CN112808389A - 摇臂动力驱动的摆动式破碎机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其摆动臂包括摆动臂壳体、回转轴和连接轴，摆动臂壳体的一端设有前后延伸的管状结构，回转轴旋转支撑在管状结构的内腔，摆动臂壳体包括主壳体和后臂架，主壳体的前部、管状结构的旁侧设有前臂架，前臂架的内腔与管状结构的前部内腔相通，后臂架固定连接在主壳体上，并与前臂架前后相对，连接轴的前后两端分别旋转支撑在前、后臂架上，回转轴的前部通过位于前臂架的内腔中的传动系统与连接轴的前部传动连接，连接轴上固定安装有破碎齿。本发明能用于较薄矿层或高品位薄矿层开采用的采矿机上，对大块度岩块进行有效破碎，使岩块能够顺利地从采矿机摇臂下方通过，避免堆积。

Description

摇臂动力驱动的摆动式破碎机构

技术领域

本发明涉及一种采矿机用的破碎机构，尤其适用于开采较薄矿层或高品位薄矿层的铝土采矿机。

背景技术

为了适应较薄矿层或高品位薄矿层的开采，铝土采矿机上通常采用大功率(大扭矩)截割系统的摇臂，摇臂的高度低、结构紧凑、功率密度大，摇臂壳体内设置的截割电机在前后方向上占据了较大的空间，致使截割电机与电缆槽之间没有足够的空间来设置常规的破碎装置。然而在采矿机实际开采中，往往会出现大量的高硬度铝土岩，这些铝土岩进入输送机后需要从摇臂的截割电机所在的位置下方通过，但很多都为大块度岩石，无法通过，最终堆积导致输送机无法输送，需要停机进行人工清理，费时费力，还影响产能。

发明内容

本发明的目的是提供一种摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，能用于较薄矿层或高品位薄矿层开采用的采矿机上，对大块度岩块进行有效破碎，使岩块能够顺利地从采矿机摇臂下方通过，避免堆积。

本发明的主要技术方案有：

一种摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，包括摆动臂，所述摆动臂包括摆动臂壳体、回转轴和连接轴，所述摆动臂壳体的一端设有前后延伸的管状结构，所述回转轴设置在管状结构的内腔，回转轴的前后两端分别旋转支撑在所述管状结构的内腔的前后两端，所述摆动臂壳体包括主壳体和后臂架，主壳体的前部、管状结构的旁侧设有前臂架，前臂架的内腔与管状结构的前部内腔相通，所述后臂架固定连接在主壳体上，并与所述前臂架前后相对，所述连接轴的前后两端分别旋转支撑在前臂架和后臂架上，所述连接轴上固定安装有破碎齿，所述回转轴的前部通过位于前臂架的内腔中的传动系统与连接轴的前部传动连接，所述回转轴的前端为动力输入端。

所述回转轴的前部可以设置成外齿轮，所述连接轴的前部可以设有外花键，所述传动系统为定轴齿轮传动系统，按照传动方向，其首齿轮与回转轴上的外齿轮外啮合，其末齿轮套在所述连接轴上并与连接轴的前部花键联接。

所述摇臂动力驱动的摆动式破碎机构还可以包括固定座和油缸，所述固定座呈C形结构，其上设有前后相对的前支撑臂和后支撑臂，所述摆动臂壳体以所述管状结构为轴前后水平铰接在所述固定座上，所述管状结构的前后两端分别支撑在前支撑臂和后支撑臂上，所述油缸的一端铰接在所述固定座上，另一端铰接在所述摆动臂壳体上。

所述连接轴外优选并排套设固定有多个轴套，每个轴套上固定安装多个所述破碎齿。

所述摇臂动力驱动的摆动式破碎机构还包括采矿机摇臂，所述采矿机摇臂的壳体是包括筒体和臂架两部分的L形结构单元，所述筒体前后延伸，所述臂架左右延伸，所述筒体位于臂架的一端的后方，所述固定座、摆动臂和油缸组成的装配体安装在L形的拐角内侧，所述固定座固定连接在筒体上，所述管状结构的前部与所述臂架的后部通过圆形止口结构定位连接，圆形止口结构与回转轴同轴，所述回转轴的前端与臂架内的一个传动齿轮的齿轮轴的后端同轴连接。

