專利名稱：改良式圓錐破碎機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是屬于一種圓錐破碎機(jī)，尤指一種改良式圓錐破碎機(jī)，其特點(diǎn)為改變 對動錐支撐的形態(tài)、除單一靜態(tài)剛性的球面支撐外并配合動錐兩側(cè)底部的彈性球面動態(tài)支 撐，使動錐具有更穩(wěn)定的搖擺運(yùn)動(減少動錐章動(Nutation)的影響)，而完成物料破碎的 要求。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)源自于百年前美國密爾沃基城的Symons兄弟的設(shè)計。歷年來改 良而發(fā)展出旋回圓錐機(jī)、高性能圓錐機(jī)、慣性圓錐機(jī)以及振動圓錐機(jī)等等，然而其結(jié)構(gòu)不外 乎是以固定不動的定錐(外錐體)配合可偏擺的動錐(內(nèi)錐體)，且動錐的支撐無論其位 置在動錐內(nèi)側(cè)、底側(cè)或動錐主軸的底部都是以單一剛性球面支撐作為控制動錐擺動的固定 點(diǎn)。雖然上述支撐球面的大小都經(jīng)過廠家精確計算及市場考驗(yàn)，但仍不諱言各家制造的機(jī) 器依然存有動錐容易發(fā)生自轉(zhuǎn)及穩(wěn)定性較差的問題。綜上所述各類圓錐破碎機(jī)皆均具有下列缺點(diǎn)動錐進(jìn)行偏擺運(yùn)動時，針對偏擺的 動錐的動錐支撐方式無論其球面支撐的位置、球面接觸面積的大小，皆為單一的剛性支撐。 很容易受擾動力矩的影響產(chǎn)生動錐不穩(wěn)、且無足夠的自調(diào)適功能所以其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性都有待 商榷。

實(shí)用新型內(nèi)容本創(chuàng)作人有鑒于傳統(tǒng)圓錐機(jī)皆以單一剛性支撐結(jié)構(gòu)來支撐動錐的球面而導(dǎo)致動 錐偏擺不穩(wěn)等問題，改良其不足與缺失，進(jìn)而提出一種改良式圓錐破碎機(jī)。本實(shí)用新型主要目的是提供一種改良式圓錐破碎機(jī)以解決傳統(tǒng)圓錐機(jī)的缺點(diǎn)，使 動錐具有更穩(wěn)定的搖擺運(yùn)動(減少動錐章動的影響)。為達(dá)上述目的，是令前述改良式圓錐破碎機(jī)包含有一機(jī)體架，其為中空；一定錐，是固定于機(jī)體架上端，在定錐內(nèi)部形成有一破碎腔，破碎腔上窄下擴(kuò)而為 漏斗形，且破碎腔具有一上開口以作為進(jìn)料口 ；一動錐偏擺機(jī)構(gòu)組件，是設(shè)置在機(jī)架體內(nèi)，且具有一固定立柱以及一偏心軸套，該 固定立柱設(shè)置在機(jī)架體內(nèi)，該偏心軸套以可轉(zhuǎn)動方式設(shè)置在固定立柱上；一動錐，是大致呈圓錐狀，固定偏心軸套上，并且位于定錐的破碎腔內(nèi)，定錐破碎 腔內(nèi)表面與動錐外表面之間可容納欲進(jìn)行破碎的物料；一傳動軸，是設(shè)置在機(jī)體架底部且與偏心軸套嚙合，該傳動軸可驅(qū)動偏心軸套以 及動錐相對固定立柱進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；以及一彈性支撐裝置，是環(huán)繞并設(shè)置在固定立柱上，且以彈性方式支撐動錐底部，當(dāng)動 錐轉(zhuǎn)動偏擺時，彈性支撐裝置可對動錐提供適當(dāng)彈性支撐力；其中，當(dāng)傳動軸旋轉(zhuǎn)時，動錐相對定錐的破碎腔內(nèi)壁進(jìn)行偏擺式的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而令進(jìn)入破碎腔的砂石、礦石等堅硬物料被定錐與動錐共同研磨破碎。藉由上述技術(shù)手段，本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于改良式圓錐破碎機(jī)獨(dú)特的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使球面支撐環(huán)塊通過彈性 元件提供彈力而能穩(wěn)定接觸并且支撐動錐進(jìn)行偏擺運(yùn)動，與傳統(tǒng)的破碎設(shè)備相比穩(wěn)定性提 高、效率增加。2.