CN113613789A - 破碎机 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于将材料破碎成更细颗粒的破碎机，该破碎机包括壳体，该壳体包围安装在轴杆上的破碎头。该壳体支撑破碎外壳，而破碎头支撑破碎内壳。两个破碎壳协作以在其间形成破碎间隙。该破碎机还包括驱动机构，该驱动机构联接到轴杆以用于产生破碎内壳相对于破碎外壳的移动。该驱动机构包括联接到轴杆的至少3个驱动单元，并且被构造成对轴杆传递拉力。还公开了一种操作破碎机的方法，其中每个驱动单元被选择性地启动和停用，以选择性地产生破碎头相对于外壳的轨道或回旋移动。

Description

破碎机

技术领域

本公开涉及一种破碎机。更具体地，本公开涉及一种用于破碎机的驱动机构。

背景技术

破碎机，如锥形破碎机和旋回破碎机，用于将矿石或大块岩石破碎成较小的岩石、砾石或粉末。破碎机还可用于回收废料，例如将塑料材料破碎成更细的颗粒。通常，破碎机具有支撑破碎外壳的壳体，并且在壳体中设有支撑破碎内壳的破碎头。移动破碎头以压碎位于破碎外壳和破碎内壳之间的来料矿石。通过设定在破碎外壳和破碎内壳之间形成的破碎间隙的最小宽度来调节更细粒物的期望尺寸。

一种类型的锥形破碎机利用偏心构件来引起破碎头的移动。破碎头的轴杆安装在偏心构件中，并且在使用时，偏心构件使轴杆沿着预定路径移动以引起破碎头的移动。这种偏心驱动的现有技术示例可以参见US 5,115,991和US 5,718,391。使用这种偏心构件遇到的一个问题是改变轴杆的预定义移动路径很麻烦-通常需要拆卸锥形破碎机，以便能够更换偏心构件。往往也难以调节壳体和破碎头之间的破碎间隙的最小尺寸。

在另一种类型的锥形破碎机中，破碎头置于球形轴承中，并且其轴杆保持在圆柱形套筒中，该套筒有不平衡块体附接到其上。通过旋转圆柱形套筒，使不平衡块体旋转，这导致它由于作用于套筒上的离心力而径向向外摆动-进而使破碎头在球形轴承内回旋。回旋路径(以及破碎间隙)可以通过改变套筒的转速来、通过改变不平衡块体的质量，或者通过改变不平衡块体与套筒之间的距离来选择性地进行更改。这种不平衡块体驱动的现有技术示例可以参见US 8,870,105和US 8,960,577。使用不平衡块体时可能遇到的一个问题是，该块体的旋转移动导致锥形破碎机中的过度振动而导致其部件磨耗。

CN 207102703还公开一种回旋(惯性)锥形破碎机，其等效于上述示例，但是还设置有空腔保护装置。其驱动机构包括驱动传动轴杆的滑轮，使得扭矩被传递到破碎头的主轴，从而促使不平衡块体的旋转以产生破碎力。空腔保护装置采用围绕破碎头设置的减震器的形式，并且构造成在破碎头移动过大的情况下防止破碎头直接接触破碎壳。其中描述减震器优选为弹性橡胶空气弹簧，但也可以为液压缸。然而，这些液压缸不会将驱动力传递给破碎头，因为任何这样的力都会与不平衡块体产生的破碎力相冲突。

应当理解，如果在本文中引用任何现有技术公布资料，则此类引用不解释为承认此公布构成本领域中的公知常识的一部分，无论是在澳大利亚或是任何其他国家。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供一种用于将材料破碎成更细颗粒的破碎机，所述破碎机包括：

支撑破碎外壳的壳体；

位于所述壳体内并安装在轴杆上的破碎头，所述破碎头支撑破碎内壳，所述破碎内壳与所述破碎外壳配合以在其之间形成破碎间隙；以及

驱动机构，所述驱动机构包括联接到所述轴杆的至少3个驱动单元，并且被构造成产生所述破碎内壳相对于所述破碎外壳的移动。

所述驱动机构被构造成通过仅将拉力传递给所述轴杆来产生所述破碎头的移动。所述破碎头可以被支撑在球面轴承上，所述球面轴承可以包括一个或多个轴承垫。所述驱动单元可以被构造成选择性地被启动以产生所述破碎头相对于所述壳体的移动。在一些实施例中，所述驱动单元位于所述壳体内，而在另一些实施例中，所述驱动单元位于所述外壳外。

所述破碎机还可以包括安装在所述轴杆上的联轴器，其中每个驱动单元通过拉杆联接到所述联轴器。每个拉杆可以枢转地联接到所述联轴器，并且可以枢转地联接到其驱动单元。每个拉杆可以通过万向节或等速万向节联接到联轴器及其驱动单元。

所述破碎机可以包括安装在所述轴杆上的配重，其中所述配重与所述破碎头间隔开，以及其中所述驱动单元在所述破碎头和所述配重之间联接到所述轴杆。所述配重可以连接到所述轴杆并且构造成与所述破碎头一起旋转。备选地，所述配重可以连接到所述轴杆但被构造成独立于所述破碎头来旋转。在一些实施例中，所述配重可以与所述联轴器一体地形成。

每个驱动单元可以是液压缸、线性电动机和螺线管的其中之一。

当所述驱动单元是液压缸时，所述驱动机构可以包括液压回路，所述液压回路被构造成选择性地启动每个液压缸。所述液压回路可以包括比例方向控制阀，所述比例方向控制阀被构造成控制液压流体流进或流出每个液压缸。在一个实施例中，所述控制阀是三位先导式比例方向控制阀。所述控制阀可以被构造为防故障缺省构造，所述防故障缺省构造中打开其缸体端口而关闭其泵体端口。

