一種無級可調幅式高頻破碎錘的製作方法

2024-03-04 21:40:15 1

本發明涉及一種破碎拆除用的機械振動設備，尤其是涉及一種無級可調幅式高頻破碎錘。

背景技術：

高頻破碎錘依靠自身重量及其激振器產生的周期性激振力共同作用，對物體施加衝擊力，從而達到破碎效果。相比於傳統的液壓式破碎錘，高頻破碎錘具有破碎能力強，破碎效果好，工作壽命長、生產效率高等優點。

目前，現有的高頻破碎錘激振器利用單馬達、雙馬達進行驅動，雖然破碎能力有了一定的提高，但製造完成的激振器無法改變振幅。在面對不同硬度的破碎對象而需要改變振幅以及激振力時，就需要把激振器拆開更換偏心組件或者直接更換錘體，使用操作時費時費力，不僅成本高、效率低，還不能滿足可持續發展的要求，振幅選擇範圍小，使高頻破碎錘的應用大大受到限制。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了解決上述問題而提供一種結構簡單、效率高、激振力大以及振幅可調節的高頻破碎錘。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種無級可調幅式高頻破碎錘，包括激振器、連杆機構和震動刀排，所述的激振器設在震動刀排的上部，所述的連杆機構與震動刀排連接，所述的激振器包括激振器殼體、安裝於激振器殼體內部平行布置的主動軸和從動軸，所述的主動軸與從動軸通過主動齒輪和從動齒輪相互齒合，主動軸和從動軸通過軸承安裝在軸承套內，軸承套安裝在激振器殼體上，主動軸的輸入端連接液壓馬達，

主動軸和從動軸的輸出端連接旋轉接頭，主動軸和從動軸上設有相同的偏心組件，所述的偏心組件包括固定偏心塊、活動偏心塊以及形成腔體的偏心組件殼體，活動偏心塊將偏心組件的腔體分為進油腔和出油腔，所述的主動軸與從動軸設有與旋轉接頭以及偏心組件的腔體相連通的油道，

使用時，通過控制液壓油的流動改變進油腔和出油腔的大小，來調整固定偏心塊與活動偏心塊之間的相位角，進而使偏心組件的偏心距發生連續變化，實現破碎錘振幅的無級調節。

所述的旋轉接頭輸入端連接液壓泵和油箱，所述的旋轉接頭與液壓泵之間設有閥門，所述的閥門上設有控制器，該控制器通過控制閥門的開閉來控制進、出油量。

所述的閥門設有兩個埠，兩個埠分別與偏心組件的進油腔和出油腔連通。

所述的閥門為電磁閥門，所述的控制器為可編程控制器。

所述的偏心組件還包括設在偏心組件殼體上的偏心組件端蓋，所述的偏心組件殼體為環狀體。

所述的固定偏心塊和活動偏心塊為扇形狀體，所述的固定偏心塊固定在偏心組件殼體上，所述的活動偏心塊繞偏心組件的中心軸旋轉。

所述的旋轉接頭包括旋轉接頭外殼和內芯，所述的旋轉接頭外殼安裝在激振器殼體上，所述的內芯通過連接法蘭和螺紋孔連接在主動軸和從動軸上。

所述的主動齒輪、從動齒輪和偏心組件通過花鍵和定位套連接在主動軸和從動軸上，所述的主動齒輪、從動齒輪和偏心組件分布在定位套和花鍵之間。

所述的偏心組件殼體設有內環孔，所述的內環孔沿軸向設有三道密封槽並分別安放密封圈，兩兩密封槽之間設有進、出油口。

所述的液壓馬達通過油道和液壓泵相連通，所述的液壓馬達驅動主動軸轉動。

本發明的高頻破碎錘的控制器根據要求發出信號控制閥門的開啟，液壓泵輸出的液壓油從閥門的埠通道流出，經過旋轉接頭，進入偏心組件進油腔，使進油腔體積增大，推動活動偏心塊繞軸轉動，出油腔體積減小，出油腔內多餘的液壓油從偏心組件殼體流出，經旋轉接頭，閥門埠通道，由閥門流回，進入油箱。本發明通過控制液壓油的流動，改變進油腔和出油腔的大小，來調整固定偏心塊與活動偏心塊之間的相位角，進而使偏心組件的偏心距發生連續變化，當振幅滿足要求時，控制器發出控制信號關閉閥門，無級調節激振器的振幅停止調節，實現破碎錘振幅的無級調節。

液壓馬達驅動主動軸旋轉，依靠相互嚙合的主動齒輪和從動齒輪帶動從動軸同步旋轉，主動軸和從動軸旋向相反，偏心組件旋向也相反，主動偏心組件和從動偏心組件產生的旋轉離心力在水平方向上相互抵消，豎直方向上相互疊加成周期性激振力，即作用在被錘擊物體表面的只有豎直方向的激振力，使高頻破碎錘處於垂直振動狀態。垂直振動模式避免了激振器水平方向幹擾力引起的高頻破碎錘前後方向的擺動，行走困難，破碎工作不穩定等不利現象。