因?yàn)楦牧际綀A錐破碎機(jī)相關(guān)組件的在組裝與結(jié)構(gòu)上的變更，使得改良式圓錐破 碎機(jī)在使用及制造等方面具有許多優(yōu)點(diǎn)(1)生產(chǎn)成本降低約5 8%，縮減機(jī)械重量、銅襯 重量、減少機(jī)械加工成本，因此改良式圓錐破碎機(jī)的利潤亦可增加；⑵機(jī)器產(chǎn)能增加5 12%有效節(jié)省能源(CSHType)，這意味單位耗能降低；C3)維修保養(yǎng)方便，無燒銅、高速自轉(zhuǎn) 的問題，并且組件的更換更為容易。前述動錐底部形成有復(fù)數(shù)球面環(huán)部，各球面環(huán)部底面呈一球面，該彈性支撐裝置 具有一固定支撐座、復(fù)數(shù)彈性元件以及一球面支撐環(huán)塊；該固定支撐座固定在機(jī)體架上并 且環(huán)繞固定立柱；該復(fù)數(shù)彈性元件是設(shè)置在固定支撐座上；該球面支撐環(huán)塊是設(shè)置在該復(fù) 數(shù)彈性元件頂端，且球面支撐環(huán)塊上形成有復(fù)數(shù)球面支撐部而分別以可相對轉(zhuǎn)動方式支撐 動錐的球面環(huán)部，各球面支撐部頂面呈一球面。前述彈性支撐裝置進(jìn)一步包含有一固定在固定立柱頂端的球面承座，該球面承座 頂面呈一球面，該動錐底部設(shè)置有一與球面承座相互接觸且可相對轉(zhuǎn)動的球面塊，該球面 塊底面呈一球面。前述彈性支撐裝置的各彈性元件為一彈簧。前述固定立柱位于定錐破碎腔的正中央，而偏心軸套外表面相對定錐破碎腔呈偏 心狀態(tài)，該動錐固定在偏心軸套外表面而相對定錐破碎腔呈偏斜狀態(tài)。

圖1是本實(shí)用新型側(cè)面剖視圖。圖2是本實(shí)用新型動錐與偏心軸套的組合側(cè)面剖視圖。圖3是本實(shí)用新型動錐的側(cè)面剖視圖。圖4是本實(shí)用新型偏心軸套的側(cè)面剖視圖。圖5是本實(shí)用新型機(jī)體架、固定立柱與傳動軸的組合側(cè)面剖視圖。圖6是本實(shí)用新型彈性支撐裝置的側(cè)面剖視圖。圖7是本實(shí)用新型的力學(xué)模型示意圖。
具體實(shí)施方式
以下配合圖式及本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定實(shí) 用新型目的所采取的技術(shù)手段。請參照圖1到圖6，本實(shí)用新型改良式圓錐破碎機(jī)的主要觀點(diǎn)是通過動錐彈性支 撐結(jié)構(gòu)，增加機(jī)器的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型改良式圓錐破碎機(jī)包含有一機(jī)體架2、一定錐1 (又稱外錐體)、一動 錐偏擺機(jī)構(gòu)組件5、一動錐3 (又稱內(nèi)錐體)、一傳動軸6以及一彈性支撐裝置4。該機(jī)體架2為中空，可呈圓筒狀。[0032]該定錐1是固定于機(jī)體架2上端，在定錐1內(nèi)部形成有一破碎腔100，破碎腔100 上窄下擴(kuò)而為漏斗形，且破碎腔100具有一上開口以作為進(jìn)料口。此外，定錐1內(nèi)表面上可 設(shè)置有一定錐襯板11。該動錐偏擺機(jī)構(gòu)組件5是設(shè)置在機(jī)架體內(nèi)，且具有一固定立柱51以及一偏心軸套 52，該固定立柱51設(shè)置在機(jī)架體內(nèi)，該偏心軸套52以可轉(zhuǎn)動方式設(shè)置在固定立柱51上。偏 心軸套52上貫穿形成有一軸孔525以供固定立柱穿套。此外，偏心軸套52外表面5 徑 向延伸形成有復(fù)數(shù)齒部521。該動錐3大致呈圓錐狀，固定偏心軸套52上，并且位于定錐1的破碎腔100內(nèi)，定 錐1破碎腔100內(nèi)表面與動錐3外表面之間可容納欲進(jìn)行破碎的物料。此外，該動錐3底 部形成有復(fù)數(shù)球面環(huán)部30，各球面環(huán)部30底面呈一球面。此外，動錐3外表面可設(shè)置有一 動錐襯板31。該傳動軸6是設(shè)置在機(jī)體架2底部且與偏心軸套52嚙合，該傳動軸6可驅(qū)動偏心 軸套52以及動錐3相對固定立柱51進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，傳動軸6內(nèi)側(cè)端徑向延伸形成有復(fù) 數(shù)齒部621以與偏心軸套52齒部521相互嚙合，藉此，轉(zhuǎn)動傳動軸6能帶動偏心軸套52旋轉(zhuǎn)。