所述液压回路被构造成当所述液压缸的其中之一被选择性地启动时，由被启动的液压缸施加的拉力执行操作以从其他液压缸中排出液压流体。

所述液压回路可以包括从每个液压缸引入的渗出流体管线，其中在使用期间，每个排泄流体管路被构造成从其液压缸排掉一部分液压流体以及其中通过新鲜液压流体补充所述液压回路。液压流体一部分的这种更换可以有助于调节液压回路中液压流体的温度。

每个液压缸可以与一个或多个轴承垫相关联，其中每个排泄流体管线从其液压缸引入到每个轴承垫，从而在使用时，所述液压流体流经所述排泄流体管线的部分被注入在所述轴承垫与所述破碎头之间。每个排泄流体管线可以引导到分发歧管，以用于将液压流体散布到所有轴承垫中的任何一个或多个。在这种情况下，该破碎机可以包括设置在每个液压缸与所述分发歧管之间的单向阀，这些单向阀被构造成阻止液压流体从所述分配歧管流回液压缸。

该液压回路可以操作以调节液压缸内的液压流体的压力，从而选择使用时破碎头要施加的期望工作破碎压力。该液压回路可以操作以调节液压缸内的液压流体的体积，从而选择使用时破碎间隙的期望工作宽度。

该破碎机可以包括位置传感机构，该位置传感机构被构成在确定所述破碎头在所述壳体内的工作位置。该位置传感机构可以是以下项的其中任何一个：(a)每个驱动单元，所述驱动单元是被构造成检测其致动器位置的位置传感驱动单元；(b)与每个驱动单元相关联的接近度传感器，其中所述接近度传感器被构造成检测所述轴杆与其关联的驱动单元的接近度；(c)角度传感器，所述角度传感器被构造成检测所述轴杆在所述壳体内的角位置和朝向。

该破碎机可以是锥形破碎机或回旋破碎机。

根据本公开的第二方面，提供一种在如第一方面所述的破碎机中使用的联轴器。

根据本公开的第三方面，提供一种在如第一方面所述的破碎机中使用的拉杆。

根据本公开的第四方面，提供一种在如第一方面所述的破碎机的液压缸。

根据本公开的第五方面，提供一种操作破碎机的方法，所述破碎机具有支撑破碎外壳的壳体且还具有位于所述壳体内并安装在轴杆上的破碎头，所述破碎头支撑与所述破碎外壳协作以在其间形成破碎间隙的破碎内壳，该方法包括以下步骤：

将驱动机构联接到所述轴杆以用于产生所述破碎内壳相对于所述破碎外壳的移动，所述驱动机构包括至少3个驱动单元。

该方法包括如下步骤：使所述驱动机构通过仅将拉力传递给所述轴杆来产生所述破碎头的移动。该方法可以包括如下步骤：选择性地启动每个驱动单元以产生所述破碎头相对于所述壳体的移动。

每个驱动单元可以是液压缸、线性电动机和螺线管的其中之一。当驱动单元是液压缸时，该方法可包括如下步骤：利用由液压缸施加的力，所述液压缸被选择性地启动以从其他缸排泄液压流体。该方法可以包括如下步骤：当每个液压缸被选择性地启动时更换在所述液压驱动机构中使用的一部分液压流体。液压流体一部分的这种更换可以有助于调节液压流体的温度。该破碎头可以支撑在轴承上，其中该方法包括如下步骤：排出在所述轴承和所述破碎头之间液压流体部分。

该方法可以包括如下步骤：调节所述液压驱动机构中使用的液压流体的压力，从而选择所述破碎头要施加的期望破碎压力。

每个液压缸可以包括能在靠近所述轴杆的内部位置与远离所述轴杆的外部位置之间往复移动的活塞，其中该方法还包括如下步骤：选择性地启动和停用每个液压缸以产生所述破碎头相对于所述破碎外壳的轨道或回旋移动，其中每个液压缸在其活塞从其内部位置向其外部位置移动时被启动，并且每个液压缸在其活塞从其外部位置向其内部位置移动时被停用。

在该方法中，启动每个液压缸的步骤可以包括将液压流体注入每个相应的液压缸，从而向其活塞施加运动力，并且停用每个液压缸的步骤可以包括允许每个活塞的被动移动以从其液压缸中排泄液压流体。该方法可以包括如下步骤：在其活塞移动通过其内止点位置之后启动每个液压缸以及其活塞移动通过其外止点位置后停用每个液压缸。

该方法可以包括如下步骤：提供处理单元，所述处理单元具有存储模块，以及包括如下步骤：在所述存储模块中存储每个活塞的最小内止点位置和每个活塞的最大外止点位置。

该方法可以包括如下步骤：以所述破碎头要施加的期望工作破碎压力对所述处理单元进行编程，由此在使用时，所述处理单元被布置成调整注入所述液压缸的液压流体的压力以获得期望工作破碎压力。

备选地，该方法可以包括如下步骤：以所述破碎头的期望工作位移对所述处理单元进行编程，由此在使用时，所述处理单元被布置成调整注入所述液压缸的液压流体的体积以获得期望的工作位移。在这种情况下，可以将注入所述液压缸的液压流体的体积选择性地增大来增大所述破碎头的运动范围，以及将选择性地减少来减小所述破碎头的运动范围。

