CN209902617U - 一种破碎相连机架自动拆装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种破碎相连机架自动拆装装置，包括驱动装置、带齿轮的滚子轴承装置、可调扭矩旋转螺杆装置、带螺母的啮合齿联轴装置、水平气缸装置、垂向气缸装置，驱动装置装在下部机架上，驱动带齿轮的滚子轴承装置，带齿轮的滚子轴承装置安装在下部机架上，可调扭矩旋转螺杆装置均匀安装于下部机架四周，且可调扭矩旋转螺杆装置与带齿轮的滚子轴承装置齿轮传动；带螺母的啮合齿联轴装置安装在上部机架中，带螺母的啮合齿联轴装置与对应的可调扭矩旋转螺杆装置螺纹连接，并在上部机架上安装用于操纵带螺母的啮合齿联轴装置离合的水平气缸装置和垂向气缸装置，本实用新型可实现破碎机机架的快速安装，锁紧和松开，提高工作效率和缩短维护时间。

Description

一种破碎相连机架自动拆装装置

技术领域

本实用新型属于破碎机设备领域，涉及破碎相连机架自动拆装装置，特别适应大中型旋回破碎机和单缸液压圆锥破碎机中上部机架和下部机架的安装夹紧，松开和吊离。

背景技术

目前单缸及旋回等破碎机机架之间的拆装基本为手动夹紧，松开，如机架之间连接紧固如图1和图2所示，通过锁紧螺栓、螺母、顶丝连接紧固，和拆装如图3所示，以橡胶盖、螺母、垫圈、垫圈、螺栓装配，用液压扳手等操作工具。它们的共同特点是以手动拆卸为主，拆装费时，破碎机维护工作量大，影响工作效率和产量。

目前破碎机机架之间的紧固以普通螺栓螺母连接，松开用顶丝将机架顶开。随着工业化进程，人工费大大增加，对破碎机要求更高，需更快的拆装机架提高效率。

中国专利201310744913.X公开了一种具有自动拆装及锁紧装置的卧式穿孔机机架，包括上机架、下机架、侧架、升降装置、推拉装置和锁紧装置，下机架顶部设置有倒T型通孔，倒T型通孔底部设置有第一导轨；侧架固定设置在下机架的一侧，侧架上设置有第二导轨；升降装置包括升降缸、滑块、连杆和滚轮；推拉装置包括推拉缸、推拉头和套筒；锁紧装置包括锁紧缸和楔形块。该实用新型采用升降缸和连杆以实现上机架相对下机架的升降，通过推拉缸、第一导轨和第二导轨的配合，可实现上机架相对下机架的移出和装入，通过锁紧缸以及楔形块和楔形孔之间的配合，可将上机架锁定在下机架上，从而实现机架的自动化装拆和锁紧。此专利用楔块夹紧，但是圆锥破碎机上机架与下机架具有带锥面的过盈配合，如果用楔块夹紧，松开时，上机架和下机架径向方向采用过盈配合，楔块松开后，上机架与下机架具有带锥面仍然处于过盈配合，不能自动松开，故用楔块夹紧只能适用于径向不带锥面的过盈配合的机架，如机床间的导轨锁紧，不适应破碎机行业现有带锥面的过盈配合的上机架与下机架拆装。

实用新型内容

破碎机采用带锥面的过盈配合，上部机架和下部机架脱离4-5mm过盈配合才消失(上部机架和下部机架之间有4-5mm过盈配合)，才能吊起上部机架，现有技术中没有可以用于破碎机机架自动拆装的设备，本实用新型目的是为解决上述现有技术的不足，提供一种破碎相连机架自动拆装装置及方法，实现破碎机机架的快速安装，锁紧和松开，提高工作效率和缩短维护时间。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

破碎相连机架自动拆装装置，包括驱动装置、带齿轮的滚子轴承装置、可调扭矩旋转螺杆装置、带螺母的啮合齿联轴装置、水平气缸装置、垂向气缸装置和位置传感器，驱动装置装在下部机架上，驱动带齿轮的滚子轴承装置，带齿轮的滚子轴承装置安装在下部机架上，可调扭矩旋转螺杆装置均匀安装于下部机架四周，且可调扭矩旋转螺杆装置与带齿轮的滚子轴承装置齿轮传动；带螺母的啮合齿联轴装置安装在上部机架中，带螺母的啮合齿联轴装置与对应的可调扭矩旋转螺杆装置螺纹连接，并在上部机架上安装用于操纵带螺母的啮合齿联轴装置离合的水平气缸装置和垂向气缸装置，位置传感器安装于下部机架和上部机架中。

进一步优选，所述可调扭矩旋转螺杆装置包括齿轮、螺纹轴、螺杆支座、法兰、棘轮机构和可调扭矩离合器，螺纹轴通过螺杆支座和法兰固定，齿轮套装在螺纹轴上，齿轮通过可调扭矩离合器与螺纹轴传动连接，齿轮还通过棘轮机构与螺纹轴传动。

进一步优选，所述可调扭矩离合器由离合器支套、第一止推轴承、内离合器片、外离合器片、第一弹簧、弹簧支承座、挡块、调节螺钉构成，离合器支套套装在螺纹轴上，离合器支套与齿轮连接，并且在离合器支套下方设置第一止推轴承，在齿轮上方设置第二止推轴承，通过第一止推轴承和第二止推轴承将齿轮和离合器支套固定在螺纹轴上，离合器支套内安装多组相互交错的内离合器片、外离合器片，内离合器片通过内花键套螺纹轴花键上，外离合器片通过外花键套在离合器支套内孔花键上，且内离合器片与螺纹轴通过花键传动配合，外离合器片与离合器支套通过花键传动配合，内离合器片和外离合器片组成的离合器下端设置第一弹簧，第一弹簧通过弹簧支承座支撑，弹簧支承座套设在螺纹轴外，弹簧支承座与设置在螺纹轴中的挡块相抵，螺纹轴下端设置调节螺钉，调节螺钉上端与挡块相抵，通过调节调节螺钉调节挡块的高度，从而调节第一弹簧的预紧力，从而调节内离合器片和外离合器片的摩擦力大小，摩擦力传递力矩将随之变化，达到齿轮传递扭矩给螺纹轴可调，达到规定的夹紧力。

