CN115193537B - 一种破碎机的分体式破碎齿环 - Google Patents

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Abstract

一种破碎机的分体式破碎齿环，包括齿头、齿根和齿环座；所述齿头设置破碎部和安装部，所述破碎部外侧端为圆弧曲面，破碎部内侧端与安装部连为一体，所述安装部呈圆柱体形状，在其尾端设有环状定位锁止槽；所述齿根通过螺栓组件与齿环座装配，在齿根外侧立面上设有齿头装配孔和螺栓组件装配孔，在齿根的顶面和前立面上设置中心轴线相互垂直的定位销孔；所述齿头的安装部穿入齿根的齿头装配孔中，并通过销轴锁止定位。本发明通过对破碎机上破碎齿环结构及其各组成部分配合方式的创新设计，实现了针对破碎齿环上损坏零件的快速更换，达到了降低设备维护成本、提高检修工作效率的目的。

Description

一种破碎机的分体式破碎齿环
技术领域
本发明涉及一种破碎机，尤其是一种适于对辊破碎机的分体式破碎齿环。
背景技术
在煤炭、石灰石、硅石等矿山开采企业，针对大块物料的破碎处理一般通过破碎机设备完成，其中对辊破碎机以其产能高、产品外形规整等优势得到迅速普及，被各类矿山生产企业广泛应用。
对辊破碎机的工作原理是：电机带动两组破碎辊相向转动，两组破碎辊的破碎齿环中破碎齿同时卡住物料，随着两组破碎辊继续转动，被卡住的物料强行通过两个破碎辊之间的间隙，通过破碎齿的挤压或剪切使其物理破碎。现有技术中，对辊破碎机大多采用整体式破碎齿环，在磨损后需对破碎齿环进行整体更换，但在破碎机工作过程中通常只有破碎齿的齿尖部位磨损较快，齿根和齿环座部位并不需要频繁更换，因此破碎齿环的整体更换方式造成了资源的巨大浪费；另外，整体式破碎齿环在更换时，需要先将整个破碎辊部件从破碎机的箱体上拆下，完成破碎齿环更换后，还需对整个破碎辊部件进行安装、调试，因此存在操作步骤繁琐、维护成本高、检修工作效率低的弊病。
发明内容
本发明提供一种破碎机的分体式破碎齿环，旨在通过对破碎机上破碎齿环结构及其各组成部分配合方式的创新设计，以实现针对破碎齿环上不同损坏零件的快速更换，达到降低设备维护成本、提高检修工作效率的目的。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种破碎机的分体式破碎齿环，包括齿头、齿根和齿环座，所述齿头和齿根沿齿环座周向布置若干组，每一组中的齿头通过齿根安装在齿环座上；所述齿头设置破碎部和安装部，所述破碎部外侧端为圆弧曲面，破碎部内侧端与安装部连为一体，所述安装部呈圆柱体形状，在其尾端设有环状定位锁止槽；所述齿根通过螺栓组件与齿环座装配，在齿根外侧立面上设有齿头装配孔和螺栓组件装配孔，在齿根的顶面和前立面上分别设置定位销孔；所述齿头的安装部穿入齿根的齿头装配孔中，并通过销轴锁止定位，所述销轴设置两组，分别穿入齿根顶面和前立面的定位销孔中，与齿头安装部尾端环状定位锁止槽配合将齿头锁止定位。
上述破碎机的分体式破碎齿环，所述齿根与齿环座接合的内侧立面由三部分组成，分别为上倾斜面、下倾斜面和中间平行面，所述螺栓组件垂直穿过其中间平行面。
上述破碎机的分体式破碎齿环，在齿根与齿环座接合部位设有定位结构，所述定位结构包括设置在齿根上的第一定位凹槽和第二定位凹槽，所述第一定位凹槽开设在齿根内侧立面的上倾斜面上，所述第二定位凹槽开设在齿根的底面上。
上述破碎机的分体式破碎齿环，所述齿根外侧立面上齿头装配孔与螺栓组件装配孔的中心轴线平行。
上述破碎机的分体式破碎齿环，所述齿根顶面上设置的定位销孔和齿根前立面上设置的定位销孔中心轴线相互垂直。
上述破碎机的分体式破碎齿环，所述齿头、齿根沿齿环座的周向均匀布置三组。
上述破碎机的分体式破碎齿环，所述齿头采用高速钢材质，通过铸造工艺成型后进行高频淬火处理，其材料硬度不小于HRC65。
上述破碎机的分体式破碎齿环，所述齿根采用钴钒合金材质，通过铸造工艺成型后进行淬火处理，其材料硬度不小于HRC45-50。
上述破碎机的分体式破碎齿环，所述齿环座采用中碳钢材质。通过铸造工艺成型后进行淬火处理，其材料硬度不小于HRC35-45。
上述破碎机的分体式破碎齿环，所述销轴采用卷制弹簧销。
