無傳動副高速衝擊破碎機的製作方法

2023-12-09 08:16:51

專利名稱：無傳動副高速衝擊破碎機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種物料破碎裝置，尤其是一種無傳動副高速衝擊破碎機。
背景技術：
衝擊破碎機是利用葉輪高速旋轉將物料從葉輪流道拋射出去並打在反擊板上 (或打在料墊層上)而被破碎，物料破碎衝量與拋射速度的平方成正比關係，但由於物料拋射瞬間產生巨大衝擊力，該力也與速度平方成正比，葉輪連續多流道拋射過程中，該衝擊力是造成設備劇烈振動的主要振源；另葉輪製造誤差和不均衡磨損都使葉輪整體動平衡指標變壞，提高轉速時也會加大離心力，引起劇烈振動，所以拋射速度和設備振動之間的矛盾是提高現役衝擊式破碎機性能的主要矛盾。在目前裝備技術條件下，國家行業標準JB/T7353工業拋射速度為60 70米/秒左右，少數特殊場合超過國家行業標準參數達到80米/秒，再提高速度設備的振動指標進入非線性區域，所以80米/秒拋射速度是目前常規衝擊式破碎機的工業極限速度。而在試驗室條件下，拋射速度可達到100米/秒以上，說明目前工業使用中的衝擊式破碎機還有提高性能的巨大空間。制約衝擊式破碎機拋射速度的主要因素提高拋射速度會加劇機器振動，振源主要來自三個方面a、物料拋射產生的巨大振動。當物料質量為m，葉輪半徑r，拋頭速度為ν時，物料拋射瞬間離心力F = mv2/r，物料動量增值為Amv = / dFt，說明物料單體質量越大，拋射速度越快，物料的離心力和動量增量越大，反作用於葉輪的衝擊力也越大。由於葉輪是多流道隨機高速拋射，所以葉輪受到的衝擊力也是隨機高頻振動力，是設備振動的主要振源。b、葉輪體(含葉輪流道內料墊層)的動平衡差值產生的振動。葉輪的製造誤差和運行過程中的各部位不均勻磨損及流道內襯料層的變化都導致動平衡參數變壞，當葉輪拋頭處動平衡當量差值為m，拋頭半徑r，拋射速度V時，葉輪自身產生的離心力F = mv2/r,葉輪動平衡差是設備振動的另一主要振源。C、帶傳動機構的附加振源，現役衝擊式破碎機都是採用電機驅動帶傳動機構，帶輪加工同心度誤差、槽形加工誤差，三角帶製造誤差、三角帶、帶輪工作磨損等各種誤差積累和帶傳動必須張緊，張緊力和誤差積累共存的傳動系統運行時產生一個很大的附加力和附加振動源，其振動值隨著積累誤差和張緊力的變化而變化，生產實踐中不易定量測量，只有與無帶傳動的電樞直接拖動葉輪系統進行性能指標對比才能定論其巨大的負作用。

實用新型內容本實用新型的主要目的是提高衝擊式破碎機的拋射速度，提高設備性能。提供一種無傳動副高速衝擊破碎機。本實用新型所採取的技術方案是一種無傳動副高速衝擊破碎機，主要由給料鬥1，葉輪2，渦動破碎腔6，出料鬥10，專用電動機，主機座12，減振圈14組成，其特徵是衝擊破碎機甩料葉輪2直接裝在專用電動機主軸9端頭，葉輪接力盤4上端伸入甩料腔3內，下端面直接壓在上軸承8的內圈上。解決振動的技術措施為物料拋射產生的巨大振動，其振源只能通過控制入料粒度來減少振動。葉輪體的動平衡差值產生的振動，其振源已成功採取以下技術措施①優化葉輪結構，將葉輪拋料平面極限靠近主軸承，實現優化受力系統，減少振動的目的。②在拋射流道上採用新型陶瓷耐磨襯板，減少因磨損造成動平衡差值。帶傳動機構的附加振源，其振源已成功採用創新設計製造的電樞直接拖動葉輪系統，消除了帶傳動的所有弊端。本實用新型的積極效果本實用新型通過多項創新技術的組合，有效地提升了立軸衝擊式破碎機的綜合性能，其積極效果為(1)電樞直接拖動葉輪系統的功能覆蓋了原衝擊破碎機的主軸總成，雙電機調整定位機架；帶傳動系統等三大部件集合功能，整套新設備緊湊簡捷，製造成本降低20%以上。(2)取消帶傳動環節後，消除了傳動能耗，節約能源3%以上。(3)可提升葉輪拋射物料速度30%以上，工業拋射速度由國家行業標準的70米/ 秒提高到90米/秒，破碎力提高1. 7倍以上，設備的破碎性能大幅提升。(4)該設備用於河卵石制砂工業中試數據證明，其細碎功能特點突出，制細砂的-50目細粒含量比PL制砂機高一倍以上，這對以細碎代替粗磨的微粉加工領域、選礦領域、硬質、超硬質物料細碎領域等提供了更有效的細碎手段，其潛在社會效益是巨大的。

