雙齒輥破碎的制造方法
【專利摘要】一種雙齒輥破碎機，包含減速機、一對破碎輥、齒環(huán)和隔環(huán)，安裝在所述破碎輥上的所述齒環(huán)采用分組螺旋布齒結(jié)構(gòu)，即所述齒環(huán)沿破碎輥沿軸向分組按一定的角度差螺旋分布，同一組內(nèi)齒環(huán)間沿破碎輥軸向沒有角度差，其中一根破碎輥上安裝的齒環(huán)按n個齒環(huán)組成一組間隔n-1個齒環(huán)組成一組的方式分組布置，另一根破碎輥上安裝的齒環(huán)按n-1個齒環(huán)組成一組間隔n個齒環(huán)組成一組的方式分組布置；兩根破碎輥上的齒環(huán)錯開排布，使得一根破碎輥上的n-1個齒環(huán)組成的一組內(nèi)的n-1個齒環(huán)處于另一根破碎輥上與該組對應(yīng)的n個齒環(huán)組成的一組的n個齒環(huán)的相應(yīng)的間隔中形成一個破碎小組。本發(fā)明的雙齒輥破碎機大大降低了動力傳遞路線上所有元件峰值載荷，延長了關(guān)鍵元器件的使用壽命。
【專利說明】雙齒棍破碎機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雙齒輥破碎機，特別涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊、易于安裝的雙齒輥篩分式破碎機。

【背景技術(shù)】
[0002]雙齒輥破碎機作為大型露天礦半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)中移動破碎站、半移動破碎站的核心設(shè)備，在礦山被廣泛應(yīng)用，半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)性能的優(yōu)劣很大程度上取決于破碎機，因此，半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)對破碎機的可靠性、可維護性、結(jié)構(gòu)的緊湊性等方面都提出了很高的要求。
[0003]現(xiàn)有雙齒棍篩分式破碎機的傳統(tǒng)布齒方式一般包括非螺旋布齒和螺旋布齒。圖4所不的非螺旋的傳統(tǒng)布齒結(jié)構(gòu)，每個破碎棍上每隔一定角度安裝有一排破碎齒，工作時破碎輥每轉(zhuǎn)一定角度破碎物料一次，當(dāng)某排破碎齒處于破碎物料的位置上時，這一排上的所有破碎齒都參與破碎，物料特別是中硬以上物料破碎時在破碎輥上產(chǎn)生很大的沖擊負載，物料被破碎后破碎輥上的負載迅速下降直至下一排破碎齒進入破碎物料的位置，破碎輥的載荷譜表現(xiàn)出如圖12所示的周期長但峰值很大的規(guī)律，這種長周期大峰值的負載對破碎機動力傳遞路線上所有元件的損害極大。采用圖5所示螺旋布齒方案時，物料特別是中硬以上物料在破碎時有向非驅(qū)動端(圖5中A向)跳動的趨勢，硬物料不斷地在破碎機內(nèi)跳動而不易被咬入，阻擋其上部的物料進入破碎機，降低了破碎機的通過率。
[0004]而且，現(xiàn)有破碎機驅(qū)動端破碎機主軸與減速機通過聯(lián)軸器連接，因此驅(qū)動端結(jié)構(gòu)尺寸大，不易在移動設(shè)備上布置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在滿足半連續(xù)開采工藝系統(tǒng)對破碎機的可靠性、可維護性、結(jié)構(gòu)的緊湊性等方面的要求，開發(fā)一種結(jié)構(gòu)更緊湊、便于在移動設(shè)備上安裝、并且大大降低傳動元件峰值載荷的雙齒輥破碎機。
[0006]本發(fā)明提供一種雙齒輥破碎機，包含減速機、一對破碎輥、安裝在所述破碎輥上的齒環(huán)和隔環(huán)，安裝在所述破碎輥上的所述齒環(huán)采用分組螺旋布齒結(jié)構(gòu)，即所述齒環(huán)沿破碎輥沿軸向分組按一定的角度差螺旋分布，同一組內(nèi)齒環(huán)間沿破碎輥軸向沒有角度差，其中一根破碎輥上安裝的齒環(huán)按η個齒環(huán)組成一組間隔η-1個齒環(huán)組成一組的方式分組布置，另一根破碎輥上安裝的齒環(huán)按η-1個齒環(huán)組成一組間隔η個齒環(huán)組成一組的方式分組布置，η為大于I的自然數(shù)；兩根破碎輥上的齒環(huán)錯開排布，使得一根破碎輥上的η-1個齒環(huán)組成的一組內(nèi)的η-1個齒環(huán)處于另一根破碎輥上與該組對應(yīng)的η個齒環(huán)組成的一組的η個齒環(huán)的相應(yīng)的間隔中形成一個破碎小組。
