專利名稱:動(dòng)錐球形支撐裝置及倒錐式圓錐破碎機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型為一種動(dòng)錐球形支撐裝置及倒錐式圓錐破碎機(jī),尤指一種具有多形態(tài)的復(fù)雜擺動(dòng)功能的倒錐式圓錐破碎機(jī)。
背景技術(shù):
圓錐破碎機(jī)經(jīng)過(guò)歷年來(lái)改良而發(fā)展出有旋回圓錐破碎機(jī)、高性能圓錐破碎機(jī)、慣性圓錐破碎機(jī)以及振動(dòng)圓錐破碎機(jī)等,然而其結(jié)構(gòu)原理不外乎是于一機(jī)體架中設(shè)有一固定不動(dòng)的定錐(外錐體)及一可相對(duì)于定錐偏擺的動(dòng)錐(內(nèi)錐體),動(dòng)錐依循動(dòng)錐自轉(zhuǎn)中心軸線和動(dòng)錐旋進(jìn)中心軸線進(jìn)行偏角擺動(dòng)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如一正立的圓錐狀,開采得到的石塊、礦石等物料可移動(dòng)位于定錐及動(dòng)錐之間形成的破碎腔中,由動(dòng)錐相對(duì)定錐內(nèi)壁進(jìn)行偏擺式的轉(zhuǎn)動(dòng)(亦可稱為滾壓),令進(jìn)入破碎腔的物料被定錐與動(dòng)錐共同研磨破碎。 雖然上述的動(dòng)錐偏擺角度都經(jīng)過(guò)廠家的精確計(jì)算及市場(chǎng)考驗(yàn),但現(xiàn)有圓錐破碎機(jī)依然存有動(dòng)錐偏擺對(duì)細(xì)碎物料容易發(fā)生扁平率過(guò)高及產(chǎn)品率較差的問(wèn)題。且動(dòng)錐的支撐無(wú)論其位置在動(dòng)錐內(nèi)側(cè)、底側(cè)或動(dòng)錐主軸的底部都是以剛性球面支撐作為控制動(dòng)錐擺動(dòng)的固定點(diǎn),因此存在有下列數(shù)點(diǎn)缺點(diǎn)I.動(dòng)錐的壓縮行程與沿破碎腔高度分布的物料尺寸不相符,影響破碎的效率。2.動(dòng)錐的壓縮行程為一定值(慣性圓錐破碎機(jī)除外)且方向向上,如此將阻礙排料,且使破碎機(jī)的嚙角由小至大變化,上述嚙角即該動(dòng)錐上所設(shè)的動(dòng)錐襯板及定錐上所設(shè)的固定襯板的夾角。3.動(dòng)錐支撐方式無(wú)論其支撐的位置、接觸面積的大小,皆為軸向球面支撐,此現(xiàn)象雖為動(dòng)錐進(jìn)行偏擺運(yùn)動(dòng)的必要條件,但也很容易受擾動(dòng)力矩的影響產(chǎn)生動(dòng)錐不穩(wěn)且無(wú)足夠的自調(diào)適功能,所以其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性仍存有疑慮。4.動(dòng)錐自轉(zhuǎn)中心和動(dòng)錐旋進(jìn)中心形成一夾角的傳統(tǒng)偏角擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式,對(duì)破碎過(guò)程中的物料流動(dòng)方向而言,該物料流動(dòng)方向會(huì)受到偏擺運(yùn)動(dòng)的動(dòng)錐襯板阻礙,使已完成破碎的物料必須等到破碎過(guò)程結(jié)束后,在排料過(guò)程時(shí)方能順利排出,有過(guò)度破碎和產(chǎn)能效率低下的缺點(diǎn),亦不符合節(jié)約能源的原則。5.由于破碎物料時(shí)產(chǎn)生的破碎力取決于物料的變形量,因此破碎力的大小由被破碎物料的硬度和破碎腔的充填率來(lái)決定。在破碎腔的不同深度上,物料的變形量取決于在一個(gè)循環(huán)中料塊的落差,落差大則變形量大,反之亦然。為了防止物料壓實(shí)破碎腔,傳統(tǒng)細(xì)碎圓錐破碎機(jī)中采取了以進(jìn)料口的大小來(lái)限制破碎機(jī)通過(guò)能力的措施。在這種條件下料塊自由地分布在破碎腔中,彼此不直接接觸。因此料塊的變形量以及破碎力的大小同樣具有偶然性,事先很難預(yù)估它們的大小。破碎腔中的料塊只承受來(lái)自工作表面的破碎力,不存在料塊相互間的作用力。由于破碎力的大小是不定的,很難實(shí)現(xiàn)選擇性破碎以防止晶體破壞。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)具有破碎效率差、排料不順、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、產(chǎn)能不足等缺點(diǎn),本實(shí)用新型提供一種動(dòng)錐球形支撐裝置及安裝有動(dòng)錐球形支撐裝置的倒錐式圓錐破碎機(jī),以達(dá)到改善上述缺點(diǎn)及提升產(chǎn)能的目的。為達(dá)到上述的實(shí)用新型目的,本實(shí)用新型提供有一種動(dòng)錐球形支撐裝置,其包括有一定位基座、一外球形調(diào)整座及一內(nèi)球形支持座;該定位基座為一圓盤體,盤體中央處形成有一安裝孔,該安裝孔的孔壁面形成一圓弧形的第一調(diào)整面;該外球形調(diào)整座為一圓環(huán)狀的環(huán)體,該外球形調(diào)整座的外環(huán)壁面形成一圓弧形的第一抵靠面,該外球形調(diào)整座的內(nèi)環(huán)壁面形成為一圓弧形的第二調(diào)整面,該外球形調(diào)整座設(shè)置于該定位基座的安裝孔中,其第一抵靠面與該定位基座的第一調(diào)整面相互抵靠;該內(nèi)球形支持座為一圓環(huán)形的環(huán)體,其外環(huán)壁面形成一圓弧形的第二抵靠面,其 內(nèi)環(huán)壁面形成為一動(dòng)錐結(jié)合孔,該內(nèi)球形支持座設(shè)置于該外球形調(diào)整座中,該內(nèi)球形支持座的第二抵靠面與外球形調(diào)整座的第二調(diào)整面相互抵靠。所述的動(dòng)錐球形支撐裝置,其中該外球形調(diào)整座的內(nèi)環(huán)壁面的中心軸線與該外球形調(diào)整座的外環(huán)壁面的中心軸線相互重合或偏離。所述的動(dòng)錐球形支撐裝置,其中于該定位基座的安裝孔上方設(shè)有一鎖固環(huán),該第一調(diào)整面該安裝孔的孔壁面及該鎖固環(huán)的內(nèi)環(huán)壁面共同形成。所述的動(dòng)錐球形支撐裝置,其中于該定位基座的頂面設(shè)置有一環(huán)狀的防塵片。本實(shí)用新型還提出一種倒錐式圓錐破碎機(jī),其包括有一機(jī)體架、一定錐機(jī)構(gòu)、一驅(qū)動(dòng)裝置、一動(dòng)錐組件、一油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)及上述的動(dòng)錐球形支撐裝置;該機(jī)體架包括有一外架體、一中架體及一內(nèi)架體,該內(nèi)架體位于中架體內(nèi)側(cè),該外架體位于中架體外側(cè);該定錐機(jī)構(gòu)設(shè)置于該外架體頂端,該定錐機(jī)構(gòu)的上半部呈漏斗形且頂部形成有一進(jìn)料口,該定錐機(jī)構(gòu)的下半部的內(nèi)壁面上裝置有一定錐襯板;該驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于該外架體下方,其具有一驅(qū)動(dòng)軸,該驅(qū)動(dòng)軸一端突伸于機(jī)架體中并設(shè)有一傘形齒輪;該動(dòng)錐組件包括有一動(dòng)錐本體及一主軸,該動(dòng)錐本體的外壁面上設(shè)置有一動(dòng)錐襯板,該主軸頂端穿設(shè)于該動(dòng)錐本體的中央處,該主軸上套設(shè)有一偏心軸套,該偏心軸套的外表面徑向環(huán)繞延伸形成有多個(gè)齒部,該動(dòng)錐組件設(shè)置于該機(jī)體架內(nèi)部,該偏心軸套可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于該內(nèi)架體中,該偏心軸套的齒部與該驅(qū)動(dòng)軸的傘形齒輪相互嚙合,該動(dòng)錐本體的動(dòng)錐襯板以一間距相對(duì)于該定錐機(jī)構(gòu)的定錐襯板;該油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置于該內(nèi)架體的下方處,其包括有一頂升部,該頂升部抵靠于該動(dòng)錐組件的主軸底端;該動(dòng)錐球形支撐裝置的定位基座設(shè)置于該中架體上,其內(nèi)球形支持座的動(dòng)錐結(jié)合孔套設(shè)于該動(dòng)錐組件的主軸的中段處。所述的倒錐式圓錐破碎機(jī),其中,該動(dòng)錐組件的中心軸線及動(dòng)錐組件的運(yùn)轉(zhuǎn)中心軸線的交點(diǎn)位于該主軸的底部,該動(dòng)錐組件的自轉(zhuǎn)中心軸線和動(dòng)錐組件的旋進(jìn)中心軸線形
