CN115335151A - 用于破碎机的驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于将材料破碎成更细颗粒的破碎机。破碎机包括包围锥体组件的壳体，该锥体组件包括安装在轴上的破碎头。支撑外破碎壳体的壳体，而破碎头支撑内破碎壳体。两个破碎壳体协作以在其间形成破碎间隙。凸轮设置在轴上，凸轮位于远离破碎头的位置。多个驱动单元在凸轮和壳体之间延伸，其中每个驱动单元具有可移动地邻接凸轮的第一端和可移动地邻接设置在壳体上的离散球形圆顶反作用座的第二端。每个驱动单元是具有延伸穿过其中的孔的伸缩体，使得注入到每个孔中的液压流体将驱动力施加到凸轮和反作用座上，以引起破碎头的移动。

Description

用于破碎机的驱动机构

技术领域

本公开涉及一种用于破碎机的驱动机构。更具体地，本公开涉及具有围绕破碎机的轴径向布置的伸缩驱动单元的液压驱动机构。

背景

诸如锥形破碎机和回转破碎机之类的破碎机用于将矿石或大的岩石破碎成较小的岩石、砾石或灰尘。破碎机还可用于再循环废料，例如用于将塑料材料破碎成更细小的颗粒。典型地，破碎机具有支撑外破碎壳体的壳体，并且其中定位有支撑内破碎壳体的破碎头。移动破碎头以挤压外破碎壳体和内破碎壳体之间的进给矿石。通过设定形成在外破碎壳体和内破碎壳体之间的破碎间隙的最小宽度来调节更细的颗粒物质的期望尺寸。

一种类型的圆锥破碎机利用偏心构件来引起破碎头的运动。破碎头的轴安装在偏心件中，并且在使用过程中，偏心件引起轴沿着预定路径移动以引起破碎头的移动。这种偏心驱动装置的现有技术实例可见于US5115991和US5718391中。类似地，在WO2005/094996中，公开了一种具有液压操作的径向活塞型传动系(26，27)的锥形破碎机，该传动系被容纳在其破碎头(13)内并且联接到偏心件(31)。

在利用这种偏心构件的破碎机中遇到的一个问题是改变轴的预定运动路径是麻烦的-这通常需要拆卸锥形破碎机，使得偏心构件可以被更换以用于另一个。通常还难以调节壳体和破碎头之间的破碎间隙的最小尺寸，因为偏心件不允许改变破碎头的“行程”。

在另一种类型的锥形破碎机中，破碎头搁置在球面轴承中，并且其轴被保持在圆柱形套筒中，该套筒具有与其附接的不平衡质量。通过旋转圆柱形套筒，不平衡质量被旋转，并且这导致其由于作用在套筒上的离心力而径向向外摆动，这又导致破碎头在球面轴承内旋转。可以通过改变套筒的旋转速度、通过改变不平衡质量的质量或者通过改变不平衡质量与套筒之间的距离来选择性地改变回转路径(和破碎间隙)。这种不平衡质量驱动器的现有技术示例可见于US8872105和US8962577中。在使用不平衡质量时可能遇到的一个问题是，质量块的旋转运动导致锥形破碎机中的过度振动，导致其部件的磨损增加。

CN207102723还公开了与上述等同的回转(惯性)锥形破碎机，但还设置有腔保护装置。其驱动机构包括驱动变速器轴的带轮，使得扭矩传递到破碎头的主轴，从而引起不平衡块的旋转以产生断裂力。腔保护装置为减震器(15)的形式，减震器(15)位于破碎头的周围，并且被配置为防止破碎头在破碎头的运动变得过极端的情况下直接接触破碎壳体。描述的是，减震器优选地是弹性橡胶空气弹簧，但是它们也可以是液压缸。然而，这些液压缸不对破碎头施加驱动力，因为任何这样的力都会与不平衡质量产生的断裂力相矛盾。

DE1157459公开了一种用于破碎机的液压驱动器。液压驱动器位于破碎机头内，因此所施加的驱动力必须直接提升破碎机头的整个质量。此外，液压驱动器包括多个液压提升单元，所述液压提升单元具有活塞-气缸单元，所述活塞-气缸单元具有沿着安装在破碎头上的压力环滑动的弯曲端表面。因此，在活塞的端面和压力环之间往往存在过度的摩擦磨损，因为活塞的密封端不被润滑并且倾向于从被挤压的材料中被涂覆在灰尘中。而且，应当理解的是，随着破碎头被进一步提升，由于活塞不再正交作用于压力环上，所以由活塞施加的提升力矢量的越来越大的部分丢失。