所述传动齿轮的齿轮轴的后端和所述回转轴的前端各自设有内花键，所述传动齿轮的齿轮轴和回转轴同时与一个花键轴的前部和后部花键联接。

所述摇臂动力驱动的摆动式破碎机构还优选包括机械防护结构，所述机械防护结构包括支架和安装在支架上的多个滚轮，所述支架固定在前臂架上，所述滚轮的轴线前后水平延伸，所述滚轮在以所述连接轴的轴线为轴线的一段弧形区域内周向间隔布置，该弧形区域的位置低于连接轴的轴线，所述滚轮的边缘到连接轴轴线的最远距离大于破碎齿的截割圆的半径。

本发明的有益效果是：

作为破碎机构的主体的摆动臂上不设置动力装置，仅设置动力输入端，大幅缩减了摆动臂的体积，特别是前后方向上的空间占用，使这种摆动臂应用于矮机身采矿机成为可能。并且摆动臂本身的结构也变得简单。

由于以连接轴加破碎齿的结构代替传统的破碎滚筒，破碎部分的结构变得非常简单，制造成本和使用成本更低。

由于可根据输送机的输送槽上岩块的块度在前后方向上的实际分布特点，在连接轴的前后不同位置上安装不同参数的破碎齿及相应轴套，能更有针对性地进行破碎，以更合理的投入达到更佳的破碎效果。

由于将采矿机截割传动系统的一个传动齿轮作为动力装置为摆动臂提供动力，将摆动臂安装在采矿机摇臂的L形的拐角内侧，既节省了安装空间，又解决了动力源问题，使得较薄矿层或高品位薄矿层开采用的采矿机上也可以安装破碎机构，因此能对大块度岩块进行有效破碎，使岩块能够顺利地从采矿机摇臂下方通过，避免堆积。

截割传动系统到摆动臂的传动系统的传动通过花键轴连接，实现了过载保护，提高了传动的稳定性，且花键的浮动连接可提高摆动臂壳体与传动齿轮的对中性，因此提高了传动的稳定性。

由于设置了机械防护结构，摆动臂下摆时，机械防护结构可先与输送机的前侧槽帮的顶面接触，因此限制了破碎齿的最低高度，防止破碎齿损坏位于其正下方的输送机。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的主视图；

图2是图1所示实施例的剖视图；

图3是所述固定座、摆动臂和油缸组成的装配体的结构示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图2中所述采矿机摇臂的局部结构示意图；

图6是采矿机摇臂割上刀时摆动臂下摆状态示意图；

图7是采矿机摇臂割下刀时摆动臂上摆状态示意图。

附图标记：

1.摆动臂；11.固定座；111.端板；112.销；113.铰接座；114.前耐磨套；115.后耐磨套；12.摆动臂壳体；121.前臂架；122.后臂架；123.铰接座；124.传动系统；1241.回转轴；1242.连接轴；125.破碎齿；126.护罩；127.管状结构；13.油缸；14.机械防护结构；