成有一夾角。所述的倒錐式圓錐破碎機(jī),其中,該動(dòng)錐組件的自轉(zhuǎn)中心軸線和該動(dòng)錐組件的旋進(jìn)中心軸線相互平行。所述的倒錐式圓錐破碎機(jī),其中,該動(dòng)錐組件的自轉(zhuǎn)中心軸線和該動(dòng)錐組件的旋進(jìn)中心軸線具有一交點(diǎn),該交點(diǎn)位于主軸的中央處。本實(shí)用新型又提出一種倒錐式圓錐破碎機(jī),其包括有一機(jī)體架、一定錐機(jī)構(gòu)、一驅(qū)動(dòng)裝置、一動(dòng)錐組件及一所述的動(dòng)錐球形支撐裝置;該機(jī)體架包括有一外架體、一中架體及一內(nèi)架體,該外架體、中架體及內(nèi)架體為呈中空體,該內(nèi)架體位于中架體內(nèi)側(cè),該外架體位于中架體外側(cè);該定錐機(jī)構(gòu)設(shè)置于該外架體頂端,該定錐機(jī)構(gòu)內(nèi)部為中空體,其上半部呈漏斗形且頂部形成有一進(jìn)料口,該定錐機(jī)構(gòu)的下半部的內(nèi)壁面上裝置有一定錐襯板;該驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于該外架體下方,其具有一驅(qū)動(dòng)軸,該驅(qū)動(dòng)軸一端突伸于機(jī)架體中并設(shè)有一傘形齒輪;該動(dòng)錐組件包括有一動(dòng)錐本體及一主軸,該動(dòng)錐本體的外壁面上設(shè)置有一動(dòng)錐襯板,該主軸頂端穿設(shè)于該動(dòng)錐本體的中央處,該主軸上套設(shè)有一偏心軸套,該偏心軸套的外表面徑向環(huán)繞延伸形成有多個(gè)齒部,該動(dòng)錐組件設(shè)置于該機(jī)體架內(nèi)部,該偏心軸套可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于該內(nèi)架體中,該偏心軸套的齒部與該驅(qū)動(dòng)軸的傘形齒輪相互嚙合,該動(dòng)錐本體的動(dòng)錐襯板以一間距相對(duì)于該定錐機(jī)構(gòu)的定錐襯板;該動(dòng)錐球形支撐裝置的定位基座設(shè)置于該中架體上,其內(nèi)球形支持座的動(dòng)錐結(jié)合孔套設(shè)于該動(dòng)錐組件的主軸的中段處。
通過(guò)上述技術(shù)手段的運(yùn)用,透過(guò)在圓錐破碎機(jī)上安裝該動(dòng)錐球形支撐裝置,可改變動(dòng)錐組件運(yùn)動(dòng)時(shí),其擺動(dòng)中心軸線的運(yùn)動(dòng)軌跡,并使動(dòng)錐本體相對(duì)定錐結(jié)構(gòu)內(nèi)壁進(jìn)行倒錐式偏角的擺動(dòng),動(dòng)錐破碎面的運(yùn)動(dòng)軌跡有別于傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)的擺動(dòng)形式,具有多形態(tài)的復(fù)雜擺動(dòng)功能,能夠?qū)⒃袉我坏钠扑楹笈帕线^(guò)程,改變成破碎及排料可同時(shí)進(jìn)行,可減少過(guò)度破碎的情形,亦可因破碎及排料過(guò)程的合并,使圓錐破碎機(jī)在不提高動(dòng)錐組件的轉(zhuǎn)速的情形下,可提升其破碎效率及產(chǎn)能,可降低單位耗能及節(jié)省能源,其運(yùn)作時(shí)亦具有較佳的穩(wěn)定性,破碎范圍也產(chǎn)生了變化,使單一形態(tài)的圓錐破碎機(jī)能擁有更寬廣的適用范圍,而非傳統(tǒng)式圓錐破碎機(jī)利用定錐襯板及動(dòng)錐襯板形狀的改變來(lái)區(qū)分破碎范圍,維修保養(yǎng)上較現(xiàn)有的圓錐破碎機(jī)有更佳的便利性。所述的動(dòng)錐球形支撐裝置,其中于該定位基座的頂面設(shè)置有一環(huán)狀的防塵片,在倒錐式圓錐破碎機(jī)運(yùn)作時(shí),該防塵片可阻擋外界粉塵進(jìn)入該內(nèi)球形支持座及外球形調(diào)整座形成的復(fù)合式球形徑向軸承中,而具有更佳的穩(wěn)定性及使用壽命。
以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說(shuō)明和解釋,并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中圖I為本實(shí)用新型的動(dòng)錐球形支撐裝置的外觀示意圖。圖2為本實(shí)用新型的動(dòng)錐球形支撐裝置的組件分解圖。圖3為本實(shí)用新型的動(dòng)錐球形支撐裝置的剖面示意圖。圖4為本實(shí)用新型的基本倒錐式圓錐破碎機(jī)(大型機(jī)臺(tái))的剖面示意圖。圖5為本實(shí)用新型的倒錐式圓錐破碎機(jī)的受力作用示意圖。圖6為本實(shí)用新型的基本倒錐式圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐球形支撐裝置的說(shuō)明示意圖(一)°圖7為本實(shí)用新型的基本倒錐式圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐球形支撐裝置的說(shuō)明示意圖(二)。圖8為本實(shí)用新型的基本倒錐式圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)規(guī)律Ζ、Θ平面投射示意圖。圖9為本實(shí)用新型的基本倒錐式圓錐破碎機(jī)(中小型機(jī)臺(tái))的剖面示意圖。圖10為本實(shí)用新型的平行軸偏心旋回倒錐式圓錐破碎機(jī)(大型機(jī)臺(tái))的剖面示意圖。圖11為本實(shí)用新型的平行軸偏心旋回倒錐式圓錐破碎機(jī)(中小型機(jī)臺(tái))的剖面示意圖。圖12為本實(shí)用新型的平行軸偏心旋回倒錐式圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐球形支撐裝置的說(shuō)明示意圖(一)。圖13為本實(shí)用新型的平行軸偏心旋回倒錐式圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐球形支撐裝置的說(shuō)明示意圖(二)。圖14為本實(shí)用新型的平行軸偏心旋回倒錐式圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)規(guī)律Ζ、Θ平面投射示意圖。圖15為本實(shí)用新型的復(fù)雜擺動(dòng)倒錐式圓錐破碎機(jī)(大型機(jī)臺(tái))的剖面示意圖。圖16為本實(shí)用新型的復(fù)雜擺動(dòng)倒錐式圓錐破碎機(jī)(中小型機(jī)臺(tái))的剖面示意圖。圖17為本實(shí)用新型的復(fù)雜擺動(dòng)倒錐式圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐球形支撐裝置的說(shuō)明示意圖(一)。圖18為本實(shí)用新型的復(fù)雜擺動(dòng)倒錐式圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐球形支撐裝置的說(shuō)明示意圖(二)。圖19為本實(shí)用新型的復(fù)雜擺動(dòng)倒錐式圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)規(guī)律Ζ、Θ平面投射示意圖。圖20為本實(shí)用新型的動(dòng)錐組件的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度分析圖。圖21為現(xiàn)有技術(shù)的圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐組件的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度分析圖。圖22為現(xiàn)有技術(shù)的圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)規(guī)律Ζ、Θ平面投射示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明10動(dòng)錐球形支撐裝置11定位基座110固定孔111安裝孔112固定孔113鎖固環(huán)114固定貫孔115固定件116第一調(diào)整面117防塵片12外球形調(diào)整座120座體121下座體123第一抵靠面 124第二調(diào)整面13內(nèi)球形支持座 130第二抵靠面131動(dòng)錐結(jié)合孔20機(jī)體架21外架體22中架體23內(nèi)架體30定錐機(jī)構(gòu)31進(jìn)料口32儲(chǔ)料區(qū) 33定錐襯板40驅(qū)動(dòng)裝置41驅(qū)動(dòng)軸[0068]42傘形齒輪50動(dòng)錐組件51動(dòng)錐本體510動(dòng)錐襯板52主軸53偏心軸套530齒部60油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)61頂升部70動(dòng)錐組件