进一步优选，所述棘轮机构包括棘轮支座、棘轮销、棘轮弹簧、棘轮盖，齿轮的非齿部圆周有均布的台价孔，台阶孔中有螺纹连接孔，台价孔中心线不通过齿轮孔中心，棘轮支座通过螺纹安装在螺纹连接孔中，棘轮销安装在棘轮支座内，棘轮销头部伸向齿轮中心的螺纹轴，棘轮销的尾部套设棘轮弹簧，棘轮弹簧通过棘轮盖封在棘轮支座中，螺纹轴上设有棘轮，棘轮上分布有棘轮槽，棘轮槽包括传动边、过渡圆弧、非传动滑动边，非传动滑动边与传动边之间设置过渡圆弧；传动边与棘轮销中心平行，非传动滑动边与棘轮销中心垂直。

进一步优选，螺纹轴上部设有轴端特征螺纹，螺纹轴设有与内离合器片配合的花键特征，花键特征与内离合器片通过花键传递力矩，螺纹轴设有与挡块滑动配合的方形孔，螺纹轴下端设有用来安装调节螺钉的螺纹孔。

进一步优选，带螺母的啮合齿联轴装置包括上齿离合器、下齿离合器、键、第二弹簧，将键装在下齿离合器，下齿离合器通过键固定在上部机架上，上齿离合器放在下齿离合器上，上齿离合器的下部接有台阶管，台阶管穿过下齿离合器并且套设第二弹簧，第二弹簧通过上部机架中的台阶孔支撑，上齿离合器开设与螺纹轴的轴端特征螺纹配合的内螺纹孔。

进一步优选，带齿轮的滚子轴承装置包括轴承内圈、滚珠、带齿轴承外圈、滚珠固定架，轴承内圈和带齿轴承外圈之间设滚珠，将轴承内圈、滚珠、带齿轴承外圈装配后，采用滚珠固定架固定滚珠。

进一步优选，还包括位置传感器，位置传感器安装于下部机架和上部机架中，用于监测下部机架和上部机架的夹紧状态。

进一步优选，还包括用于安装水平气缸装置和垂向气缸装置的支座，支座安装在上部机架上且位于带螺母的啮合齿联轴装置上方，支座的一侧安装水平气缸装置，支座的上方安装垂向气缸装置。

进一步优选，还包括控制系统，控制系统连接驱动装置、水平气缸装置、垂向气缸装置、位置传感器。

进一步优选，水平气缸装置包括水平气缸轴、水平气缸缸筒、水平气缸前盖支座、第三螺栓、第一管接头、第一传感器支架、第一传感器、第一感应测头、第一传感器杆，水平气缸轴安装在水平气缸缸筒内并通过第一O形圈密封，水平气缸缸筒的侧壁安装两个第一管接头，两个第一管接头作为进气/出气接口，水平气缸缸筒的前端安装水平气缸前盖支座，水平气缸前盖支座通过第三垫圈、第三螺栓和第一螺母与水平气缸缸筒锁紧在一起，水平气缸缸筒的后端安装第一传感器支架和第一传感器杆，第一传感器杆与水平气缸轴相连，第一传感器杆上安装第一感应测头，第一传感器支架通过第二螺母安装第一传感器，第一传感器共两个，分别安装在第一传感器支架前后两端，水平气缸轴的前端为锥形的，与上齿离合器导向锥面配合。

进一步优选，垂向气缸装置包括垂向气缸轴、垂向气缸缸筒、垂向气缸前盖支座、第二传感器支架、第二传感器、第二感应测头，垂向气缸轴安装于垂向气缸缸筒内并通过第二O形圈密封，垂向气缸前盖支座通过第四垫圈、第三螺母、第五螺栓与垂向气缸缸筒固定在一起，垂向气缸缸筒侧壁设有用于进气/出气的第二管接头，垂向气缸轴前端安装浮动压板，垂向气缸轴的后端安装第二传感器杆，第二传感器杆伸出垂向气缸缸筒并在其端部安装第二感应测头，垂向气缸缸筒尾部通过第六螺栓安装第二传感器支架，第二传感器支架上通过第四螺母安装至少两个第二传感器。

进一步优选，所述驱动装置是带行星轮减速器驱动装置。采用带行星轮减速器驱动装置、行星轮减速器有较大的减速比，通过电机(或液压马达)产生较大的输出扭矩。

本实用新型的技术效果：通过齿轮旋转传递扭矩，锁紧和松开上部机架和下部机架。通过采用带齿轮的滚子轴承装置，可以使用驱动装置驱动四周的各螺杆同步运动，平衡性好。采用可调扭矩旋转螺杆装置代替普通的螺杆，夹紧时通过可调扭矩离合器传递力矩，防止旋转过紧而难以拆卸或损坏螺纹而滑丝，并保护驱动电机不过载而损坏，松开脱离时，通过棘轮销和可调扭矩离合器的外离合器片与内离合器片同时起作用，防止摩擦片可能打滑导致拆不动螺母，确保拆下。机架之间的夹紧力控制通过可调的设定的传递力矩，保证机架之间的额定的夹紧力。

采用带螺母的啮合齿联轴装置替代普通螺母，并且配合水平气缸装置和垂向气缸装置来控制其啮合，在松开时，使用水平气缸装置压紧，确保压紧力，在松开到螺母与螺杆将脱离时，通过垂向气缸装置压带螺母的啮合齿联轴装置的上齿离合器，压紧力较小，阻力过大时，上齿离合器会向上弹起脱离啮合，可防止损伤螺纹。本实用新型通过带螺母的啮合齿联轴装置、水平气缸装置和垂向气缸装置及位置传感器和控制系统控制螺母锁紧和松开状态，保证正确的传动方式，实现机架之间的松开，夹紧和吊离自动功能。

