CN202238135U - 一种增力细碎颚式破碎机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增力细碎颚式破碎机，包括机架、传动装置、双曲柄摇杆机构和破碎副，破碎副包括设置在机架上的固定颚板和设置在前动颚上的活动颚板，固定颚板和活动颚板均为横向截面呈波浪形的结构，固定颚板和活动颚板下部的凸峰与凹谷交错深入且对峙形成横向截面也呈波浪形结构的破碎腔。本实用新型突破了现有技术破碎腔以单一竖向截面呈“V”形为基本腔型的常规思路，用“亚平行腔、横波浪形腔、列孔或竖齿腔”的立体组合式设计取代之。其亚平行腔形结构(主视上看)，体现均匀破碎细料功能；横波浪形腔结构(俯视上看)，体现增力效应；列孔或竖齿腔型结构(侧视上看)，体现剪破功能。上述三项组合极大地提高了破碎效率。

Description

一种增力细碎颚式破碎机

技术领域

本实用新型涉及颚式破碎机技术领域，更具体地说是一种增力细碎颚式破碎机。

背景技术

颚式破碎机，俗称颚破，它由动颚和定颚两块颚板组成破碎腔，模拟动物的两颚运动来完成物料破碎作业。这种破碎机广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化工等行业中各种矿石与大块物料的中等粒度破碎。

现有技术的颚式破碎机(指复摆颚式破碎机，下同)有两个方面的弊端制约破碎机的破碎比和破碎效益：

一.腔型设计制约着高破碎比的实现：

(1)、由于破碎腔为竖“V”型，上大下小，每一个工作循环排放出的大多是大小不均匀的倒三角形容腔的物料；

(2)、破碎腔没有增力效应，不利于破碎；

(3)、物料细度与破碎产量相矛盾，要求物料粒度细时需缩小排放口，产量就低；需要增加产量时需放大排放口，出料粒度就大。

二.颚破下部(动颚的下部)没有破碎力，仅起到排放物料的作用。

现有技术颚破的动颚下部只起排放物料作用，破碎作用极微，这是由其结构的力学特征所决定的。

从力学角度看有一个共同的典型结构，即都运用了一套曲柄摇杆机构(其偏心驱动轴是曲柄，动颚是连杆，肘板是摇杆)，动颚一侧与机器一侧组成一个“V”型破碎腔，动颚上部直接靠偏心驱动轴获得水平方向的破碎冲程，动颚下部靠动颚作圆周运动带动肘板摇摆获得水平方向的破碎冲程及排放物料行程。这种结构优点是简单，容易制造，由此成为应用最为广泛的一种破碎机。但是，在这种机构下，由动颚往上拉力带动肘板摇摆产生水平方向的破碎冲程，对“破碎力与排放能力”来说是相互矛盾，即要求破碎能力大时，排放物料能力接近于零；要求排放能力大时，破碎力剧减。

现实中人们为了追求破碎机有较高的产量，都将排放口行程放至最大。这虽然有利于排放物料，但水平破碎力处于最大减力状态下，这是一对矛盾：即破碎力大时行程小，行程大时破碎力小。

总之，现有技术颚式破碎机的动颚下部运动是以排放物料为主要功能设定的，所以动颚下部运动是物料排放的行程，而不是物料破碎的冲程。虽附带有一点破碎功能，但很小、且损耗很大(因为存在减力作用)。这是现有技术颚式破碎机的固有弊病和软肋。

颚式破碎机从诞生到今天，做了许许多多改进和创新，也公布了许多发明与实用新型专利，但都没有涉及以上弊端。如专利号ZL02130566.8，它也仅仅只解决了提高零件耐磨度和调整方便的问题，“减力”弊病并没有解决。

又如专利号ZL200810043629，是用肘棍代替了肘板，仅改变了结构形式和受力条件，破碎力与排放能力的矛盾依然存在。由于曲柄从上往下的作功中始终存在“减力作用”，动颚下部的作功与排放也就始终存在着矛盾，但为了使破碎机效率高(产量高)，动颚下部动作只能是以排放为主要目的设置，作功与排放两者得不到兼容。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术颚破破碎比不高的缺陷，提供一种高破碎比的增力细碎颚式破碎机。