以上对背景技术和任何现有技术引用的引用不构成承认该技术构成本领域普通技术人员的公知常识的一部分。

公开概述

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

支撑外破碎壳体的壳体；

牙轮组件，所述牙轮组件位于所述壳体内并且被支撑在轴承上，所述牙轮组件包括

破碎头，其支撑内破碎壳体，该内破碎壳体与外破碎壳体配合以在它们之间形成破碎间隙；以及

连接到破碎头的轴，该轴具有位于远离破碎头的凸轮；以及

驱动机构，所述驱动机构被配置为引起所述锥体组件的移动，所述驱动机构包括在所述凸轮和所述壳体之间延伸的多个驱动单元，其中，每个驱动单元具有可移动地邻接所述凸轮的第一端和可移动地邻接设置在所述壳体上的离散反作用座的第二端。

其中，在使用期间，驱动单元被选择性地激活以将驱动力施加到凸轮上从而引起破碎头的移动。

每个驱动单元可以包括伸缩体，该伸缩体具有延伸穿过其中的孔，该孔具有相对的开口端，并且被配置为接收和排出可变体积的液压流体。在使用期间，孔中的液压流体被配置为直接接触并将驱动力直接施加到凸轮和反作用座上。

凸轮可以与轴一体地形成并且具有球形圆顶凸表面。凸轮可以被配置为在使用期间在壳体内的三维中移动，该移动被限制到与轴承的形状同心地互补的路径。

轴承可以是球形凹面的。在一个实施例中，轴承可滑动地支撑破碎头，而轴延伸穿过轴承中的孔。在另一实施例中，轴承可滑动地支撑轴的脚。

每个驱动单元可包括两个或更多个气缸，所述两个或更多个气缸设置成彼此基本密封的滑动接合。破碎机还可具有偏压构件，该偏压构件被配置为偏压气缸以彼此纵向地间隔开。每个驱动单元的第一端可以与凸轮滑动接触，并且每个驱动单元的第二端与其相关联的反作用座滑动接触，使得驱动单元的第一端和第二端都不与凸轮或反作用座机械连接。

每个驱动单元可以被配置为在凸轮和其反作用座上方滑动，以允许驱动单元在壳体内的角度取向的变化，使得驱动单元在凸轮与其反作用座之间保持纵向对准。凸轮和每个反作用座可以具有球形中心，由此在使用期间，每个驱动单元在凸轮的球形中心与其反作用座之间保持纵向对准。如此对准使得由驱动单元施加到凸轮上的力最大化，因为力矢量保持与凸轮和反作用座正交。

每个驱动单元可以具有设置在驱动单元的相对的第一端和第二端处的密封件，每个密封件限定凹形外表面，该凹形外表面被配置为分别抵靠凸轮和反作用座的互补凸形外表面。每个密封件可具有通过凹槽彼此间隔开的环形内支腿和同心外支腿。

在一个实施例中，环形内支腿限定连续的环形流体密封面，该连续的环形流体密封面被配置为分别在驱动单元与凸轮或反作用座之间形成液压压力密封。密封件可被配置为在使用期间将液压流体的一部分排放到环形内支腿之外，以分别在凸轮或反作用座上施加润滑膜。

在一个实施例中，同心外支腿限定环形定位面，该环形定位面被配置为分别抵靠凸轮或反作用座滑动地定位密封件。环形定位面可以被穿过同心外支腿的一个或多个狭槽中断。外支腿可以具有外半径，该外半径被最大化以允许密封件覆盖凸轮或反作用座的尽可能大的球形圆顶，但是该外半径被充分地限制以避免在使用期间与任何其他驱动单元的密封件接触。

反作用座可操作地位于凸轮上方，使得驱动单元在壳体内向下倾斜。

根据本公开的第二方面，提供了一种操作破碎机的方法，该破碎机具有支撑外破碎壳体的壳体，并且还具有位于壳体内的锥体组件，该锥体组件包括安装在轴上的破碎头，该方法包括以下步骤：

在所述轴上提供凸轮；

提供驱动机构，所述驱动机构包括在所述凸轮和所述壳体之间延伸的多个驱动单元，其中每个驱动单元包括伸缩体，所述伸缩体具有延伸穿过所述伸缩体的孔，所述伸缩体具有邻接所述凸轮的第一端和邻接设置在所述壳体上的离散反作用座的第二端；以及

选择性地将可变体积的液压流体注入和排出到每个驱动单元的孔中，

由此，当增加每个孔中的液压流体的体积时，液压流体将驱动力直接施加到凸轮和反作用座上，以引起破碎头的移动。

根据本公开的第三方面，提供了一种用于管状构件和球形凸轮之间的位置的密封件，所述密封件被配置为允许容纳在所述管状主体的孔内的流体接触所述凸轮，所述密封件还被配置为允许所述流体的一部分从所述密封件和所述凸轮之间的孔排出，所述密封件包括