本实用新型提高了破碎机拆装机械化水平，大大减少破碎机的维修时间和维修成本，大大提高破碎机的生产效率。

附图说明

图1为常见的破碎机相机架之间联结和拆卸装置示意图。

图2为图1的剖面图。

图3为常见的用液压扳手拆装破碎机机架装置示意图。

图4是本实用新型的破碎机相连上部机架和下部机架自动拆装装置立体示意图。

图5是本实用新型的破碎机相连上部机架和下部机架自动拆装装置剖面示意图。

图6是本实用新型的破碎机相连上部机架和下部机架自动拆装装置俯视图。

图7是本实用新型中带行星轮减速器驱动装置结构示意图。

图8是本实用新型中带齿轮的滚子轴承装置结构示意图。

图9是本实用新型中可调扭矩旋转螺杆装置结构示意图。

图10是图9的D-D剖视图。

图11是可调扭矩旋转螺杆装置的齿轮示意图。

图12是图11的E-E视图。

图13是可调扭矩旋转螺杆装置的螺纹轴示意图。

图14是图13的F-F剖视图。

图15是带螺母的啮合齿联轴装置的立体图。

图16是带螺母的啮合齿联轴装置的剖面图。

图17是水平气缸装置剖视图。

图18是水平气缸装置立体图。

图19是垂向气缸装置剖视图。

图20是垂向气缸装置的立体图。

图21是下部机架示意图。

图22是上部机架示意图。

图23是位置传感器装置示意图。

图24控制系统装置示意图。

图25破碎机相连上部机架和下部机架自动夹紧装置示意图。

图26破碎机相连上部机架和下部机架自动松开装置示意图。

图27破碎机相连上部机架和下部机架脱离吊离装置示意图。

图中：1.带行星轮减速器驱动装置、2.外圈带齿轮的滚子轴承装置、3.可调扭矩旋转螺杆装置、4.带螺母的啮合齿联轴装置、5.水平气缸装置、6.垂向气缸装置、7.支座、8.下部机架、9.上部机架、10.位置传感器、11.控制系统；

1-1.行星轮减速器、1-2.减速器支架、1-3.减速器齿轮；

2-1.轴承内圈、2-2.滚珠、2-3.带齿轴承外圈、2-4.滚珠固定架；

3-1.齿轮、3-2.螺纹轴、3-3.第一螺栓、3-4.第一垫圈、3-5.螺杆支座、3-6.第一轴承、3-7.隔套、3-8.离合器支套、3-9.第一止推轴承、3-10.第二垫圈、3-11.内离合器片、3-12.外离合器片、3-13.第一弹簧、3-14.弹簧支承座、3-15.挡块、3-16.调节螺钉、3-17.第二螺栓、3-18.法兰、3-19.第二轴承、3-20.第二止推轴承、3-21.棘轮支座、3-22.棘轮销、3-23.棘轮弹簧、3-24.棘轮盖、3-1-1.台价孔、3-1-2.螺纹连接孔、3-1-3.台价孔中心线、3-2-1.轴端特征螺纹、3-2-2.花键特征、3-2-3.方形孔、3-2-4.螺纹孔、3-2-5.传动边、3-2-6.过渡圆弧、3-2-7.非传动滑动边；

4-1.上齿离合器、4-2.下齿离合器、4-3.键、4-4.第二弹簧；

5-1.水平气缸轴、5-2.水平气缸缸筒、5-3.水平气缸前盖支座、5-4.第三垫圈、5-5.第一螺母、5-6.第三螺栓、5-7.第一管接头、5-8.第一O形圈、5-9.第一传感器支架、5-10.第四螺栓、5-11.第二螺母、5-12.第一传感器、5-13.第一感应测头、5-14.第一传感器杆；

6-1.垂向气缸轴、6-2.垂向气缸缸筒、6-3.垂向气缸前盖支座、6-4.第四垫圈、6-5.第三螺母、6-6.第五螺栓、6-7.第二管接头、6-8.第二O形圈、6-9.第二传感器支架、6-10.第六螺栓、6-11.第四螺母、6-12.第二传感器、6-13.第二感应测头、6-14.第二传感器杆、6-15.浮动压板；

8-1.下部机架锥形面、8-2.下部机架法兰结合面、8-3.安装滚子轴承装置的法兰面、8-4.多个正防尘气压的通道、8-5.支承机架的多个机体支座结合面(8-5)、8-6.与机架中心偏心轴承座孔；

9-1.上部机架锥形面、9-2.法兰结合面、9-3.安装臂架衬套的锥面、9-4.圆周加强筋、9-5.臂架加强的弧形加强筋；

10-1.弯板支架、10-2.第七螺栓、10-3.第五螺母、10-4.位置传感器、位置传感器测头10-5；

11-1.水平气缸退回、11-2.水平气缸伸出、11-3.垂向气缸退回、11-4.垂向气缸伸出、11-5.夹紧、11-6.松开、11-7.吊离、11-8.停止。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细阐明本实用新型。

如图4-6所示，破碎相连机架自动拆装装置，主要包括：带行星轮减速器驱动装置1、带齿轮的滚子轴承装置2、可调扭矩旋转螺杆装置3、带螺母的啮合齿联轴装置4、水平气缸装置5、垂向气缸装置6、支座7、下部机架8、上部机架9、位置传感器10、控制系统11共11个部件。带行星轮减速器驱动装置1装在下部机架8上，提供动力，带行星轮减速器驱动装置1驱动带齿轮的滚子轴承装置2，带齿轮的滚子轴承装置2安装在下部机架8上，可调扭矩旋转螺杆装置3均匀安装于下部机架8四周，且可调扭矩旋转螺杆装置3与带齿轮的滚子轴承装置2齿轮传动；带螺母的啮合齿联轴装置4安装在上部机架9中，带螺母的啮合齿联轴装置4与对应的可调扭矩旋转螺杆装置3螺纹连接，支座7安装在上部机架9上且位于带螺母的啮合齿联轴装置4上方，支座7的一侧安装水平气缸装置5，支座7的上方安装垂向气缸装置6，水平气缸装置5和垂向气缸装置6用于调节带螺母的啮合齿联轴装置4的离合状态，位置传感器10安装于下部机架8和上部机架9中，用于监测下部机架8和上部机架9的夹紧状态。控制系统11连接带行星轮减速器驱动装置1、水平气缸装置5、垂向气缸装置6、位置传感器10。可调扭矩旋转螺杆装置3通过带螺母的啮合齿联轴装置4的螺母，使螺杆与螺母旋转运动转化成下部机架8与上部机架9的上下运动，通过控制系统11控制水平气缸装置5和垂向气缸装置6的不同的运动位置和带行星轮减速器驱动旋转方向，实现各气缸的正确动作，实现下部机架8与上部机架9夹紧或松开及脱离，这将大大减少破碎机的维修时间和维修成本，大大提高破碎机的生产效率。