2.采矿机摇臂；21.筒体；211.浅槽；212.销孔；22.传动齿轮；221.内花键；

3.花键轴；

91.下方矿层；92.上方矿层。

具体实施方式

本发明公开了一种摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，如图1-7所示，包括摆动臂1，所述摆动臂包括摆动臂壳体12、回转轴1241和连接轴1242。所述摆动臂壳体的一端设有前后延伸的管状结构127，摆动臂将绕着所述管状结构摆动。所述回转轴设置在管状结构的内腔中，回转轴的前后两端分别通过轴承旋转支撑在所述管状结构的内腔的前后两端。所述摆动臂壳体包括主壳体和后臂架122，管状结构是主壳体的一部分，主壳体的前部、管状结构的旁侧还设有狭长的、左右延伸的前臂架121，前臂架的内腔与管状结构的前部内腔相通。所述后臂架固定连接在主壳体上，并与所述前臂架前后相对。所述连接轴的前后两端分别旋转支撑在前臂架和后臂架上，所述连接轴和回转轴平行并远离回转轴。所述连接轴上固定安装有破碎齿125。所述回转轴的前部通过位于前臂架的内腔中的传动系统124与连接轴的前部传动连接。所述回转轴的前端为动力输入端，外部动力从回转轴输入，经传动系统传递到连接轴，使连接轴定轴转动，破碎齿随之旋转，从而实现对岩块进行破碎。所述回转轴的前端设有动力输入接口结构。

所述回转轴的前端作为动力输入端，为从采矿机摇臂的截割传动系统引入动力提供了接口结构，因此相应的摆动式破碎机构不需要单独配套电机或者液压马达等动力装置，相比现有的动力装置与破碎机滚筒轴向依次连接的结构，破碎机构的前后尺寸大为缩短，相比现有的动力装置设置在破碎机滚筒内部的结构，本发明的破碎机构相当于传统的破碎机滚筒处的左右和上下尺寸也相应减小，可见本发明的结构更为紧凑，因此将本发明应用于较薄矿层或高品位薄矿层开采的采矿机上成为可能。而且，由于本发明以连接轴加破碎齿的结构代替传统的破碎滚筒，结构变得非常简单，制造成本和使用成本更低。

所述回转轴的前部设置成外齿轮，所述连接轴的前部设有外花键，连接轴上外花键的前后两端旋转支撑在前臂架的前后侧壁上，所述传动系统124为定轴齿轮传动系统，按照传动方向，其首齿轮与回转轴上的外齿轮外啮合，其末齿轮套在所述连接轴上并与连接轴的前部花键联接。

所述摇臂动力驱动的摆动式破碎机构还包括固定座11和油缸13。所述固定座呈C形结构，其上设有前后相对的前支撑臂和后支撑臂。所述摆动臂壳体以所述管状结构为轴前后水平铰接在所述固定座上，所述管状结构的前后两端分别支撑在前支撑臂和后支撑臂上。所述油缸的一端铰接在所述固定座上，另一端铰接在所述摆动臂壳体上，特别是铰接在所述管状结构的外侧。在油缸伸缩带动下，所述摆动臂壳体能以所述管状结构为轴相对固定座上下摆动，从而实现连接轴和破碎齿高度的调节。所述油缸只有一个，相对固定座和摆动臂壳体的安装位置优选为前后居中。

进一步地，所述前支撑臂与管状结构之间还可以设有前耐磨套114，后支撑臂与管状结构之间还可以设有后耐磨套115。前、后耐磨套分别与管状结构的前、后端紧配合，分别与前、后支撑臂间隙配合。前、后耐磨套可减少管状结构的磨损，延长摆动臂壳体的寿命。

所述固定座可以包括端板111、前支撑板和后支撑板，所述前支撑板和后支撑板的一端分别可拆卸固定连接在端板的前后侧边上，另一端悬伸，所述前支撑板和后支撑板分别充当所述前支撑臂和后支撑臂。所述固定座采用分体式结构，可方便摆动臂壳体、前后耐磨套等的安装。油缸位于端板和摆动臂壳体之间，所述端板的上部和所述管状结构的下部各自安装有铰接座113和123，所述油缸的两端分别连接这两个铰接座。

所述连接轴外优选为并排套设并周向固定有多个轴套，每个轴套上固定安装多个所述破碎齿。每个轴套上的各个破碎齿优选为周向均布。每个轴套与连接轴之间可以通过周向均布的多个平键联接，周向固定可靠，而且方便轴套的轴向装拆。左右支撑臂对轴套起到前后限位作用。当某个破碎齿损坏时，只需要更换该破碎齿及其所在的轴套即可，维护简单方便。