为达到以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种增力细碎颚式破碎机，包括机架、传动装置、双曲柄摇杆机构和破碎副，其特征在于，所述的双曲柄摇杆机构包括前曲柄摇杆机构和后曲柄摇杆机构；前曲柄摇杆机构包括前动颚、前肘板和偏心驱动轴；后曲柄摇杆机构包括后动颚、后肘板和偏心驱动轴；前、后动颚分别枢接在偏心驱动轴上，偏心驱动轴与传动装置相连接；前肘板一端枢接在前动颚后侧下方，另一端枢接在后动颚前侧下方，后肘板一端枢接在后动颚后侧下方，另一端枢接在机架上；

破碎副包括设置在机架上的固定颚板和设置在前动颚上的活动颚板，固定颚板和活动颚板均为横向截面呈波浪形的结构，固定颚板和活动颚板下部的凸峰与凹谷交错深入且对峙形成横向截面也呈波浪形的破碎腔。

本实用新型的核心技术：(1)细碎机驱动装置设置为能够把动颚下部改减力作用为增力作用的双曲柄摇杆机构；(2)破碎腔设置为具有增力效果的横波浪形腔。

本实用新型的技术内容：

(1)突破了现有技术中复摆颚式破碎机只用一套曲柄摇杆机构的局限，运用一前一后两套曲柄摇杆机构的有机结合，改变了前动颚下部的力学结构，变“减力”为“增力”后，使原来处于排放功能的行程(指前动颚下部水平方向分运动)变为具有破碎功能的冲程，而排放功能也在破碎过程中自然地顺承完成(既是破碎冲程，又是排放行程)。前曲柄摇杆机构主要解决前动颚上部的破碎作功，后曲柄摇杆机构主要解决前动颚下部的破碎作功及物料排放。使一台细碎机相当于具备了二级破碎能力。即提高了破碎比，使物料破碎更细、更均匀，提高了生产效率。

(2)横波浪形腔带来的主要功能特征是增力效应，即在施加给活动颚板到固定颚板的一个法向推力，则在波浪形的破碎腔的法向方向产生一个放大了的破碎力。这对提高破碎机的破碎效率十分有利。(横波浪形特指从破碎机俯视角度看，其破碎腔形成的物料带形状呈波浪形，下同)

横波浪形腔“增力效应”力学分析如下(参见附图5)：由于破碎机的动颚的结构在纵向上是可运动的，所以在驱动轴驱动下产生推力F1，但动颚在横向上是刚性的，不能运动的，故在横向上会产生一个反向推力F3，F1与F3合成F2，F2矢量方向是物料的法向方向，也即对物料的破碎力。很明显F2要大于F1，所以给活动颚板一个大力，在物料上能够得到一个放大了的破碎粒，这一增力效应对破碎是非常有益的，能够直接提高破碎效率。

总之，本实用新型用横波浪形腔设计取代现有技术的直条形腔(从俯视看破碎腔，下同)设计，不但改变了物料的受力条件，产生了增力效应；而且波浪形腔相对于现有技术下的直条形腔(在同样破碎机宽度和破碎腔宽度下)，其腔料带更长，常量、产量更高，十分有利。

作为优选，活动颚板和固定颚板的凸峰面上均设置有沿竖向布置的条形齿。

带竖齿的颚板，有以下两个好处：一是竖齿的颚板与物料接触面小，破碎压强大；二是利用竖齿来实现“劈碎、折碎、挤碎”等多种破碎做功方式(凸峰对物料挤压时：物料将沿尖部压力作用而被劈裂称为劈碎；物料受弯曲应力作用而被折裂称为折碎；物料因面部压应力作用而被挤裂称为挤碎)，以提高破碎效率。由于波浪形腔的工作面，从颚板法向上看是一个斜面，上面的竖齿在破碎运动中在其上竖齿有一个横向的对物料产生剪切破碎，这是非常有利的。

