CN87106043A - 移动式自行推进碾碎机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动式自行推进碾碎机，包括一装置，该装置主要由两根梁组成，梁上焊有中心架，中心架内安装有工作轮，工作轮支撑在支撑架上，支撑架带着工作轮由固定在中心架液压缸来驱使它下降并使工作轮压入土壤。支撑架也可由四个机械式千斤顶来驱动，千斤顶相互用链条连接并由单个液压马达驱动。工作轮由可自行调节的液压马达驱动，碾碎作业中阻力增大时，机器可自动减速。

Description

本发明涉及一种移动式自行推进碾碎机，其用于岩质土壤的处理和开垦荒地，也可用于露天矿的开采和路基的准备。

就一些已知技术中的碾碎机来说，大多数是拖车型的，在这类碾碎机中，支承一组碾碎锤的工作轮是由如与农用拖拉机相连的动力输出轴驱动的。

一些类型的碾碎机具有自己的发动机，通过带轮/皮带系统把动力传递给工作轮。

工作轮压入要处理的土壤，不仅取决于锤子的功能，而且还取决于工作轮自身相对于碾碎机平面的降落，以及由工作轮施加到要处理土壤上的力。

在一种已知形式的碾碎机中，工作轮相对于碾碎机平面的降落是通过布置在碾碎机的导轮轮轴和机架之间的一些液压千斤顶实现的。这些液压千斤顶使两个铰接的臂转动，这些臂与轮轴和机架相连，由于支撑工作轮的机架的上升或下降，则工作轮自身也上升或下降。

就工作轮作用在土壤上的压力来说，它仅仅靠工作轮的重量。在刚刚提到的碾碎机中，缺点之一是工作轮压入土壤颇受限制，这是由于所说的对地压力仅仅靠工作轮的重量。此外，工作轮相对于碾碎机平面的下降也由于联接方式即铰接臂的转动方式而颇受限制。

已知碾碎机的另一缺陷在于，动力传递给工作轮是通过传动带实现的，传送带位于工作轮支撑架的侧面，这种动力传递对支撑轴承会产生一些不利影响，这是因为作用在轴承上的载荷不一致。

本发明的主要任务是，提供一种消除了以上提及的缺陷的碾碎机，其适合于处理有较大的、甚至是高高凸出的漂砾的土壤，也适合于处理倾斜的，如30-35%斜度的坡地。

本发明的任务特别是，根据需要能容易地调整压入土壤的深度。另一个任务是，工作轮压在土壤上的力不仅取决于工作轮本身的重量，而且也取决于操作员施加的调节力。再有一个任务是，为了尽可能免除维修工作，工作轮转动的传动保证支撑轴承保持完全平衡。

我们也想对碾碎机的压碾作用力的大小，进行自动调节，这就是说：提高了压碾作用力便意味着机器前进速度自动减低。

最后，但并非不重要的任务是，我们想以很简单的方式将锤子固定在工作轮的支撑凸缘上，以便于锤子的更换。

此外，我们还想实现的是，碾碎机几乎在任何工况下，甚至是很不平坦的和坡度很大的土地上都是稳定的。

以上提到的所有任务和其他细节下文将详细描述，这些任务要通过自行推进式碾碎机来完成。

自行推进碾碎机包括一个支撑架，该支撑架最好安装在履带上，支撑架主要由两根相互连接的纵向平行梁组成，这两根梁支撑着一个中心架，中心架中装着带有锤子的工作轮，所说的碾碎机的特征是，工作轮通过相对于中心架在垂直方向上降落自己而压入土壤里，这种降落运动是由设置在碾碎机中心架上的装置所施加的同步推力引起的，这些装置至少设置在工作轮支撑架的每一角。另一个特征是，工作轮是由两个相对的液压马达驱动的，液压马达作用在轴线方向上并与工作轮的轴线相重合。

依据于本发明的碾碎机的最佳实施例是，作用在工作轮上的同步推力至少由四个液压缸来施加，这四个液压缸垂直安装在碾碎机的中心架上并与支撑工作轮的侧金属板相连接。

依据于本发明的另一个实施例是，作用在工作轮上的同步推力是由四个机械式千斤顶施加的，一个力作用于一个丝杆，当丝杆转动时，这种作用力就使得与工作轮支撑架刚性连接的相应套管垂直滑动。