另外，可根据输送机的输送槽上岩块的块度在前后方向上的实际分布特点，在连接轴的前后不同位置上安装不同参数的破碎齿及相应轴套。

所述摇臂动力驱动的摆动式破碎机构还包括采矿机摇臂2，所述采矿机摇臂的壳体是包括筒体21和臂架两部分的L形结构单元。所述筒体前后延伸，所述臂架左右延伸，所述筒体位于臂架的一端的后方。所述固定座、摆动臂和油缸组成的装配体安装在L形的拐角内侧，可充分利用空间，并且没有前后方向上空间的额外占用，可实现矮机身采矿机上破碎装置的安装。其中所述固定座固定连接在筒体的侧壁上，所述管状结构的前部与所述臂架的后部通过圆形止口结构定位连接，圆形止口结构与回转轴同轴，以保持摆动臂壳体摆动时的轴线相对采矿机摇臂固定。所述回转轴的前端与臂架内的一个截割传动系统的传动齿轮22的齿轮轴的后端同轴连接。所述传动齿轮代替传统的电机为所述破碎齿的旋转提供动力。

本实施例中所述固定座与筒体的连接方式为：在所述筒体的侧面上切出一个槽底面为平面的浅槽211，槽底面上设有销孔212，所述端板的背面贴合在所述槽底面上，所述端板与筒体通过一面(即槽底面)两销(即销112)定位。

所述传动齿轮的齿轮轴的后端设有内花键221，所述回转轴的前端也设有内花键，该内花键构成所述动力输入接口结构。所述传动齿轮的齿轮轴和回转轴同时与一个花键轴3的前部和后部花键联接。由于花键联接的浮动特点，可以使摆动臂壳体12与传动齿轮22之间具有对中性，因此提高传动的稳定性。另外，在破碎过硬的岩块或发生别卡时，花键轴先行断裂可以保护截割传动系统和前臂架内的破碎机构的传动系统，因此可提高传动的可靠性。

摆动臂壳体摆动所基于的轴线与采矿机摇臂相对固定，采矿机摇臂截割不同高度矿层如下方矿层91、上方矿层92时，摇臂高度不同，摆动臂壳体的高低位置也随之变化。但通过油缸的伸缩，可以调节破碎齿的高度来适应采矿机摇臂的不同高低位置。割上刀时(参见图6)可控制油缸收缩，直到摆动臂下摆角度达到使破碎齿截割圆底部略低于臂架壳体的底部即可，割下刀时(参见图7)可控制油缸伸长，直到摆动臂上摆角度达到使破碎齿截割圆底部略低于臂架壳体的底部即可。

进一步地，所述回转轴的前端的径向外部套有前端盖，所述前端盖的后部嵌入并固定在所述管状结构中。所述传动齿轮的齿轮轴后端径向外部套有后端盖，所述后端盖的前部嵌入并固定在所述臂架上。所述前端盖与后端盖之间通过圆形止口结构实现轴向和径向定位连接。由于所述前端盖固定在管状结构上，后端盖固定在臂架上，前端盖与后端盖之间通过圆形止口结构定位，和管状结构的前部与所述臂架的后部通过圆形止口结构定位起到相同的作用，不仅是对摆动臂壳体的摆动中心线的定位，还是对摆动臂中传动系统与截割传动系统的衔接处的防护。

更进一步地，所述前端盖与后端盖之间还设有径向密封。

所述摇臂动力驱动的摆动式破碎机构还可以包括机械防护结构14，用于防止破碎齿损坏位于破碎机构下方的输送机。所述机械防护结构包括支架和安装在支架上的多个滚轮，所述支架固定在前臂架上，所述滚轮的轴线前后水平延伸，所述滚轮在以所述连接轴的轴线为轴线的一段弧形区域内周向间隔布置，该弧形区域的位置低于连接轴的轴线，滚轮能够相对支架自由转动，所述滚轮的边缘到连接轴轴线的最远距离大于破碎齿的截割圆的半径。即使摆动臂位于下摆极限位置，由于滚轮先与输送机的前侧槽帮的顶面接触，因此可以避免破碎齿截割输送机槽的顶部。

