CN112832784A - 一种破碎装置及掘进机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种破碎装置及掘进机，破碎装置包括：壳体、并排设置的至少两个驱动轴、动力机构以及安装于驱动轴的破碎刀具；且同一驱动轴中设置有至少两种不同的破碎刀具；动力机构带动两个驱动轴相向转动，以对物料进行破碎。本申请提供的破碎装置在使用的过程中设置有至少两个驱动轴，因此在对物料进行破碎的过程中，相比于单轴的设置，可以极大地提高破碎效率；并且相比于鄂式破碎机，在使用的过程中震动小，有利于提高设备的稳定性。

Description

一种破碎装置及掘进机

技术领域

本申请涉及掘进机技术领域，更具体地说，涉及一种破碎装置。此外，本申请还涉及一种包括上述破碎装置的掘进机。

背景技术

随着隧道的大量施工，掘进机成为不可或缺的工具，泥水平衡盾构机以其优良的压力控制性能，在过江、过海及对沉降有较高要求的隧道工程中得到普遍应用。

目前常用的为气垫式泥水平衡盾构机，但其通常在气垫舱内配置钳式掘进机，但钳式掘进机破碎频率一般小于4次/分，破碎效率低，产能小，对富水砂卵石地层，钳式掘进机破碎满足不了泥水盾构机的掘进速度，易产生滞排，直接限制了泥水盾构机的掘进效率，同时钳式掘进机安装气垫舱内，高压油管及油缸易损坏维修困难。

综上所述，如何提供一种可提高破碎效率的破碎装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种破碎装置，通过设置两个并排的驱动轴，并在驱动轴设置至少两种不同的破碎刀具，通过两个驱动轴的相向转动，对进入破碎装置内部的物料进行破碎，相比于鄂式破碎机，可以减小震动，并且双驱动轴的设置，可以提高破碎效率。

本申请的另一目的是提供一种包括上述破碎装置的掘进机。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种破碎装置，包括：壳体、并排设置的至少两个驱动轴、动力机构以及安装于所述驱动轴的破碎刀具；

且同一所述驱动轴中设置有至少两种不同的所述破碎刀具；所述动力机构带动两个所述驱动轴相向转动，以对物料进行破碎。

优选的，所述破碎刀具包括通用破碎刀具和破碎齿刀，且在同一所述驱动轴中所述通用破碎刀具和所述破碎齿刀间隔设置。

优选的，设置有两个所述驱动轴，其中一个所述驱动轴由远离所述动力机构的一端至其长度方向的另一端所述破碎刀具按照0度破碎齿刀、通用破碎刀具、15度破碎齿刀、所述通用破碎刀具、30度破碎齿刀、所述通用破碎刀具、45度破碎齿刀、所述通用破碎刀具、所述0度破碎齿刀、所述通用刀具破碎的顺序依次设置；

另一个所述驱动轴由远离所述动力机构的一端至其长度方向的另一端所述破碎刀具按照所述通用破碎刀具、所述0度破碎齿刀、所述通用破碎刀具、所述15度破碎齿刀、所述通用破碎刀具、所述30度破碎齿刀、所述通用破碎刀具、所述45度破碎齿刀、所述通用破碎刀具、所述0度破碎齿刀的顺序依次设置。

优选的，所述破碎装置还包括方便进入检修的检修门。

优选的，所述检修门设置有多个用于外接高压水、以对所述破碎刀具进行冲洗的高压冲洗接口。

优选的，所述驱动轴的两端架设于所述壳体，且所述驱动轴通过轴承座、主密封环与所述壳体密封连接。

优选的，所述驱动轴的外周部套设有耐磨环，且所述驱动轴与所述耐磨环之间设置有第一密封圈。

优选的，所述主密封环与所述耐磨环之间设置有承压密封，所述承压密封通过密封压板压紧。

优选的，还包括用于检测所述驱动轴所受扭矩的检测机构以及用于根据所述检测机构的检测结果控制所述驱动轴转动方向的控制设备；

所述动力机构与所述控制设备连接。

一种掘进机，包括上述任一项所述的破碎装置。

在使用本申请提供的破碎装置的过程中，当有物料进入破碎装置壳体内部后，启动动力机构，在动力机构的带动下驱动轴转动，物料掉落至两驱动轴之间的位置或者被破碎刀具推动至两驱动轴之间的位置，控制两驱动轴相向转动，在转动的过程中破碎刀具会对物料进行挤压、劈裂，进而使物料破碎。