作为上述方案的替换方案，活动颚板和固定颚板的凹谷处均设置有沿竖向布置的列孔。

列孔具有以下两个功能：

(1)剪切破碎功能：物料处于两边交错部位，受到刀片状金属表面正面挤压，犹如剪刀剪切，物料在受力处产生的剪切应力强度到达极限时，物料边缘部分被剪切而破碎。由于颚板在凹谷设置了列孔，该列孔在破碎运动中犹如一组剪刀在作剪切破碎，这是非常有利的。由于通常物料的抗剪切应力强度比抗压应力强度要低得多，所以处于剪切机理下的破碎要比处于压碎破碎更有效果。

(2)当列孔为通孔时，其中小于列孔直径的规格尺寸物料能够提前退出破碎，使得破碎不会过度。当列孔为盲孔时，盲孔中嵌入物料，这样破碎过程中就会存在物料打物料的情况，从而降低磨耗。

作为优选，活动颚板和固定颚板下部深入部分对峙形成竖向截面呈平行结构的破碎腔。

本实用新型中，平行结构的破碎腔(由于活动齿板是在偏心轴、动颚、肘板组成的曲柄连杆机构中作曲线运动，这里的平行区是动态的、近似的，故下称为亚平行区)。

亚平行腔型结构的功能是：

一、均匀细碎。

从侧视截面上看，现有技术破碎腔基本是呈“V”形的。它在每一次破碎作功冲程完结时排放出一堆呈倒三角容积的物料。在这三角形容积排放区域里，上部尺寸大、下部尺寸小。由于颚式破碎机基本上是单颗粒破碎的，所以从这三角形容积排放区域里排放出来的物料就是下部细、上部粗，不均匀，物料尺寸的集中度较差。

因此，本发明设计了亚平行结构腔来替换，亚平行结构腔在每次破碎作功冲程完结排放出来的是一个亚长方体容积的物料。假设亚长方体容积与倒三角形容积相等(紧边尺寸取三角形的中间值)，显然，前者物料的颗粒比后者要均匀得多，即物料尺寸的集中度高。

再分析极端情况，在倒三角腔型状态下，哪怕排放口调至最小(即颚板副下端的间隙为零，超过就会颚板相撞毁机)，还是会排放出粗料来。

而在亚平行容积下，完全可根据所需物料成品尺寸大小设置排放口尺寸(要保证每次排放的容积都是该平行区中的料，不让上腔物料漏排。设计时要计算好平行腔的长度。在排放容积相同条件下，排放料越细，平行腔长度越长，反之可短。)

显然，底部设置了亚平行结构腔型比现有技术“V”形结构腔型破碎出来的成品料要细、且更均匀，这是亚平行腔结构的优越性之一。

二、实现“小颗粒，大产量”。

亚平行结构腔型为破碎机实现高破碎比(即“小颗粒，大产量”)提供了最有力的必要条件。在现有技术条件下，颚破有一个先天性不足，就是“求破碎细度与求破碎产量”是一对矛盾。即要求物料粒度细时，需缩小排放口，这时产能就大为降低；反之，如需增大产量时，则放大排放口，但出料粒度就大。二者不可兼容。

亚平行结构腔型能解决上述弊端，实现“小颗粒与大产量”的兼容。根据上述亚平行结构腔型的特性。我们只要保证每次破碎作功冲程后排放的物料容积都是小于亚平行容积，就可利用“小紧边，大排放”的方法来解决(在动颚下部作功冲程最小止点时称紧边尺寸，最大止点时称松边尺寸)。紧边尺寸决定物粒细度，松边尺寸决定排放速度。拉大紧边与松边的距离(也即加大冲程)，有利于排放，但排放速度要符合自由落体规律，有一个极限。

总之，现有技术下“求细碎与求产量”的矛盾在亚平行结构腔型的条件下，用“小紧边、大冲程”的方法得到解决。

作为优选，偏心驱动轴包括前偏心驱动轴和后偏心驱动轴，前动颚枢接在前偏心驱动轴的轴套上，后动颚枢接在后偏心驱动轴的轴套上；传动装置包括前传动齿轮、后传动齿轮和传动轮，前传动齿轮和后传动齿轮相啮合并连接到传动轮上，前偏心驱动轴与前传动齿轮相连接，后偏心驱动轴与后传动齿轮相连接。