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對(duì)照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。請(qǐng)參閱圖I至圖3所示,本實(shí)用新型為一種圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐球形支撐裝置10,其·包括有一定位基座11、一外球形調(diào)整座12、一內(nèi)球形支持座13 ;該定位基座11為一圓盤體,其盤體表面的外周緣處間隔穿設(shè)有多個(gè)固定孔110,其盤體表面的中央處朝向上方隆起,于盤體中央處形成有一安裝孔111,該安裝孔111的孔壁面形成為圓弧形,于盤體表面位于安裝孔111的外側(cè)處間隔設(shè)有多個(gè)固定孔112,于該安裝孔111上方設(shè)有一鎖固環(huán)113,該鎖固環(huán)113上間隔穿設(shè)有多個(gè)固定貫孔114且其內(nèi)環(huán)壁面形成為圓弧形,該等固定貫孔114分別與多個(gè)固定孔112相對(duì)應(yīng),設(shè)有多個(gè)固定件115貫穿該等固定貫孔114并與相對(duì)應(yīng)的固定孔112結(jié)合固定,該鎖固環(huán)113內(nèi)環(huán)壁面與該安裝孔111的孔壁面共同形成一圓弧形的第一調(diào)整面116,于該定位基座11的頂面設(shè)置有一環(huán)狀的防塵片117 ;該外球形調(diào)整座12為一圓環(huán)狀的環(huán)體,其由一上座體120及一下座體121相互抵靠并以多個(gè)固定件122結(jié)合組成,該外球形調(diào)整座12的外環(huán)壁面形成一圓弧形的第一抵靠面123,該外球形調(diào)整座12的內(nèi)環(huán)壁面的中心軸線LI可設(shè)計(jì)為偏離該外球形調(diào)整座12的外環(huán)壁面的中心軸線L2,該外球形調(diào)整座12的內(nèi)環(huán)壁面形成為一圓弧形的第二調(diào)整面124,該外球形調(diào)整座12設(shè)置于該定位基座11的安裝孔111中,其第一抵靠面123與該定位基座11的第一調(diào)整面116相互抵靠,使該外球形調(diào)整座12可相對(duì)該定位基座11旋轉(zhuǎn)偏移;該內(nèi)球形支持座13為一圓環(huán)形的環(huán)體,其外環(huán)壁面形成一圓弧形的第二抵靠面130,其內(nèi)環(huán)壁面形成為一動(dòng)錐結(jié)合孔131,該內(nèi)球形支持座13設(shè)置于該外球形調(diào)整座12中,該內(nèi)球形支持座13的第二抵靠面130與外球形調(diào)整座12的第二調(diào)整面124相互抵靠,使該內(nèi)球形支持座13可相對(duì)該外球形調(diào)整座12旋轉(zhuǎn)偏移,借此,該內(nèi)球形支持座13及外球形調(diào)整座12形成為一組復(fù)合式的球形徑向軸承。請(qǐng)參閱圖4所示,為一種安裝有上述的動(dòng)錐球形支撐裝置10的倒錐式圓錐破碎機(jī),其是一種大型的基本倒錐式圓錐破碎機(jī),該圓錐破碎機(jī)包括有一機(jī)體架20、一定錐機(jī)構(gòu)30、一驅(qū)動(dòng)裝置40、一動(dòng)錐組件50、一油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)60及該動(dòng)錐球形支撐裝置10 ;該機(jī)體架20包括有一外架體21、一中架體22及一內(nèi)架體23,該外架體21及內(nèi)架體23皆呈中空?qǐng)A柱形,該外架體21位于該內(nèi)架體23的外側(cè),該中架體22形成在該內(nèi)架體23的外側(cè)壁面上,該外架體21位于中架體22的外側(cè);該定錐機(jī)構(gòu)30的底部固定于該外架體21的頂端處,該定錐機(jī)構(gòu)30可分為上半部及下半部,上半部呈上擴(kuò)下窄狀以形成漏斗形,該上半部的頂部形成有一供物料進(jìn)入的進(jìn)料口 31,該上半部的內(nèi)部空間形成有一儲(chǔ)料區(qū)32,該下半部的內(nèi)壁面上裝置有一定錐襯板33 ;該驅(qū)動(dòng)裝置40設(shè)置于該外架體21下方,其包括有一驅(qū)動(dòng)軸41,該驅(qū)動(dòng)軸41可由傳動(dòng)裝置40帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),該驅(qū)動(dòng)軸41的一端頭設(shè)有一傘形齒輪42 ;該動(dòng)錐組件50呈一傘狀,其包括有相接的一動(dòng)錐本體51及一主軸52,該動(dòng)錐本體51呈圓錐狀如同傘面,其表面上設(shè)置有一動(dòng)錐襯板510,該主軸52頂端穿設(shè)于該動(dòng)錐本體51的中央處有如傘柄,該主軸52的底面形成為弧突狀的球面,該主軸52上套設(shè)有一偏心軸套53,該偏心軸套53用以套設(shè)主軸52的內(nèi)孔的中心軸線與偏心軸套53的外壁面的中心軸線形成有一偏角,該偏心軸套53的外表面徑向環(huán)繞延伸形成有多個(gè)齒部530,該動(dòng)錐組件50設(shè)置于該機(jī)體架20內(nèi)部,其主軸52以偏心軸套53可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于該內(nèi)架體23中,該偏心軸套53的齒部530與該驅(qū)動(dòng)軸41的傘形齒輪42相互嚙合,該動(dòng)錐本體51的動(dòng)錐襯板510相對(duì)于該定錐機(jī)構(gòu)30的定錐襯板33,該動(dòng)錐襯板510及定錐襯板33之間形成 有一間距并形成為破碎腔;該油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)60設(shè)置于該內(nèi)架體23的下方處,其包括有一油壓缸系統(tǒng),該油壓缸系統(tǒng)的頂端處具有一呈凹弧狀的頂升部61,該頂升部61抵靠于該動(dòng)錐組件50的主軸52底端,該油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)60可驅(qū)動(dòng)頂升部61上升或下降,并可帶動(dòng)該動(dòng)錐本體51上升或下降;請(qǐng)配合參閱圖3及圖4所示,該動(dòng)錐球形支撐裝置10設(shè)置于在中架體22上,設(shè)有多個(gè)固定件,該固定件穿設(shè)于該定位基座11的多個(gè)固定孔110內(nèi)以結(jié)合固定至中架體22上,該內(nèi)球形支持座13以動(dòng)錐結(jié)合孔131可滑移地套設(shè)在動(dòng)錐組件50的主軸52中段外側(cè)處。上述的圓錐破碎機(jī)在使用時(shí),該驅(qū)動(dòng)裝置40驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)軸41旋轉(zhuǎn),并透過(guò)偏心軸套53帶動(dòng)動(dòng)錐本體51作偏擺式的轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)該動(dòng)錐本體51的最大公稱徑和擺動(dòng)瞬時(shí)中心形成一個(gè)倒錐式的圓錐運(yùn)動(dòng),其圓錐運(yùn)動(dòng)的頂點(diǎn)低于動(dòng)錐本體51的質(zhì)心,由進(jìn)料口 31進(jìn)入破碎腔的砂石、礦石等堅(jiān)硬物料被定錐機(jī)構(gòu)30的定錐襯板33及動(dòng)錐本體51的動(dòng)錐襯板510共同研磨破碎。該動(dòng)錐球形支撐裝置10可主導(dǎo)動(dòng)錐組件50的運(yùn)動(dòng)形式及分擔(dān)支撐動(dòng)錐組件50運(yùn)動(dòng)時(shí)的反作用力,請(qǐng)參閱圖4及圖5所示,當(dāng)圓錐破碎機(jī)在破碎時(shí),該定錐機(jī)構(gòu)30對(duì)動(dòng)錐組件50的壓力總合N的徑向分力傳遞于動(dòng)錐球形支撐裝置10,因動(dòng)錐球形支撐裝置10固定于機(jī)體架10上,與動(dòng)錐本體51和主軸52形成一剛性體(不考慮彈性變形時(shí)),兩者接觸點(diǎn)自然形成一固定支點(diǎn)S1,則定錐機(jī)構(gòu)30對(duì)動(dòng)錐組件50的壓力總合N和偏心軸套53動(dòng)力傳遞產(chǎn)生的作用力總合Fm以固定支點(diǎn)S1為固定點(diǎn)的杠桿。固定支點(diǎn)S2僅協(xié)助支撐Z軸負(fù)荷,增加機(jī)器的穩(wěn)定性。則施力與抗力的平衡條件不計(jì)算摩擦效應(yīng)時(shí)