相比于现有技术，本申请提供的破碎装置在使用的过程中设置有至少两个驱动轴，因此在对物料进行破碎的过程中，相比于单轴的设置，可以极大地提高破碎效率；并且相比于鄂式破碎机，在使用的过程中震动小，有利于提高设备的稳定性。

此外，本申请还提供了一种包括上述破碎装置的掘进机。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的破碎装置的具体实施例的结构示意图；

图2为图1中破碎装置的俯视示意图；

图3为图2中B-B方向的剖面示意图；

图4为通用破碎刀具的结构示意图；

图5为0度破碎齿刀的结构示意图；

图6为15度破碎齿刀的结构示意图；

图7为30度破碎齿刀的结构示意图；

图8为45度破碎齿刀的结构示意图。

图1-8中：

1为第一轴承端盖、2为轴承座、3为第一主密封环、4为检修门、5为堵头、6为第二主密封环、7为第二轴承端盖、8为壳体、9为0度破碎齿刀、10为通用破碎刀具、11为15度破碎齿刀、12为30度破碎齿刀、13为45度破碎齿刀、14为联轴器、15为液压马达、16为支座、17为压紧螺母、18为轴承、19为第一密封压板、20为承压密封、21为密封条、22为挡泥环、23为第二密封压板、24为第一密封圈、25为第二密封圈、26为耐磨环、27为驱动轴、28为第三密封圈、29为第四密封圈、30为油脂注入口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的核心是提供一种破碎装置，可以通过设置至少两个驱动轴带动破碎刀具转动，并通过驱动轴的相向转动将物料进行破碎，提高物料的破碎效率，同时减少装置在工作过程中所产生的震动。本申请的另一核心是提供一种包括上述破碎装置的掘进机。

请参考图1-8，图1为本申请所提供的破碎装置的具体实施例的结构示意图；图2为图1中破碎装置的俯视示意图；图3为图2中B-B方向的剖面示意图；图4为通用破碎刀具的结构示意图；图5为0度破碎齿刀的结构示意图；图6为15度破碎齿刀的结构示意图；图7为30度破碎齿刀的结构示意图；图8为45度破碎齿刀的结构示意图。

本具体实施例公开了一种破碎装置，包括壳体8、并排设置的至少两个驱动轴27、动力机构以及安装于驱动轴27的破碎刀具；

且同一驱动轴27中设置有至少两种不同的破碎刀具；动力机构带动两个驱动轴27相向转动，以对物料进行破碎。

需要进行说明的是，本具体实施例中提到的相向转动是指并排且相邻设置的两个驱动轴27均向内侧转动，两者的转动方向相反，一个顺时针一个逆时针，但是两者均向中间转动，以便对位于中间的物料进行挤压、劈裂，使物料破碎。

驱动轴27的数量可以是两个，也可以是四个，或者不设置在同一高度的三个，只需能够在转动的过程中对物料进行破碎即可，驱动轴27的具体设置方式在此不做赘述。

优选的，可以将动力机构设置为液压马达15，其中不同的液压马达15控制不同的驱动轴27转动，液压马达15通过联轴器14与驱动轴27连接，驱动轴27带动破碎刀具转动，当然，动力机构还可以是其它满足要求的结构，例如电机与液力耦合器的组合等，在此不做赘述。

优选的，驱动轴27的两端架设于壳体8，且相对于壳体8可转动设置。

需要进行说明的是，本具体实施例中提到的驱动轴27并排设置并不一定是两驱动轴27平行设置，此处的并排设置主要指相邻驱动轴27配合转动，以便对物料进行破碎，可以是具有一定夹角的设置，即设置为圆锥式破碎机，或者是设置为双辊破碎机，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