主動偏心組件和從動偏心組件上的偏心力方向均垂直於地面向下時，總的激振力就是這兩個偏心力之和，故而可產生大的振動力，使得破碎深度大、效率高；主動偏心組件和從動偏心組件上的偏心力方向均處於水平位置時，兩個力相互抵消，總的激振力為零；主動偏心組件和從動偏心組件上的偏心力方向均垂直於地面向上時，總的激振力也垂直向上，由減振裝置吸收。

與現有技術相比，本發明提供了一種無級可調幅式高頻破碎錘，通過控制器控制旋轉接頭的進、出油量，實現主動軸和從動軸上的活動偏心塊的同步繞軸旋轉，改變與固定偏心塊的相位角，即可使偏心塊組件的偏心距發生連續變化，激振器的激振力也隨之發生無級變化，應用到高頻破碎錘上，即可使破碎錘的振幅實現無級變換，從而克服了現有技術所存在的振幅調節困難、施工工藝適應性窄、成本高、效率低等缺陷。該破碎錘具有設計合理、結構簡單、效率高、激振力大、振幅可調節等優點，運用在高頻破碎錘上時，操作簡單、工作時間長、適用範圍廣、破碎效果好。

附圖說明

圖1為本發明的爆炸分解示意圖；

圖2為激振器及油道的結構示意圖；

圖3為激振器主動偏心組件的主視結構示意圖；

圖4為激振器主動偏心組件的左視結構示意圖；

圖5-9為激振器偏心塊動作的原理示意圖；

圖10-12為激振器的工作原理示意圖。

圖中：1-激振器殼體；2-旋轉接頭；3-軸承；4-軸承套；5-液壓馬達；6-主動軸；7-主動齒輪；8-主動偏心組件；9-從動軸；10-從動齒輪；11-從動偏心組件；12-閥門；13-控制器；14-液壓泵；15-油箱；8-1-主動固定偏心塊；8-2-主動活動偏心塊；8-3-主動偏心組件殼體；8-4-主動偏心組件端蓋；11-1-從動固定偏心塊；11-2-從動活動偏心塊；11-3-從動偏心組件殼體；11-4-從動偏心組件端蓋；A、B-進油腔或出油腔；a、b-閥門埠；c、d-偏心組件殼體油口。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

一種無級可調幅式高頻破碎錘，如圖1-12所示，包括激振器殼體1、旋轉接頭2、軸承3、軸承套4、液壓馬達5、主動軸6、主動齒輪7、主動偏心組件8、從動軸9、從動齒輪10和從動偏心組件11，主動偏心組件8和從動偏心組件11均包括固定偏心塊8-1(11-1)、活動偏心塊8-2(11-2)、偏心組件殼體8-3(11-3)和偏心組件端蓋8-4(11-4)；從動偏心組件11和主動偏心組件8構造相同，故不再附圖重複說明。

主動軸6的輸入端與液壓馬達5相連，主動軸6與從動軸9通過一對相互嚙合且平行布置的主動齒輪7和從動齒輪10相連；主動軸6和從動軸9均通過軸承3安裝在自潤滑軸承套4內連接於激振器殼體1上。固定偏心塊8-1(11-1)固定於偏心組件殼體8-3(11-3)上，活動偏心塊8-2(11-2)可繞軸旋轉，活動偏心塊8-2(11-2)與固定偏心塊8-1(11-1)之間的相位角可通過同步改變實現振幅的無級調節。主動齒輪7、從動齒輪10和偏心組件8(11)均通過花鍵和定位套連接於主動軸6和從動軸9，且均分布在定位套和花鍵之間，花鍵分布在齒輪7(10)和偏心組件8(11)之間。

主動軸6和從動軸9的另一端均與旋轉接頭2相連，旋轉接頭2外殼固定在激振器殼體1上，內芯依靠連接法蘭、通過螺紋孔連接於主動軸6和從動軸9的一端，隨軸一同旋轉。主動軸6和從動軸9上均設置有與旋轉接頭2相對應的的油道，偏心組件8(11)上均設置有與主動軸6和從動軸9相對應的油道，設置多個油道可避免出現油管繞結的現象。

該高頻破碎錘還包括油箱15、液壓泵14、控制器13、閥門12，閥門為電磁閥門，液壓馬達5通過油管與挖機上的液壓泵14相連通；液壓泵14通過油管與閥門12相連，閥門12通過導線與可編程的控制器13相連，可編程的控制器13按照事先設定的程序控制閥門12開啟或關閉，閥門12的a埠和b埠通過油管與旋轉接頭2相連通，旋轉接頭2依靠連接法蘭和螺紋孔連接於主動軸6。