該彈性支撐裝置4是環(huán)繞并設(shè)置在于固定立柱51上，且以彈性方式支撐動錐3底 部，當(dāng)動錐3轉(zhuǎn)動偏擺時，彈性支撐裝置4可對動錐3提供適當(dāng)彈性支撐力。此外，該彈性 支撐裝置4具有一固定支撐座43、復(fù)數(shù)彈性元件42以及一球面支撐環(huán)塊41。該固定支撐座43固定在機(jī)體架2上并且環(huán)繞固定立柱51。該復(fù)數(shù)彈性元件42是設(shè)置在固定支撐座43上。該球面支撐環(huán)塊41是設(shè)置在該復(fù)數(shù)彈性元件42頂端，且球面支撐環(huán)塊41上形 成有復(fù)數(shù)球面支撐部415而分別以可相對轉(zhuǎn)動方式支撐動錐3的球面環(huán)部30，各球面支 撐部415頂面呈一球面。彈性支撐裝置4給予動錐3底面多點(diǎn)彈性支撐，因此可有效避免 或減輕動錐3偏擺時的章動Nutation問題。(關(guān)于章動，請參閱維基百科網(wǎng)站http:// zh. wikipedia. org/zh/% E7% AB% A0% E5% 8B% 95)其中，當(dāng)傳動軸6旋轉(zhuǎn)時，動錐3相對定錐1的破碎腔100內(nèi)壁進(jìn)行偏擺式的轉(zhuǎn)動， 進(jìn)而令進(jìn)入破碎腔100的砂石、礦石等堅硬物料被定錐1與動錐3共同研磨破碎。在本案較佳實(shí)施例之中，該彈性支撐裝置4進(jìn)一步包含有一固定在固定立柱51頂 端的球面承座510，該球面承座510頂面呈一球面515，該動錐3底部設(shè)置有一與球面承座 510相互接觸且可相對轉(zhuǎn)動的球面塊33，該球面塊33底面呈一球面335。在本案較佳實(shí)施例之中，該彈性支撐裝置4的各彈性元件42為一彈簧或是其他可 提供球面支撐環(huán)塊41彈力的材料。在本案較佳實(shí)施例之中，該固定立柱51位于定錐1破碎腔100的正中央，而偏心 軸套52外表面相對定錐1破碎腔100呈偏心狀態(tài)，該動錐3固定在偏心軸套52外表面而 相對定錐1破碎腔100呈偏斜狀態(tài)。本實(shí)用新型改良式圓錐破碎機(jī)彈性支撐裝置4的動作原理說明請參照圖7，本實(shí)用新型改良式圓錐破碎機(jī)的是利用內(nèi)錐體支撐的形態(tài)，主要觀點(diǎn) 是利用彈性元件42回復(fù)原樣的特性，其相關(guān)力學(xué)模型說明如下Mn 擾動力矩(正、負(fù)號僅是方向指標(biāo))[0047]Mt 只考慮無彈性支撐裝置4時能承受的最大擾動力矩(正負(fù)號僅是方向指標(biāo))Me 只考慮彈性支撐裝置4時能承受的最大擾動力矩(正、負(fù)號僅是方向指標(biāo))0:擺動中心y a 球面承座510支持動錐3的正交等效力Na力的作用點(diǎn)到擺動中心0的力臂Yb 偏心軸套52對動錐3支撐的正交等效力Nb力的作用點(diǎn)到擺動中心0的力臂γ。動錐3的自重G力的作用點(diǎn)到擺動中心0的力臂y d 彈性支撐裝置4對動錐3支撐的正交等效力 力的作用點(diǎn)到擺動中心0的力
臂Na 球面承座510支持動錐3的正交等效力μ a 球面承座510支持動錐3的動摩擦系數(shù)Nb 偏心軸套52對動錐3支撐的正交等效力μ b 偏心軸套52對動錐3支撐的動摩擦系數(shù)Nd 彈性支撐裝置4對動錐3支撐的正交等效力μ d 彈性支撐裝置4對動錐3支撐的動摩擦系數(shù)G 動錐3的自重依平面力系力的平衡原則Σ F(χ, y, ζ) = 0，Σ M(χ, y, ζ) =0貝Ij2F(x) = 0 => N α ηθ +NdSind = Nh哪 θ________________q)= 0 Nacos θ + Nd cosO + Nh sin 6* = G.............__ (2)
ΣΜ(χ) = 0 zzi> -/VaSin 0*racos0 + Nd sin 6^rdcos9 - Mn + Nh cos 0*rh cos θ