本发明为一种破碎机的分体式破碎齿环，它将破碎齿环的齿头、齿根和齿环座设计为可拆装结构，实现了对破碎齿环上损坏零件的单独更换；本发明还根据破碎机工作过程中各部分的受力情况，采用不同的连接定位方式，保证了破碎齿环整体工作的稳定性；在本发明的优选实施例中，齿头、齿根和齿环座采用不同的材质和制造工艺，不仅满足了各组成零件的性能要求，而且降低了生产成本。总之，本发明通过对破碎机上破碎齿环结构及其各组成部分配合方式的创新设计，实现了针对破碎齿环上损坏零件的快速更换，达到了降低设备维护成本、提高检修工作效率的目的。
附图说明
图1是本发明所述破碎机的分体式破碎齿环结构示意图；
图2是齿头结构示意图；
图3是齿根的剖面结构示意图；
图4是图3的K向视图；
图5、图6是本发明工作过程示意图；
图7是本发明工作状态下的受力分析图。
图中各标号释义：
1为齿头，1-1为破碎部，1-2为安装部，1-2-1为环状定位锁止槽； 2为齿根，2-1为齿头装配孔，2-2为定位销孔，2-3为第一定位凹槽，2-4为螺栓组件装配孔，2-5为第二定位凹槽； 3为齿环座；4为销轴；5为螺栓组件；6为物料。
M1为上倾斜面；M2为中间平行面；M3为下倾斜面。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
参看图 1，本发明提供一种破碎机的分体式破碎齿环，它将破碎齿环中的齿头1、齿根2和齿环座3设计为可拆装的三部分，并通过创新设计的机械连接结构使其具有便捷拆卸和紧固的功能，具体结构特征为：所述破碎机的分体式破碎齿环包括齿头1、齿根2和齿环座3，其中齿头1和齿根2沿齿环座3周向布置三组，每一组中的齿头1通过齿根2安装在齿环座3上。
参看图1、图2，本发明所述的破碎机的分体式破碎齿环，其齿头1设置破碎部1-1和安装部1-2，所述破碎部1-1呈蘑菇头形状，其外侧端为圆弧曲面，破碎部1-1内侧端与安装部1-2连为一体；所述安装部1-2呈圆柱体形状，在其尾端设有环状定位锁止槽1-2-1，齿头1通过安装部1-2与齿根2装配。
参看图1、图3、图4，本发明所述的破碎机的分体式破碎齿环，所述齿根2通过螺栓组件5与齿环座3装配，在齿根2外侧立面的上部设有齿头装配孔2-1，下部设有螺栓组件装配孔2-4，所述齿头装配孔2-1与螺栓组件装配孔2-4的中心轴线平行，在齿根2的顶面和前立面上设置中心轴线相互垂直的定位销孔2-2；齿头1的安装部1-2穿入齿根2的齿头装配孔2-1中，并由穿过齿根2顶面和前立面上的定位销孔2-2及齿头安装部尾端环状定位锁止槽1-2-1的销轴4锁止定位。
参看图5、图6，本发明所述的破碎机的分体式破碎齿环，尤其适于对辊结构的破碎机设备，在其工作过程中，由电机带动两组破碎辊相向转动，两组破碎辊的破碎齿环中破碎齿同时卡住物料6，随着两组破碎辊继续转动，被卡住的物料6强行通过两个破碎辊之间的间隙，通过破碎齿的挤压或剪切使其物理破碎。由图中所示可见，物料6的破碎过程中，破碎齿环不同部位零件承受的冲击力不同，其磨损速度差别很大，其中齿头1在破碎作业中直接参与对物料6的挤压、破碎，承受的轴向作用力较大，但物料在入料时通常不会直接对齿头6造成径向冲击，故齿头的制作材料对于硬度和耐磨性要求较高，但对强度要求较低，通过试验和现场应用情况分析，将齿头1设计为蘑菇头形状，并采用高速钢材质铸造成型，然后进行高频淬火处理，使其硬度达到HRC65以上。齿根2部分在破碎作业中，参与对物料6的挤压破碎并承受物料6落入破碎腔时的径向冲击，故齿尾部分的材质对材料强度及耐磨性要求均较高，通过试验和现场应用情况分析，将齿根2部分设计为带有倾斜连接面及定位槽的梯形块结构，并采用钴钒合金铸造成型，然后进行淬火处理，使其硬度达到HRC45-50以上。齿环座3通常不直接参与破碎作业，但长期在破碎机腔体中受物料6摩擦，仍对材质的耐磨性和强度有一定的要求，通过试验和现场应用情况分析，齿环座3采用中碳钢材质铸造成型，然后进行淬火处理，使其硬度达到HRC35-45以上。
参看图5、图6、图7，本发明所述的破碎机的分体式破碎齿环，在其工作过程中，齿头1的破碎部1-1受到物料6施加的压力F，通过安装部1-2将压力F传递至齿根2，在齿根2与齿环座3接合面的上倾斜面M1部位，齿根2承受齿环座3提供的反作用力F，，F，可分解为平行上倾斜面M1的分力FX ，和垂直上倾斜面M1的分力FY ，，其中FX ，可通过料块6的施加于齿根2上的压力部分抵消；另外上倾斜面M1和下倾斜面M2的设置，使齿根2与齿环座3的接触面积增大，从而使两者之间的摩擦阻力增大，部分抵消了在齿环座3旋转过程中齿根2及齿头1的离心作用力，从而降低了螺栓组件5及销轴4承受的剪切力矩，延长了螺栓组件5及销轴4的工作寿命。