主体，所述主体被配置为连接到所述管状构件，所述主体具有穿过其中的开口，所述开口适于使孔与所述凸轮流体连通；

内支腿，所述内支腿从所述主体延伸并且限定用于抵靠所述凸轮接合的连续环形流体密封边缘；

外支腿，所述外支腿从所述主体延伸，所述外支腿同心地围绕所述内支腿并且通过环形凹槽与所述内支腿分离，所述外支腿限定适于滑动地抵靠所述凸轮的定位边缘；以及

至少一个狭槽，所述狭槽穿过所述外支腿并且中断所述定位边缘；

由此，在使用期间，孔中的流体压力被配置为将内支腿的流体密封边缘抬离凸轮，以将流体的一部分从孔中排出，而基本上不会使外支腿的定位边缘抬离凸轮。

密封件可用于如在本公开的第一方面中限定的破碎机的驱动单元上。

附图说明

根据以下参照附图的描述，以上和其他特征将变得更加显而易见。在附图中，这些仅仅是为了说明的目的而给出的，并不旨在以任何方式进行限制。

图1是锥形破碎机的第一实施例的截面透视图；

图2是图1中所示的破碎机的截面侧视图；

图3是沿着图2中的箭头III-III所见的截面俯视图，其中破碎机的轴居中地位于其空档静止位置；

图4是等同于图3中所示的截面俯视图，但其轴位于偏移使用中位置；

图5是在图1至图5中所示的破碎机中使用的伸缩驱动单元的一个实施例的截面侧视图；

图6是图5中所示的驱动单元的一端的透视图；以及

图7是锥形破碎机的第二实施例的截面侧视图。

实施方式

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

参照附图中的图1和图2，示出了锥形破碎机10的第一实施例，其用于例如将粗矿石破碎成更细的粒度矿石。破碎机10包括壳体12，壳体12限定用于容纳破碎机10的各种操作部分的腔室14。壳体12包括在其上端由可移除的盖结构18封闭的下碗框架结构16。截头圆锥形顶部开口20延伸穿过盖结构18，通过顶部开口20，进给矿石可以穿过盖结构18进入腔室14。

截头圆锥形外破碎壳体22(在本领域中也称为碗内衬)由盖结构18支撑以内衬于顶部开口20。

锥体组件23位于腔室14内部，该锥体组件23包括安装在轴26上的破碎头24。在该实施例中，轴26的顶部终止于破碎头24的顶部处或附近。破碎头24具有上部分，该上部分的形状是圆锥形的并且至少部分地延伸到顶部开口20中和/或穿过顶部开口20延伸。破碎头24支撑内破碎壳体28(在本领域中也称为罩)，内破碎壳体28通过连接到轴26的帽30固定就位。替代地，内破碎壳体28可以通过任何其他常规方法固定到破碎头24。此外，在一些实施例中，内破碎壳体28可以一体地形成为破碎头24的一部分。

外破碎壳体22和内破碎壳体28之间的空间限定破碎间隙32。由于外破碎壳体22具有比内破碎壳体28窄的锥角，破碎间隙32在盖结构18的外侧附近较宽并且在盖结构18的内侧附近较窄，即破碎间隙32在破碎头24的锥形尖端附近较宽并且朝向破碎头24的基部变窄。

外破碎壳体22和内破碎壳体28都是磨损物品并且构造为在需要时更换。盖结构18和/或破碎头24的位置能够被调节，由此盖结构18可以移动得更靠近或更远离破碎头24，以提供一种调节破碎间隙32的尺寸的方法。

破碎头24在腔室14内可移动地支撑在形成框架结构16的一部分的球形支撑件或轴承34上。轴承34的横截面是球形凹入的(这可以在图2中更清楚地看到)，而破碎头24具有搁置在轴承34上的互补球形凸出的基部。在一些实施例中，轴承34被润滑以允许破碎头24容易地在轴承34上滑动。破碎头24以如下方式被支撑：轴26延伸穿过轴承34中的孔35，使得轴26在其相对侧上突出超过轴承34至破碎头24。轴26未连接到下碗主体，但终止于腔室14内，使得轴26在使用中可根据需要在任何方向上自由移动，以引起破碎头24在轴承34上的滑动运动。当破碎机10停止时，轴26将基本上位于其中性轴线36上。

轴26设置有具有球形圆顶凸表面的凸轮38。在示例性实施例中，凸轮38在远离破碎头24的终端处或其附近一体地形成在轴26上。在其他实施例中，凸轮38可以设置在单独的D形套筒上，该套筒通过合适的方式安装到轴26上，以提供球形圆顶凸表面-在这种情况下，D形套筒可以沿着轴26的长度固定在任何期望的位置处。如图2所示，当在侧视图中观察时，凸轮38延伸通过大约90°至100°的球形弧α。应当理解，破碎头24在轴承34上的运动将导致凸轮38在腔室14内三维运动，该运动被限制到与轴承34的球形形状同心互补的球形圆顶路径，即，施加以相对于轴线36横向移动凸轮38的驱动力将引起破碎头24在轴承34上和内的运动，但是凸轮38也将相对于轴线36轴向移动，因为凸轮38刚性地连接到破碎头24。