备选地，该方法可以包括如下步骤：

以所述破碎头要施加的期望工作破碎压力，以所述破碎头的期望工作位移以及以所述破碎压力与所述位移之间的选择层次对所述处理单元进行编程，由此在使用时，所述处理单元被布置成调整注入所述液压缸中的所述液压流体的压力和体积，直到达到所述期望破碎压力和期望位移的其中第一个为止。

可以将一个或多个位置传感器与所述驱动单元相关联，其中该方法可以包括如下步骤：确定所述破碎头在所述壳体内的工作位置。

所述驱动单元可以围绕所述轴杆基本等距地间隔开。该方法可以包括如下步骤：围绕所述轴杆以期望的顺序连续地启动所述驱动单元。所述驱动机构可以包括至少5个驱动单元，并且在一些实施例中，该方法可以包括如下步骤：并行地启动至少2个驱动单元。

该方法可以用于操作锥形破碎机或回旋破碎机。

附图说明

根据下文描述和参考附图，上述和其他特征将变得更加明显。这些附图仅用于说明的目的并且无意以任何方式构成限制，其中：

图1是锥形破碎机的第一实施例的横截面侧视图；

图2是沿图1中的箭头II-II看到的锥形破碎机的驱动装置的局部俯视图；

图3是锥形破碎机的液压回路的示意图；

图4是锥形破碎机的第二实施例的横截面侧视图；以及

图5是回旋破碎机的横截面侧视图。

具体实施方式

本公开涉及一种破碎机，用于破碎诸如矿石的固体材料，更具体地涉及用于这种破碎机的驱动机构。该破碎机通常是锥形破碎机或回旋破碎机。

参照附图的图1和图2，其中示出锥形破碎机10的第一实施例，该锥形破碎机例如用于将粗矿石破碎成更细颗粒尺寸的矿石。锥形破碎机10包括壳体12，所述壳体界定用于容纳锥形破碎机10的多种工作部件的腔体14。壳体12包括下方碗体16，其上端被可拆卸盖子18封闭。截头锥形开口20延伸穿过盖子18，在使用时进料矿石可以通过该开口20进入腔体14。

截头锥形破碎外壳22(本领域中也称为碗形衬里)被壳体12支撑以便限定开口20。

破碎头24位于腔体14内，其中破碎头24安装在轴杆26上。破碎头24是锥形的，且至少部分地延伸到开口20中和/或穿过开口20。破碎头24支撑破碎内壳28(在本领域中也称为罩壳)，该破碎内壳通过连接到轴杆26的帽体30固定就位。备选地，破碎内壳28可以通过任何其他常规方法固定到破碎头24上。再者，在一些实施例中，破碎内壳28可以作为破碎头24一部分一体形成。破碎外壳22和破碎内壳28之间的空间界定破碎间隙32。由于破碎外壳22具有比内破碎壳28的锥角更窄的锥角，因此破碎间隙32在靠近盖子18的外侧较宽而靠近盖子18的内侧较窄。

破碎外壳22和破碎内壳28都是磨耗件并且被构造成在必要时被更换。尽管在附图中未示出，但是盖子18和/或碎头24的位置能够被调节，从而能够将盖子18移动得更靠近或更远离破碎头24，以提供调整破碎间隙32的尺寸的方法。

破碎头24可移动地被支撑在腔体14内的球形支撑件或轴承34上，该球形支撑件或轴承本身被安装在内部框架36上。轴承34可以由单个轴承垫制成或者轴承34可以包括多个轴承垫。在后一种情况下，轴承垫可以彼此紧邻设置或彼此稍微隔开。

内框架36是大致圆柱形的并且直立在碗体16的底板38上。内框架36具有位于其高度的大约中间处的向外突出凸缘40，该凸缘被布置成放置在轴环42上且与之联接，该轴环从碗体16的侧壁44向内突出以将内框架36固定到碗体16。

内框架36支撑驱动机构46，该驱动机构联接到轴杆26，以用于促使破碎头24的回旋移动。在使用时，这种移动通常是轨道或回旋性质的。驱动机构46包括多个驱动单元，在示例性实施例中，这些驱动单元是液压缸48和活塞50，其围绕着轴杆轴26间隔开。可设想驱动机构46通常具有3至10个之间的液压缸48，然而，也可以是需要提供附加的液压缸以操作非常大的锥体破碎器10。在图2中，示出锥形破碎机10具有6个液压缸48，但通常预期5个液压缸在大多数情况下是足够的，并且在图3中，液压回路仅示出5个气缸。在图1中，示出液压缸48与内框架36一体地形成。然而，应当认识到，在其他实施例中，液压缸48可以单独地形成并随后联接到内框架36或联接到壳体12(下面将参考图4描述后一种示例)。

每个液压缸48容纳活塞头52，活塞杆54从活塞头52穿过内框架36中的孔56延伸到轴杆26。活塞50在液压缸48内的靠近轴杆26的内部位置与远离轴杆26的外部位置之间可往复移动。围绕活塞头52和活塞杆54分别设置密封环58，从而在最靠近轴杆26的活塞头52的侧面上形成密封的缸室60。密封环58防止通过活塞头52或通过活塞杆54时液压流体从液压缸60渗出。在其端接部，活塞杆54联接到拉杆62的一端。拉杆62的对端联接到安装在轴杆26上的联轴器64。

该示例性实施例示出拉杆62和联轴器64的简化构造，其中拉杆62是双球头拉杆(例如形状类似哑铃)，其每个球被固定在活塞杆54和联接器64中的相应球形凹槽中。拉杆62的相对球头使拉杆62能够在其液压缸48内活塞50工作往复移动期间相对于活塞杆54和联轴器64有限范围地枢转。