在使用本具体实施例提供的破碎装置的过程中，当有物料进入破碎装置壳体8内部后，启动动力机构，在动力机构的带动下驱动轴27转动，物料掉落至两驱动轴27之间的位置或者被破碎刀具推动至两驱动轴27之间的位置，控制两驱动轴27相向转动，在转动的过程中破碎刀具会对物料进行挤压、劈裂，进而使物料破碎。

相比于现有技术，本具体实施例提供的破碎装置在使用的过程中设置有至少两个驱动轴27，因此在对物料进行破碎的过程中，相比于单轴的设置，可以极大地提高破碎效率；并且相比于鄂式破碎机，在使用的过程中震动小，有利于提高设备的稳定性。另外，使用驱动轴27带动破碎刀具转动的方式对物料进行破碎，可以使物料破碎之后的体积更加均匀，方便破碎之后的物料由泥浆泵排出，延长泥浆泵的使用寿命。

在上述实施例的基础上，可以使破碎刀具包括通用破碎刀具10和破碎齿刀，且在同一驱动轴27中通用破碎刀具10和破碎齿刀间隔设置。

如图4所示，通用破碎刀具10上设有凸起部分，凸起部分可以起到拨动物料及辅助破碎的作用。

如图2所示，设置有两个驱动轴27，其中一个驱动轴27由远离动力机构的一端至其长度方向的另一端破碎刀具按照0度破碎齿刀9、通用破碎刀具10、15度破碎齿刀11、通用破碎刀具10、30度破碎齿刀12、通用破碎刀具10、45度破碎齿刀13、通用破碎刀具10，0度破碎齿刀9、通用刀具破碎的顺序依次设置；

另一个驱动轴27由远离动力机构的一端至其长度方向的另一端破碎刀具按照通用破碎刀具10、0度破碎齿刀9、通用破碎刀具10、15度破碎齿刀11、通用破碎刀具10、30度破碎齿刀12、通用破碎刀具10、45度破碎齿刀13、通用破碎刀具10、0度破碎齿刀9的顺序依次设置。

需要进行说明的是，如图5-8所示，破碎齿刀的角度是指破碎齿刀的安装角度，如图5所示，0度破碎齿刀9安装的角度为中心轴线至刀齿端部的连线与竖直方向的垂线重合；如图6所示，15度破碎齿刀11安装的角度为中心轴线至刀齿端部的连线与竖直方向的垂线之间的夹角为15度；如图7所示，30度破碎齿刀12安装的角度为中心轴线至刀齿端部的连线与竖直方向的垂线之间的夹角为30度；如图8所示，45度破碎齿刀13安装的角度为中心轴线至刀齿端部的连线与竖直方向的垂线之间的夹角为45度。即在安装破碎齿刀的过程中进行错齿安装，使各个破碎齿刀的刀齿在圆周方向的不同角度位置，以便对物料进行连续性的破碎。

破碎齿刀的刀齿与其所在圆周位置处的切线呈一定的夹角设置，具体的夹角角度可以根据实际情况进行确定，在此不做赘述。

需要进行说明的是，驱动轴27中破碎刀具的安装数量以及安装顺序均可以为其它符合要求的设置方式，需要根据实际情况确定，在此不做赘述。

本具体实施例中破碎刀具的设置方式，将通用破碎刀具10与破碎齿刀错开设置，同时破碎齿刀的刀齿错开设置，可以按齿厚进行切断，防止长条形结构堵塞管路。

在实际使用的过程中，破碎过程中的同一时刻最多有四把刀具在碎石，一般同时只有两把刀具在碎石，碎石时省力，如果采用其它的布置方式，在碎石的过程中有多把刀具同时工作，所需的破碎力大且破碎力变动大，因此本具体实施例中破碎刀具的设置方式可以使碎石过程中的震动减小，有利于使设备更加稳定。

在上述实施例的基础上，为了方便维修，可以在壳体8设置检修门4，可以将检修门4通过螺钉可拆卸的设置于壳体8，也可以将检修门4通过旋转销轴进行安装，并通过活节螺栓将检修门4锁紧或解锁。当然，检修门4还可以是1其它的设置方式，在此不做赘述。

