一種具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機的製作方法

2023-06-20 04:09:56

專利名稱：一種具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機的製作方法
技術領域：
本發明涉及顎式破碎機領域，更具體地說是一種具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機。
背景技術：
顎式破碎機，俗稱顎破，現在市場上使用最廣泛的是復擺顎式破碎機，它由動顎和定顎兩塊顎板組成破碎腔，是模擬動物的兩顎運動而完成物料破碎作業的破碎機。廣泛運用於礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化工等行業中各種礦石與大塊物料的中等粒度破碎。現有技術的顎式破碎機(指復擺顎式破碎機，下同)從力學角度看有一個共同的典型結構，即都運用了一套曲柄搖杆機構(其偏心驅動軸是曲柄，動顎是連杆，肘板是搖杆)， 動顎一側與機器一側組成一個U型破碎腔，動顎上部直接靠偏心驅動軸獲得水平方向的破碎衝程，動顎下部靠動顎作圓周運動帶動肘板搖擺獲得水平方向的破碎衝程及排放物料行程。這種結構優點是結構簡單，易製造，由此成為應用最為廣泛的一種破碎機。但缺點是， 在這種機構下，由動顎往上拉力帶動肘板搖擺產生水平方向的破碎衝程，對「破碎力與排放能力，，來說是一對矛盾，即要求破碎能力大時，排放物料能力接近於零，而要求排放能力最大時，破碎力劇減。以上矛盾是由其機構的力學原理決定的，如圖1是現有技術的顎式破碎機的一種結構示意圖，包括機架1、偏心驅動軸3、固定顎板6、活動顎板5、前動顎4、前肘板7和傳動輪2，前動顎4上部直接靠偏心驅動軸3獲得水平方向的破碎力，前動顎4下部靠偏心驅動軸3帶動前肘板7搖擺獲得水平方向的破碎力和排放行程。前肘板7在傳動角θ最大化狀態下(參見附圖3和附圖4)以及傳動角θ最小化狀態下(參見附圖5和附圖6)，圖中動顎拉力Fl與前肘板反推力F2合成合力F3，合力F3又可以分解為垂直分力F5和水平分力 F4，其中水平分力F4為有效破碎力，顯然水平分力F4小於拉力F1，破碎機動顎下部運動始終處於「減力」的狀態。另外我們可以得知，前動顎上止點Μ2和下止點Ml位置形成的水平衝程S在傳動角θ最大化狀態下的Sl是小於在傳動角θ最小化狀態下的S2，但是傳動角 θ最大化狀態下的F4是大於傳動角θ最小化狀態下的Γ4。現實中人們為了追求破碎機有較高的產量，都將排放口行程放最大，這雖然有利於排放物料要求，但是這時的水平破碎力處於最大減力狀態下，這是一對矛盾即破碎力大時行程小，行程大時破碎力小。總之，現有技術顎式破碎機的動顎下部運動是以排放物料為主要功能設定的，所以動顎下部運動是物料排放的行程，而不是物料破碎的衝程。雖附帶有一點破碎功能，但很小、且損耗很大(因為存在減力作用)。這是現有技術顎式破碎機的固有弊病和軟肋，顎式破碎機從誕生到今天，作了許許多多改進、創新，也公布了許多發明與實用新型專利。但是都沒有涉及以上弊端，如專利ZL02130566. 8，它也僅僅只解決了提高零件耐磨度和調整方便的問題，「減力」弊病並沒有解決。又如專利ZL2008100436^，是用肘棍代替了肘板，僅改變了結構形式和受力條件， 破碎力與排放能力的矛盾依然存在。由於曲柄從上往下的作功中始終存在「減力作用」，動顎下部的作功與排放也就始終存在著矛盾，但為了使破碎機有效率(產量高)，動顎下部動作只能是以排放為主要目的設置，作功與排放兩者得不到兼容。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術動顎下部動作只能以排放為主要目的的不足，提供了一種把現有技術中處於排放的功能提升為破碎的功能，使動顎下部運動即是處於增力的破碎衝程，又是較大的排放行程，消除了現有技術顎式破碎機排放物料與破碎作功二者相矛盾的弊端，使一臺破碎機設備具有了二級破碎的功效的具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機。