在备选的较更复杂构造中，可以使用任何公知通用万向节或定速万向节将拉杆62联接到活塞杆54和联轴器64，例如Tracta接头、Rzeppa接头、Weiss接头、万向节或双万向节、Thompson接头或Malpezzi接头。在一些情况下，可以将拉杆62直接联接到它们的活塞头52。

应当认识到，活塞50和拉杆62的上述布置将在使用时促使活塞50对拉杆62传递拉力，以将轴杆26朝向相应的液压缸48移动。然而，本公开的范围还考虑到可以改变上述布置，以便能够对拉杆62上施加逆推力以将轴杆26朝向相应的液压缸48移动。这可以通过简单地将密封的液压缸腔体60设在活塞头52最远离轴杆26的一侧上来实现。然而，施加拉力较之推动力为优选，因为这会降低对拉杆62的潜在损坏。例如，推力可能导致拉杆62中的屈曲或弯曲。再有，在某些情况下，推力可以倾向于使联轴器64围绕轴杆26旋转，这将耗散来自液压驱动机构46的一些能量，并导致破碎头24施加的破碎力减小。

在一些实施例中，轴杆26承载配重66，该配重被布置成抵消破碎头24的质量。配重66可以连接到轴杆26，从而与之以及相应地与破碎头24一起旋转。备选地，配重66可以在轴杆26上可旋转，从而使之能够独立于破碎头24进行旋转。

液压流体管线68从储存箱(未示出)引线到每个液压缸腔体60，由此液压流体能够被泵入液压缸腔体60或从液压缸腔体排出，从而引起活塞50的移动。

现在参考图3，其中示出用于操作锥形破碎机10的液压回路70的实施例，其中驱动机构46被构造成对拉杆62达到大约40kN的拉力。经验丰富的受理人员将能够调整该液压回路以提供高达150kN的拉力。由电动机74驱动的液压泵72在约300bar的压力下将液压流体供应到液压回路70中。可预期，将存在通过液压回路70中的多种阀的某些压力损失，具体取决于所选择的阀门类型，这导致液压缸48中的压力为约255bar。

泵72的输出通过过滤器78引线经过流体管线76，此后流体管线76通过歧管线80分成所需数量的平行的控制阀82。应当理解，每个液压缸48具有与其相关联的唯一性控制阀82，即当驱动机构46包括6个液压缸48(如图1和2所示)时，则将有6个控制阀82，而当驱动机构46包括5个液压缸48时，则将有5个控制阀82(如图3所示)。在其他实施例中，可以使用两个控制阀来操作每个液压缸48。

每个控制阀82是三位先导式比例方向阀，被构造成控制液压流体进入其关联性的液压缸腔体60的流入。控制阀82的阀芯由弹簧84偏置到其第一(左)缺省位置以关闭泵端口P，使得液压缸腔体60中的流体能够经由从液压缸腔体60引出的流体管线68和引到储库的流体管线86通过液压缸端口A和罐端口T排出。在控制阀82的第二(中心)位置处，其所有端口A、P和T都是打开的，使得流体压力在控制阀82两端得以相等。在控制阀82的第三(右)位置处，罐端口T被关闭而泵端口P被打开以允许流体经由液压缸端口A和流体管线68流入液压缸腔体60。阀芯的移动由电磁阀操作的先导头88来控制，当适当加压时，阀芯克服弹簧84的偏压力。应当理解，中间和右边位置本质上是相同的，因为控制阀82是比例阀，这意味着它不仅打开或关闭；中间和右边位置将控制阀82描述为部分地打开到从其完全中间位置到其完全右边位置的偏置程度。

每个液压缸48还设有排泄流体管线90(图1和2中未示出)，其构造成从液压缸腔体60排出小部分体积的液压流体，该小部分体积的液压流体被排放到储罐中。液压流体的这种排出，作用是更换掉小百分比体积的液压流体，以确保将等量体积的新鲜液压流体从储罐抽取到液压回路70中。在一些实施例中，可预期，由于在其上施加的高压力，液压流体将在工作期间经历温度升高。更换掉液压流体将有助于调整液压流体的温度且将其保持为更加恒定，因为从储罐中汲取的新鲜液压流体的温度比从液压缸腔体60排出的液压流体更低。在一些实施例中，排出流体管线90可以设有阀门，以关闭管线以阻止液压流体流动。然而，在示例性实施例中，排出流体管线90没有阀门和液压流体能够随时流动，其中流经排出流体管线90的液压流体的体积取决于排出流体管线90的横截面尺寸以及液压缸腔体60内液压流体的压力。由此，在本示例中，其关联的液压缸48被启动(即，其控制阀82处于其中间或右边位置)时，较多的液压流体将流经排出流体管线90，而其相关联的液压缸48正在排泄(即，其控制阀82处于其左边位置)时，较少的液压流体将流经排出流体管线90。排出流体管线90能够可选地包括单向阀以阻止液压流体从排出流体管线90流入液压缸腔体60。