框架结构16还支撑驱动机构40，用于引起锥体组件23的移动并因此引起破碎头24的移动。该运动可以是轨道运动或回转运动，但通常是轨道运动。

驱动机构40包括围绕轴26的下部径向间隔开的多个驱动单元42。可以设想，驱动机构40通常将具有三至十个驱动单元42，然而，可能需要提供额外的驱动单元来操作非常大的破碎机10。在图1至图4中，示出了示例性实施例，其中五个驱动单元42围绕轴线36以72°的间隔径向间隔开-这可以在图3中最清楚地看到。

每一个驱动单元42与通过框架结构16通向腔室14的唯一侧开口44相关联。在示例性实施例中，每个侧开口44通向通向腔室14的通道46。每个侧开口44由覆盖物48封闭，覆盖物48具有围绕凸球形内表面的凸缘50，其中凸缘形成用于其驱动单元42(在图2和图3中示出)的反作用座52。覆盖物48通常将螺栓连接到框架结构16，但是其他合适的固定方法对于本领域技术人员将是已知的。驱动单元42在球形凸轮38和反作用座52之间延伸并且与球形凸轮38和反作用座52邻接接触。

驱动单元42(在图5和图6中更清楚地示出)各自具有包括两个或更多个气缸的伸缩体54，所述两个或更多个气缸在彼此内处于基本上密封的滑动接合。在示例性实施例中，伸缩体54包括与第二气缸58密封滑动接合的第一气缸56，从而使驱动单元42能够在它们的纵向方向上可伸缩地延伸或缩回。伸缩体54限定延伸穿过其中的连续中空孔60，其中孔60的相对端是开放的。孔60被配置为容纳液压流体。密封环62设置在第一气缸56和第二气缸58之间，以防止液压流体从第一气缸56和第二气缸58之间的孔60泄漏。

在其相对的端部上，每个驱动单元42具有向内引导的第一轴承支撑件64和向外引导的第二轴承支撑件66，所述向内引导的第一轴承支撑件64设置在第一气缸56上，朝向凸轮38，所述第二轴承支撑件66设置在第二气缸58上，朝向其反作用座52。每个轴承支撑件64、66分别连接到承载环形密封件72、74的密封壳体68、70。突出的环形套环76从密封壳体70延伸，连接到第二轴承支撑件66(在图5中更清楚地示出)。在示例性实施例中，套环76与密封壳体70一体地形成。保持器78(参见图1和图2)被配置为接合在套环76上方，以保持其密封件74与其反作用座52松接触。保持器78不限制密封件74在反作用座52上的移动，而是主要在组装期间起作用以保持驱动单元42连接到帽30，使得当驱动单元42插入穿过侧开口44时，密封件74保持与反作用座52适当地对准。

密封件72、74具有延伸穿过其中的中心通道79，使得每个驱动单元42的孔60与球形凸轮38和反作用座52直接流体连通。

每个密封件72、74具有通过凹槽84彼此间隔开的环形内支腿80和同心外支腿82。内支腿80和外支腿82被成形并彼此配合以在相对的密封件72、74上形成向外指向的凹面，所述凹面分别在形状上与球形凸轮38和反作用座52互补，使得它们可以被放置成与其滑动邻接接触。

密封件72、74的内支腿80限定连续的环形流体密封面86，该连续的环形流体密封面86被配置为分别在其相关联的气缸或轴承支撑件64、66与凸轮38或反作用座52之间形成液压流体压力密封。然而，内支腿80被配置为从孔60排出小部分的液压流体，从而在凸轮38和反作用座52上施加润滑膜，用于辅助密封件72、74分别在凸轮38和反作用座52上的平滑滑动。通常，当密封件72、74分别在凸轮38和反作用座52上滑动时，发生这种排放。该排放模式形成了覆盖凸轮38和反作用座52的液压流体的残留物，并且以这种方式，驱动单元42是自润滑的，以减少密封件72、74与凸轮38和反作用座52之间的摩擦接触。

密封件72、74的外支腿82限定环形定位面88，环形定位面88被配置为在适用时将其密封件72、74滑动地定位到凸轮38或反作用座52上。外支腿82优选地具有外半径，该外半径被最大化以允许密封件72、74覆盖凸轮38或反作用座52尽可能大的球形圆顶，从而最大化密封件72、74与凸轮38或反作用座52之间的操作接触。然而，密封件72的外支腿82的半径应足够小，使得在使用期间，驱动单元42的移动不会导致密封件72抵靠在凸轮38上滑动的任何其他驱动单元的密封件72，或引起密封件72抵靠轴26。类似地，密封件74的外支腿82的半径应足够小，使得在使用期间，驱动单元42的移动不会导致密封件74抵靠凸缘50或壳体12的任何部分。熟练的收信人将能够为每个密封件72、74确定外支腿82的适当半径。应当理解，每个密封件72、74的外支腿82的半径取决于并且必须允许驱动单元42在安装期间穿过侧开口44并且用于维护。