[0007]所述破碎輥上的每個齒環(huán)設(shè)置有ζ個破碎齒，兩根所述破碎輥上齒環(huán)共組成m個所述破碎小組，所述破碎輥上相鄰兩組齒環(huán)沿軸向以Θ = 360/zm的角度差錯開布置，其中m和ζ為自然數(shù)。
[0008]所述η等于2、所述ζ等于6、所述m等于5。
[0009]所述減速機通過空心軸的定位柱面與所述破碎輥主軸上的定位柱面相配合來傳遞由于工作及部分自重產(chǎn)生的徑向力，通過所述空心軸的內(nèi)花鍵與所述破碎輥主軸上的外花鍵嚙合來傳遞工作扭矩，并利用軸端擋板及螺栓組件對所述減速機在所述破碎輥主軸上進行軸向定位；所述減速機輸入軸用于安裝電機及液力偶合器一側(cè)的對稱側(cè)端面上安裝有一個扭力臂，所述扭力臂通過一個拉桿與所述破碎機驅(qū)動端軸承座相連接以平衡所述減速機輸出軸上的工作力矩并承載所述減速機一部分自重，所述拉桿的兩端安裝了一對關(guān)節(jié)軸承以補償由于加工及安裝時所形成的尺寸及位置誤差。
[0010]所述破碎機還包括同步齒輪，所述同步齒輪安裝在所述破碎機的非驅(qū)動端。
[0011]所述破碎輥兩端軸承位密封采用非接觸式、迷宮軸承隔離器密封。
[0012]本發(fā)明的破碎機米用分組螺旋布齒方式，在破碎棍工作的某一瞬時，只有一組破碎齒參與破碎物料，破碎輥每轉(zhuǎn)Θ度有一組破碎齒進入工作位置，破碎輥的載荷譜與傳統(tǒng)布齒方式相比，縮短了峰值出現(xiàn)的周期，同時很大程度上降低了峰值載荷，并且可有效抑制中硬以上物料在破碎時破碎輥軸向跳動的趨勢，極大地改善了破碎機動力傳遞路線上所有元件工況。
[0013]本發(fā)明的雙齒輥破碎機的減速機采用浮動支撐安裝方式與破碎輥及驅(qū)動端軸承座相連接，減速機與破碎機主軸之間沒有設(shè)置聯(lián)軸器，再次大幅縮短了破碎機驅(qū)動側(cè)的長度尺寸，設(shè)備更緊湊，便于在移動設(shè)備上安裝。同時，浮動支撐的安裝方式可避免減速機由于安裝產(chǎn)生過定位而承受額外負載。
[0014]本發(fā)明的雙齒輥破碎機由于同步齒輪安裝在非驅(qū)動端，可以大幅縮短破碎機驅(qū)動側(cè)的長度尺寸，設(shè)備更緊湊，便于在移動設(shè)備上安裝。
[0015]本發(fā)明破碎輥兩端軸承位密封采用非接觸式、迷宮軸承隔離器，避免了由于接觸密封而導(dǎo)致破碎輥主軸及密封件的磨損，使用壽命長，密封效果好，隔離器保證其內(nèi)圈與外圈之間有5_以上的軸向串動量時仍能保持最佳的密封效果而不泄露，密封可靠。
[0016]由此可見，本發(fā)明的雙齒輥破碎機不僅極大地改善了破碎機的工況，大大降低了動力傳遞路線上所有元件峰值載荷，延長了關(guān)鍵元器件的使用壽命，提高了設(shè)備的可靠性，而且大幅縮短了破碎機驅(qū)動端長度尺寸，設(shè)備更緊湊，可以方便、快捷地在移動設(shè)備上進行安裝與維修，大幅提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯。
[0018]圖1是本發(fā)明的雙齒輥破碎機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的分組螺旋布齒破碎機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的簡化的分組螺旋布齒方式示意圖；
[0021]圖4是現(xiàn)有簡化的非螺旋布齒方式示意圖；
[0022]圖5是現(xiàn)有簡化的螺旋布齒方式示意圖；