X H2=yVCos0 ><1丨3,其中H2恒大于H3 二圪可知該動(dòng)錐球形支撐裝置10對(duì)節(jié)省能耗而言具有正面意義。請(qǐng)配合參閱圖3及圖4所示,基本圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐組件50的中心軸線LI及動(dòng)錐組件50的運(yùn)轉(zhuǎn)中心軸線L2的交點(diǎn)位于主軸52的底部,動(dòng)錐組件50的自轉(zhuǎn)中心軸線和動(dòng)錐組件50的旋進(jìn)中心軸線形成一夾角作偏角擺動(dòng)運(yùn)動(dòng),請(qǐng)配合參閱圖6及圖7所示,為動(dòng)錐球形支撐裝置10的說(shuō)明示意圖,α為動(dòng)錐組件50的圓錐角,β為倒錐的圓錐角,04為動(dòng)錐組件50的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸、Ob為該動(dòng)錐組件50的中心軸,其中α的角度大于β的角度,Oa軸及Ob軸形成有一 Θ角,利用該外球形調(diào)整座12及內(nèi)球形支持座13的偏心設(shè)置,將該動(dòng)錐組件50的主軸52的中心軸線和內(nèi)球形支持座13的中心軸線相重疊,兩軸(Oa軸及Ob軸)中心線在動(dòng)錐主軸中心軸線底部O點(diǎn)相交行成一夾角Θ,此交點(diǎn)O點(diǎn)即為動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)中心點(diǎn),H1為球形徑向軸承作用點(diǎn)到O點(diǎn)的距離,Θ角為動(dòng)錐的擺動(dòng)角,內(nèi)部球形中
心軸線和外部球形中心軸線其偏心距為e,三者的關(guān)系=瓦不考慮制造誤差和磨耗
時(shí)e和H1為固定值,則Θ角亦為固定值。此點(diǎn)可確保動(dòng)錐的定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)為依規(guī)則進(jìn)動(dòng)旋進(jìn)(precession)。請(qǐng)參閱圖8所示,為該動(dòng)錐組件50的運(yùn)動(dòng)規(guī)律Ζ、Θ平面投射示意圖,可得知D點(diǎn)位移< A點(diǎn)位移,且移動(dòng)過(guò)程中對(duì)瞬時(shí)中心的切線角隨關(guān)系位置而改變,由此可知倒錐式圓錐破碎機(jī)在產(chǎn)生破碎時(shí)物料流動(dòng)方向,并沒(méi)有使動(dòng)錐襯板510阻礙使已完成破碎的物料順勢(shì)排出,不需要等到破碎過(guò)程結(jié)束后在排料過(guò)程時(shí)方能順利排出,在破碎過(guò)程中成品可自然流出。因此沒(méi)有過(guò)渡破碎和產(chǎn)能效率低下的困擾,簡(jiǎn)單說(shuō)此種運(yùn)動(dòng)方式更能滿足選 擇性破碎的理論且對(duì)節(jié)約能源要求更有正面的幫助,且可將原有單一的破碎后排料過(guò)程,改變成破碎、排料過(guò)程中可同時(shí)進(jìn)行分段破碎,可減少過(guò)渡破碎,也可因破碎、排料過(guò)程的合并,而在不需提高轉(zhuǎn)數(shù)的情形下增加產(chǎn)能,解決傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)的過(guò)度破碎和產(chǎn)能效率低下的缺點(diǎn)。請(qǐng)配合參閱圖9所示,為種安裝有上述的動(dòng)錐球形支撐裝置10的倒錐式圓錐破碎機(jī),其是一種中小型的基本倒錐式圓錐破碎機(jī),該圓錐破碎機(jī)亦包括有一機(jī)體架20、一定錐機(jī)構(gòu)30、一驅(qū)動(dòng)裝置40、一動(dòng)錐組件50及該動(dòng)錐球形支撐裝置10,且整體結(jié)構(gòu)與上述的大型的基本倒錐式圓錐破碎機(jī)近似,其主要差異在于未設(shè)有油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)60,故動(dòng)錐組件50的主軸52底部無(wú)支撐,請(qǐng)配合參閱圖5所示,在中小型的倒錐式圓錐破碎機(jī)其固定支點(diǎn)S1以能夠承受所有負(fù)荷時(shí),則固定支點(diǎn)S2可將其從結(jié)構(gòu)體中移除,此時(shí)其動(dòng)錐本體51的最大公稱徑和擺動(dòng)瞬時(shí)中心仍會(huì)形成一個(gè)倒錐式的圓錐運(yùn)動(dòng),其圓錐運(yùn)動(dòng)的頂點(diǎn)仍低于動(dòng)錐本體51的質(zhì)心,因此其動(dòng)作原理及動(dòng)作結(jié)果與上述的大型基本倒錐式圓錐破碎機(jī)相同。請(qǐng)參閱圖10所示,為一種安裝有上述的動(dòng)錐球形支撐裝置10的倒錐式圓錐破碎機(jī),是一種大型的平行軸偏心旋回倒錐式圓錐破碎機(jī),其包括有一機(jī)體架20、一定錐機(jī)構(gòu)30、一驅(qū)動(dòng)裝置40、一動(dòng)錐組件50、一油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)60及該動(dòng)錐球形支撐裝置10,其結(jié)構(gòu)與上述的大型基本倒錐式圓錐破碎機(jī)近似,但差異在于其動(dòng)錐組件50的自轉(zhuǎn)中心軸線和動(dòng)錐組件50的旋進(jìn)中心軸線在動(dòng)錐組件50的主軸52的底部平面上,并形成兩并行線的偏心旋回式轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng);請(qǐng)配合參閱圖11所示,為一種安裝有上述的動(dòng)錐球形支撐裝置10的倒錐式圓錐破碎機(jī),是一種中小型的平行軸偏心旋回倒錐式圓錐破碎機(jī),其亦包括有一機(jī)體架20、一定錐機(jī)構(gòu)30、一驅(qū)動(dòng)裝置40、一動(dòng)錐組件50及該動(dòng)錐球形支撐裝置10,且整體結(jié)構(gòu)與上述的大型平行軸偏心旋回倒錐式圓錐破碎機(jī)近似,其主要差異在于未設(shè)有油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)60,故動(dòng)錐組件50的主軸52底部無(wú)支撐,請(qǐng)配合參閱圖5所示,在中小型的倒錐式圓錐破碎機(jī)其固定支點(diǎn)S1以能夠承受所有負(fù)荷時(shí),則固定支點(diǎn)S2可將其從結(jié)構(gòu)體中移除,此時(shí)其動(dòng)錐本體51的最大公稱徑和擺動(dòng)瞬時(shí)中心仍會(huì)形成一個(gè)倒錐式的圓錐運(yùn)動(dòng),其圓錐運(yùn)動(dòng)的頂點(diǎn)仍低于動(dòng)錐本體51的質(zhì)心,因此其動(dòng)作原理及動(dòng)作結(jié)果與上述的大型平行軸偏心旋回倒錐式圓錐破碎機(jī)相同。請(qǐng)配合參閱圖3、圖12及圖13所示,由于該外球形調(diào)整座12及內(nèi)球形支持座13為偏心設(shè)置,故內(nèi)球形支持座13的中心軸線和外球形調(diào)整座12的中心軸線亦為偏心設(shè)置,該動(dòng)錐組件50的主軸52穿設(shè)于內(nèi)球形支持座13的動(dòng)錐結(jié)合孔131,因此該內(nèi)球形支持座13的中心軸線和主軸52的中心軸線相重疊,兩軸(Oa軸及Ob軸)中心線在主軸52中心軸線底部O點(diǎn)平面上相互平行,則夾角Θ將不存在,主軸52中心軸線底部在交點(diǎn)O點(diǎn)平面上繞外球形調(diào)整座12的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng),利用動(dòng)錐球形支撐裝置10中的內(nèi)球形支持座13中心軸線和外球形調(diào)整座12中心軸線偏心,使動(dòng)錐組件50自轉(zhuǎn)中心和動(dòng)錐組件50旋進(jìn)中心由一夾角的傳統(tǒng)偏角擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式,調(diào)整為動(dòng)錐組件50自轉(zhuǎn)中心軸線和動(dòng)錐組件50旋進(jìn)中心軸線相互平行的偏心旋回式轉(zhuǎn)動(dòng)。