專利名稱：無傳動(dòng)副高速?zèng)_擊破碎機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物料破碎裝置，尤其是一種無傳動(dòng)副高速?zèng)_擊破碎機(jī)。
背景技術(shù)：
沖擊破碎機(jī)是利用葉輪高速旋轉(zhuǎn)將物料從葉輪流道拋射出去并打在反擊板上 (或打在料墊層上)而被破碎，物料破碎沖量與拋射速度的平方成正比關(guān)系，但由于物料拋射瞬間產(chǎn)生巨大沖擊力，該力也與速度平方成正比，葉輪連續(xù)多流道拋射過程中，該沖擊力是造成設(shè)備劇烈振動(dòng)的主要振源；另葉輪制造誤差和不均衡磨損都使葉輪整體動(dòng)平衡指標(biāo)變壞，提高轉(zhuǎn)速時(shí)也會(huì)加大離心力，引起劇烈振動(dòng)，所以拋射速度和設(shè)備振動(dòng)之間的矛盾是提高現(xiàn)役沖擊式破碎機(jī)性能的主要矛盾。在目前裝備技術(shù)條件下，國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T7353工業(yè)拋射速度為60 70米/秒左右，少數(shù)特殊場(chǎng)合超過國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)達(dá)到80米/秒，再提高速度設(shè)備的振動(dòng)指標(biāo)進(jìn)入非線性區(qū)域，所以80米/秒拋射速度是目前常規(guī)沖擊式破碎機(jī)的工業(yè)極限速度。而在試驗(yàn)室條件下，拋射速度可達(dá)到100米/秒以上，說明目前工業(yè)使用中的沖擊式破碎機(jī)還有提高性能的巨大空間。制約沖擊式破碎機(jī)拋射速度的主要因素提高拋射速度會(huì)加劇機(jī)器振動(dòng)，振源主要來自三個(gè)方面a、物料拋射產(chǎn)生的巨大振動(dòng)。當(dāng)物料質(zhì)量為m，葉輪半徑r，拋頭速度為ν時(shí)，物料拋射瞬間離心力F = mv2/r，物料動(dòng)量增值為Amv = / dFt，說明物料單體質(zhì)量越大，拋射速度越快，物料的離心力和動(dòng)量增量越大，反作用于葉輪的沖擊力也越大。由于葉輪是多流道隨機(jī)高速拋射，所以葉輪受到的沖擊力也是隨機(jī)高頻振動(dòng)力，是設(shè)備振動(dòng)的主要振源。b、葉輪體(含葉輪流道內(nèi)料墊層)的動(dòng)平衡差值產(chǎn)生的振動(dòng)。葉輪的制造誤差和運(yùn)行過程中的各部位不均勻磨損及流道內(nèi)襯料層的變化都導(dǎo)致動(dòng)平衡參數(shù)變壞，當(dāng)葉輪拋頭處動(dòng)平衡當(dāng)量差值為m，拋頭半徑r，拋射速度V時(shí)，葉輪自身產(chǎn)生的離心力F = mv2/r,葉輪動(dòng)平衡差是設(shè)備振動(dòng)的另一主要振源。C、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的附加振源，現(xiàn)役沖擊式破碎機(jī)都是采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶輪加工同心度誤差、槽形加工誤差，三角帶制造誤差、三角帶、帶輪工作磨損等各種誤差積累和帶傳動(dòng)必須張緊，張緊力和誤差積累共存的傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生一個(gè)很大的附加力和附加振動(dòng)源，其振動(dòng)值隨著積累誤差和張緊力的變化而變化，生產(chǎn)實(shí)踐中不易定量測(cè)量，只有與無帶傳動(dòng)的電樞直接拖動(dòng)葉輪系統(tǒng)進(jìn)行性能指標(biāo)對(duì)比才能定論其巨大的負(fù)作用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提高沖擊式破碎機(jī)的拋射速度，提高設(shè)備性能。提供一種無傳動(dòng)副高速?zèng)_擊破碎機(jī)。本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種無傳動(dòng)副高速?zèng)_擊破碎機(jī)，主要由給料斗1，葉輪2，渦動(dòng)破碎腔6，出料斗10，專用電動(dòng)機(jī)，主機(jī)座12，減振圈14組成，其特征是沖擊破碎機(jī)甩料葉輪2直接裝在專用電動(dòng)機(jī)主軸9端頭，葉輪接力盤4上端伸入甩料腔3內(nèi)，下端面直接壓在上軸承8的內(nèi)圈上。解決振動(dòng)的技術(shù)措施為物料拋射產(chǎn)生的巨大振動(dòng)，其振源只能通過控制入料粒度來減少振動(dòng)。葉輪體的動(dòng)平衡差值產(chǎn)生的振動(dòng)，其振源已成功采取以下技術(shù)措施①優(yōu)化葉輪結(jié)構(gòu)，將葉輪拋料平面極限靠近主軸承，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化受力系統(tǒng)，減少振動(dòng)的目的。