偏心組件8(11)的活動偏心塊8-2(11-2)將腔體分為A、B兩個腔，主動軸6和從動軸9上均設置有與旋轉接頭2相對應的的油道，偏心組件8(11)上的固定偏心塊8-1(11-1)均設置有與主動軸6和從動軸9相對應的油道。偏心組件殼體8-3(11-3)為環狀體，偏心塊8-1(11-1)、8-2(11-2)為扇形狀體，固定偏心塊8-1(11-1)和活動偏心塊8-2(11-2)比重可由實際需求而定。偏心組件8(11)內環孔內設置有密封槽，依靠密封圈對進、出油孔進行密封作用，避免液壓油在軸6(9)上孔槽與偏心組件8(11)上孔槽之間流通時出現漏油、竄油現象。

激振器的偏心塊動作原理為：

安裝在挖機上的控制器13根據要求發出信號控制閥門12的開啟，液壓泵14輸出的液壓油從閥門12的a埠通道流出，經過旋轉接頭2，從偏心組件殼體8-3的c油口進入偏心組件體A腔內，推動活動偏心塊8-2繞軸轉動，使得A腔體積增大，B腔體積減小，B腔內多餘的液壓油則從偏心組件殼體8-3的d油口流出，經旋轉接頭2、閥門12的b埠通道，由閥門12流回，進入油箱15；此過程中，A為進油腔，B為回油腔。當振幅滿足要求時，控制器13發出控制信號關閉閥門12，無級調節激振器的振幅停止調節。在實際過程中，活動偏心塊8-2會需要反轉，則此時B為進油腔，A為回油腔，油路與之相同，流向與之相反。

當A腔面積小於B腔面積時，如圖6，活動偏心塊8-2與固定偏心塊8-1相位角增大，偏心距減小，產生的旋轉離心力合成的激振力減小，得到的高頻破碎錘的振幅減小；當A腔面積等於B腔面積時，如圖7所示，活動偏心塊8-2與固定偏心塊8-1相位角處於中間值，偏心距最小，產生的旋轉離心力合成的激振力最小，得到的高頻破碎錘的振幅也最小；當A腔面積大於B腔面積時，如圖8所示，活動偏心塊8-2與固定偏心塊8-1相位角繼續增大，偏心距增大，產生的旋轉離心力合成的激振力增大，得到的高頻破碎錘的振幅增大。即當A腔面積或者B腔面積等於零時，如圖5和9所示，活動偏心塊8-2與固定偏心塊8-1相位角最小或者最大，偏心距最大，產生的旋轉離心力合成的激振力最大，得到的高頻破碎錘的振幅最大。

在實際工作環境下，要求活動偏心塊8-2可以反轉，即順時針繞軸轉動，此時活動偏心塊8-2與固定偏心塊8-1相位角需要調小，B為進油腔，A為回油腔，油路與上相同，流向與上相反。從動部分與主動部分相似，其結構部件和工作原理與主動部分類似，不再贅述。

高頻破碎錘工作過程為：

液壓馬達5驅動主動軸6旋轉，依靠一對相互嚙合且平行布置的主動齒輪7和從動齒輪10帶動從動軸9同步旋轉，主動軸6和從動軸9旋向相反，其上偏心組件8和10旋向也相反；主動偏心組件8和從動偏心組件10對稱布置且位於同一平面上，如圖10-12所示，主動偏心組件8和從動偏心組件10產生的旋轉離心力在水平方向上相互抵消，豎直方向上相互疊加成周期性激振力，即作用在被錘擊物體表面的只有豎直方向的激振力，使高頻破碎錘處於垂直振動狀態。垂直振動模式避免了激振器水平方向幹擾力引起的高頻破碎錘前後方向的擺動，行走困難，破碎工作不穩定等不利現象。

主動偏心組件8和從動偏心組件10上的偏心力方向均垂直於地面向下時，如圖10所示，總的激振力就是這兩個偏心力之和，故而可產生大的振動力，使得破碎深度大、效率高；主動偏心組件8和從動偏心組件10上的偏心力方向均處於水平位置時，如圖11所示，兩個力相互抵消，總的激振力就為零；主動偏心組件8和從動偏心組件10上的偏心力方向均垂直於地面向上時，如圖12所示，總的激振力也垂直向上，由減振裝置吸收。兩組偏心組件8和10同步反向運動，使水平方向的分力相互抵消，只產生垂直方向的周期性激振力，引起高頻破碎錘的上下往復運動，達到破碎物體的效果。

上述僅為本發明的較佳實施例，並非用來限定本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等同變換及修飾，直接或間接運用在相關的技術領域，均應屬於本發明的專利技術範疇。