带行星轮减速器驱动装置1的结构如图7所示，包括行星轮减速器1-1、减速器支架1-2、减速器齿轮1-3，行星轮减速器1-1通过螺栓与减速器支架1-2固定，加热减速器齿轮1-3，测量孔大于配合的行星轮减速器1-1的输出轴后，减速器齿轮1-3安装在行星轮减速器1-1的输出轴上，减速器支架1-2通过螺栓安装在下部机架8结合面上。带行星轮减速器驱动装置1、行星轮减速器有较大的减速比，通过电机(或液压马达)产生较大的输出扭矩。

带齿轮的滚子轴承装置的结构如图8所示，包括轴承内圈2-1、滚珠2-2、带齿轴承外圈2-3、滚珠固定架2-4，轴承内圈2-1和带齿轴承外圈2-3之间设滚珠2-2，将轴承内圈2-1、滚珠2-2、带齿轴承外圈2-3装配后，采用滚珠固定架2-4固定滚珠2-2，最后将滚珠固定架2-4点焊成形，保证各滚珠2-2卡在滚珠固定架2-4内并均匀分布，轴承内圈2-1与下部机架8结合面配合为过盈配合，加热轴承内圈2-1，孔胀大后安装在下部机架8结合面上。

可调扭矩旋转螺杆装置的结构如图9和10所示，包括齿轮3-1、螺纹轴3-2、第一螺栓3-3、第一垫圈3-4、螺杆支座3-5、第一轴承3-6、隔套3-7、离合器支套3-8、第一止推轴承3-9、第二垫圈3-10、内离合器片3-11、外离合器片3-12、第一弹簧3-13、弹簧支承座3-14、挡块3-15、调节螺钉3-16、第二螺栓3-17、法兰3-18、第二轴承3-19、第二止推轴承3-20、棘轮支座3-21、棘轮销3-22、棘轮弹簧3-23、棘轮盖3-24，螺纹轴3-2的中部通过第一轴承3-6固定在螺杆支座3-5中，螺杆支座3-5是一个下端开口和侧开口的柱形腔体，螺杆支座3-5下端通过安装第二螺栓3-17安装法兰3-18，螺纹轴3-2的下端通过第二轴承3-19安装在法兰3-18中，齿轮3-1安装在螺纹轴3-2上，离合器支套3-8套装在螺纹轴3-2上，离合器支套3-8与齿轮3-1通过内六角圆柱头螺钉连接，并且在离合器支套3-8下方设置第一止推轴承3-9，在齿轮3-1上方设置第二止推轴承3-20，通过第一止推轴承3-9和第二止推轴承3-20将齿轮3-1和离合器支套3-8固定在螺纹轴3-2上，第二止推轴承3-20与第一轴承3-6之间设置隔套3-7，隔套3-7用于定位分隔第二止推轴承3-20与第一轴承3-6；离合器支套3-8内安装第二垫圈3-10和多组相互交错的内离合器片3-11、外离合器片3-12，第二垫圈3-10、内离合器片3-11、外离合器片3-12均套在螺纹轴3-2外，内离合器片3-11通过内花键套螺纹轴花键上，外离合器片3-12通过外花键套在离合器支套内孔花键上，且内离合器片3-11与螺纹轴3-2通过花键传动配合，外离合器片3-11与离合器支套3-8通过花键传动配合，内离合器片3-11和外离合器片3-12组成的离合器上端为第二垫圈3-10，内离合器片3-11和外离合器片3-12组成的离合器下端设置第一弹簧3-13，第一弹簧3-13通过弹簧支承座3-14支撑，弹簧支承座3-14套设在螺纹轴3-2外，弹簧支承座3-14与设置在螺纹轴3-2中的挡块3-15相抵，螺纹轴3-2下端设置调节螺钉3-16，调节螺钉3-16上端与挡块3-15相抵，通过调节调节螺钉3-16调节挡块3-15的高度，从而调节第一弹簧3-13的预紧力，从而调节内离合器片3-11和外离合器片3-12的摩擦力大小，摩擦力传递力矩将随之变化，达到齿轮3-1传递扭矩给螺纹轴3-2可调，达到规定的夹紧力。具体的传递路径为:齿轮3-1和离合器支套3-8通过内六角圆柱头螺钉连接、离合器支套3-8通过花键传递扭矩给外离合器片3-12，外离合器片3-2通过弹簧3-13产生的压紧力，使相互间产生的摩擦力传递扭矩给内离合器片3-11，内离合器片3-11通过花键传递扭矩给螺纹轴3-2，螺杆支座3-5通过第一螺栓3-3和第一垫圈3-4安装在下部机架8上。

齿轮3-1的结构如图11和图12所示，齿轮3-1的非齿部圆周有均布的台价孔3-1-1，台阶孔3-1-1中有螺纹连接孔3-1-2，台价孔中心线3-1-3不通过齿轮孔中心，棘轮支座3-21通过螺纹安装在螺纹连接孔3-1-2中，棘轮销3-22安装在棘轮支座3-21内，棘轮销3-22头部伸向齿轮3-1中心的螺纹轴3-2，棘轮销3-22的尾部套设棘轮弹簧3-23，棘轮弹簧3-23通过棘轮盖3-24封在棘轮支座3-21中。