液压回路70还包括通常由箭头92所示的附加液压部件(诸如阀，蓄能器和泵)，其作用是操作控制阀82的相应先导头88。

图4示出锥形破碎机400的第二实施例，该第二实施例包括与图1的锥形破碎机10基本相同的特征，因此，将用相同的引用数字表示相似部分。

在锥形破碎机400中，破碎头24可移动地被支撑在腔体14内的球形支撑件或轴承34上，该球形支撑件或轴承被碗形体16支撑。轴承34包括多个轴承垫94，这些轴承垫中具有开口以允许在轴承34与破碎头24之间注入液压流体。正如稍后将描述的，液压流体用于润滑并从轴承34向上抬升破碎头24，从而帮助减少这些部件之间的摩擦。液压流体经由流体管线96供给到轴承垫94。周边密封件98围绕破碎头24延伸，以防止液压流体泄漏到腔体14的卸料区100，卸料区接收通过破碎间隙32的压碎的矿石。

再者，在锥形破碎机400中，液压驱动机构46由壳体12直接支撑在其外侧上，即腔室14外侧。与图1中所示的第一实施例的那些相比，将液压缸48安装在壳体12上外侧，例如在需要维护的情况下能够更容易地触及液压缸48。附加地，还简化了液压管和导管与液压缸48的配接。在这种情况下，活塞杆54和拉杆62通过通道102从每个液压缸48穿过碗形体16延伸到轴杆26。

图4还示出排出流体管线104(等效于图3中引述的排出流体管线90)，该排出流体管线从液压缸腔体60引出并延伸穿过碗形体16以加入与流体管线96的流体连通。

锥形破碎机400具有一个轴承垫94与每个液压缸48相关联，由此在使用时，通过排出流体管线104离开液压缸腔体60的液压流体被泵入到其关联的轴承垫94并且被用于抬升破碎头24。如果需要的话，可以在排出流体管线104中提供压力调整器，以减小其中的液压流体的压力。在其他实施例中，每个液压缸48可以与多个轴承垫94相关联，所述多个轴承衬垫具有排出流体管线104，被布置成将液压流体散布在其每个关联的轴承垫94之间。在一些示例中，排出流体管线104可以引到分发歧管(未示出)，其中可以将液压流体散布到轴承34中的所有轴承垫94中的任何一个或多个-在这种情况下，在每个液压缸48与分发歧管之间设置单向阀，这些阀门被构造成阻止液压流体从分发歧管流回液压缸48；这是为了防止液压流体从启动的液压缸流到其他液压缸，液压流体从这些其他液压缸被排放到储罐中。

在工作期间，液压回路70选择性地以顺序连续地启动和停用每个液压缸48，即相邻液压缸48，以使驱动机构46的个别液压缸48循环地拉动其活塞50远离轴杆26。在如此工作时，活塞50分别循环地将轴杆26远离其中心轴线朝向相应液压缸48拉动，从而使破碎头24在球形轴承34内沿着轨道运动旋转，以闭合破碎内壳体28与破碎外壳22之间的破碎间隙32。备选地，可以调整液压回路70以选择性地按星形或纵横交错的顺序连续地启动和停用每个液压缸48，使得活塞50分别将轴杆26远离其中心轴线朝向相应液压缸48拉动，并且促使破碎头24在球形轴承34内按回旋或不规则运动移动。

当期望采用轨道运动时，每个液压缸48在其活塞50从其内部位置向其外部位置移动时被启动，并且每个液压缸48在其活塞从其外部位置向其内部位置移动时被停用。启动每个液压缸48的步骤是通过将液压流体注入每个相应液压缸48从而向其活塞50施加运动力来执行的。相反，停用每个液压缸48的步骤是通过停止这种流体注入并允许每个活塞50的运动以使液压流体从其液压缸48排出液压流体来执行的。因此，每个液压缸48在其活塞50移动通过其内死止点位置之后被启动，以及在其活塞50移动通过其外止点位置之后被停用。

来料矿石通过开口20沉积，使得它落入破碎间隙32中，在其中来料矿石在破碎内壳28与破碎外壳22之间被压碎，并将其崩解成更细颗粒的产品，然后从锥形破碎机10中，即从传统方式的卸料区100取出。

锥形破碎机10能够通过控制活塞50要施加到轴杆26的拉力来实现破碎头24施加的不同破碎压力，例如通过改变泵入液压缸腔体60中的液压流体的工作压力。以类似的方式，锥形破碎机10还通过控制轴杆26被拉向液压缸48的距离来调整破碎间隙32的尺寸，例如，通过改变泵入液压缸腔体60中的液压流体的体积。例如，在一种构造中，将活塞50移动到液压缸48的全程，则使破碎间隙32闭合，并且破碎内壳28将接触破碎外壳22；然而，仅将活塞50移动到液压缸48的半程，则破碎间隙32保持敞开，此时破碎内壳28仍然与破碎外壳22间隔开。也可以以锤方式通过将盖子18移动更靠近破碎头24(或反之)来调整破碎间隙32的尺寸。

可以基于通过开口20引入的来料矿石的材料组成来计算所需的破碎压力。对于具有高密度或硬度的来料矿石，可以增大破碎压力，而对于较低密度或硬度的来料矿石，可以减小破碎压力。

液压回路70的操作得以简化，因为液压缸48是围绕轴杆26彼此间隔开的。在一些示例中，液压缸48可以围绕轴26彼此基本等距间隔开，例如，在某些情况中是径向间隔的。在另一些示例中，液压缸48可以围绕轴杆26彼此间隔特定选择的距离。由此，对于液压回路70，无需主动将液压流体从液压缸腔体60中泵出。相反，由启动的液压缸施加的拉力执行操作以从任何另一个液压缸排放液压流体。通过参考图2可以更清楚地理解这一点，其中当启动第一液压缸48.1(图2中仅示出其活塞杆54.1)以拉动轴杆26时，即当其控制阀82切换到第二(中间)或第三(右边)位置时，其余液压缸48.2-48.6将使其控制阀82切换到它们的第一(左边)位置，使得第一液压缸48.1的拉动操作将促使液压流体从剩下液压缸的其中一些液压缸中排放。应当认识到，在这种情况下，最远离或径向相对于第一液压缸48.1的液压缸48.4将处于最大排放速率。当依次启动每个汽缸48时，该操作将循环地重复。