每个密封件72、74的外支腿82的定位面88被一个或多个狭槽90中断。狭槽90周向地间隔开并且径向延伸穿过外支腿82。如上所述，内支腿80被配置为从孔60排出小部分的液压流体，从而在凸轮38和反作用座52上施加润滑膜。因此，孔60内的流体的压力将密封面86稍微抬离凸轮38或反作用座52，使得流体可以从孔60流入凹槽84中。狭槽90被配置为使外支腿82与凸轮38或反作用座52之间的接触减压，从而允许流体离开凹槽84，而基本上不将定位面88抬离凸轮38或反作用座52。为了清楚起见，应当理解的是，定位面88可以通过施加在其上的液压流体的润滑膜与凸轮38或反作用座52略微分离，但是这种轻微的间隔基本上小于密封面86与凸轮38或反作用座52之间的间隔。相反，如果外支腿82与凸轮38或反作用座52之间的接触被允许压力升高，则定位面88的提升将导致密封面86远离凸轮38或反作用座52进一步移位，并且这可能导致流体从孔60过度泄漏并且可能导致驱动单元42适当地延伸。本领域技术人员将理解，在使用期间，内支腿80被配置为提供允许驱动单元42可伸缩地延伸的流体密封，而外支腿82被配置为提供保持密封件72、74与凸轮38或反作用座52良好接触的所需稳定性。

每个驱动单元42还包括弹簧92，其被配置为将第一轴承支撑件64与第二轴承支撑件66轴向地间隔开，并且特别是预使用，从而确保密封件72保持与凸轮38接触，同时密封件74保持与反作用座52接触。在一个实施例中，弹簧92是压缩螺旋弹簧。为了清楚起见，强调的是，在凸轮38和第一轴承支撑件64之间也不存在机械连接，也不在反作用座52和第二轴承支撑件66之间存在机械连接。它们之间的功能接触通过弹簧92的偏压作用简单地保持，从而将凹的密封件72、74捕集在凸的凸轮38和凸的反作用座52之间。在使用期间，孔60内的流体压力有助于保持密封件72、74与凸轮38和反作用座52之间的功能接触。此接触可通过维持流体内的微小背压以补充由弹簧92施加的力而改进。

由于凸轮38和反作用座52两者的球形形状，驱动单元42能够在轴26和凸轮38在使用期间在腔室14内移动时在三个维度上移动或滑动。应当理解，位于轴承支撑件64、66上的它们相关联的凹形密封件72、74内的凸轮38和反作用座52的同心性质导致驱动单元42在凸轮38的球形中心之间延伸，并且保持与凸轮38的球形中心、反作用座52的球形中心保持对准。

在使用期间，驱动单元42的角取向可以随着凸轮38移动而改变，使得由驱动单元42施加的压力保持与凸轮38和反作用座52的表面正交。这是有利的，因为力矢量直接作用在凸轮38上，使得驱动单元42施加的驱动力没有(或非常小)损失，这将发生在非正交对准的机械联接件中，并且如背景技术中所讨论的。

通道46从其侧开口44朝向腔室14发散，以为驱动单元42的移动提供足够的空间。

如在图2中可见，凸轮38可操作地位于侧开口44下方，从而导致驱动单元42从侧开口44朝向凸轮38稍微向下倾斜，使得它们远离破碎头24倾斜。在示例性实施例中，当静止时，驱动单元42相对于轴线36以82°-87°的角度定向。以这种方式，驱动单元42的激活用于将破碎头24更牢固地安置在轴承34上，从而避免破碎头24在所有驱动单元42同时被激活的情况下被抬离轴承34的可能性。驱动单元42的向下角度也减小密封件72在流体在它们的孔60内的压力损失的不可预见的情况下脱离和掉落凸轮38的可能性。

液压流体管线94从分配器通向每个驱动单元42，穿过其相关联的覆盖物48，由此液压流体可以被泵送到孔60中或从孔60排出。分配器以特定顺序将液压流体分配到每个驱动单元42，以实现轴26的期望运动。设想在大多数情况下，流体的分布将以循环方式发生，由此流体依次被泵送到每个相邻驱动单元42，从而引起轴26和破碎头24的轨道运动。然而，在一些情况下，流体的分布可以交叉或随机方式发生，由此流体不会被泵送到任何相邻的驱动单元42。在一个示例中，分配器包括旋转阀(未示出)，该旋转阀控制液压流体通过不同的排放端口到流体管线94的流动。旋转阀优选地位于壳体12的外部，以便于其维护和其操作参数的调节。

分配器可以连接到流体贮存器以补充在凸轮38和覆盖物48的润滑期间排出和损失的液压流体的任何减少。

参照附图的图7，示出了锥形破碎机110的第二实施例。锥形破碎机110与锥形破碎机10基本相同，因此使用相同的附图标记表示等同的部分。

在该实施例中，锥体组件23包括基本上延伸穿过腔室14的轴126。破碎头24安装在轴126上大约沿着轴126的长度的中间位置。轴126具有在球枢轴96处枢转地定位在盖结构118中的上端。轴126没有固定地接合至球枢轴96，但是当在壳体12上调节盖结构118的位置时，轴126能够轴向地滑动通过球枢轴96并且在球枢轴96内旋转。盖结构118是辐条状结构，该辐条状结构在辐条之间具有限定顶部开口20的间隙，矿石能够在使用期间穿过顶部开口20。