螺纹轴3-2的结构如图13和14所示，螺纹轴3-2上部设有轴端特征螺纹3-2-1，螺纹轴3-2设有与内离合器片3-11配合的花键特征3-2-2，花键特征3-2-2与内离合器片3-11通过花键传递力矩，螺纹轴3-2设有与挡块3-15滑动配合的方形孔3-2-3，螺纹轴3-2下端设有用来安装调节螺钉3-16的螺纹孔3-2-4，螺纹轴3-2上设有棘轮，棘轮上分布有棘轮槽，棘轮槽包括传动边3-2-5、过渡圆弧3-2-6、非传动滑动边3-2-7，非传动滑动边3-2-7与传动边3-2-5之间设置过渡圆弧3-2-6；传动边3-2-5与棘轮销3-22中心平行，在机架松开状态时，保证传递扭矩。非传动滑动边3-2-7与棘轮销3-22中心垂直，在机架夹紧状态时，棘轮销3-22在非传动滑动边3-2-7沿中心线滑动，不传递扭矩，实现单方向传动力矩。

可调扭矩旋转螺杆装置3，这是一个执行机构，均布在破碎机圆周，锁紧或松开上部机架9和下部机架8，为保护带行星轮减速器驱动装置的电机(或液压马达)不过载，有可调的扭矩装置，摩擦力＝夹紧力(弹簧给内离合器片3-11和外离合器片3-12的夹紧力)*摩擦系数，调整弹簧力就可以调整摩擦力，通过调节弹簧的距离控制摩擦片(内摩擦片和外磨擦片)产生摩擦力的大小，调节内离合器片3-11和外离合器片3-12的摩擦力大小，摩擦力传递力矩将随之变化，达到齿轮3-1传递扭矩给螺纹轴3-2可调，达到规定的夹紧力。此传递扭矩的原理和电磁离合器原理类似(通电时，内摩擦片和外磨擦片挤紧，传递扭矩，失电，内摩擦片和外磨擦片公开，空负荷)，我们此装置靠弹簧控制，始终能传递一定的扭矩。此外有一个棘轮机构，在松开时能刚性传递扭矩，强制松开上部机架9和下部机架8，如果没有棘轮机构，在松开过程中可能打滑，拆不下来。

带螺母的啮合齿联轴装置的结构如图15、16所示，包括上齿离合器4-1、下齿离合器4-2、键4-3、第二弹簧4-4，将键4-3装在下齿离合器4-2，下齿离合器4-2通过键4-3固定在上部机架9上，上齿离合器4-1放在下齿离合器4-2上，上齿离合器4-1的下部接有台阶管，台阶管穿过下齿离合器4-2并且套设第二弹簧4-4，第二弹簧4-4通过上部机架9中的台阶孔支撑，上齿离合器4-1开设与螺纹轴3-2的轴端特征螺纹3-2-1配合的内螺纹孔。上齿离合器4-1的上表面四周为导向锥面。带螺母的啮合齿联轴装置采用齿形啮合器，第二弹簧4-4保证在无外力作用下，上齿离合器4-1和下齿离合器4-2处于脱开状态。

水平气缸装置的结构如图17、18所示，包括水平气缸轴5-1、水平气缸缸筒5-2、水平气缸前盖支座5-3、第三螺栓5-6、第一管接头5-7、第一传感器支架5-9、第一传感器5-12、第一感应测头5-13、第一传感器杆5-14，水平气缸轴5-1安装在水平气缸缸筒5-2内并通过第一O形圈5-8密封，水平气缸缸筒5-2的侧壁安装两个第一管接头5-7，两个第一管接头5-7作为进气/出气接口，水平气缸缸筒5-2的前端安装水平气缸前盖支座5-3，水平气缸前盖支座5-3通过第三垫圈5-4、第三螺栓5-6和第一螺母5-5与水平气缸缸筒5-2锁紧在一起，水平气缸缸筒5-2的后端安装第一传感器支架5-9和第一传感器杆5-14，第一传感器杆5-14与水平气缸轴5-1相连，第一传感器杆5-14上安装第一感应测头5-13，第一传感器支架5-9通过第二螺母5-11安装第一传感器5-12，第一传感器5-12共两个，分别安装在第一传感器支架5-9前后两端，水平气缸轴5-1往复运动过程中带动第一感应测头5-13运动，两个第一传感器5-12与第一感应测头5-13相互感应来判断水平气缸轴5-1的位置，第一感应测头5-13与第一传感器5-12是位置传感器装置，例如行程开关装置。水平气缸轴5-1的前端为锥形的，与上齿离合器4-1导向锥面配合，起导向作用。水平气缸轴5-1伸入，使上齿离合器4-1下压，上齿离合器4-1与下齿离合器4-2啮合。水平气缸装置5在松开上下机架时，顶住带螺母的啮合齿联轴装置，实现上下机架分离。

垂向气缸装置的结构如图19、20所示，包括垂向气缸轴6-1、垂向气缸缸筒6-2、垂向气缸前盖支座6-3、第二传感器支架6-9、第二传感器6-12、第二感应测头6-3，垂向气缸轴6-1安装于垂向气缸缸筒6-2内并通过第二O形圈6-8密封，垂向气缸前盖支座6-3通过第四垫圈6-4、第三螺母6-5、第五螺栓6-5与垂向气缸缸筒6-2固定在一起，垂向气缸缸筒6-2侧壁设有用于进气/出气的第二管接头6-7，垂向气缸轴6-1前端安装浮动压板6-15，垂向气缸轴6-1的后端安装第二传感器杆6-14，第二传感器杆6-14伸出垂向气缸缸筒6-2并在其端部安装第二感应测头6-13，垂向气缸缸筒6-2尾部通过第六螺栓6-10安装第二传感器支架6-9，第二传感器支架6-9上通过第四螺母6-11安装至少两个第二传感器6-12，通过第二感应测头6-13与第二传感器6-12相互反馈作用判断垂向气缸轴6-1位置，进而判断浮动压板6-15位置，第二感应测头6-13与第二传感器6-12采用行程开关装置。垂向气缸轴6-1头部开槽，浮动压板6-15通过销固定在垂向气缸轴6-1槽中。垂向气缸装置6控制带螺母的啮合齿联轴装置与上部机架9的啮合和松开，实现机架间的夹紧和松开。在夹紧状态，垂向气缸装置6控制上齿离合器4-1和下齿离合器4-2啮合，传动到上部机架9，使带螺母的啮合齿联轴装置带动机架夹紧。在松开状态，水平气缸装置5在松开上下机架时，顶住螺母，实现上下机架分离，在机架脱离4-5mm后，过盈配合消失，如继续旋转，带螺母的啮合齿联轴装置在将和可调扭矩旋转螺杆装置3脱开时，由于啮合的螺纹圈数过少，而上部机架有5-10吨重，这样会损坏螺纹，故在机架脱离4-5mm后，机架间过盈配合消失后，需用垂向气缸装置6控制螺母(上齿离合器4-1和下齿离合器4-2)与上部机架9的啮合，因为垂向气缸装置6作用力较小，通过采用浮动压板6-15来顶住上齿离合器4-1，这样在带螺母的啮合齿联轴装置与可调扭矩旋转螺杆装置3(具体是指上齿离合器4-1与螺纹轴3-2松开)松开过程中，带螺母的啮合齿联轴装置在将和可调扭矩旋转螺杆装置3脱开(具体是指上齿离合器4-1与螺纹轴3-2脱开)时，不会因啮合的螺纹圈数过少而损坏螺纹。