如上所述，当液压流体从液压缸腔体60排放时，其大部分将通过流体管线68离开，而其中的一小部分将通过排放流体管线104排出，该较小部分被泵送到其关联的轴承垫94并用于抬升破碎头24。

在另一示例中，其活塞50.n完全缩回的液压缸48.n可以使其活塞50.n保持在这种完全缩回位置处，直到后续工作的液压缸48.n+1使其活塞50.n+1到达其完全缩回位置为止。例如，一旦活塞50.1完全缩回到液压缸48.1内的其外止点位置时，活塞50.1就保持在该外止点位置，直到活塞50.2到达并保持在液压缸48.2内的其外止点位置，此后活塞50.1被释放并且活塞50.2保持在其外止点位置，直到活塞50.3缩回并到达其外止点位置为止。

锥形破碎机10还包括用于控制液压回路70的处理单元(未示出)。在一个实施例中，该处理单元能够确定活塞50在其液压缸48内的位置状态，以及由此使用位置算法来计算破碎头24在球形轴承34上或球形轴承内的位置。这通常通过将一个或多个位置传感器附接到一些或所有液压缸48上以检测活塞头52在它们相应液压缸48内的位置来实现。在另一个实施例中，锥形破碎机10可选地还包括位传感机构，其被构造成确定破碎头24在球形轴承34上或球形轴承34内的工作位置，备选地通过检测轴杆26在壳体12内的角位置和朝向来实现。在一个示例中，位置传感机构可以包括接近度传感器，该接近度传感器被构造成检测拉杆62和/或轴杆26与其关联的液压缸48的接近度。在另一个示例中，位置传感机构可以包括角度传感器，该角度传感器被构造成检测轴杆26的角位置。在又一示例中，位置传感机构可以包括摄像器，该摄像器被构造成执行图像分析以确定破碎头24的位置。

锥形破碎机10的处理单元可以被编程为检测破碎间隙32中是否存在任何堵塞。这种堵塞通常会由于杂质材料通过开口20进入并卡在破碎内壳28与破碎外壳22之间而导致。可以通过将位置传感机构确定的破碎头24的实际位置与当某些控制阀82完全或部分打开时破碎头24应该处在的预期位置进行比较来执行这种堵塞的检测。如果实际位置和预期位置之间存在偏移，则处理单元将确定存在堵塞，然后处理单元可以限制液压流体的流动或压力以防止对破碎内壳28和破碎外壳22的过度损伤。液压流体流动或压力的这种调整将提供一种主动控制形式。在提供被动控制的另一示例中，液压回路70可包括减压阀，其中液压流体压力被限制为特定值，即由此流向液压缸48的液压流体通过减压阀分流回到储罐，从而避免活塞50将轴杆26拉动到预选位置。

可以以破碎头24要施加的期望工作破碎压力对该处理单元进行编程，由此在使用时，该处理单元被布置成调整注入液压缸48中的液压流体的压力以获得期望工作破碎压力。

备选地，可以以破碎头24的期望工作位移对该处理单元进行编程，由此在使用时，该处理单元被布置成调整注入液压缸48中的液压流体的体积以获得期望的工作位移。在此类情况下，可以增大注入液压缸48中的液压流体的体积以增加破碎头24的轨道运动，以及可以减小注入到液压缸48中的液压流体的体积以减小破碎头24的轨道运动的范围。

在又一个备选方案中，可以同时以破碎头24施加的期望工作破碎压力和破碎头24的期望工作位移对该抽离单元编程。在此类情况下，还将以破碎压力与位移之间的选择层次对该处理单元进行编程，从而在使用时，该处理单元被布置成调整注入液压缸48中的液压流体的压力和体积直至达到期望破碎压力或期望的位移为止。

图5示出回旋破碎机500的实施例，该实施例包括与图1和图4的锥形破碎机10、400基本相同的特征，因此，将用相同的引用数字表示相似部分。在回旋破碎机500中，将截头圆锥形壳体12反转，使得开口20的最宽部分位于上方和最窄部分位于下方。盖子18置于壳体12上，并且被布置成在枢轴106处提供轴杆26的支点。轴杆26具有球形弯曲的基座，该基座被支撑在球形轴承34上。在使用时，驱动机构46拉动轴杆26，使得破碎头24轴承34上围绕枢轴106回旋，并且将破碎外壳22与破碎内壳28之间的矿石破碎。轴承34安装在调整活塞108上，该调整活塞可以利用常规方式升高或降低，从而升高或降低壳体12内的轴杆26和粉碎头24，以调整破碎间隙32的工作宽度。驱动机构46的又一个操作将与上述结合图1至图4所描述的相同。

本领域技术人员将认识到，可以在不脱离广义描述的本公开的精神或范围的前提下，可以对特定实施例中所示的破碎机进行许多改变和/或修改。因此，这些实施例在所有方面应被认为是说明性的而非限制性的。

例如，拉杆62可以采用任何其他形式提供，其将允许活塞杆54可枢转地联接到联轴器64。就此而言，拉杆62可以同时连接到活塞杆54和联轴器54的铰链。备选地，这些拉杆可以具有球形接头形式的端部配件，如在销上安装在销上的三点挂钩的连杆臂上。