轴126具有限定脚98的下端，脚98可滑动地支撑在轴承134上。类似于轴承34，轴承134的横截面是球形凹部，而脚98具有搁置在轴承134上的互补球形凸部。在一些实施例中，轴承134被润滑以允许脚98容易地在轴承134上滑动。

轴126设置有位于脚98和破碎头24之间的凸轮38，其中，凸轮38通常比与破碎头24更靠近脚98。在示例性实施例中，凸轮38一体地形成在轴126上，但在其他实施例中，凸轮38可设置在连接到轴126的单独的D形套筒上。

锥形破碎机110包括滑动地接合凸轮38的驱动机构40。

在使用中，驱动单元42被选择性地激活以将驱动力施加到凸轮38上以引起破碎头24的移动。

对于每个驱动单元42，当液压流体在压力下被泵送到孔60中时，流体被伸缩体54引导以在相反的方向上直接向外压到凸轮38和覆盖物48上。因为覆盖物48固定螺栓连接到壳体12，所以流体推压凸轮38并相应地移动轴26远离覆盖物48。在经历该运动时，弹簧92通过使第一气缸56与第二气缸58间隔开而伸缩地延伸驱动单元42，以确保第一轴承支撑件64保持与凸轮38牢固地抵接接触，并且防止密封件72的内支腿80在第一轴承支撑件64和凸轮38上的不需要的流体泄漏。这种可伸缩延伸的驱动单元在图4中由附图标记42.1表示。位于凸轮38的相对侧上的其他驱动单元42同时伸缩地缩回。如上所述，除了弹簧力之外，孔60中的流体内的液压压力还有助于可伸缩地延伸驱动单元42，只要存在抵抗轴26的运动的轻微阻力(背压)即可。

应当理解，流体喷射到驱动单元42中起到提供延伸的流体柱的作用，该流体柱将必要的运动力直接施加到凸轮38和轴26、126上。气缸56、58和密封件72、74本身不对凸轮38或轴26、126施加任何移动力；相反，气缸56、58和密封件72、74仅用于限定孔60并将延伸的流体柱保持在孔60内。因此，在驱动单元42和凸轮38和/或反作用座52之间分别存在非常小的摩擦接触。主操作压力由延伸的流体柱施加，在凸轮38和反作用座52上施加非常小的流体摩擦接触，而密封件72、74仅在凸轮38和反作用座52上施加足够的压力以保持它们的流体密封和密封功能。

在操作期间，驱动单元42被选择性地激活和停用，以推动轴26远离其中心静止位置(在图3中示出)，从而导致破碎头24在轴承34内滑动并关闭内破碎壳体28和外破碎壳体22之间的破碎间隙32。关于破碎机110，驱动单元42推动轴126远离其中心静止位置，以使脚98在轴承134内滑动，从而使破碎头24闭合破碎间隙32。

因为凸轮38与破碎头24间隔开，基本上通过在破碎头24下方突出的轴26、126的长度，所以轴26用作杠杆，该杠杆放大由驱动单元42施加的输入力以帮助移动较大且较重的破碎头24。

通过将液压流体喷射到每个相应的驱动单元42的孔60中来执行激活每个驱动单元42的步骤。相反地，停用每个驱动单元42的步骤通过从孔60排出流体来执行。可通过施加真空/吸入压力以从停用的驱动单元42的孔60吸入流体来执行排出。可替代地，可以通过允许另一个激活的驱动单元42的膨胀/延伸运动来压缩停用的驱动单元42并从后者的孔60排出液压流体来实现排出。在一些情况下，流体的排出可通过这两种方法来实现。在任一种情况下，以足以克服弹簧92的偏压的力施加吸力和/或延伸，使得当流体从孔60排出时，气缸56、58可以彼此滑过并缩短相应的驱动单元42。通过在压降上从驱动单元42排出流体，可以确保孔60总是填充有流体，而与驱动单元42伸缩地延伸/缩回的长度无关。在压降上排出流体还提供了上述必要的背压。尽管使用这样的压降不是必需的，但是它有助于驱动机构40的操作稳定性。

在具有五个驱动单元42的破碎机10、110的示例性实施例中，当轴26、126在与被致动的驱动单元42的半球相反的半球上移动通过约150°至160°的弧(例如约154°)时，每个驱动单元42通常将被激活。在一些情况下，每个驱动单元42可以在轴26、126移动通过约120°至140°的减小的弧的同时被激活，而在其他情况下，每个驱动单元42可以在轴26、126移动通过高达约170°至190°的放大弧的同时被激活。