利用双偏心驱动轴组成双轴双曲柄摇杆机构，双轴双曲柄摇杆机构合理利用了两个传动齿轮，两传动齿轮相啮合同步运行，这个结构带来了如下好处：第一点，本实用新型通过选择不同的两个传动齿轮直径可以设计出多种速比(指两根偏心驱动轴之间的速比)的细碎机，可以制造出多种不同功能特点的机种。第二点，两根偏心驱动的相位角可调，而且调节非常容易(拉出其中一个传动齿轮，换一个角度再装回去)，可以获得更多功能变化。第三点后动颚可以设计呈垂直角度状态，其与前、后肘板形成一个增力结构，即后动颚往上拉一个小力，前肘板就能获得一个放大了的力作用到前动颚上，增强破碎能力。以上为优选方式，为保证两传动齿轮同步运行，我们还可以采用同步电机加数控系统控制，实现同步驱动。

作为上述方案的替换方案，偏心驱动轴包括前偏心驱动轴，前偏心驱动轴上套设有轴承座和轴承瓦，轴承瓦位于前偏心驱动轴的中段上，轴承座位于轴承瓦两侧的前偏心驱动轴上；前动颚挂设在轴承座上，后动颚挂设在轴承瓦上；传动装置包括传动轮，前偏心驱动轴与传动轮相连接。

利用单偏心驱动轴组成单轴双曲柄摇杆机构，单轴双曲柄摇杆机构合理利用了同一偏心驱动轴上可以同时隔离设置轴承座和轴承瓦的特点，合理利用空间，节省材料，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型的另一种结构示意图；

图3为本实用新型破碎副的一种结构示意图；

图4为本实用新型破碎副的另一种结构示意图；

图5为本实用新型横波浪形破碎腔的增力力学分析图。

图中：11-机架，12-前传动齿轮，13-后传动齿轮，14-前偏心驱动轴，15-后偏心驱动轴，16-前动颚，17-后动颚，18-前肘板，19-后肘板，20-活动颚板，21-固定颚板，22-列孔，23-条形齿，24-传动轮，25-轴承座，26-轴承瓦。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1：如图1所示，一种增力细碎颚式破碎机，包括机架11和传动装置，传动装置包括前传动齿轮12、后传动齿轮13和传动轮24，前传动齿轮12和后传动齿轮13相啮合并与传动轮24相连接。

机架11上设置有双轴双曲柄摇杆机构，双轴双曲柄摇杆机构包括前曲柄摇杆机构和后曲柄摇杆机构，前曲柄摇杆机构包括前动颚16、前肘板18和前偏心驱动轴14；后曲柄摇杆机构包括后动颚17、后肘板19和后偏心驱动轴15；前偏心驱动轴14与前传动齿轮12相连接，后偏心驱动轴15与后传动齿轮13相连接；前动颚16分别枢接在前偏心驱动轴14上，后动颚17分别枢接在后偏心驱动轴15上；前肘板18一端枢接在前动颚16后侧下方，另一端枢接在后动颚17前侧下方，后肘板19一端枢接在后动颚17后侧下方，另一端枢接在机架11上。

破碎副包括设置在机架11上的固定颚板21和设置在前动颚16上的活动颚板20，固定颚板21和活动颚板20均为横向截面呈波浪形的结构，固定颚板21和活动颚板20下部的凸峰与凹谷交错深入且对峙形成横向截面也呈波浪形的破碎腔。破碎腔下部深入部分的固定颚板21颚板面平行对峙与活动颚板20颚板面两者形成有一段平行腔结构。