下部机架8的结构如图21所示，设有下部机架锥形面8-1，圆周分布多个下部机架法兰结合面8-2，侧壁设有安装滚子轴承装置的法兰面8-3，并设有多个于正防尘气压的通道8-4、支承机架的多个机体支座结合面8-5、与机架中心偏心轴承座孔8-6。

上部机架9的结构如图22所示，设有上部机架锥形面9-1、多个上部机架法兰结合面9-2、侧壁设有安装臂架衬套的锥面9-3、多个圆周加强筋9-4、还设有臂架加强的弧形加强筋9-5。

位置传感器10的结构如图23所示，包括弯板支架10-1、第七螺栓10-2、第五螺母10-3、位置传感器10-4、位置传感器测头10-5，位置传感器测头10-5安装在上部机架9上，弯板支架10-1通过第七螺栓10-2安装在下部机架8上，位置传感器10-4通过第五螺母10-3安装在弯板支架10-1上，位置传感器10-4与位置传感器测头10-5配合，通过监测位置传感器10-4是否接触位置传感器测头10-5来判断上部机架9与下部机架8是否分离。位置传感器10为控制系统11提供正确操作提供依据。

控制系统11如图24所示，设有八个按钮，包括“水平气缸退回”11-1、“水平气缸伸出”11-2、“垂向气缸退回”11-3、“垂向气缸伸出”11-4、“夹紧”11-5、“松开”11-6、“吊离”11-7、“停止”11-8。控制系统11连接位置传感器10、第二传感器6-12、第一传感器5-12、水平气缸装置5、垂向气缸装置6、行星轮减速器1-1，通过第一传感器5-12判断水平气缸轴5-1的位置，通过操作“水平气缸退回”11-1、“水平气缸伸出”11-2来控制水平气缸装置5工作，通过第二传感器6-12来判断垂向气缸轴6-1的位置，通过“垂向气缸退回”11-3、“垂向气缸伸出”11-4来控制垂向气缸装置6工作，根据位置传感器10来判断上部机架9和下部机架8的相对位置，通过“夹紧”11-5、“松开”11-6、“吊离”11-7、“停止”11-8来控制行星轮减速器1-1工作。

本实用新型通过控制系统11控制水平气缸装置5和垂向气缸装置6的不同的运动位置和带行星轮减速器驱动旋转方向，实现各气缸的正确动作，实现下部机架8与上部机架9夹紧或松开及脱离，这将大大减少破碎机的维修时间和维修成本，大大提高破碎机的生产效率。破碎机相连上部机架和下部机架自动拆装过程如下：

夹紧操作：

需实现上部机架9与下部机架8夹紧时，通过控制系统11控制水平气缸装置5的水平气缸轴5-1处于缩回状态，控制垂向气缸装置6的垂向气缸轴6-1伸出，浮动压板6-15下压，使带螺母的啮合齿联轴装置4的上齿离合器4-1和下齿离合器4-2处于啮合状态；行星轮减速器1-1工作，使带行星轮减速器驱动装置1的减速器齿轮1-3顺时针旋转(面对驱动轴)，传动外圈带齿轮的滚子轴承装置2的带齿轮外圈2-3，带齿轮外圈2-3啮合装在可调扭矩旋转螺杆装置3的齿轮3-1，齿轮3-1与螺纹轴3-2通过可调扭矩离合器连接，装在齿轮3-1的棘轮销3-22在螺纹轴3-2的圆弧面上滑动，棘轮销3-22不传动扭力，靠可调扭矩离合器的外离合器片3-12与内离合器片3-11传递扭力；螺纹轴3-2与上齿离合器4-1的内螺纹相互运动成拧紧时，通过可调扭矩离合器的外离合器片3-12与内离合器片3-11可使齿轮3-1直接带动螺纹轴3-2旋转，由于带螺母的啮合齿联轴装置4的上齿离合器4-1的内螺纹啮合，带螺母的啮合齿联轴装置4的键4-3与上部机架9相连，这样螺纹轴3-2和上齿离合器4-1的内螺纹啮合相互的旋转运动转化成上部机架9和下部机架8的垂向运动，实现下部机架8与上部机架9夹紧。

上部机架9和下部机架8夹紧时，通过位置传感器10的位置传感器测头10-5感应处于夹紧状态，扭下按钮“水平气缸退回”11-1，控制水平气缸装置5的水平气缸轴5-1退回，扭下按钮“垂向气缸伸出”11-4，控制垂向气缸装置6的垂向气缸轴6-1伸出，使带螺母的啮合齿联轴装置4的上齿离合器4-1和下齿离合器4-2处于啮合状态，“夹紧”指示灯亮，扭下按钮“夹紧”11-5，通过电机带行星轮减速器驱动装置1的齿轮1-3，旋转方向为顺时针旋转(面对驱动轴)实现上部机架9和下部机架8的夹紧。