再者，应该理解，这些液压缸可以被合适的备选驱动单元代替，例如，由此每个驱动单元是合适的机械或电驱动单元，例如线性电动机或螺线管。在这种情况下，每个驱动单元将使致动器联接到拉杆62。

在所附权利要求以及前文描述中，除了上下文通过明示语言或必要的暗示要求，否则词汇“包括”或诸如“包含”或“包含有”的变体均是以非限制性以及涵盖意义上来使用的，即指定所述特征的存在，但不排斥在破碎机的多种实施例中存在或附加又一些特征。不定冠词“一个”引述的元件并不排斥存在多于一个此类元件的可能性，除非上下文明确要求有且仅有此元件的其中一个。

Claims (53)

1.一种用于将材料破碎成更细颗粒的破碎机，所述破碎机包括:

支撑破碎外壳的壳体；

位于所述壳体内并安装在轴杆上的破碎头，所述破碎头支撑破碎内壳，所述破碎内壳与所述破碎外壳配合以在其之间形成破碎间隙；以及

驱动机构，所述驱动机构包括联接到所述轴杆的至少3个驱动单元，并且被构造成产生所述破碎内壳相对于所述破碎外壳的移动。

2.如权利要求1所述的破碎机，其中，所述驱动机构被构造成通过仅将拉力传递给所述轴杆来产生所述破碎头的移动。

3.如权利要求1或2所述的破碎机，其中，所述驱动单元被构造成选择性地被启动以产生所述破碎头相对于所述壳体的移动。

4.如权利要求1至3中任一项所述的破碎机，其中，所述驱动单元位于所述壳体内。

5.如权利要求1至3中任一项所述的破碎机，其中，所述驱动单元位于所述壳体外。

6.如权利要求1至5中任一项所述的破碎机，还包括安装在所述轴杆上的联轴器，其中每个驱动单元通过拉杆联接到所述联轴器。

7.如权利要求6所述的破碎机，其中，每个拉杆可枢转地联接到所述联轴器，并且可枢转地联接到其驱动单元。

8.如权利要求1至7中任一项所述的破碎机，包括安装在所述轴杆上的配重，其中，所述配重与所述破碎头间隔开，以及其中，所述驱动单元在所述破碎头和所述配重之间联接到所述轴杆。

9.如权利要求8所述的破碎机，其中，所述配重连接到所述轴杆，并且被构造成与所述破碎头一起旋转。

10.如权利要求8所述的破碎机，其中，所述配重连接到所述轴杆，并且被构造成与所述破碎头独立地旋转。

11.如权利要求8所述的破碎机，当从属于根据权利要求6或7时，其中，所述配重与所述联轴器一体地形成。

12.如权利要求1至11中任一项所述的破碎机，其中，每个驱动单元是液压缸、线性电动机和螺线管的其中之一。

13.如权利要求12所述的破碎机，其中，当所述驱动单元是液压缸时，所述驱动机构包括液压回路，所述液压回路被构造成选择性地启动每个液压缸。

14.根据权利要求13所述的破碎机，其中，所述液压回路包括比例方向控制阀，所述比例方向控制阀被构造成控制液压流体流进或流出每个液压缸。

15.如权利要求14所述的破碎机，其中，所述控制阀是三位先导式比例方向控制阀。

16.如权利要求14或15所述的破碎机，其中，所述控制阀构造为防故障缺省构造，所述防故障缺省构造中打开其缸体端口而关闭其泵体端口。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的破碎机，其中，所述液压回路被构造成当所述液压缸的其中之一被选择性地启动时，由被启动的液压缸施加的拉力执行操作以从其他液压缸中排出液压流体。

18.如权利要求13至17中任一项所述的破碎机，其中，所述液压回路包括从每个液压缸引入的渗出流体管线，其中在使用期间，每个排泄流体管线被构造成从其液压缸排掉一部分液压流体以及其中通过新鲜液压流体补充所述液压回路。

19.如权利要求18所述的破碎机，其中，每个液压缸与一个或多个轴承垫相关联，其中每个排泄流体管线从其液压缸引入到每个轴承垫，从而在使用时，所述液压流体流经所述排泄流体管线的部分被注入在所述轴承垫与所述破碎头之间。

20.如权利要求19所述的破碎机，其中，每个排出流体管线引流到分发歧管以用于将液压流体散布到所有轴承垫中的任何一个或多个。

21.如权利要求20所述的破碎机，所述破碎机包括设置在每个液压缸与所述分发歧管之间的单向阀，所述单向阀被构造成阻止液压流体从所述分发歧管流回所述液压缸。

22.如权利要求13至21中任一项所述的破碎机，其中，

所述液压回路可以操作以调整所述液压缸内的液压流体的压力，从而选择使用时由所述破碎头要施加的期望工作破碎压力。

23.如权利要求13至22中任一项所述的破碎机，其中，所述液压回路可以操作以调整所述液压缸内的液压流体的体积，从而选择使用时所述破碎间隙的期望工作宽度。

24.如权利要求1至23中任一项所述的破碎机，其中，所述破碎机包括位置传感机构，所述位置传感机构被构成在确定所述破碎头在所述壳体内的工作位置。

25.如权利要求24所述的破碎机，其中所述位置传感机构包括以下项的其中任何一个：(a)每个驱动单元，所述驱动单元是被构造成检测其致动器位置的位置传感驱动单元；(b)与每个驱动单元相关联的接近度传感器，其中所述接近度传感器被构造成检测所述轴杆与其关联的驱动单元的接近度；(c)角度传感器，所述角度传感器被构造成检测所述轴杆在所述壳体内的角位置和朝向。