本发明的优点之一在于，工作轮的下落是在一个恒定的与机架垂直的方向上，因此，能保持对土壤的均匀处理，而且能保证锤子的均匀一致磨损。

本发明的另一个优点是，工作轮压入土壤的力不再取决于工作轮自身的重量，而主要取决于装在机架上的压力装置对地面所施加的压力。

本发明还有一个优点是，用两个液压马达来驱使工作轮转动，两马达相对地布置在装有工作轮的壳体内。这样，在处理土壤时液压马达得到保护，并且，工作轮压入土壤时对马达没有任何妨碍。另外，由于马达的这种布置方式，与工作轮相应的工作宽度实际上也与碾碎机的总宽度相一致。

从下面对碾碎机的最佳实施例的描述中，将更易理解本发明的其他特征和细节。仅通过这个例子给出一个实施例，并不意味着限制了本发明的范围。该实施例用附图来说明，其中：

图1表示了碾碎机整机的侧视图;

图2是部分支撑架和中心架的立体图;

图3是支撑着工作轮且通过液压缸连接在中心框架上的支撑架的视图;

图4是工作轮和它的支撑架相对于支撑碾碎机的装置布置的纵向部分视图;

图5是示出了工作轮锤子布置情况的碾碎机的水平剖视图;

图6是碾碎机的工作轮剖视图;

图7是支撑锤子的凸缘的轮廓图;

图8是不同结构的碾碎机的侧视图;

图9是图8的俯视图;

图10详细地示出了工作轮支撑架的导向部分。

参照以上所提到的附图可以看出，碾碎机包括一个支撑装置，该装置主要由两根纵向平行的“I”型梁1和2组成，在梁的中间位置有一增大的截面，具有平行六面体结构的中心架3就安装在这个位置上。所说的中心架由四根横截面为“U”型的垂直支柱4、5、6、7和另外四根横截面也为“U”型的横梁8、9、10、11组成，支柱被焊在主梁1和2上，横梁彼此焊在一起并被焊在垂直支柱上。如图3所示，四个液压缸直接与四根横梁中的两根相连，比如，液压缸12和13与横梁10相连接;液压缸14和15与横梁8相连接。由于所说的液压缸的活塞杆与工作轮的支撑架的侧板相连接（支撑架作为一个整体用16表示），从而，支撑架和工作轮都由这四个液压缸支撑。事实上，如图3和图4所能看到的那样，液压缸12和13的活塞杆在托架17和18上，而托架17和18焊在支撑架16的侧板19上，这样就不难理解整个支撑架16以及由它支撑的工作轮是怎样以一个预先确定的深度压入土壤的，这是由于液压缸活塞的行程的结果;也不难理解，工作轮压在土壤上的力是怎样不仅仅取决于工作轮和支撑装置的重量，而起决定因素的是由液压缸所施加在工作轮支撑架上的液压推力。

如图5所示，工作轮支撑架16由两块侧金属板19和20以及一块后金属板21组成。侧金属板19和20不仅由液压缸12和13、14和15所支撑，而且在垂直支柱的槽里用“U”型滑块进行导向。这些滑块焊在侧金属板19和20上并插入支柱内，例如，滑块22和23分别插在支柱4和6中;滑块24和25则分别插在支柱5和7中。

图6示出了碾碎机的工作轮，其作为一整体用30表示。工作轮由圆筒31组成，圆筒的表面上布置了一组环形凸缘32，凸缘32相互之间用隔套33等距离隔开。碾碎岩石的锤子26被安装在凸缘32上。圆筒用两个滚柱轴承34和35支撑，这两个轴承装在两个法兰盘36和37上。每个法兰盘用螺栓固定在支撑架16的一个侧板上，法兰盘的形状结构应既能安放液压马达又能支撑该液压马达。在本实施例中，法兰盘36支撑液压马达38，法兰盘37支撑液压马达39。液压马达38和39的大部分分别容纳在由法兰盘36和37形成的空腔里，这样，工作轮30能压入要处理的土壤，不会有任何来自液压马达方面的问题。

事实上，可以说，用工作轮锤在土壤上开出的痕迹，它的宽度与两个相对马达38和39之间的最大距离是一样的，因此，工作轮能深深的压入土壤里而没有任何障碍。

液压马达38的轴41与法兰式半接头42相连接，半接头42用螺栓43固定在圆环44上，而圆环44被焊在工作轮30的圆筒31上。同样，液压马达39的轴45与法兰式半接头46相连接，该半接头也用螺栓固定在圆环44上。在法兰盘和半接头之间有两个轴承，这些轴承对半接头起定心和支撑作用。因此，轴承47被安装在法兰盘37和半接头46之间。