此種動(dòng)錐組件50的運(yùn)動(dòng)方式由一般運(yùn)動(dòng)(平移、旋轉(zhuǎn)和偏擺的三度空間運(yùn)動(dòng)),轉(zhuǎn)換成平面運(yùn)動(dòng)〔自轉(zhuǎn)(spin)、旋進(jìn)(precession)的平面運(yùn)動(dòng)〕,但仍能維持圓錐破碎機(jī)特有的圓錐運(yùn)動(dòng)特性。此種偏心量是經(jīng)由相對(duì)固定主軸52中心軸線進(jìn)行平行偏移產(chǎn)生,而非因動(dòng)錐組件50安裝偏角所產(chǎn)生的相對(duì)偏量,換言之該偏心量可隨實(shí)際需要輕松調(diào)整。其中倒錐的圓錐角β角小于動(dòng)錐的圓錐角α角,g卩α角> β角。請(qǐng)參閱圖14所示,為該動(dòng)錐組件50的運(yùn)動(dòng)規(guī)律Ζ、Θ平面投射示意圖,其中D點(diǎn)位移=C點(diǎn)位移=B點(diǎn)位移=A點(diǎn)位移,可知在產(chǎn)生破碎時(shí)物料流動(dòng)方向,并沒(méi)有使動(dòng)錐襯板510阻礙使已完成破碎的物料順勢(shì)排出,當(dāng)破碎腔內(nèi)沒(méi)有物料時(shí),離心力迫使動(dòng)錐本體51外表面沿該定錐機(jī)構(gòu)30的內(nèi)表面保有一定間隙地旋轉(zhuǎn)。在工作狀態(tài)時(shí),動(dòng)錐本體51會(huì)因物料層摩擦力的影響而隨之滾動(dòng),因?yàn)檫@種破碎機(jī)的動(dòng)錐組件50與驅(qū)動(dòng)裝置40之間沒(méi)有剛性的聯(lián)系,當(dāng)物料的硬度和破碎腔的充填率變化時(shí),破碎力并無(wú)明顯變化。動(dòng)錐本體51表面各點(diǎn)的偏移量始終不變,而改變偏移量的大小可使料層獲得適當(dāng)?shù)膲簩?shí)程度。由于動(dòng)錐本體51沿不均勻料層滾壓,因此可以針對(duì)不同的物料進(jìn)行調(diào)整,以產(chǎn)生所需要的破碎力。這種自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),可促使產(chǎn)品粒度更加均勻,并使動(dòng)錐襯板510表面的磨損均勻,因此沒(méi)有過(guò)渡破碎和產(chǎn)能效率低下的問(wèn)題,此種運(yùn)動(dòng)方式更能滿足選擇性破碎的理論且對(duì)節(jié)約能源要求更有正面的幫助,可使破碎物料的強(qiáng)度大于300Mpa。請(qǐng)參閱圖15所示,為一種安裝有上述的動(dòng)錐球形支撐裝置10的倒錐式圓錐破碎機(jī),其是一種大型的復(fù)雜擺動(dòng)倒錐式圓錐破碎機(jī),其中該動(dòng)錐球形支撐裝置10的外球形調(diào)整座12的內(nèi)壁面的中心軸線設(shè)計(jì)為與該外球形調(diào)整座12的外壁面的中心軸線相互重合,即該外球形調(diào)整座12的中心軸線及內(nèi)球形支持座13的中心軸線相互重合,該復(fù)雜擺動(dòng)倒錐式圓錐破碎機(jī)包括有一機(jī)體架20、一定錐機(jī)構(gòu)30、一驅(qū)動(dòng)裝置40、一動(dòng)錐組件50、一油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)60及該動(dòng)錐球形支撐裝置10,其結(jié)構(gòu)與上述的大型的基本倒錐式圓錐破碎機(jī)近似,其差異在于其動(dòng)錐組件50的自轉(zhuǎn)中心軸線和動(dòng)錐組件50的旋進(jìn)中心軸線的交點(diǎn)位于動(dòng)錐組件50的主軸52的中央處,形成正圓錐與倒圓錐共同作用的偏角復(fù)雜擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式;請(qǐng)配合參閱圖16所示,為一種安裝有上述的動(dòng)錐球形支撐裝置10的倒錐式圓錐破碎機(jī),其是一種中小型的復(fù)雜擺動(dòng)倒錐式圓錐破碎機(jī),該圓錐破碎機(jī)亦包括有一機(jī)體架20、一定錐機(jī)構(gòu)30、一驅(qū)動(dòng)裝置40、一動(dòng)錐組件50及該動(dòng)錐球形支撐裝置10,且整體結(jié)構(gòu)與上述的復(fù)雜擺動(dòng)倒錐式圓錐破碎機(jī)(大型機(jī)臺(tái))近似,其主要差異在于未設(shè)有油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)60,故動(dòng)錐組件50的主軸52底部無(wú)支撐,請(qǐng)配合參閱圖5所示,在中小型的倒錐式圓錐破碎機(jī)其固定支點(diǎn)S1以能夠承受所有負(fù)荷時(shí),則固定支點(diǎn)S2可將其從結(jié)構(gòu)體中移除,此時(shí)其動(dòng)錐本體51的最大公稱徑和擺動(dòng)瞬時(shí)中心仍會(huì)形成一個(gè)倒錐式的圓錐運(yùn)動(dòng),其圓錐運(yùn)動(dòng)的頂點(diǎn)仍低于動(dòng)錐本體51的質(zhì)心,因此其動(dòng)作原理及動(dòng)作結(jié)果與上述的大型的復(fù)雜擺動(dòng)倒錐式圓錐破碎機(jī)相同。請(qǐng)配合參閱圖3、圖17及圖18所示,該外球形調(diào)整座12的中心軸線與該內(nèi)球形支持座13的中心軸線相互重疊,此時(shí)兩軸(Oa軸及Ob軸)線的交點(diǎn)為球心,由于該動(dòng)錐組件50的主軸52穿設(shè)于該內(nèi)球形支持座13的動(dòng)錐結(jié)合孔131中,使內(nèi)球形支持座13的中心軸線和主軸52的中心軸線相重疊,該主軸52的中心軸線通過(guò)球心并隨偏心軸套53的角度在主軸52中心軸線底部O點(diǎn)平面上產(chǎn)生01點(diǎn)為動(dòng)錐支撐點(diǎn),此時(shí)球心為動(dòng)錐組件50運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)中心點(diǎn),01點(diǎn)和球心的聯(lián)機(jī)與轉(zhuǎn)動(dòng)中心成一夾角相等于偏心套筒53的偏角θ,Θ角為動(dòng)錐組件50的擺動(dòng)角,該內(nèi)球形支持座13的中心軸線與該外球形調(diào)整座12的中心軸線的偏心距為0,氏為動(dòng)錐球形支撐裝置10上形成的球形徑向軸承作用點(diǎn)到01點(diǎn)的距離,不考慮制造誤差和磨耗時(shí),6 = 0, 為固定值,Θ角亦為固定值,其中倒錐的圓錐角β角大于動(dòng)錐的圓錐角α角,g卩α角< β角?!ふ?qǐng)參閱圖19所示,為該動(dòng)錐組件50的運(yùn)動(dòng)規(guī)律Ζ、Θ平面投射示意圖,由圖中所標(biāo)示的A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)的位移方式,可知其運(yùn)動(dòng)規(guī)律是將破碎腔區(qū)分為一主破碎區(qū)(C-D范圍)和一次破碎區(qū)(A-B范圍),可具有兩階段的破碎行程I.當(dāng)破碎腔的主破碎區(qū)在進(jìn)行滾壓(破碎)的同時(shí),破碎腔的次破碎區(qū)為進(jìn)料行程,當(dāng)破碎腔的主破碎區(qū)在進(jìn)行排料的同時(shí),破碎腔的次破碎區(qū)為滾壓(破碎)行程;2.在次破碎區(qū)體積增加(進(jìn)料過(guò)程)的同時(shí),主破碎區(qū)體積縮減(滾壓、破碎過(guò)程)和次破碎區(qū)體積縮減(預(yù)破過(guò)程),主破碎區(qū)體積增加,相互間變化所產(chǎn)生的復(fù)合作用,令進(jìn)入破碎腔的砂石、礦石等堅(jiān)硬物料被定錐襯版33與動(dòng)錐襯板510共同研磨破碎,而完成物料破碎的要求,可使破碎物料的進(jìn)料粒度小于16mm的單一進(jìn)料粒徑。以下為本實(shí)用新型的動(dòng)作原理說(shuō)明請(qǐng)參閱圖21所示,為傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐組件70轉(zhuǎn)動(dòng)角速度分析圖,其特征為作正錐圓錐運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式;請(qǐng)參閱圖20所示,為倒錐式圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐組件50的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度分析圖,其中位于右側(cè)的假想圓錐圖中的倒立圓錐部分為此類圓錐破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)方式的特征——倒錐圓錐運(yùn)動(dòng),有別于一般傳統(tǒng)式圓錐破碎機(jī);假設(shè)動(dòng)錐組件50的定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)在假想圓錐面內(nèi)滾動(dòng)無(wú)滑動(dòng),則假想圓錐面(圖20右側(cè)倒立圓錐)與動(dòng)錐組件50的瞬時(shí)接觸線UI,則A點(diǎn)的速度等于VA,& =d·命Sin(/U60,式中假想圓錐繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度dp,λ為假想圓錐的圓錐斜角。