[0023]圖6是本發(fā)明的破碎輥6的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7是本發(fā)明的減速機輸出軸與破碎輥主軸安裝方式示意圖；
[0025]圖8是本發(fā)明的減速機扭力臂與拉桿安裝示意圖；
[0026]圖9是本發(fā)明的減速機扭力臂與拉桿安裝示意圖；
[0027]圖10是圖6中破碎輥兩端軸承隔離器安裝結(jié)構(gòu)的放大圖；
[0028]圖11是本發(fā)明的一對齒環(huán)上破碎齒的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖12是現(xiàn)有非螺旋布齒的破碎棍上的載荷譜示意圖；
[0030]圖13是本發(fā)明的分組螺旋布齒的破碎輥上的載荷譜示意圖。
[0031]其中，附圖標記說明如下:
[0032]I驅(qū)動電機、2聯(lián)軸器、3液力偶合器、4減速機、5減速機、6破碎輥、7破碎輥、8破碎機側(cè)壁、9驅(qū)動端軸承座、10非驅(qū)動端軸承座、11同步齒輪箱、12耐磨板組件、13-27齒環(huán)、28同步齒輪、31隔離器、311外圈、312內(nèi)圈、313保持架、314、3150型圈、32端蓋、33破碎輥軸、41減速機定位柱面、42內(nèi)花鍵、43螺栓組件、44扭力臂、45拉桿、46關(guān)節(jié)軸承、61破碎輥軸定位柱面、62碎輥軸外花鍵。

【具體實施方式】
[0033]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本發(fā)明將全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細描述。
[0034]所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本發(fā)明的實施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以實踐本發(fā)明的技術(shù)方案而沒有所述特定細節(jié)中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組元、材料等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本發(fā)明的各方面。
[0035]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作詳細說明。
[0036]本實施例以η等于2、ζ等于6、m等于5為例描述本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)破碎機具體的齒環(huán)數(shù)合理選擇η、z、m的取值以實現(xiàn)本發(fā)明的降低了動力傳遞路線上所有元件峰值載荷的目的。
[0037]如圖1所示，本發(fā)明所涉及雙齒輥破碎機主要包含驅(qū)動電機1、聯(lián)軸器2、液力偶合器3、減速機4、減速機5、一對破碎輥6和7、破碎機側(cè)壁8、驅(qū)動端軸承座9、非驅(qū)動端軸承座10、同步齒輪箱11及耐磨板組件12等。
[0038]如圖1和2所示，破碎輥6和破碎輥7上的齒環(huán)采用分組螺旋布齒結(jié)構(gòu)。破碎輥6安裝有齒環(huán) 13、17、18、19、23、24、25，破碎輥 7 安裝有齒環(huán) 14、15、16、20、21、22、26、27。本實施例中以破碎輥6上設(shè)置7個齒環(huán)、破碎輥7上設(shè)置8個齒環(huán)為例來描述本發(fā)明的分組螺旋布齒結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，破碎輥上可以根據(jù)需要設(shè)置任何數(shù)量的破碎齒環(huán)。破碎輥6上的齒環(huán)13、17、18、19、23、24、25沿破碎輥6軸向分組按一定的角度差螺旋分布，分組方式為:13構(gòu)成一組，17、18構(gòu)成一組，19構(gòu)成一組，23,24構(gòu)成一組，25構(gòu)成一組，同一組內(nèi)兩齒環(huán)間沿破碎輥軸向沒有角度差。