在检修门4的门板设置有多个用于外接高压水、以对破碎刀具进行冲洗的高压冲洗接口。

在破碎刀具的表面粘有杂质，或者是在粘性地层的使用环境下，可以通过外接高压水，对破碎刀具进行冲洗，增加破碎装置对粘性地层的适应性。

在上述实施例的基础上，为了避免在破碎的过程中遇到硬度较大或体积较大的物料对破碎刀具或驱动轴27造成损伤，可以还包括用于检测驱动轴27所受扭矩的检测机构以及用于根据检测机构的检测结果控制驱动轴27转动方向的控制设备；动力机构与控制设备连接。

在使用的过程中，检测机构可以为扭矩传感器，用于对驱动轴27所受到的扭矩进行检测，并实时将检测结果传递给控制设备，控制设备可以为PLC，在接收到检测机构所传递的扭矩信息之后，将接收到的扭矩信息与预设的危险扭矩进行比较，当驱动轴27所受到的扭矩大于或等于危险扭矩时，控制驱动轴27向相反的方向转动一段时间，该时间可以是一分钟，也可以是几十秒，或者是其它时间，具体根据实际情况确定，一定时间过后，控制驱动轴27恢复正常转动。

上述实施例中的破碎装置在使用的过程中具有一定的保护机制，可以避免破碎刀具或驱动轴27因扭矩过大而意外损坏，延长破碎装置的使用寿命。

在上述实施例的基础上，为了保证破碎装置在安装及使用过程中的密封性，可以将驱动轴27的两端架设于壳体8，且驱动轴27通过轴承座2、主密封环与壳体8密封连接。

驱动轴27的外周部套设有耐磨环26，且驱动轴27与耐磨环26之间设置有第一密封圈24。

主密封环与耐磨环26之间设置有承压密封20，承压密封20通过密封压板压紧。

如图1-3所示，壳体8设置有堵头5，第一密封圈24安装在耐磨环26与驱动轴27之间，起到轴向密封的效果，耐磨环26安装在驱动轴27上，且耐磨环26与承压密封20可相对运动，其主要作用是提高驱动轴27的使用寿命；驱动轴27的端部安装有压紧螺母17，挡泥环22安装在驱动轴27上，主要用于防止碎石对第二密封压板23的磨损，同时给油脂的挤出提供通道；驱动轴27通过轴承座2、第一主密封环3、第二主密封环6安装在壳体8，并通过联轴器14与液压马达15连接；轴承座2通过螺栓连接安装在第一主密封环3上；第一主密封环3通过螺栓连接安装在壳体8；第二主密封环6通过螺栓连接安装在壳体8；第一轴承端盖1、第二轴承端盖7均通过螺栓安装在轴承座2上，以便对轴承18进行定位；承压密封20安装在第一主密封环3、第二主密封环6与耐磨环26之间，通过第一密封压板19和第二密封压板23进行压紧，防止高压泥砂进入轴承18，对轴承18造成损坏，其中承压密封20为动密封，承压能力超过10bar；第一密封压板19和第二密封压板23通过螺栓分别固定在第一主密封环3和第二主密封环6上，以便对承压密封20进行定位和压紧；密封条21安装在壳体8上，保证进料舱与破碎装置连接后能承受泥浆压力。第二密封圈25、第四密封圈29分别安装在第一主密封环3和第二主密封环6之间，第二主密封环6和壳体8之间，保证连接后能承受泥浆或油脂压力；第四密封圈29安装在油脂通道上，对油脂进行密封，防止泄漏；液压马达15通过螺栓安装在支座16上，并与联轴器14连接；支座16通过螺栓安装在出料舱上；联轴器14分别连接液压马达15和驱动轴27；液压马达15驱动两驱动轴带动破碎刀具相向转动对大石块、泥团等进行二次破碎。壳体8设置有油脂注入口30。