液压马达38和39的相对布置保证了工作轮的作用力的均匀分配，因此，使得轴承上的载荷几乎相等。结果，工作轮的所有轴承和所有与它们相连的零部件均具有较长的寿命。

工作轮的速度与流进液压马达里的液体所施加的压力成正比，而输出功率则与液体流量本身成正比。借助于作用在液压组件40中的泵上的公知控制装置，可以改变这些参数，控制装置位于碾碎机的操作台上。在所描述的例子中，自行推进碾碎机的推进马达也是液力型的，这样，在碾压作业过程中，就能根据工作轮所需的功率直接自行调节碾碎机的前进速度。为此，已经设计，与工作轮的马达38和39相连接的液压系统上设有一个压力磁放大器（未在附图中画出），其能检测出回路中的压力并将相应的电信号传送到平衡电路中，该平衡电路控制一个作用在流量调节器上的阀，当磁放大器发出压力增加的信号时，则减少传给推进马达的液流量，从而降低其前进速度。

另一方面，遇到土壤里出现的障碍的情况下，如果磁放大器发出压力减小的信号，那么，传给碾碎机推进马达的液流量将增加，从而使碾碎机的速度增加。

参照图4可以看出，在本实施例中，工作轮的凸缘32上有六个用来固定锤子的安装座，其用27来表示。

由于凸缘上具有六个固定锤子的安装座，所以，安装一个锤子而在该锤子的相对边安装配重或者安装两个相对的锤子是有可能的。所有这些是根据所处理的土壤性质和人们要完成某项工作的速度来决定的。

锤子26是一块棱柱形金属板，从图6中可以看出，金属板上有一通槽28。

凸缘32的形状是这样的，它的轮缘在锤子一侧的直径要比锤子另一侧的直径小，这样，能使锤子与工作轮旋转方向相反的方向成一角度（如图7所示），从而，当锤子碰到非常坚硬的岩石时，可避免将锤子打折。

用螺栓49将锤子固定在凸缘上，螺栓49拧入与其具有相同长度的螺纹衬套50中。螺栓和螺纹衬套的长度是这样确定的：只要这两个零件能从孔27中取出而不妨碍邻近的锤子就可以了。如果人们认为必须更换磨坏了的锤子，那么，这种情况就显得特别重要，因此，这种工作必须做起来容易而且费工较少。事实上，刚才所描述的固定方式已达到了这个目的。

最后，在碾碎机工作过程中，为了提高机子的稳定性以及增加向工作轮施加的重量载荷，在图1所示的例子中，就是把燃料箱51直接装在工作轮支撑架16上，并且正好在工作轮的正上方，如图4所示。

此外，在支撑架16的金属板21的底部设有一个平整滚筒29，其作用就是平整碾碎机处理后的土壤。

图8、图9、图10表示了不同实施形式的碾碎机，在这个实施例中，工作轮的上下移动不是靠四个液压缸来实现的，而是用四个机械式千斤顶实现的，这些千斤顶装在工作轮支撑架的角上。一个液压马达60使同轴的两个半接头61和62转动，半接头61和62装在齿轮箱相对着的两边。所说的齿轮凸出端使垂直的丝杆63和64分别转动，每一个丝杆各与一个锁紧螺母啮合，而锁紧螺母又与支撑工作轮30的支撑架65刚性连接。齿轮箱对剩下的另外两个机械式千斤顶的丝杆66和67是通过链条驱动的，其中，链条68驱动丝杆66;链条69驱动丝杆67。因此，链条68与丝杆63和66的齿轮箱相连接，而链条69与丝杆64和67的齿轮箱相连接。结果是，所有四个丝杆转动角度是一样的，因此，与所说的丝杆相啮合的四个锁紧螺母可获得相同大小的直线位移，从而保证对基础土壤的均匀处理。

支撑工作轮30的支撑架65在其四个角上各用两个同轴的管子进行导向，这两个管子配合在一起。从图10中可以更清楚地看到，即从导向装置70的放大的细节中可以看出，金属板71被焊在支撑工作轮的支撑架65上，管子72被焊在金属板71的端部。另一管子73上开有一纵向槽，以便于金属板71能够滑动，管子73通过板80固定在机架上。显然，当工作轮相对于机架上下移动时，支撑架65（当然工作轮也）在四个管形支柱72里被导向，支柱72在相应的支柱73里滑动。

工作轮和自行推进碾碎机机架之间的相对位置是由精密传感器81检测的，传感器能检出工作轮相对于标尺82的位置，标尺82上刻有坐标圆点83。

工作轮30的顶部用一保护板遮蔽，保护板分为固定部分84和移动部分85，移动部分85可由气缸86升起。这样，就能从碾碎机的上部检查工作轮，而且也能容易地更换磨损了的锤子。关于磨损问题，现在要指出的是，在两个实施例中，本发明的碾碎机均设有精密传感器，其能将锤子的磨损量用信号发出来，并且，当锤子的磨损超过一定程度时，能将信号发射到操纵室里。