破碎輥7上的齒環(huán)14、15、16、20、21、22、26、27沿破碎輥7軸向分組按一定的角度差螺旋分布，分組方式為:14、15構(gòu)成一組，16構(gòu)成一組，20、21構(gòu)成一組，22構(gòu)成一組，26、27構(gòu)成一組，同一組內(nèi)兩齒環(huán)間沿破碎輥軸向沒有角度差。如圖1、2、6和11所示，安裝后破碎輥6和7上的齒環(huán)軸向交錯地布置，并且一根破碎輥上的I個一組的齒環(huán)處于另一根破碎輥上的2個一組的兩齒環(huán)之間，因此從一對破碎輥來看，這種布齒方式又可以構(gòu)成若干破碎小組，即:齒環(huán)13、14、15構(gòu)成一個破碎小組，齒環(huán)16、17、18構(gòu)成一個破碎小組，齒環(huán)19、20、21構(gòu)成一個破碎小組，齒環(huán)22、23、24構(gòu)成一個破碎小組，齒環(huán)25、26、27構(gòu)成一個破碎小組。
[0039]米用傳統(tǒng)的螺旋布齒結(jié)構(gòu)，對稱布置的一對破碎棍，齒棍的任意齒環(huán)上都安裝有6個破碎齒，若按圖4所不的非螺旋的傳統(tǒng)布齒結(jié)構(gòu)布齒,每個破碎棍上每隔60度安裝有一排破碎齒，工作時破碎輥每轉(zhuǎn)60度破碎物料一次，當(dāng)某排破碎齒處于破碎物料的位置上時，這一排上的所有破碎齒都參與破碎，物料特別是中硬以上物料破碎時在破碎輥上產(chǎn)生很大的沖擊負載，物料被破碎后破碎輥上的負載迅速下降直至下一排破碎齒進入破碎物料的位置，破碎輥的載荷譜表現(xiàn)出如圖12所示的周期長但峰值很大的規(guī)律，這種長周期大峰值的負載對破碎機動力傳遞路線上所有元件的損害極大。若采用圖5所示傳統(tǒng)螺旋布齒方式，物料特別是中硬以上物料在破碎時有沿破碎輥軸向跳動的趨勢(參見圖5，A向)，硬物料不斷地在破碎機內(nèi)跳動而不易被咬入，阻擋其上部的物料進入破碎機，降低了破碎機的通過率。而采用本發(fā)明所述分組螺旋布齒方案(參見圖3)，在破碎輥工作的某一瞬時，只有一組破碎齒參與破碎物料，破碎輥每轉(zhuǎn)12度有一組破碎齒進入工作位置，破碎輥的載荷譜與傳統(tǒng)方案相比，縮短了峰值出現(xiàn)的周期，同時很大程度上降低了峰值載荷(參見圖13)，極大地改善了破碎機動力傳遞路線上所有元件工況；并且可有效抑制中硬以上物料在破碎時沿破碎輥軸向跳動的趨勢，硬物料易于被咬入。
[0040]如圖1所示，一對同步齒輪28安裝在非驅(qū)動端的破碎輥6和破碎輥7上。同步齒輪安裝在破碎機的非驅(qū)動端，可以大幅縮短破碎機驅(qū)動端的長度尺寸，設(shè)備更緊湊，便于在移動設(shè)備上安裝。
[0041]參見圖6-9，減速機輸出軸通過空心軸內(nèi)花鍵42與破碎輥主軸連接而不采用聯(lián)軸器，例如，減速機4通過空心軸直接套裝在破碎輥6的主軸上，減速機通過空心軸的定位柱面41與破碎輥6主軸上的定位柱面61相配合來傳遞由于工作及部分自重產(chǎn)生的徑向力，通過空心軸的內(nèi)花鍵42與破碎輥6主軸上的外花鍵62嚙合來傳遞工作扭矩，并利用軸端擋板及螺栓組件43對減速機在破碎輥6主軸上進行軸向定位；減速機4的輸入軸的一側(cè)用于安裝電機I及液力偶合器3，減速機4輸入軸另一側(cè)的端面上安裝有一個扭力臂44，扭力臂44通過一個拉桿45與破碎機驅(qū)動端軸承座9相連接以平衡減速機4輸出軸上的工作力矩并承載一部分自重，拉桿45的兩端安裝了一對關(guān)節(jié)軸承46以補償由于加工及安裝時所形成的尺寸及位置誤差。減速機5也以相同的方式與破碎輥7、電機1、偶合器3和驅(qū)動端軸承9連接。減速機4和5采用浮動支撐安裝方式與破碎輥6和7及驅(qū)動端軸承座9相連接，減速機4和5與破碎機主軸之間沒有設(shè)置聯(lián)軸器，再次大幅縮短了破碎機驅(qū)動側(cè)的長度尺寸，設(shè)備更緊湊，便于在移動設(shè)備上安裝。浮動支撐的安裝方式可避免減速機4和5由于安裝產(chǎn)生過定位而承受額外負載。