在使用中，通过顶部开口20沉积进给矿石，使得其在重力作用下落入破碎间隙32中，在破碎间隙32中，其在内破碎壳体28和外破碎壳体22之间被破碎，并崩解成更细的颗粒产品，然后以本领域技术人员已知的常规方式从破碎机10中取出该更细的颗粒产品。

破碎机10、110使得破碎头24能够施加变化的破碎压力。这通过控制由驱动单元42施加到轴26、126的推力来实现，例如通过改变泵送到孔60中的液压流体的操作压力来实现。可基于通过顶部开口20引入的进料矿石的材料组成来计算所需的破碎压力。对于具有较高密度或硬度的进料矿石，破碎压力可以增加，而对于具有较低密度或硬度的进料矿石，破碎压力可以降低。

以类似的方式，破碎机10、110还能够通过控制破碎头24的行程(即，轴26、126被推离轴线36的距离)来调节破碎间隙32的尺寸。这可以通过改变泵送到孔60中的液压流体的体积来实现。将较大体积的流体泵送到孔60中导致凸轮38进一步移动并且相应地增加轴26、126和轴线36之间的角度，从而减小破碎间隙32的尺寸。相反，将较小体积的流体泵送到孔60中导致凸轮38的较少移动，并且因此减小轴26、126和轴线36之间的角度，从而增加破碎间隙32的尺寸。在存在可用于以恒定分配压力通过分配器分配的固定体积的液压流体的情况下，该投掷的尺寸与破碎头24的轨道旋转速度成反比。因此，破碎头24将在较慢的轨道速度下具有较大的掷，并且在较快的轨道速度下将具有较小的掷。

所属领域的技术人员将了解，可在不脱离广义上描述的本发明的精神或范围的情况下对如特定实施例中展示的本发明作出许多变化和/或修改。因此，在所有方面都将本发明实施例视为是说明性而不是限制性。

在随后和前面的描述中的权利要求中，除非上下文另有要求，否则由于表达语言或必要的含义，词语“包括”或诸如“包括”或“包包括”的变型以非限制性和包括性的意义使用，即，指定所陈述的特征的存在，但不排除在破碎机的各种实施例中存在或添加另外的特征。由不定冠词“一”对元素的引用不排除存在多于一个元素的可能性，除非上下文清楚地要求存在一个且仅有一个元素。

附图标记

10、110：破碎机

12：外壳

14：腔室

16：框架结构

18、118：盖结构

20：顶部开口

22：外破碎壳体

23：牙轮组件

24：破碎头

26、126：轴

28：内破碎壳体

30：帽

32：破碎间隙

34、134：轴承

35：孔

36：轴线

38：凸轮

40：驱动机构

42：驱动单元

44：侧开口

46：通道

48：覆盖物

50：凸缘

52：反作用座

54：伸缩体

56：第一气缸

58：第二气缸

60：孔

62：密封环

64：第一轴承支撑件

66：第二轴承支撑件

68：密封壳体

70：密封壳体

72：密封件

74：密封件

76：套环

78：保持器

79：中心通道

80：内支腿

82：外支腿

84：凹槽

86：密封面

88：定位面

90：狭槽

92：弹簧

94：流体管线

96：球枢轴

98：脚

Claims (26)

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

支撑外破碎壳体的壳体；

牙轮组件，所述牙轮组件位于所述壳体内并且被支撑在轴承上，所述牙轮组件包括

破碎头，其支撑内破碎壳体，该内破碎壳体与外破碎壳体配合以在它们之间形成破碎间隙；以及

连接到破碎头的轴，该轴具有位于远离破碎头的凸轮；以及

驱动机构，所述驱动机构被配置为引起锥体组件的移动，所述驱动机构包括在所述凸轮和所述壳体之间延伸的多个驱动单元，其中，每个驱动单元具有可移动地邻接所述凸轮的第一端和可移动地邻接设置在所述壳体上的离散反作用座的第二端，

其中，在使用期间，所述驱动单元被选择性地激活以将驱动力施加到所述凸轮上从而引起所述破碎头的移动。

2.根据权利要求1所述的破碎机，其特征在于，每个驱动单元包括伸缩体，所述伸缩体具有延伸穿过其中的孔，所述孔具有相对的开口端，并且被配置为接收和排出可变体积的液压流体。

3.根据权利要求2所述的破碎机，其特征在于，所述孔中的所述液压流体被配置为直接接触所述凸轮和所述反作用座并且将所述驱动力直接施加到所述凸轮和所述反作用座上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的破碎机，其特征在于，所述凸轮与所述轴一体地形成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的破碎机，其特征在于，所述凸轮具有球形圆顶凸表面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的破碎机，其特征在于，所述凸轮被配置为在使用期间在所述壳体内的三维中移动，所述移动限于与所述轴承的形状同心地互补的路径。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的破碎机，其特征在于，所述轴承是球形凹面的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的破碎机，其特征在于，所述轴承可滑动地支撑所述破碎头，同时所述轴延伸穿过所述轴承中的孔。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的破碎机，其特征在于，所述轴承可滑动地支撑所述轴的脚。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的破碎机，其特征在于，每个驱动单元包括两个或更多个气缸，所述两个或更多个气缸设置成彼此基本密封的滑动接合。