②在拋射流道上采用新型陶瓷耐磨襯板，減少因磨損造成動(dòng)平衡差值。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的附加振源，其振源已成功采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)制造的電樞直接拖動(dòng)葉輪系統(tǒng)，消除了帶傳動(dòng)的所有弊端。本實(shí)用新型的積極效果本實(shí)用新型通過多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的組合，有效地提升了立軸沖擊式破碎機(jī)的綜合性能，其積極效果為(1)電樞直接拖動(dòng)葉輪系統(tǒng)的功能覆蓋了原沖擊破碎機(jī)的主軸總成，雙電機(jī)調(diào)整定位機(jī)架；帶傳動(dòng)系統(tǒng)等三大部件集合功能，整套新設(shè)備緊湊簡(jiǎn)捷，制造成本降低20%以上。(2)取消帶傳動(dòng)環(huán)節(jié)后，消除了傳動(dòng)能耗，節(jié)約能源3%以上。(3)可提升葉輪拋射物料速度30%以上，工業(yè)拋射速度由國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的70米/ 秒提高到90米/秒，破碎力提高1. 7倍以上，設(shè)備的破碎性能大幅提升。(4)該設(shè)備用于河卵石制砂工業(yè)中試數(shù)據(jù)證明，其細(xì)碎功能特點(diǎn)突出，制細(xì)砂的-50目細(xì)粒含量比PL制砂機(jī)高一倍以上，這對(duì)以細(xì)碎代替粗磨的微粉加工領(lǐng)域、選礦領(lǐng)域、硬質(zhì)、超硬質(zhì)物料細(xì)碎領(lǐng)域等提供了更有效的細(xì)碎手段，其潛在社會(huì)效益是巨大的。

圖1是現(xiàn)有PL850沖擊制砂機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的無傳動(dòng)副高速?zèng)_擊破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
沖擊式破碎機(jī)主要結(jié)構(gòu)及簡(jiǎn)要工作過程破碎機(jī)主要由給料斗1，葉輪2，渦動(dòng)破碎腔6，出料斗10，電動(dòng)機(jī)、主軸9，主機(jī)座 12，減振圈14等部分組成。(1)傳動(dòng)裝置現(xiàn)有舊型號(hào)機(jī)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩臺(tái)主電機(jī)19分別安裝在主軸9的兩側(cè)(如圖1)，兩電機(jī)帶輪用傳動(dòng)帶16與主軸帶輪相連，使主軸受力平衡，減少附加力矩。本實(shí)用新型已取消傳動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)。(2)主軸總成現(xiàn)有舊型號(hào)機(jī)主軸總成安裝在主機(jī)座16上，用于傳遞電動(dòng)機(jī)由V帶傳來的動(dòng)力及支承葉輪2旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主軸總成由軸承座、主軸9、上軸承8、下軸承13組成。本實(shí)用新型用專用電機(jī)替代主軸總成機(jī)構(gòu)。[0032](3)葉輪葉輪結(jié)構(gòu)為一空心圓柱體，在圓柱體的上、下盤間焊接徑向?qū)虬逍纬晌锪习l(fā)射流道，流道空間稱甩料腔3，葉輪2安裝在專用電動(dòng)機(jī)主軸9上端軸頭上。用鍵7連接傳遞轉(zhuǎn)矩，葉輪與鍵連接部分為葉輪接力盤4，物料進(jìn)入葉輪后沿流道被加速到45 90米/秒的速度拋射出去，沖擊到渦動(dòng)破碎腔內(nèi)的礦石襯墊進(jìn)行強(qiáng)烈地自粉碎。(4)給料斗給料斗1的結(jié)構(gòu)為一圓筒，底部開有給料口直接對(duì)準(zhǔn)葉輪的進(jìn)料口，給料斗1焊接在機(jī)筒體5上，從給料設(shè)備的來料經(jīng)給料斗進(jìn)入破碎機(jī)。(5)渦動(dòng)破碎腔由葉輪2外緣與機(jī)筒體5之間構(gòu)成環(huán)形空間為渦動(dòng)破碎腔6，上部接給料斗1、下部接出料斗10，葉輪在渦動(dòng)破碎腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，渦動(dòng)破碎腔內(nèi)也能駐留物料，形成物料墊襯，物料的破碎過程發(fā)生在渦動(dòng)破碎腔內(nèi)，由礦石襯墊將破碎作用與渦動(dòng)破碎腔壁隔開，使破碎作用限于物料之間，并起耐磨自襯作用。