26.如权利要求1至25中任一项所述的破碎机，其中，所述破碎机是锥形破碎机。

27.如权利要求1至25中任一项所述的破碎机，其中，所述破碎机是回旋破碎机。

28.一种在如权利要求1至27中任一项所述的破碎机中使用的联轴器。

29.一种在如权利要求1至27中任一项所述的破碎机中使用的拉杆。

30.一种在如权利要求1至27中任一项所述的破碎机中使用的液压缸。

31.一种操作破碎机的方法，所述破碎机具有支撑破碎外壳的壳体，且还具有位于所述壳体内并安装在轴杆上的破碎头，所述破碎头支撑与所述破碎外壳协作以在其间形成破碎间隙的破碎内壳，该方法包括以下步骤：

将驱动机构联接到所述轴杆以用于产生所述破碎内壳相对于所述破碎外壳的移动，所述驱动机构包括至少3个驱动单元。

32.如权利要求31所述的方法，所述方法包括如下步骤：使所述驱动机构通过仅将拉力传递给所述轴杆来产生所述破碎头的移动。

33.如权利要求31或32所述的方法，所述方法包括如下步骤：选择性地启动每个驱动单元以产生所述破碎头相对于所述壳体的移动。

34.如权利要求31至33中任一项所述的方法，其中，每个驱动单元是液压缸、线性电动机和螺线管的其中之一。

35.如权利要求34中任一项所述的方法，当所述驱动单元是液压缸时，所述方法包括如下步骤：利用由液压缸施加的力，所述液压缸被选择性地启动以从其他缸排泄液压流体。

36.如权利要求34或35所述的方法，所述方法包括如下步骤：当每个液压缸被选择性地启动时更换在所述液压驱动机构中使用的一部分液压流体。

37.如权利要求36所述的方法，其中，所述破碎头被支撑在轴承上，其中，所述方法包括如下步骤：将在所述轴承和所述破碎头之间的液压流体部分排出。

38.如权利要求34至38中任一项所述的方法，所述方法包括如下步骤：调整所述液压驱动机构中使用的液压流体的压力，从而选择所述破碎头要施加的期望破碎压力。

39.如权利要求34至38中任一项所述的方法，其中，每个液压缸包括能在靠近所述轴杆的内部位置与远离所述轴杆的外部位置之间往复移动的活塞，其中，所述方法还包括如下步骤：选择性地启动和停用每个液压缸以产生所述破碎头相对于所述破碎外壳的轨道或回旋移动，其中，每个气缸在其活塞从其内部位置向其外部位置移动时被启动，以及每个气缸在其活塞从其外部位置向其内部位置移动时被停用。

40.如权利要求39所述的方法，其中，启动每个液压缸的步骤包括将液压流体注入每个相应的液压缸，从而向其活塞施加运动力，以及停用每个液压缸的步骤包括允许每个活塞的被动移动以从其液压缸中排泄液压流体。

41.如权利要求39或40所述的方法，所述方法包括如下步骤：在其活塞移动通过其内止点位置之后启动每个液压缸以及其活塞移动通过其外止点位置后停用每个液压缸。

42.如权利要求41所述的方法，所述方法包括如下步骤：提供处理单元，所述处理单元具有存储模块，以及包括如下步骤：在所述存储模块中存储每个活塞的最小内止点位置和每个活塞的最大外止点位置。

43.如权利要求42所述的方法，所述方法包括如下步骤：以所述破碎头要施加的期望工作破碎压力对所述处理单元进行编程，由此在使用时，所述处理单元被布置成调整注入所述液压缸的液压流体的压力以获得期望工作破碎压力。

44.如权利要求42所述的方法，其中，所述方法包括如下步骤：以所述破碎头的期望工作位移对所述处理单元进行编程，由此在使用时，所述处理单元被布置成调整注入所述液压缸的液压流体的体积以获得期望的工作位移。

45.如权利要求44所述的方法，其中，将注入所述液压缸的液压流体的体积选择性地增大来增大所述破碎头的运动范围，以及将选择性地减少来减小所述破碎头的运动范围。

46.如权利要求42所述的方法，所述方法包括如下步骤

以所述破碎头要施加的期望工作破碎压力，

以所述破碎头的期望工作位移，

以及以所述破碎压力与所述位移之间的选择层次对所述处理单元进行编程，

由此在使用时，所述处理单元被布置成调整注入所述液压缸中的所述液压流体的压力和体积，直到达到所述期望破碎压力和期望位移的其中第一个为止。

47.如权利要求31至46中任一项所述的方法，其中，将一个或多个位置传感器与所述驱动单元相关联，以及其中，所述方法包括如下步骤：确定所述破碎头在所述壳体内的工作位置。

48.如权利要求31至47中任一项所述的方法，其中，所述驱动单元围绕所述轴杆基本等距地间隔开。

49.如权利要求31至48中任一项所述的方法，其中，所述方法包括如下步骤：围绕所述轴杆以期望的顺序连续地启动所述驱动单元。

50.如权利要求31至49中任一项所述的破碎机，其中，所述驱动机构包括至少5个驱动单元。

51.如权利要求50所述的方法，所述方法包括如下步骤：同时启动至少两个所述驱动单元。

52.如权利要求31至51中任一项所述的方法，其中，所述方法用于操作锥形破碎机。

53.如权利要求31至38中任一项所述的方法，其中，所述破碎机用于操作回旋破碎机。

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