[0042]本發(fā)明的破碎輥及齒環(huán)采用了授權(quán)專利201210111258.X公開的破碎輥軸向定位裝置。安裝方便，運行可靠，便于維修。
[0043]如圖6和10所示，破碎輥兩端軸承位密封采用非接觸式、迷宮軸承隔離器31，隔離器31由外圈311、內(nèi)圈312、保持架313、O形圈314、315等部分組成，工作時外圈311通過O形圈314與端蓋箱連接并固定在端蓋內(nèi)32，內(nèi)圈312通過O形圈315與破碎輥軸33相連接并隨軸33轉(zhuǎn)動，工作時內(nèi)外圈不接觸，利用外圈311與內(nèi)圈312之間形成的迷宮進行密封。破碎輥兩端軸承位密封采用非接觸式、迷宮軸承隔離器，避免了由于接觸密封而導(dǎo)致破碎輥主軸及密封件的磨損，使用壽命長，密封效果好，隔離器保證其內(nèi)圈與外圈之間有5_以上的軸向串動量時仍能保持最佳的密封效果而不泄露，密封可靠。
[0044]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙齒輥破碎機，包含減速機、一對破碎輥、安裝在所述破碎輥上的齒環(huán)和隔環(huán)，其特征在于: 安裝在所述破碎輥上的所述齒環(huán)采用分組螺旋布齒結(jié)構(gòu)，即所述齒環(huán)沿破碎輥沿軸向分組按一定的角度差螺旋分布，同一組內(nèi)齒環(huán)間沿破碎輥軸向沒有角度差，其中一根破碎輥上安裝的齒環(huán)按η個齒環(huán)組成一組間隔η-1個齒環(huán)組成一組的方式分組布置，另一根破碎輥上安裝的齒環(huán)按η-1個齒環(huán)組成一組間隔η個齒環(huán)組成一組的方式分組布置，η為大于I的自然數(shù)； 兩根破碎輥上的齒環(huán)錯開排布，使得一根破碎輥上的η-1個齒環(huán)組成的一組內(nèi)的η-1個齒環(huán)處于另一根破碎輥上與該組對應(yīng)的η個齒環(huán)組成的一組的η個齒環(huán)的相應(yīng)的間隔中形成一個破碎小組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙齒輥破碎機，其特征在于，所述破碎輥上的每個齒環(huán)設(shè)置有ζ個破碎齒，兩根所述破碎輥上齒環(huán)共組成m個所述破碎小組，所述破碎輥上相鄰兩組齒環(huán)沿軸向以Θ = 360/zm的角度差錯開布置，其中m和ζ為自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙齒輥破碎機，其特征在于，所述η等于2、所述ζ等于6、所述m等于5。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙齒輥破碎機，其特征在于，所述減速機通過空心軸的定位柱面與所述破碎輥主軸上的定位柱面相配合來傳遞由于工作及部分自重產(chǎn)生的徑向力，通過所述空心軸的內(nèi)花鍵與所述破碎輥主軸上的外花鍵嚙合來傳遞工作扭矩，并利用軸端擋板及螺栓組件對所述減速機在所述破碎輥主軸上進行軸向定位；所述減速機輸入軸用于安裝電機及液力偶合器一側(cè)的對稱側(cè)端面上安裝有一個扭力臂，所述扭力臂通過一個拉桿與所述破碎機驅(qū)動端軸承座相連接以平衡所述減速機輸出軸上的工作力矩并承載所述減速機一部分自重，所述拉桿的兩端安裝了一對關(guān)節(jié)軸承以補償由于加工及安裝時所形成的尺寸及位置誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙齒輥破碎機，其特征在于，還包括同步齒輪，所述同步齒輪安裝在所述破碎機的非驅(qū)動端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的雙齒輥破碎機，其特征在于，所述破碎輥兩端軸承位密封采用非接觸式、迷宮軸承隔離器密封。
【文檔編號】B02C4/30GK104069913SQ201410327075
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】毛瑞, 張永明, 王波, 譚磊, 孫剛, 武建強, 仝雷強 申請人:太原重工股份有限公司