Claims (6)

1.一种破碎机的分体式破碎齿环，其特征在于：它包括齿头（1）、齿根（2）和齿环座（3），所述齿头（1）和齿根（2）沿齿环座（3）周向布置若干组，每一组中的齿头（1）通过齿根（2）安装在齿环座（3）上；所述齿头（1）设置破碎部（1-1）和安装部（1-2），所述破碎部（1-1）外侧端为圆弧曲面，破碎部（1-1）内侧端与安装部（1-2）连为一体，所述安装部（1-2）呈圆柱体形状，在其尾端设有环状定位锁止槽（1-2-1）；所述齿根（2）通过螺栓组件（5）与齿环座（3）装配，在齿根（2）外侧立面上设有齿头装配孔（2-1）和螺栓组件装配孔（2-4），所述齿头装配孔（2-1）与螺栓组件装配孔（2-4）的中心轴线平行，在齿根（2）的顶面和前立面上设置中心轴线相互垂直的定位销孔（2-2）；所述齿头（1）的安装部（1-2）穿入齿根（2）的齿头装配孔（2-1）中，并通过销轴（4）锁止定位，所述销轴（4）设置两组，分别穿入齿根顶面和前立面的定位销孔（2-2）中，与齿头安装部尾端环状定位锁止槽（1-2-1）配合将齿头（1）锁止定位；
所述齿根（2）与齿环座（3）接合的内侧立面由三部分组成，分别为上倾斜面(M1)、下倾斜面(M3)和中间平行面(M2)，所述螺栓组件（5）垂直穿过其中间平行面（M2）；
在所述齿根（2）与齿环座（3）接合部位设有定位结构，所述定位结构包括设置在齿根上的第一定位凹槽（2-3）和第二定位凹槽（2-5），所述第一定位凹槽（2-3）开设在齿根（2）内侧立面的上倾斜面（M1）上，所述第二定位凹槽（2-5）开设在齿根（2）的底面上；
所述齿根（2）外侧立面上齿头装配孔（2-1）与螺栓组件装配孔（2-4）的中心轴线平行；
所述齿根顶面上设置的定位销孔和齿根前立面上设置的定位销孔中心轴线相互垂直。
2.根据权利要求1所述的破碎机的分体式破碎齿环，其特征在于：所述齿头（1）、齿根（2）沿齿环座（3）的周向均匀布置三组。
3.根据权利要求2所述的破碎机的分体式破碎齿环，其特征在于：所述齿头（1）采用高速钢材质，通过铸造工艺成型后进行高频淬火处理，其材料硬度不小于HRC65。
4.根据权利要求2所述的破碎机的分体式破碎齿环，其特征在于：所述齿根（2）采用钴钒合金材质，通过铸造工艺成型后进行淬火处理，其材料硬度不小于HRC45-50。
5.根据权利要求2所述的破碎机的分体式破碎齿环，其特征在于：所述齿环座（3）采用中碳钢材质，通过铸造工艺成型后进行淬火处理，其材料硬度不小于HRC35-45。
6.根据权利要求2所述的破碎机的分体式破碎齿环，其特征在于：所述销轴（4）采用卷制弹簧销。
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