松开操作：

需实现上部机架9与下部机架8松开时，通过控制系统(11)控制垂向气缸装置6通过换向阀使垂向气缸轴6-1缩回，水平气缸装置5的水平气缸轴5-1处于伸出状态，伸在支座7的孔中固定，在拆之前，带螺母的啮合齿联轴装置4的上齿离合器4-1和下齿离合器4-2处于啮合状态。通过带行星轮减速器驱动装置1的减速器齿轮1-3传动外圈带齿轮的滚子轴承装置2的带齿轮外圈2-3，旋转方向为逆时针旋转(面对驱动轴)，带齿轮外圈2-3啮合装在可调扭矩旋转螺杆装置3的齿轮3-1，齿轮3-1与螺纹轴3-2通过可调扭矩离合器连接，装在齿轮3-1的棘轮销3-22卡在螺纹轴3-2上的棘轮槽内，可传动扭力，这样防止螺纹轴3-2与上齿离合器4-1的螺纹相互滑动，确保传动旋转螺纹轴3-2旋转，由于带螺母的啮合齿联轴装置4的上齿离合器4-1的内螺纹啮合，带螺母的啮合齿联轴装置4的键4-3与上部机架8相连，这样螺纹轴3-2和上齿离合器4-1的内螺纹啮合相互的旋转运动转化成上部机架9和下部机架8的垂向运动，通过位置传感器10的传感器测头10-5感应，在下部机架8与上部机架9完全松开，此时装在下部机架8内的螺纹轴3-2与装在上部机架9的上齿离合器4-1的螺母末完全脱开，为保护螺纹，停止旋转。

上部机架9和下部机架8松开时，通过位置传感器10的传感器测头10-5感应处于夹紧状态，扭下按钮“水平气缸伸出”11-2，控制水平气缸装置5的水平气缸轴5-1伸出，扭下按钮垂向气缸退回11-3，控制垂向气缸装置6的垂向气缸轴6-1退回，使带螺母的啮合齿联轴装置4的上齿离合器4-1和下齿离合器4-2处于啮合状态，“松开”指示灯亮，扭下按钮“松开”11-6，通过旋转带行星轮减速器驱动装置1的减速器齿轮1-3，旋转方向为逆时针旋转(面对驱动轴)实现上部机架9和下部机架(8)的松开。

吊离操作：

在上部机架9与下部机架8松开最后4-5mm时，，使水平气缸装置5的水平气缸轴5-1通过换向阀使轴(1-1)处于缩回状态，垂向气缸装置6的垂向气缸轴6-1在伸出状态，使带螺母的啮合齿联轴装置4的上齿离合器4-1和下齿离合器4-2处于啮合状态。由于垂向气缸装置6的垂向气缸轴6-1的压紧力远小于上部机架的重量，通过旋转使装在下部机架8内的螺纹轴3-2与装在上部机架9的上齿离合器4-1的螺母完全脱过，垂向气缸装置6的第二传感器6-12发讯指示完全脱离，停止旋转。这时可直接吊离上部机架9。

控制系统11控制上部机架9和下部机架8的吊离功能。上部机架9和下部机架8吊离时，通过位置传感器10的传感器测头10-5感应处于松开状态，扭下按钮“水平气缸退回”11-1，控制水平气缸装置5的水平气缸轴5-1退回，扭下按钮“垂向气缸退回”11-3，控制垂向气缸装置6的垂向轴6-1退回，使带螺母的啮合齿联轴装置4的上齿离合器4-1和下齿离合器4-2处于脱开状态，脱离指示灯亮，扭下按钮“停止”11-8，实现上部机架9和下部机架8的吊装脱离。

在松开状态，如只用浮动压板6-15压紧上齿离合器4-1和下齿离合器4-2啮合，在拆过程中，产生很大的垂向力，垂向气缸是不能承受的。而采用水平气缸轴5-1压紧上齿离合器4-1和下齿离合器4-2，靠销轴承受垂向力是可行的。如只用水平气缸轴5-1压紧上齿离合器4-1和下齿离合器4-2，在松开过程中，螺母与螺杆将脱离时，上机架有5-10吨的重量，这样拆会损坏螺纹部分。故在上部机架与下部机架松开至最后4-5mm时，水平气缸轴5-1收回，采用垂向气缸压紧上齿离合器4-1和垂向气缸装置6下齿离合器4-2，压紧力小，在螺母与螺杆将脱离时不会损伤螺纹，这里把它成为脱离操作，所以需水平气缸装置5和两种压紧方式。

本实用新型中，通过棘轮销传递扭力到螺纹轴3-2，可调扭矩离合器的外离合器片3-12与内离合器片3-11始终起作用，在锁紧状态，只有可调扭矩离合器的外离合器片3-12与内离合器片3-11起作用，防止旋转过紧而难以拆卸或损坏螺纹而滑丝。在松开状态，在松开状态没有棘轮销3-22附加传递扭矩，摩擦片可能打滑导致拆不动螺母，导致机架拆不了，齿轮3-1旋转方向与在机架锁紧状态时的旋转方向相反，装在齿轮3-1的棘轮销3-22卡在螺纹轴3-2上的棘轮槽内，棘轮销3-22带动螺纹轴3-2上的棘轮槽的直边传递扭矩，棘轮销传递扭力到螺纹轴3-2和可调扭矩离合器的外离合器片3-12与内离合器片3-11同时起作用，确保拆下。可调扭矩离合器在两种状态均起传递扭矩作用。

Claims (10)

1.破碎相连机架自动拆装装置，包括驱动装置、带齿轮的滚子轴承装置、可调扭矩旋转螺杆装置、带螺母的啮合齿联轴装置、水平气缸装置、垂向气缸装置和位置传感器，其特征是：驱动装置装在下部机架上，驱动带齿轮的滚子轴承装置，带齿轮的滚子轴承装置安装在下部机架上，可调扭矩旋转螺杆装置均匀安装于下部机架四周，且可调扭矩旋转螺杆装置与带齿轮的滚子轴承装置齿轮传动；带螺母的啮合齿联轴装置安装在上部机架中，带螺母的啮合齿联轴装置与对应的可调扭矩旋转螺杆装置螺纹连接，并在上部机架上安装用于操纵带螺母的啮合齿联轴装置离合的水平气缸装置和垂向气缸装置，位置传感器安装于下部机架和上部机架中。