Va = OA ‘ c/#Sin /I,式中假想圓錐繞圓錐中心軸3軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度d ξ , λ為假想圓錐的圓錐斜角。A點(diǎn)的速度Va盡管對(duì)不同轉(zhuǎn)軸的計(jì)算方法有些不同,但A點(diǎn)的速度Va應(yīng)相同,整理后可得[0107]^ =i-JI.<sin(/. + ^) = a -^sin/l sinl由上式可知,假想圓錐的圓錐斜角與動(dòng)錐組件50自轉(zhuǎn)和動(dòng)錐組件50繞Z軸旋進(jìn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即假想圓錐上定點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)是規(guī)則的旋進(jìn),假想圓錐的自轉(zhuǎn)和動(dòng)錐自轉(zhuǎn)相等。有關(guān)動(dòng)錐的運(yùn)動(dòng)特性亦可用歐拉角(Euler’s angles)方法來(lái)表示,請(qǐng)配合參閱圖20所示,圖中標(biāo)示有三度空間中的X、Y、Z軸,取動(dòng)錐組件50的瞬時(shí)中心O為支點(diǎn),取此之點(diǎn)為慣性坐標(biāo)系Χ、γ、ζ的原點(diǎn),經(jīng)三次轉(zhuǎn)動(dòng)后可與動(dòng)錐組件50的1、2、3軸完全重合。繞定點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)的錐體,其三個(gè)歐拉角分別為公轉(zhuǎn)角(precession angle) : Φ、章動(dòng)角(nutationangle) Θ、自轉(zhuǎn)角(spin angle) : Ψ,此過(guò)程的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)動(dòng)次序如下I.先繞Z軸旋轉(zhuǎn)Φ角,直到X軸轉(zhuǎn)至#方向,此時(shí)Y軸會(huì)旋轉(zhuǎn)至^方向。2.以旋轉(zhuǎn)后的Y軸為轉(zhuǎn)軸,旋轉(zhuǎn)Θ角,使Z軸轉(zhuǎn)至3軸位置。同時(shí)使的盧向量轉(zhuǎn)至沒(méi)位置。3.再繞3軸旋轉(zhuǎn)Ψ角,使谷向量轉(zhuǎn)至I軸位置。在坐標(biāo)系中沿_、Φ、Z坐標(biāo)軸的單位向量可滿足下列關(guān)系
φ = φ~χΖ = X cos φ +η φ
φ = φχ Z = -X sin φ+ cos φ
Z = φχφ則沿1、2、3坐標(biāo)軸的單位向量可寫成
I =φ ηψ +cos ^ / bin Θ) cos ψ = φ ηψ + Ocosy/
— ■—P~~ ~*—*
2 = φ cos ψ - (φ cos θ- Zsm θ) sin ψ = φ cos ψ — θ χ\ψ
3 = sin Θ{Χ cos φ + Υ sin φ) + Ζ cos θ - φ^χηθ + Z οο^θθ、φ、3三個(gè)正交軸的單位向量可寫成O = φχ3 =盧 cos θ -Ζ ηθ φ -Qyii同理φ = θζο^θ + > ηθ 2 =3 cos <9 sin <9若在單位時(shí)間At內(nèi)繞Ζ、Φ、3軸的角度分別為Λ φ、Λ θ、Λ Ψ,則動(dòng)錐的瞬間角速度為
I ^ 一^=Iim—(ΖΑφ+φΑΘ + 3Αψ) _ 2d0 + φ(^β +則角速度沿I、2、3軸的速度分量[0127]COx = I-Co= -sin Θ cos ψ φ + sin ψ θCD2 =2· = sin ^sin ψ φ + ο,ο^ψ θ[οι29] co, = 3- = cos θ φ + ψ同理繞θ、φ、3軸的動(dòng)錐瞬間角速度為φ - φ^θ + 3(cos θ φ + ψ) - θ sin θ φ故得角速度沿θ、φ、3三個(gè)正交軸的速度分量為0)θ=θ = - sin _ )φ = φ ' CO = θOJ3 = 3 - =οο >θ φ-\- ψ上述各點(diǎn)結(jié)合在一起,就構(gòu)成了求解剛體繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的封閉的運(yùn)動(dòng)微分方程組。它是由六個(gè)一階非線性微分方程所組成。從中消去ωχ、ωγ、ωζ,可以直接得到對(duì)歐拉角θ、φ、ψ的三個(gè)二階非線性微分方程。由此可發(fā)現(xiàn)當(dāng)Θ為固定值時(shí),動(dòng)錐組件50的轉(zhuǎn)動(dòng)中心3軸的極角Θ的變化d Θ = 0,則對(duì)應(yīng)于動(dòng)錐組件50的章動(dòng)是不存在的,此點(diǎn)和傳統(tǒng)圓錐機(jī)的動(dòng)錐70作動(dòng)原理相同。同時(shí)也說(shuō)明動(dòng)錐組件50的瞬時(shí)中心在低于動(dòng)錐組件50質(zhì)心時(shí),動(dòng)錐組件50的動(dòng)態(tài)特性并不會(huì)因此而改變。而改變的是動(dòng)錐破碎面上的任意點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。動(dòng)錐破碎面的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可通過(guò)空間位置的六個(gè)特性參數(shù)Χ、Υ、Ζ、Θ、φ、ψ來(lái)確定。因其運(yùn)動(dòng)軌跡為自轉(zhuǎn)和旋進(jìn)所共同產(chǎn)生,為方便于比較且容易表示相互間差異故將坐標(biāo)細(xì)選擇Ζ、Θ平面作為基準(zhǔn)平面,以偏心軸套53轉(zhuǎn)動(dòng)每一周期會(huì)形成動(dòng)錐組件50來(lái)回?cái)[動(dòng)完成偏角的極限為準(zhǔn)則,則其結(jié)果如下動(dòng)錐組件50的破碎面的運(yùn)動(dòng)規(guī)律投射的比較,請(qǐng)分別參閱圖8及圖22所示,圖22為傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)規(guī)律Ζ、Θ平面投射示意圖;請(qǐng)參閱圖22所示,D點(diǎn)的位移量> A點(diǎn)的位移量,且移動(dòng)過(guò)程中對(duì)瞬時(shí)中心的切線角維持不變??芍@種動(dòng)錐組件70的自轉(zhuǎn)中心軸線和動(dòng)錐組件70的旋進(jìn)中心軸線形成一夾角的傳統(tǒng)偏角擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式,對(duì)物料破碎過(guò)程中的流動(dòng)方向而言,產(chǎn)生破碎時(shí)物料流動(dòng)方向受到偏擺運(yùn)動(dòng)的動(dòng)錐襯板71阻礙,使已完成破碎的物料必須等到破碎過(guò)程結(jié)束后在排料過(guò)程時(shí)方能順利排出,有過(guò)度破碎和產(chǎn)能效率低下的困擾。請(qǐng)參閱圖8所示,D點(diǎn)位移< A點(diǎn)位移,且移動(dòng)過(guò)程中對(duì)瞬時(shí)中心的切線角隨關(guān)系位置而改變。可知倒錐式圓錐破碎機(jī)在產(chǎn)生破碎時(shí)物料流動(dòng)方向,并沒(méi)有使動(dòng)錐襯板510阻礙使已完成破碎的物料順勢(shì)排出,不需要等到破碎過(guò)程結(jié)束后在排料過(guò)程時(shí)方能順利排出,在破碎過(guò)程中成品可自然流出。因此沒(méi)有有過(guò)度破碎和產(chǎn)能效率低下的困擾,簡(jiǎn)單說(shuō)此種運(yùn)動(dòng)方式更能滿足選擇性破碎的機(jī)理且對(duì)節(jié)約能源要求更有正面的幫助。有關(guān)倒錐式圓錐機(jī)的受力作用詳細(xì)若不考慮摩擦力的影響時(shí)可參考圖5所示,各作用力以O(shè)點(diǎn)為中心時(shí)必須滿足力矩原則,則力的平衡方程式如下FmlH+Fm2l2cos ( Θ + δ )+Fni(H1-H2)+S1H1+G山sin Θ +G2I2Sin ( θ + δ ) = Nl3ΛΓ_ FmlH + Fm2l2 COS(^ +S) + Fm (Hl ~ ) + //, + G,/, sin Θ + GJ7 \\{θ + δ)Js —-=--