所述主壳体上还安装有护罩126，所述护罩遮罩在连接轴的上方，防止破碎后的岩块向上方飞溅。

本文所称的前、后分别对应图2视角下的上、下。

Claims (10)

1.一种摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其特征在于：包括摆动臂，所述摆动臂包括摆动臂壳体、回转轴和连接轴，所述摆动臂壳体的一端设有前后延伸的管状结构，所述回转轴设置在管状结构的内腔，回转轴的前后两端分别旋转支撑在所述管状结构的内腔的前后两端，所述摆动臂壳体包括主壳体和后臂架，主壳体的前部、管状结构的旁侧设有前臂架，前臂架的内腔与管状结构的前部内腔相通，所述后臂架固定连接在主壳体上，并与所述前臂架前后相对，所述连接轴的前后两端分别旋转支撑在前臂架和后臂架上，所述连接轴上固定安装有破碎齿，所述回转轴的前部通过位于前臂架的内腔中的传动系统与连接轴的前部传动连接，所述回转轴的前端为动力输入端。

2.如权利要求1所述的摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其特征在于：所述回转轴的前部设置成外齿轮，所述连接轴的前部设有外花键，所述传动系统为定轴齿轮传动系统，按照传动方向，其首齿轮与回转轴上的外齿轮外啮合，其末齿轮套在所述连接轴上并与连接轴的前部花键联接。

3.如权利要求2所述的摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其特征在于：还包括固定座和油缸，所述固定座呈C形结构，其上设有前后相对的前支撑臂和后支撑臂，所述摆动臂壳体以所述管状结构为轴前后水平铰接在所述固定座上，所述管状结构的前后两端分别支撑在前支撑臂和后支撑臂上，所述油缸的一端铰接在所述固定座上，另一端铰接在所述摆动臂壳体上。

4.如权利要求3所述的摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其特征在于：所述连接轴外并排套设固定有多个轴套，每个轴套上固定安装多个所述破碎齿。

5.如权利要求3或4所述的摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其特征在于：还包括采矿机摇臂，所述采矿机摇臂的壳体是包括筒体和臂架两部分的L形结构单元，所述筒体前后延伸，所述臂架左右延伸，所述筒体位于臂架的一端的后方，所述固定座、摆动臂和油缸组成的装配体安装在L形的拐角内侧，所述固定座固定连接在筒体上，所述管状结构的前部与所述臂架的后部通过圆形止口结构定位连接，圆形止口结构与回转轴同轴，所述回转轴的前端与臂架内的一个传动齿轮的齿轮轴的后端同轴连接。

6.如权利要求5所述的摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其特征在于：所述传动齿轮的齿轮轴的后端和所述回转轴的前端各自设有内花键，所述传动齿轮的齿轮轴和回转轴同时与一个花键轴的前部和后部花键联接。

7.如权利要求6所述的摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其特征在于：所述回转轴的前端的径向外部套有前端盖，所述前端盖的后部嵌入并固定在所述管状结构中，所述传动齿轮的齿轮轴后端径向外部套有后端盖，所述后端盖的前部嵌入并固定在所述臂架上，所述前端盖与后端盖之间通过圆形止口结构实现轴向和径向定位连接。

8.如权利要求7所述的摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其特征在于：所述前端盖与后端盖之间设有径向密封。

9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其特征在于：还包括机械防护结构，所述机械防护结构包括支架和安装在支架上的多个滚轮，所述支架固定在前臂架上，所述滚轮的轴线前后水平延伸，所述滚轮在以所述连接轴的轴线为轴线的一段弧形区域内周向间隔布置，该弧形区域的位置低于连接轴的轴线，所述滚轮的边缘到连接轴轴线的最远距离大于破碎齿的截割圆的半径。

10.如权利要求9所述的摇臂动力驱动的摆动式破碎机构，其特征在于：所述主壳体上安装有护罩，所述护罩遮罩在连接轴的上方。

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