(203)的厚度基本上在所述套筒(114)的整个轴向长度上减小，使得在所述上端(208)处的壁厚是所述主轴(107)的渐缩区域(113)在所述上端处的横截面积中的半径的约20％，并且所述套筒在所述段(209，210)处的壁厚是所述主轴(107)的渐缩区域(113)在所述段(209，210)处的横截面积中的半径的约10％。

16.一种回转破碎机，包括根据权利要求9至15中任一项所述的主轴(107)和套筒(114)。

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