(6)主機(jī)座渦動(dòng)破碎腔、主軸總成、傳動(dòng)裝置等均安裝在主機(jī)座12上，其中部為圓筒空間用于安裝主軸總成，圓筒空間兩側(cè)安裝出料斗10，主機(jī)座經(jīng)減振圈14安裝在支架17上，支架直接安裝在混凝土基礎(chǔ)15上。原料從進(jìn)料斗1進(jìn)入甩料葉輪2中，在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪甩料腔3中加速后被拋射進(jìn)入破碎腔6，破碎后的物料經(jīng)出料斗10排走。葉輪與主軸的動(dòng)力聯(lián)接部分是本發(fā)明關(guān)鍵結(jié)構(gòu)之一，現(xiàn)定義為葉輪接力盤4。本發(fā)明將葉輪接力盤上端伸入甩料腔內(nèi)，下端面直接壓在上軸承8的內(nèi)圈上，達(dá)到葉輪甩料腔與上軸承的距離最小化的目的。主軸總成和動(dòng)力電樞一體化是本發(fā)明最關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，本發(fā)明重新設(shè)計(jì)、制造專用電動(dòng)機(jī)，其強(qiáng)度、剛度、抗振動(dòng)性能可適應(yīng)沖擊破高頻、高強(qiáng)度振動(dòng)要求，具體措施是主軸直徑加大，電機(jī)殼、端蓋等受力部件全部采用鑄鋼材料，電樞線圈采用樹脂固化抗振，機(jī)殼水冷等，甩料葉輪直接裝在專用電機(jī)主軸端(如圖幻，實(shí)現(xiàn)無傳動(dòng)副運(yùn)行。本專用電機(jī)研制歷經(jīng)一年半時(shí)間，解決了主軸斷裂、機(jī)殼爆裂、電樞線圈匝間短路等技術(shù)問題，專用電機(jī)已完成工業(yè)中試。試驗(yàn)的第一步驟是在原PL850沖擊式制砂機(jī)的主電機(jī)串聯(lián)變頻電源進(jìn)行增頻調(diào)速，當(dāng)拋謝速度由原62米/秒增速到75米/秒時(shí)，設(shè)備開始劇烈振動(dòng)。經(jīng)分析原葉輪拋料平面與主軸承端面有H = 300mm的距離，(如圖一中H)，當(dāng)拋瞬間沖擊力為F時(shí)，力F對(duì)軸承端面處軸頸產(chǎn)生HXF的力距，只要減小H值就能減少振動(dòng)，因此對(duì)葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，將葉輪的接力盤伸入拋料腔內(nèi)(如圖2所示)，使H值最小化，獲得良好的效果，改造后設(shè)備在 80米/秒負(fù)載運(yùn)行70小時(shí)無異常。試驗(yàn)第二步驟是繼續(xù)增速到90米/秒時(shí)，在負(fù)載狀態(tài)下皮帶傳動(dòng)跳動(dòng)幅度大，皮帶及皮帶輪發(fā)熱溫升很快，運(yùn)行3小時(shí)后出現(xiàn)皮帶拉斷、皮帶著火現(xiàn)象。采用無傳動(dòng)副電樞直接拖動(dòng)葉輪系統(tǒng)后(結(jié)構(gòu)如圖2所示)，沖擊破在拋謝速度為90米/秒工況下運(yùn)行平穩(wěn)， 經(jīng)72小時(shí)工業(yè)運(yùn)行無異常，達(dá)到了改造的目的。
權(quán)利要求1. 一種無傳動(dòng)副高速?zèng)_擊破碎機(jī)，主要由給料斗(1)，葉輪0)，渦動(dòng)破碎腔(6)，出料斗(10)，專用電動(dòng)機(jī)，主機(jī)座(12)，減振圈(14)組成，其特征是沖擊破碎機(jī)甩料葉輪(2) 直接裝在專用電動(dòng)機(jī)主軸(9)端頭，葉輪接力盤(4)上端伸入甩料腔(3)內(nèi)，下端面直接壓在上軸承(8)的內(nèi)圈上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種無傳動(dòng)副高速?zèng)_擊破碎機(jī)，主要由給料斗、葉輪、渦動(dòng)破碎腔、出料斗、專用電動(dòng)機(jī)、主機(jī)座、減振圈組成，其特征是沖擊破碎機(jī)甩料葉輪直接裝在專用電動(dòng)機(jī)主軸端頭，葉輪接力盤上端伸入甩料腔內(nèi)，下端面直接壓在上軸承的內(nèi)圈上。其積極效果為整套設(shè)備緊湊簡(jiǎn)捷，制造成本降低20％以上。消除了傳動(dòng)能耗，節(jié)約能源3％以上?？商嵘~輪拋射物料速度30％以上，破碎力提高1.7倍以上，設(shè)備的破碎性能大幅提升。該設(shè)備細(xì)碎功能特點(diǎn)突出，制細(xì)砂的-50目細(xì)粒含量比PL制砂機(jī)高一倍以上，這對(duì)以細(xì)碎代替粗磨的微粉加工領(lǐng)域、選礦領(lǐng)域、硬質(zhì)、超硬質(zhì)物料細(xì)碎領(lǐng)域等提供了更有效的細(xì)碎手段。
文檔編號(hào)B02C13/14GK202185327SQ201120243708

公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者梁嘉文 申請(qǐng)人:梁嘉文