2.根据权利要求1所述的破碎相连机架自动拆装装置，其特征是：所述可调扭矩旋转螺杆装置包括齿轮、螺纹轴、螺杆支座、法兰、棘轮机构和可调扭矩离合器，螺纹轴通过螺杆支座和法兰固定，齿轮套装在螺纹轴上，齿轮通过可调扭矩离合器与螺纹轴传动连接，齿轮还通过棘轮机构与螺纹轴传动。

3.根据权利要求2所述的破碎相连机架自动拆装装置，其特征是：所述可调扭矩离合器由离合器支套、第一止推轴承、内离合器片、外离合器片、第一弹簧、弹簧支承座、挡块、调节螺钉构成，离合器支套套装在螺纹轴上，离合器支套与齿轮连接，并且在离合器支套下方设置第一止推轴承，在齿轮上方设置第二止推轴承，通过第一止推轴承和第二止推轴承将齿轮和离合器支套固定在螺纹轴上，离合器支套内安装多组相互交错的内离合器片、外离合器片，内离合器片通过内花键套螺纹轴花键上，外离合器片通过外花键套在离合器支套内孔花键上，且内离合器片与螺纹轴通过花键传动配合，外离合器片与离合器支套通过花键传动配合，内离合器片和外离合器片组成的离合器下端设置第一弹簧，第一弹簧通过弹簧支承座支撑，弹簧支承座套设在螺纹轴外，弹簧支承座与设置在螺纹轴中的挡块相抵，螺纹轴下端设置调节螺钉，调节螺钉上端与挡块相抵。

4.根据权利要求2所述的破碎相连机架自动拆装装置，其特征是：所述棘轮机构包括棘轮支座、棘轮销、棘轮弹簧、棘轮盖，齿轮的非齿部圆周有均布的台价孔，台阶孔中有螺纹连接孔，台价孔中心线不通过齿轮孔中心，棘轮支座通过螺纹安装在螺纹连接孔中，棘轮销安装在棘轮支座内，棘轮销头部伸向齿轮中心的螺纹轴，棘轮销的尾部套设棘轮弹簧，棘轮弹簧通过棘轮盖封在棘轮支座中，螺纹轴上设有棘轮，棘轮上分布有棘轮槽，棘轮槽包括传动边、过渡圆弧、非传动滑动边，非传动滑动边与传动边之间设置过渡圆弧；传动边与棘轮销中心平行，非传动滑动边与棘轮销中心垂直。

5.根据权利要求3所述的破碎相连机架自动拆装装置，其特征是：螺纹轴上部设有轴端特征螺纹，螺纹轴设有与内离合器片配合的花键特征，花键特征与内离合器片通过摩擦力传递力矩，螺纹轴设有与挡块滑动配合的方形孔，螺纹轴下端设有用来安装调节螺钉的螺纹孔。

6.根据权利要求1所述的破碎相连机架自动拆装装置，其特征是：所述带螺母的啮合齿联轴装置包括上齿离合器、下齿离合器、键、第二弹簧，将键装在下齿离合器，下齿离合器通过键固定在上部机架上，上齿离合器放在下齿离合器上，上齿离合器的下部接有台阶管，台阶管穿过下齿离合器并且套设第二弹簧，第二弹簧通过上部机架中的台阶孔支撑，上齿离合器开设与螺纹轴的轴端特征螺纹配合的内螺纹孔。

7.根据权利要求1所述的破碎相连机架自动拆装装置，其特征是：所述带齿轮的滚子轴承装置包括轴承内圈、滚珠、带齿轴承外圈、滚珠固定架，轴承内圈和带齿轴承外圈之间设滚珠，将轴承内圈、滚珠、带齿轴承外圈装配后，采用滚珠固定架固定滚珠。

8.根据权利要求1所述的破碎相连机架自动拆装装置，其特征是：所述水平气缸装置包括水平气缸轴、水平气缸缸筒、水平气缸前盖支座、第三螺栓、第一管接头、第一传感器支架、第一传感器、第一感应测头、第一传感器杆，水平气缸轴安装在水平气缸缸筒内并通过第一O形圈密封，水平气缸缸筒的侧壁安装两个第一管接头，两个第一管接头作为进气/出气接口，水平气缸缸筒的前端安装水平气缸前盖支座，水平气缸前盖支座通过第三垫圈、第三螺栓和第一螺母与水平气缸缸筒锁紧在一起，水平气缸缸筒的后端安装第一传感器支架和第一传感器杆，第一传感器杆与水平气缸轴相连，第一传感器杆上安装第一感应测头，第一传感器支架通过第二螺母安装第一传感器，第一传感器共两个，分别安装在第一传感器支架前后两端，水平气缸轴的前端为锥形的，与上齿离合器导向锥面配合。

9.根据权利要求1所述的破碎相连机架自动拆装装置，其特征是：所述垂向气缸装置包括垂向气缸轴、垂向气缸缸筒、垂向气缸前盖支座、第二传感器支架、第二传感器、第二感应测头，垂向气缸轴安装于垂向气缸缸筒内并通过第二O形圈密封，垂向气缸前盖支座通过第四垫圈、第三螺母、第五螺栓与垂向气缸缸筒固定在一起，垂向气缸缸筒侧壁设有用于进气/出气的第二管接头，垂向气缸轴前端安装浮动压板，垂向气缸轴的后端安装第二传感器杆，第二传感器杆伸出垂向气缸缸筒并在其端部安装第二感应测头，垂向气缸缸筒尾部通过第六螺栓安装第二传感器支架，第二传感器支架上通过第四螺母安装至少两个第二传感器。

10.根据权利要求1所述的破碎相连机架自动拆装装置，其特征是：还包括控制系统，控制系统连接驱动装置、水平气缸装置、垂向气缸装置、位置传感器。

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