优选的，第一密封圈24、第二密封圈25、第三密封圈28和第四密封圈29均为O型密封圈。

综上，本申请提供的破碎装置采用双齿辊破碎，破碎效率高，具有高承压能力，通过利用该破碎装置，提高了泥水盾构机在富水砂卵地层的适应性，解决滞排问题，提高掘进效率。破碎装置设置有外接高压冲洗水接口，对破碎刀具进行高压冲洗，解决高粘性地层泥浆对刀具的粘接问题，提高破碎机对地层的适应性。

除了上述破碎装置，本申请还提供一种包括上述实施例公开的破碎装置的掘进机，该掘进机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

破碎装置的支座16通过螺栓安装在掘进机的出料舱上，优选的，可以使破碎装置的进料口与进料舱的出料口连接，或者是直接与物料输送管道连接，或者是其它的设置方式，在此不做赘述。其中出料舱的冲洗可以通过外接高压水实现，也可以引入进浆泵，对出料舱进行冲洗。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的第一主密封环3和第二主密封环6，第一密封压板19和第二密封压板23，第一轴承端盖1和第二轴承端盖7，第一密封圈24、第二密封圈25、第三密封圈28和第四密封圈29中的第一、第二、第三和第四仅仅是为了说明位置的不同，并没有先后顺序之分。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本申请所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本申请所提供的破碎装置及掘进机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种破碎装置，其特征在于，包括：壳体(8)、并排设置的至少两个驱动轴(27)、动力机构以及安装于所述驱动轴(27)的破碎刀具；

且同一所述驱动轴(27)中设置有至少两种不同的所述破碎刀具；所述动力机构带动两个所述驱动轴(27)相向转动，以对物料进行破碎。

2.根据权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，所述破碎刀具包括通用破碎刀具(10)和破碎齿刀，且在同一所述驱动轴(27)中所述通用破碎刀具(10)和所述破碎齿刀间隔设置。

3.根据权利要求2所述的破碎装置，其特征在于，设置有两个所述驱动轴(27)，其中一个所述驱动轴(27)由远离所述动力机构的一端至其长度方向的另一端所述破碎刀具按照0度破碎齿刀(9)、通用破碎刀具(10)、15度破碎齿刀(11)、所述通用破碎刀具(10)、30度破碎齿刀(12)、所述通用破碎刀具(10)、45度破碎齿刀(13)、所述通用破碎刀具(10)、所述0度破碎齿刀(9)、所述通用刀具破碎的顺序依次设置；

另一个所述驱动轴(27)由远离所述动力机构的一端至其长度方向的另一端所述破碎刀具按照所述通用破碎刀具(10)、所述0度破碎齿刀(9)、所述通用破碎刀具(10)、所述15度破碎齿刀(11)、所述通用破碎刀具(10)、所述30度破碎齿刀(12)、所述通用破碎刀具(10)、所述45度破碎齿刀(13)、所述通用破碎刀具(10)、所述0度破碎齿刀(9)的顺序依次设置。

4.根据权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，所述破碎装置还包括方便进入检修的检修门(4)。

5.根据权利要求4所述的破碎装置，其特征在于，所述检修门(4)设置有多个用于外接高压水、以对所述破碎刀具进行冲洗的高压冲洗接口。

6.根据权利要求1所述的破碎装置，其特征在于，所述驱动轴(27)的两端架设于所述壳体(8)，且所述驱动轴(27)通过轴承座(2)、主密封环与所述壳体(8)密封连接。

7.根据权利要求6所述的破碎装置，其特征在于，所述驱动轴(27)的外周部套设有耐磨环(26)，且所述驱动轴(27)与所述耐磨环(26)之间设置有第一密封圈(24)。

8.根据权利要求7所述的破碎装置，其特征在于，所述主密封环与所述耐磨环(26)之间设置有承压密封(20)，所述承压密封(20)通过密封压板压紧。

9.根据权利要求1-8任一项所述的破碎装置，其特征在于，还包括用于检测所述驱动轴(27)所受扭矩的检测机构以及用于根据所述检测机构的检测结果控制所述驱动轴(27)转动方向的控制设备；

所述动力机构与所述控制设备连接。

10.一种掘进机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的破碎装置。

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