圖1是現有PL850衝擊制砂機結構示意圖。圖2是本實用新型的無傳動副高速衝擊破碎機結構示意圖。
具體實施方式
衝擊式破碎機主要結構及簡要工作過程破碎機主要由給料鬥1，葉輪2，渦動破碎腔6，出料鬥10，電動機、主軸9，主機座 12，減振圈14等部分組成。(1)傳動裝置現有舊型號機雙電機驅動的兩臺主電機19分別安裝在主軸9的兩側(如圖1)，兩電機帶輪用傳動帶16與主軸帶輪相連，使主軸受力平衡，減少附加力矩。本實用新型已取消傳動裝置機構。(2)主軸總成現有舊型號機主軸總成安裝在主機座16上，用於傳遞電動機由V帶傳來的動力及支承葉輪2旋轉運動，主軸總成由軸承座、主軸9、上軸承8、下軸承13組成。本實用新型用專用電機替代主軸總成機構。[0032](3)葉輪葉輪結構為一空心圓柱體，在圓柱體的上、下盤間焊接徑嚮導向板形成物料發射流道，流道空間稱甩料腔3，葉輪2安裝在專用電動機主軸9上端軸頭上。用鍵7連接傳遞轉矩，葉輪與鍵連接部分為葉輪接力盤4，物料進入葉輪後沿流道被加速到45 90米/秒的速度拋射出去，衝擊到渦動破碎腔內的礦石襯墊進行強烈地自粉碎。(4)給料鬥給料鬥1的結構為一圓筒，底部開有給料口直接對準葉輪的進料口，給料鬥1焊接在機筒體5上，從給料設備的來料經給料鬥進入破碎機。(5)渦動破碎腔由葉輪2外緣與機筒體5之間構成環形空間為渦動破碎腔6，上部接給料鬥1、下部接出料鬥10，葉輪在渦動破碎腔內高速旋轉，渦動破碎腔內也能駐留物料，形成物料墊襯，物料的破碎過程發生在渦動破碎腔內，由礦石襯墊將破碎作用與渦動破碎腔壁隔開，使破碎作用限於物料之間，並起耐磨自襯作用。(6)主機座渦動破碎腔、主軸總成、傳動裝置等均安裝在主機座12上，其中部為圓筒空間用於安裝主軸總成，圓筒空間兩側安裝出料鬥10，主機座經減振圈14安裝在支架17上，支架直接安裝在混凝土基礎15上。原料從進料鬥1進入甩料葉輪2中，在高速旋轉的葉輪甩料腔3中加速後被拋射進入破碎腔6，破碎後的物料經出料鬥10排走。葉輪與主軸的動力聯接部分是本發明關鍵結構之一，現定義為葉輪接力盤4。本發明將葉輪接力盤上端伸入甩料腔內，下端面直接壓在上軸承8的內圈上，達到葉輪甩料腔與上軸承的距離最小化的目的。主軸總成和動力電樞一體化是本發明最關鍵結構，本發明重新設計、製造專用電動機，其強度、剛度、抗振動性能可適應衝擊破高頻、高強度振動要求，具體措施是主軸直徑加大，電機殼、端蓋等受力部件全部採用鑄鋼材料，電樞線圈採用樹脂固化抗振，機殼水冷等，甩料葉輪直接裝在專用電機主軸端(如圖幻，實現無傳動副運行。本專用電機研製歷經一年半時間，解決了主軸斷裂、機殼爆裂、電樞線圈匝間短路等技術問題，專用電機已完成工業中試。試驗的第一步驟是在原PL850衝擊式制砂機的主電機串聯變頻電源進行增頻調速，當拋謝速度由原62米/秒增速到75米/秒時，設備開始劇烈振動。經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)，當拋瞬間衝擊力為F時，力F對軸承端面處軸頸產生HXF的力距，只要減小H值就能減少振動，因此對葉輪結構進行改造，將葉輪的接力盤伸入拋料腔內(如圖2所示)，使H值最小化，獲得良好的效果，改造後設備在 80米/秒負載運行70小時無異常。試驗第二步驟是繼續增速到90米/秒時，在負載狀態下皮帶傳動跳動幅度大，皮帶及皮帶輪發熱溫升很快，運行3小時後出現皮帶拉斷、皮帶著火現象。採用無傳動副電樞直接拖動葉輪系統後(結構如圖2所示)，衝擊破在拋謝速度為90米/秒工況下運行平穩， 經72小時工業運行無異常，達到了改造的目的。
權利要求1. 一種無傳動副高速衝擊破碎機，主要由給料鬥(1)，葉輪0)，渦動破碎腔(6)，出料鬥(10)，專用電動機，主機座(12)，減振圈(14)組成，其特徵是衝擊破碎機甩料葉輪(2) 直接裝在專用電動機主軸(9)端頭，葉輪接力盤(4)上端伸入甩料腔(3)內，下端面直接壓在上軸承(8)的內圈上。
專利摘要本實用新型提供了一種無傳動副高速衝擊破碎機，主要由給料鬥、葉輪、渦動破碎腔、出料鬥、專用電動機、主機座、減振圈組成，其特徵是衝擊破碎機甩料葉輪直接裝在專用電動機主軸端頭，葉輪接力盤上端伸入甩料腔內，下端面直接壓在上軸承的內圈上。其積極效果為整套設備緊湊簡捷，製造成本降低20％以上。消除了傳動能耗，節約能源3％以上。可提升葉輪拋射物料速度30％以上，破碎力提高1.7倍以上，設備的破碎性能大幅提升。該設備細碎功能特點突出，制細砂的-50目細粒含量比PL制砂機高一倍以上，這對以細碎代替粗磨的微粉加工領域、選礦領域、硬質、超硬質物料細碎領域等提供了更有效的細碎手段。
文檔編號B02C13/14GK202185327SQ201120243708

公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月11日 優先權日2011年7月11日
發明者梁嘉文 申請人:梁嘉文