在图8和图9中，可以清楚地看出，传感器87装在板84上，工作轮30的每个凸缘32均对应着一个传感器，这样，如果装在凸缘32上的某一个锤子磨坏了或者折断了，传感器就能检测到并将信号发送到操纵室89里的控制盘88上。

最后将要指出的是，从图8、图9所示的实施例中可以看到两个分开布置的吸热马达（endothermic    motor），它们分别驱动碾碎机的前进和工作轮的转动。更确切地说，吸热马达90驱动工作轮30的液压马达和驱动千斤顶的马达60;而功率比马达90要小的吸热马达91则驱使碾碎机的履带92移动。

在制造碾碎机的过程中，可以提出几种结构变化，这些变化均被认为在本发明的构思范围内，如同下面的权利要求所限定的那样。

Claims (11)

1、一种移动式自行推进碾碎机，它包括一个支撑装置，该支撑装置主要由两根纵向平行的梁(1和2)组成，梁上支撑着一个中心架(3)，中心架里安放了一个带有锤子的工作轮(30)，其特征在于，工作轮压入土里是在与碾碎机的中心架垂直的方向上，这是由于装在碾碎机中心架上的装置的同步压力的作用，这种装置至少装在支撑工作轮的中心架的四个角的每一个上。

2、根据权利要求1所述的碾碎机，其特征在于，作用在工作轮（30）上的压力是由至少四个液压缸（12、13、14、15）所施加的，这种压力是同时发生的并与碾碎机的中心架垂直，液压缸垂直安装在碾碎机的中心架上，并且，把它们的作用力施加在工作轮的支撑架（16）上。

3、根据权利要求1所述的碾碎机，其特征在于，作用在工作轮（30）上的压力是由四个机械式千斤顶所施加的，这种压力是同时发生的并与碾碎机的中心架垂直，千斤顶相互之间用链条（68、69）连接并用单个液压马达（60）来驱动，所说的千斤顶具有它们各自的丝杆（63、64、66、67），丝杆与相应的锁紧螺母相配合，锁紧螺母与工作轮支撑架（65）刚性连接。

4、根据权利要求3所述的碾碎机，其特征在于，工作轮相对于碾碎机的上升和下降运动是由精密传感器（81）控制的，传感器可检测出工作轮相对于一些固定的坐标圆点（83）的位置。

5、根据上述权利要求中任何一项所述的碾碎机，其特征在于，锤子的磨损和断裂由精密传感器（87）控制，传感器布置在支撑工作轮（30）的金属板上。

6、根据上述权利要求中任何一项所述的碾碎机，其特征在于，工作轮（30）包括一个圆筒（31），在此圆筒上连接了一组凸缘（32），凸缘之间用隔套（33）隔开，凸缘上安有锤子（26），圆筒由两个相对布置的液压马达（38、39）驱动，液压马达具有插在两个半接头（42、46）之中的轴（41、45），半接头与一焊在工作轮中部的圆环相连。

7、根据权利要求6所述的碾碎机，其特征在于，两个法兰盘（36、37）支撑了两个液压马达（38、39），并且安装了两对轴承（34、35;47、48），这两个法兰盘是可互换的并且与支承架的侧板（19、20）相连接，两对轴承中，一对支撑工作轮（30），另一对支撑将运动传递给工作轮的半接头。

8、根据上述权利要求中任何一项所述的碾碎机，其特征在于，每个凸缘上都具有六个用来固定锤子的安装座（27），安装座沿着圆周均匀分布，与所说的安装座相一致的凸缘的形状是这样的，它的轮缘在锤子一侧的直径要比锤子另一侧的直径小，这样，锤子能自行与工作轮旋转方向的相反方向成一角度。

9、根据上述权利要求中任何一项所述的碾碎机，其特征在于，每个锤子（26）用螺栓（49）固定在凸缘（32）上螺栓（49）拧入螺纹衬套（50）中，螺栓和螺纹衬套的长度比两锤子之间的距离要短。

10、根据上述权利要求中任何一项所述的碾碎机，其特征在于，不仅驱动工作轮的马达是液力的，而且，碾碎机的推进马达也是液力的。

11、根据权利要求10所述的碾碎机，其特征在于，工作轮（30）的旋转速度和碾碎机的前进速度是通过调节回路自行调节和自行校正的，调节回路中有一压力磁放大器，该压力磁放大器自动记录工作轮的液压马达的压力，并将相应的电信号传送到控制电路中，根据记录的变化，电路调节补偿输送给推进马达的液体流量。

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