--(3)ΣΜ(γ) = O^^ocos sin 6 + Nh sin 0*rh sin 6 + Nd cos 0 * ~ sin 汐=Mn + G *rc sin θ —(斗)利用座標(biāo)軸轉(zhuǎn)換且整理簡化則各支持動錐(3)正交等效力、擾動力矩與動錐(3) 的自重的關(guān)如下Na+Nd = Gcos θ---------(5)Nb = Gsin θ---------------(6)Nb*rb+ μ aNa*ra+ μ dNd*rd = MN+Gsin θ *rc (+MN)---------(7)μ aNa*ra+ μ dNd*rd = Mn-Gsin θ *rc (_MN)-------(8)若只考慮無彈性支撐裝置4的條件時從式(5)、(6)、(7)、(8)可知能承受的最大 擾動力矩為Na = Gcos θ---------(9)Nb = Gsin θ---------------(10)Nb*rb+ μ aNa*ra = MT+Gsin θ *rc (+Mn)---------(11)μ aNa*ra = Mt-Gsin θ *rc (-Mn)-------(12)若只考慮彈性支撐裝置4的條件時從式(5)、(6)、(7)、(8)可知能承受的最大擾
動力矩為Nd = Gcos θ---------(13)Nb = Gsin θ-------------(14)[0080]Nb*rb+ μ dNd*rd = ME+Gsin θ *rc (+Mn)---------(15)μ dNd*rd = Me-Gsin θ *rc (-Mn)-------(16)由式(12)、(16)可知Me >> Mt因?yàn)?Na = ^1 = Gcose，yd >> ya若兩者共存則平衡方程式必須滿足=^ Na +Nd =Gcos0 5 μ aNa*ra+ μ dNd*rd = Mn-Gsin θ *rc若假設(shè)Na = A*Nd Ua=Ud =很小而可忽略計算時=> A*Nd+Nd =GcosO ^ A*Nd*ra+Nd*rd = Mn-Gs in θ 打。= -^7 A :范圍在 0 rd/ra 之間 Gcosu A +1簡言之，彈性支撐裝置4能優(yōu)于傳統(tǒng)球面承座所承受的最大擾動力矩，其原因在 于Yd、Ya的比值，因Yd遠(yuǎn)大于Ya—如杠桿原理的加成效用。所使用的支元件皆源于慣 性、摩擦力等物理特性，并未增加控制元件亦能滿足自適應(yīng)的調(diào)適要件。球面支撐環(huán)塊41的上部球面與動錐3底部球面契合，且與球面承座510共同支撐 動錐3使其完成偏擺運(yùn)動，彈性元件42利用彈性力確保球面支撐環(huán)塊41與動錐3底部球 面完全接觸并傳達(dá)一定的支承力，使動錐3于偏擺運(yùn)動時仍保持與球面支撐環(huán)塊41的密合 狀態(tài)，且相互間保有一定的接觸壓力，適時調(diào)整動錐3擾動力矩對動錐3穩(wěn)定性的干擾，完 成動錐3偏擺運(yùn)動。本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于改良式圓錐破碎機(jī)獨(dú)特的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使球面支撐環(huán)塊41通過 彈性元件42提供彈力而能穩(wěn)定接觸并且支撐動錐3進(jìn)行偏擺運(yùn)動，與傳統(tǒng)的破碎設(shè)備相比 穩(wěn)定性提高、效率增加。2.因?yàn)楦牧际綀A錐破碎機(jī)相關(guān)組件的在組裝與結(jié)構(gòu)上的變更，使得改良式圓錐破 碎機(jī)在使用及制造等方面具有許多優(yōu)點(diǎn)(1)生產(chǎn)成本降低約5 8%，縮減機(jī)械重量、銅襯 重量、減少機(jī)械加工成本，因此改良式圓錐破碎機(jī)的利潤亦可增加；⑵機(jī)器產(chǎn)能增加5 12%有效節(jié)省能源(CSHType)，此意味單位耗能降低；C3)維修保養(yǎng)方便，無燒銅、高速自轉(zhuǎn) 的問題，并且組件的更換更為容易。