h若將S1 = N cos Θ 1; N作用力與Y軸的夾角,帶入上述的平衡方程式,則平衡方程式可改寫成FmlH+Fm2l2cos ( Θ + δ ) +Fm (H1-H2) +NH1Cos Θ JG1I1Sin Θ +G2I2Sin ( θ + δ ) = Nl3整理后FmlH+Fm2l2cos ( θ + δ )+Fm (H1-H2)+G1I1Sin θ +G2I2Sin ( θ + δ ) = Nl3-NH1Cos θ 工僅簡(jiǎn)單考慮施力與抗力的平衡條件,不計(jì)算摩擦效應(yīng)和其它慣性力時(shí)Fm (L-H, COS^1) F11XH1-H ) = AU-//,COs^1) ^ —- (//「從式中不難看出,兩力形成一支點(diǎn)在其間的杠桿。若能適度調(diào)整(I3-H1COS Θ J和(H1-H2)關(guān)系,使其發(fā)揮杠桿效應(yīng),從能耗觀點(diǎn)而言是有幫助的。上式中N是圓錐破碎機(jī)在破碎時(shí)定錐對(duì)動(dòng)錐的壓力總合,I3為N作用點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。Fm是圓錐破碎機(jī)動(dòng)力傳遞的等效力,H2為Fm作用點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。Fmi = m./,ω; Sm6>,F(xiàn)ml是動(dòng)錐的慣性力,Iii1動(dòng)錐的質(zhì)量,G1動(dòng)錐的重力,I1為動(dòng)錐的質(zhì)心點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。Fml = InJ2Ofz,F(xiàn)m2是平衡塊的慣性力,m2平衡塊的質(zhì)量,G2平衡塊的重
力,I2為平衡塊的質(zhì)心點(diǎn)到O點(diǎn)的距離,δ是平衡塊的質(zhì)心點(diǎn)到O點(diǎn)聯(lián)機(jī)和Z軸的夾角。S1是圓錐機(jī)在破碎時(shí)對(duì)動(dòng)錐的徑向支撐力總合,H1為S1作用點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。S2是圓錐機(jī)在破碎時(shí)對(duì)動(dòng)錐組件50的軸向支撐力總合,作用點(diǎn)于O點(diǎn)。因?yàn)閯?dòng)錐組件50的運(yùn)動(dòng)是由動(dòng)錐的自轉(zhuǎn)(spin)和進(jìn)動(dòng)(precession)所組成,因此運(yùn)動(dòng)是繞瞬時(shí)軸線而非繞定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),所以動(dòng)錐組件50的慣性力作用線并不通過(guò)質(zhì)心。依力矩原則作用于動(dòng)錐組件50的慣性力矩為H(動(dòng)錐慣性力的作用線到O點(diǎn)的距離)=M2 (動(dòng)錐的慣性力矩)+Fml (動(dòng)錐的慣性力),則H = M2/Fml,式中M2 = [ (I1-I1) ω 3cos θ ]ω φβ η θ 在上式中,I3為動(dòng)錐對(duì)3軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,I1為動(dòng)錐對(duì)I軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。選擇性破碎的理論物料粉碎工程一直在不斷發(fā)展。但是其基本的工作原理仍然停留在壓碎、劈開、沖擊、研磨及切割等較為原始的工藝方法上。這些傳統(tǒng)的粉碎方法存在著很大的缺點(diǎn),即其有關(guān)于破碎及粉碎過(guò)程等規(guī)律性的理論是建立在均質(zhì)實(shí)體古典力學(xué)基礎(chǔ)上的,并沒(méi)有考慮物料實(shí)際上是由不同相位所組成的。就現(xiàn)代固體力學(xué)研究證明,因?yàn)楣腆w中存在的微裂紋導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力集中。例如O. I μ m的裂紋可使物體強(qiáng)度降為理論值的百分之一,而Iym深的裂紋甚至可使物體強(qiáng)度降為百分之一。除微裂紋外,礦物內(nèi)部還存在著位錯(cuò),位錯(cuò)具有與外加載荷方向不同的各種滑動(dòng)向量。由這一點(diǎn)可知不同方向的破碎力有利于物料的破碎,而舊式的碎磨設(shè)備中的破碎力大多為單一方向的。固體破碎過(guò)程是多階段的,初始的微裂紋的發(fā)展,直到形成破斷的主線大裂紋,固體破裂成幾部分。合理破碎過(guò)程應(yīng)設(shè)法依上述順序進(jìn)行,破碎過(guò)程中破碎多相物料時(shí),大多數(shù)物料的相沒(méi)有完全被解離或物料過(guò)粉碎,使許多有用成份無(wú)可挽回地?fù)p失掉。此外,礦物晶格的缺陷是由巖石成因決定的。巖漿不均的固化導(dǎo)致大量不同類型礦銜晶體結(jié)構(gòu)缺陷的產(chǎn)生。在以后的巖石變質(zhì)作用過(guò)程中缺陷不斷增長(zhǎng),在粒子間的表面上可以觀察到高度集中的微裂紋、雜質(zhì)及其它類型的缺陷,它們彼此間又相互作用實(shí)驗(yàn)證明裂紋集中在晶體之間。因此,地下采出的礦物已具有沿晶體破碎的條件。對(duì)固體強(qiáng)度問(wèn)題的新理論是要考慮固體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)缺陷和不均勻性。這是選擇性破碎晶體物料的實(shí)質(zhì)研究選擇性破碎的方法,對(duì)研制出處理不同物料(包括那些用傳統(tǒng)粉碎方法不能奏效或效率不高的物料)的新粉碎工藝和新設(shè)備,是當(dāng)今粉碎工程的任務(wù)。歸結(jié)起來(lái)現(xiàn)代破碎的原則如下I.塊狀物料應(yīng)在厚層中承受不同方向局部載荷所形成的體積壓力。
2.在加載循環(huán)的間隙時(shí)間里,物料塊可以相對(duì)移動(dòng),相互重新排列,使符合產(chǎn)品要求的顆粒及時(shí)地從料層中分出去,同時(shí)還可以控制料層的密度。3.載荷應(yīng)是具有最大峰值的脈沖。4.為每個(gè)階段創(chuàng)造最佳條件。以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)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(dòng)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(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)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1.一種動(dòng)錐球形支撐裝置,其特征在于,該動(dòng)錐球形支撐裝置包括有一定位基座、一外球形調(diào)整座及一內(nèi)球形支持座; 該定位基座為一圓盤體,盤體中央處形成有一安裝孔,該安裝孔的孔壁面形成一圓弧形的第一調(diào)整面; 該外球形調(diào)整座為一圓環(huán)狀的環(huán)體,該外球形調(diào)整座的外環(huán)壁面形成一圓弧形的第一抵靠面,該外球形調(diào)整座的內(nèi)環(huán)壁面形成為一圓弧形的第二調(diào)整面,該外球形調(diào)整座設(shè)置于該定位基座的安裝孔中,其第一抵靠面與該定位基座的第一調(diào)整面相互抵靠; 該內(nèi)球形支持座為一圓環(huán)形的環(huán)體,其外環(huán)壁面形成一圓弧形的第二抵靠面,其內(nèi)環(huán)壁面形成為一動(dòng)錐結(jié)合孔,該內(nèi)球形支持座設(shè)置于該外球形調(diào)整座中,該內(nèi)球形支持座的第二抵靠面與外球形調(diào)整座的第二調(diào)整面相互抵靠。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)錐球形支撐裝置,其特征在于,該外球形調(diào)整座的內(nèi)環(huán)壁面的中心軸線偏離該外球形調(diào)整座的外環(huán)壁面的中心軸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)錐球形支撐裝置,其特征在于,該外球形調(diào)整座的內(nèi)環(huán)壁面的中心軸線與該外球形調(diào)整座的外環(huán)壁面的中心軸線相互重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的動(dòng)錐球形支撐裝置,其特征在于,于該定位基座的安裝孔上方設(shè)有一鎖固環(huán),該第一調(diào)整面由該安裝孔的孔壁面及該鎖固環(huán)的內(nèi)環(huán)壁面共同形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)錐球形支撐裝置,其特征在于,于該定位基座的頂面設(shè)置有一環(huán)狀的防塵片。