如图4所示，活动颚板20和固定颚板21下部的凸峰面上均设置沿竖向布置的条形齿23。

实施例2：如图3所示，活动颚板20和固定颚板21下部的凹谷处均设置有沿竖向布置的列孔22。其余同实施例1。

实施例3：如图2所示，一种增力细碎颚式破碎机，包括机架11和传动装置，传动装置包括传动轮24。

机架11上设置有单轴双曲柄摇杆机构，单轴双曲柄摇杆机构包括前曲柄摇杆机构和后曲柄摇杆机构，前曲柄摇杆机构包括前动颚16、前肘板18和前偏心驱动轴14；后曲柄摇杆机构包括后动颚17、后肘板19和前偏心驱动轴14；前偏心驱动轴14与传动轮24相连接。前偏心驱动轴14上套设有轴承座25和轴承瓦26，轴承瓦26位于前偏心驱动轴14的中段上，轴承座25位于轴承瓦26两侧的前偏心驱动轴14上；前动颚16挂设在轴承座25上，后动颚17挂设在轴承瓦26上。前肘板18一端枢接在前动颚16后侧下方，另一端枢接在后动颚17前侧下方，后肘板19一端枢接在后动颚17后侧下方，另一端枢接在机架11上。

破碎副包括设置在机架11上的固定颚板21和设置在前动颚16上的活动颚板20，固定颚板21和活动颚板20均为横向截面呈波浪形的结构，固定颚板21和活动颚板20下部的凸峰与凹谷交错深入且对峙形成横向截面也呈波浪形的破碎腔。破碎腔下部深入部分的固定颚板21颚板面平行对峙与活动颚板20颚板面两者形成有一段平行腔结构。

如图4所示，活动颚板20和固定颚板21下部的凸峰面上均设置沿竖向布置的条形齿23。

实施例4：如图3所示，活动颚板20和固定颚板21下部的凹谷处均设置有沿竖向布置的列孔22。其余同实施例2。

以上所述之实施例仅为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种增力细碎颚式破碎机，包括机架、传动装置、双曲柄摇杆机构和破碎副，其特征在于，所述的双曲柄摇杆机构包括前曲柄摇杆机构和后曲柄摇杆机构；前曲柄摇杆机构包括前动颚、前肘板和偏心驱动轴；后曲柄摇杆机构包括后动颚、后肘板和偏心驱动轴；前、后动颚分别枢接在偏心驱动轴上，偏心驱动轴与传动装置相连接；前肘板一端枢接在前动颚后侧下方，另一端枢接在后动颚前侧下方，后肘板一端枢接在后动颚后侧下方，另一端枢接在机架上；

破碎副包括设置在机架上的固定颚板和设置在前动颚上的活动颚板，固定颚板和活动颚板均为横向截面呈波浪形的结构，固定颚板和活动颚板下部的凸峰与凹谷交错深入且对峙形成横向截面也呈波浪形结构的破碎腔。

2.根据权利要求1所述的增力细碎颚式破碎机，其特征在于，活动颚板和固定颚板的凸峰面上均设置有沿竖向布置的条形齿。

3.根据权利要求1所述的增力细碎颚式破碎机，其特征在于，活动颚板和固定颚板的凹谷处均设置有沿竖向布置的列孔。

4.根据权利要求1或2或3所述的增力细碎颚式破碎机，其特征在于，活动颚板和固定颚板下部深入部分对峙形成竖向截面呈平行结构的破碎腔。

5.根据权利要求4所述的增力细碎颚式破碎机，其特征在于，偏心驱动轴包括前偏心驱动轴和后偏心驱动轴，前动颚枢接在前偏心驱动轴的轴套上，后动颚枢接在后偏心驱动轴的轴套上；传动装置包括前传动齿轮、后传动齿轮和传动轮，前传动齿轮和后传动齿轮相啮合并连接到传动轮上，前偏心驱动轴与前传动齿轮相连接，后偏心驱动轴与后传动齿轮相连接。

6.根据权利要求4所述的增力细碎颚式破碎机，其特征在于，偏心驱动轴包括前偏心驱动轴，前偏心驱动轴上套设有轴承座和轴承瓦，轴承瓦位于前偏心驱动轴的中段上，轴承座位于轴承瓦两侧的前偏心驱动轴上；前动颚挂设在轴承座上，后动颚挂设在轴承瓦上；传动装置包括传动轮，前偏心驱动轴与传动轮相连接。

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