11.根据权利要求10所述的破碎机，其特征在于，包括偏压构件，所述偏压构件被配置为偏压所述气缸以彼此纵向间隔开。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的破碎机，其特征在于，每个驱动单元的第一端和第二端都不与所述凸轮或其反作用座机械连接。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的破碎机，其特征在于，每个驱动单元的第一端与所述凸轮滑动接触，并且每个驱动单元的第二端与其相关联的反作用座滑动接触。

14.根据权利要求13所述的破碎机，其特征在于，每个驱动单元被配置为在所述凸轮和其反作用座上方滑动，以允许所述驱动单元在所述壳体内的角度取向的变化，使得所述驱动单元在所述凸轮与其反作用座之间保持纵向对准。

15.根据权利要求13或14所述的破碎机，其特征在于，所述凸轮具有球形中心，并且每个反作用座具有球形中心，并且其中，在使用期间，每个驱动单元在所述凸轮的球形中心与其反作用座之间保持纵向对准。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的破碎机，其特征在于，密封件设置在每个驱动单元的相对的第一端和第二端中的每一处，每个密封件限定凹形外表面，所述凹形外表面被配置为分别抵靠所述凸轮和所述反作用座的互补凸形外表面。

17.根据权利要求16所述的破碎机，其特征在于，每个密封件包括环形内支腿和同心外支腿，所述环形内支腿和所述同心外支腿通过凹槽彼此间隔开。

18.根据权利要求17所述的破碎机，其特征在于，所述环形内支腿限定连续的环形流体密封面，所述连续的环形流体密封面被配置为分别在所述驱动单元与所述凸轮或反作用座之间形成液压压力密封。

19.根据权利要求18所述的破碎机，其特征在于，所述密封件被配置为在使用期间将所述液压流体的一部分排放到所述环形内支腿之外，以分别在所述凸轮或所述反作用座上施加润滑膜。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的破碎机，其特征在于，所述同心外支腿限定环形定位面，所述环形定位面被配置为将所述密封件滑动地定位成分别抵靠所述凸轮或反作用座。

21.根据权利要求20所述的破碎机，其特征在于，所述环形定位面被穿过所述同心外支腿的一个或多个狭槽中断。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的破碎机，其特征在于，所述同心外支腿具有外半径，所述外半径被最大化以允许所述密封件覆盖所述凸轮或反作用座的尽可能大的球形圆顶，但所述外半径被充分地限制以避免与任何其他驱动单元的密封件接触。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的破碎机，其特征在于，所述反作用座可操作地位于所述凸轮上方，使得所述驱动单元在所述壳体内向下倾斜。

24.一种操作破碎机的方法，所述破碎机具有支撑外破碎壳体的壳体，并且所述破碎机还具有位于所述壳体内的锥体组件，所述锥体组件包括安装在轴上的破碎头，所述方法包括以下步骤：

在所述轴上提供凸轮；

提供驱动机构，所述驱动机构包括在所述凸轮和所述壳体之间延伸的多个驱动单元，其中每个驱动单元包括伸缩体，所述伸缩体具有延伸穿过所述伸缩体的孔，所述伸缩体具有邻接所述凸轮的第一端和邻接设置在所述壳体上的离散反作用座的第二端；以及

选择性地将可变体积的液压流体注入和排出到每个驱动单元的孔中，

由此，当增加每个孔中的液压流体的体积时，液压流体将驱动力直接施加到凸轮和反作用座上，以引起破碎头的移动。

25.一种用于管状构件与球形凸轮之间的位置的密封件，所述密封件被配置为允许容纳在所述管状构件的孔内的流体接触所述凸轮，所述密封件还被配置为允许所述流体的一部分从所述密封件与所述凸轮之间的孔排出，所述密封件包括

主体，所述主体被配置为连接到所述管状构件，所述主体具有穿过其中的开口，所述开口适于使孔与所述凸轮流体连通；

内支腿，所述内支腿从所述主体延伸并且限定用于抵靠所述凸轮接合的连续环形流体密封边缘；

外支腿，所述外支腿从所述主体延伸，所述外支腿同心地围绕所述内支腿并且通过环形凹槽与所述内支腿分离，所述外支腿限定适于滑动地抵靠所述凸轮的定位边缘；以及

至少一个狭槽，所述狭槽穿过所述外支腿并且中断所述定位边缘；

由此，在使用期间，孔中的流体压力被配置为将内支腿的流体密封边缘抬离凸轮，以将流体的一部分从孔中排出，而基本上不会使外支腿的定位边缘抬离凸轮。

26.根据权利要求25所述的密封件，其用于如权利要求1至23中任一项所述的破碎机的驱动单元上。

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