以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型做任何形式上的 限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉 本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi) 容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi) 容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種改良式圓錐破碎機(jī)，其特征在于，所述改良式圓錐破碎機(jī)包含有 一機(jī)體架，其為中空；一定錐，是固定于機(jī)體架上端，在定錐內(nèi)部形成有一破碎腔，破碎腔上窄下擴(kuò)而為漏斗 形，且破碎腔具有一上開口以作為進(jìn)料口 ；一動錐偏擺機(jī)構(gòu)組件，是設(shè)置在機(jī)架體內(nèi)，且具有一固定立柱以及一偏心軸套，該固定 立柱設(shè)置在機(jī)架體內(nèi)，該偏心軸套以可轉(zhuǎn)動方式設(shè)置在固定立柱上；一動錐，是大致呈圓錐狀，固定偏心軸套上，并且位于定錐的破碎腔內(nèi)，定錐破碎腔內(nèi) 表面與動錐外表面之間可容納欲進(jìn)行破碎的物料；一傳動軸，是設(shè)置在機(jī)體架底部且與偏心軸套嚙合，該傳動軸可驅(qū)動偏心軸套以及動 錐相對固定立柱進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；以及一彈性支撐裝置，是環(huán)繞并設(shè)置在于固定立柱上，且以彈性方式支撐動錐底部，當(dāng)動錐 轉(zhuǎn)動偏擺時，彈性支撐裝置可對動錐提供適當(dāng)彈性支撐力；其中，當(dāng)傳動軸旋轉(zhuǎn)時，動錐相對定錐的破碎腔內(nèi)壁進(jìn)行偏擺式的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而令進(jìn)入破 碎腔的砂石、礦石等堅硬物料被定錐與動錐共同研磨破碎。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良式圓錐破碎機(jī)，其特征在于，所述動錐底部形成有復(fù)數(shù) 球面環(huán)部，各球面環(huán)部底面呈一球面，該彈性支撐裝置具有一固定支撐座、復(fù)數(shù)彈性元件以 及一球面支撐環(huán)塊；該固定支撐座固定在機(jī)體架上并且環(huán)繞固定立柱；該復(fù)數(shù)彈性元件是 設(shè)置在固定支撐座上；該球面支撐環(huán)塊是設(shè)置在該復(fù)數(shù)彈性元件頂端，且球面支撐環(huán)塊上 形成有復(fù)數(shù)球面支撐部而分別以可相對轉(zhuǎn)動方式支撐動錐的球面環(huán)部，各球面支撐部頂面 呈一球面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改良式圓錐破碎機(jī)，其特征在于，所述彈性支撐裝置進(jìn)一步 包含有一固定在固定立柱頂端的球面承座，該球面承座頂面呈一球面，該動錐底部設(shè)置有 一與球面承座相互接觸且可相對轉(zhuǎn)動的球面塊，該球面塊底面呈一球面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改良式圓錐破碎機(jī)，其特征在于，所述彈性支撐裝置的各彈 性元件為一彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改良式圓錐破碎機(jī)，其特征在于，所述固定立柱位于定錐破 碎腔的正中央，而偏心軸套外表面相對定錐破碎腔呈偏心狀態(tài)，該動錐固定在偏心軸套外 表面而相對定錐破碎腔呈偏斜狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種改良式圓錐破碎機(jī)，其包含有一機(jī)體架；一定錐，是固定于機(jī)體架上端，在定錐內(nèi)部形成有一破碎腔；一動錐偏擺機(jī)構(gòu)組件，是設(shè)置在機(jī)架體內(nèi)，且具有一固定立柱以及一在固定立柱上的偏心軸套；一動錐，固定偏心軸套上，并且位于定錐的破碎腔內(nèi)；一傳動軸，是設(shè)置在機(jī)體架底部且與偏心軸套嚙合；一彈性支撐裝置，是環(huán)繞并設(shè)置在于固定立柱上，且以彈性方式支撐動錐底部，當(dāng)動錐轉(zhuǎn)動偏擺時，彈性支撐裝置可對動錐提供適當(dāng)彈性支撐力。彈性支撐裝置可對動錐提供支撐力，使動錐能穩(wěn)定進(jìn)行偏擺動作。
文檔編號B02C2/04GK201880557SQ2010206633
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者范公奇 申請人:范公奇