6.一種倒錐式圓錐破碎機(jī),其特征在于,該倒錐式圓錐破碎機(jī)包括有一機(jī)體架、一定錐機(jī)構(gòu)、一驅(qū)動(dòng)裝置、一動(dòng)錐組件、一油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)及如權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的動(dòng)錐球形支撐裝置; 該機(jī)體架包括有一外架體、一中架體及一內(nèi)架體,該外架體、中架體及內(nèi)架體為呈中空體,該內(nèi)架體位于該中架體內(nèi)側(cè),該外架體位于該中架體外側(cè); 該定錐機(jī)構(gòu)設(shè)置于該外架體頂端,該定錐機(jī)構(gòu)內(nèi)部為中空體,其上半部呈漏斗形且頂部形成有一進(jìn)料口,該定錐機(jī)構(gòu)的下半部的內(nèi)壁面上裝置有一定錐襯板; 該驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于該外架體下方,其具有一驅(qū)動(dòng)軸,該驅(qū)動(dòng)軸一端突伸于該機(jī)架體中并設(shè)有一傘形齒輪; 該動(dòng)錐組件包括有一動(dòng)錐本體及一主軸,該動(dòng)錐本體的外壁面上設(shè)置有一動(dòng)錐襯板,該主軸頂端穿設(shè)于該動(dòng)錐本體的中央處,該主軸上套設(shè)有一偏心軸套,該偏心軸套的外表面徑向環(huán)繞延伸形成有多個(gè)齒部,該動(dòng)錐組件設(shè)置于該機(jī)體架內(nèi)部,該偏心軸套能轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于該內(nèi)架體中,該偏心軸套的齒部與該驅(qū)動(dòng)軸的傘形齒輪相互嚙合,該動(dòng)錐本體的動(dòng)錐襯板以一間距相對(duì)于該定錐機(jī)構(gòu)的定錐襯板; 該油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置于該內(nèi)架體的下方處,其包括有一頂升部,該頂升部抵靠于該動(dòng)錐組件的主軸底端; 該動(dòng)錐球形支撐裝置的定位基座設(shè)置于該中架體上,其內(nèi)球形支持座的動(dòng)錐結(jié)合孔套設(shè)于該動(dòng)錐組件的主軸的中段處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的倒錐式圓錐破碎機(jī),其特征在于,該動(dòng)錐組件的中心軸線及動(dòng)錐組件的運(yùn)轉(zhuǎn)中心軸線的交點(diǎn)位于該主軸的底部,該動(dòng)錐組件的自轉(zhuǎn)中心軸線和動(dòng)錐組件的旋進(jìn)中心軸線形成有一夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的倒錐式圓錐破碎機(jī),其特征在于,該動(dòng)錐組件的自轉(zhuǎn)中心軸線和該動(dòng)錐組件的旋進(jìn)中心軸線相互平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的倒錐式圓錐破碎機(jī),其特征在于,該動(dòng)錐組件的自轉(zhuǎn)中心軸線和該動(dòng)錐組件的旋進(jìn)中心軸線具有一交點(diǎn),該交點(diǎn)位于該主軸的中央處。
10.一種倒錐式圓錐破碎機(jī),其特征在于,該倒錐式圓錐破碎機(jī)包括有一機(jī)體架、一定錐機(jī)構(gòu)、一驅(qū)動(dòng)裝置、一動(dòng)錐組件及根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的動(dòng)錐球形支撐裝置; 該機(jī)體架包括有一外架體、一中架體及一內(nèi)架體,該外架體、中架體及內(nèi)架體為呈中空體,該內(nèi)架體位于中架體內(nèi)側(cè),該外架體位于中架體外側(cè); 該定錐機(jī)構(gòu)設(shè)置于該外架體頂端,該定錐機(jī)構(gòu)內(nèi)部為中空體,其上半部呈漏斗形且頂部形成有一進(jìn)料口,該定錐機(jī)構(gòu)的下半部的內(nèi)壁面上裝置有一定錐襯板; 該驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于該外架體下方,其具有一驅(qū)動(dòng)軸,該驅(qū)動(dòng)軸一端突伸于機(jī)架體中并設(shè)有一傘形齒輪; 該動(dòng)錐組件包括有一動(dòng)錐本體及一主軸,該動(dòng)錐本體的外壁面上設(shè)置有一動(dòng)錐襯板,該主軸頂端穿設(shè)于該動(dòng)錐本體的中央處,該主軸上套設(shè)有一偏心軸套,該偏心軸套的外表面徑向環(huán)繞延伸形成有多個(gè)齒部,該動(dòng)錐組件設(shè)置于該機(jī)體架內(nèi)部,該偏心軸套可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于該內(nèi)架體中,該偏心軸套的齒部與該驅(qū)動(dòng)軸的傘形齒輪相互嚙合,該動(dòng)錐本體的動(dòng)錐襯板以一間距相對(duì)于該定錐機(jī)構(gòu)的定錐襯板; 該動(dòng)錐球形支撐裝置的定位基座設(shè)置于該中架體上,其內(nèi)球形支持座的動(dòng)錐結(jié)合孔套設(shè)于該動(dòng)錐組件的主軸的中段處。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的倒錐式圓錐破碎機(jī),其特征在于,該動(dòng)錐組件的中心軸線及運(yùn)轉(zhuǎn)中心軸線的交點(diǎn)位于該主軸的底部,該動(dòng)錐組件的自轉(zhuǎn)中心軸線和該動(dòng)錐組件的旋進(jìn)中心軸線形成有一夾角。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的倒錐式圓錐破碎機(jī),其特征在于,該動(dòng)錐組件的自轉(zhuǎn)中心軸線和該動(dòng)錐組件的旋進(jìn)中心軸線相互平行。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的倒錐式圓錐破碎機(jī),其特征在于,該動(dòng)錐組件的自轉(zhuǎn)中心軸線和該動(dòng)錐組件的旋進(jìn)中心軸線具有一交點(diǎn),該交點(diǎn)位于該主軸的中央處。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種動(dòng)錐球形支撐裝置及倒錐式圓錐破碎機(jī),該倒錐式圓錐破碎機(jī)包括有機(jī)體架、定錐機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置、動(dòng)錐組件、油壓調(diào)整機(jī)構(gòu)及動(dòng)錐球形支撐裝置,該動(dòng)錐球形支撐裝置包括有定位基座、外球形調(diào)整座及內(nèi)球形支持座;定位基座為圓盤體,盤體中央處形成有安裝孔,安裝孔的孔壁面形成圓弧形的第一調(diào)整面;外球形調(diào)整座為圓環(huán)狀的環(huán)體,其外環(huán)壁面形成圓弧形的第一抵靠面,其內(nèi)環(huán)壁面形成圓弧形的第二調(diào)整面,外球形調(diào)整座設(shè)于安裝孔中,第一抵靠面與第一調(diào)整面相互抵靠;內(nèi)球形支持座為圓環(huán)形的環(huán)體,其外環(huán)壁面形成圓弧形的第二抵靠面,其內(nèi)環(huán)壁面形成為動(dòng)錐結(jié)合孔,內(nèi)球形支持座設(shè)于外球形調(diào)整座中,第二抵靠面與第二調(diào)整面相互抵靠。
文檔編號(hào)B02C2/04GK202621214SQ201220216698
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者范公奇 申請(qǐng)人:范公奇