為了達到以上目的，本發明是通過以下技術方案實現一種具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機，包括機架、固定顎板、活動顎板、曲柄搖杆裝置和傳動輪，固定顎板固定連接在機架上，活動顎板固定連接在曲柄搖杆裝置上，曲柄搖杆裝置設置於機架上並與傳動輪相連接，其特徵在於，所述的曲柄搖杆裝置包括前曲柄搖杆機構和後曲柄搖杆機構，前曲柄搖杆機構包括前動顎、前肘板和偏心驅動軸；後曲柄搖杆機構包括後動顎、後肘板和偏心驅動軸；前、後動顎共同樞接在偏心驅動軸上，偏心驅動軸與傳動輪相連接；前肘板一端樞接在前動顎後側下方，另一端樞接在後動顎前側下方，後肘板一端樞接在後動顎後側下方，另一端樞接在機架上；活動顎板固定連接在前動顎上與固定顎板對峙形成破碎腔。本發明的技術特點在於設計了兩套完整的、獨立的曲柄搖杆機構；①在前曲柄搖杆機構中，偏心驅動軸為曲柄、前動顎為連杆、前肘板是搖杆；②在後曲柄搖杆機構中，偏心驅動軸為曲柄、後動顎為連杆、後肘板是搖杆。前、後曲柄搖杆機構有機組合在一起，即把前曲柄搖杆機構中的前肘板與機架上的樞接點斷開向後拉，插入後曲柄搖杆機構，即後曲柄搖杆機構中的後動顎前下方與前肘板樞接，後肘板與機架樞接。由於前偏心驅動軸與後偏心驅動軸經傳動輪同步傳動，這樣就形成了單軸雙曲柄搖杆機構。它將現有技術動顎下部運動由「減力」的狀態變為「增力」狀態，其受力分析如下 (1)現有技術破碎機動顎下部受力分析參見附圖2，動顎拉力Fl與前肘板反推力F2合成合力F3，合力F3又可以分解為垂直分力F5和水平分力F4，其中水平分力F4為有效破碎力， 顯然水平分力F4小於拉力F1，現有技術破碎機動顎下部運動始終處於「減力」的狀態。(2) 本發明破碎機前動顎下部受力分析參見附圖8，為便於分析比較，現將後肘板分離，僅分析前肘板，假設AB為一條只能使0點作上下運動的軌道，根據力學原理(平行四邊形法則)，動顎拉力F6與AB軌道反推力F7合成合力F8，而合力F8可以分解為水平方向分力F9和垂直方向分力F10，其中水平方向分力F9為有效破碎力，垂直方向分力FlO與拉力F6等值， 顯然水平方向分力F9大於拉力F6，可見本發明破碎機動顎下部運動是處於「增力」狀態的。 (因為β處於大角狀態)以上圖解分析結果表明，在雙曲柄搖杆機構下，給後動顎施加一個小力，即能夠讓前動顎下部產生一個大的破碎力，且越往上拉(β角越大)增力越大，這一特性正符合破碎衝程中越往後，物料越擠實，需要破碎力越大，而這時如能獲得足夠大的破碎力，則破碎效果最好。本發明的核心技術在於通過單軸雙曲柄搖杆機構，將前動顎下部運動變「減力」 為「增力」後，使原來處於排放功能的行程(指前動顎下部水平方向分運動)變為破碎功能的衝程，而排放功能是在破碎過程中自然地順承完成(即是破碎衝程，又是排放行程)。前曲柄搖杆機構主要解決前動顎上部的破碎做功，後曲柄搖杆機構主要解決前動顎下部的破碎做功及排放物料。使一臺破碎機相當於具備了二級破碎能力。本發明其顯著的效果是突破了現有技術中復擺顎式破碎機只用一套曲柄搖杆機構的局限，本發明運用一前一後兩套曲柄搖杆機構的有機結合，改變了前動顎下部的力學結構，變減力為增力，消除了現有技術顎式破碎機排放物料與破碎做功二者相矛盾不能兼容的弊端，使一臺破碎機設備具有了二級破碎的功效。即提高了破碎比，使物料破碎更細， 更均勻，提高了效率。作為優選，所述偏心驅動軸包括軸套和偏心軸杆，前動顎與軸套相連，在軸套中部位於其與偏心軸杆連接處設置有空腔，在空腔內的偏心軸杆上設置有軸承瓦，後動顎與軸承瓦相連；軸套上還設置有一供後動顎伸出且滿足其擺幅的開口。本發明合理利用了現有技術結構中軸套和偏心軸杆中部形成的空腔，正好利用這個空腔中的偏心軸杆，將該段偏心軸杆上設置軸承瓦，使得該驅動軸具有雙偏心驅動能力， 用以驅動兩套曲柄搖杆結構，使實現該雙曲柄搖杆技術的成本降低、改造效率提高。為了能夠更好的實現後曲柄搖杆機構，在軸套上設置開口，用於引出後動顎而且又能滿足其擺幅。 使得實現雙曲柄搖杆機構結構更簡單，而且能夠容易實現對老產品作本發明的改進，提升產品性能，並且節約資源。作為優選，機架上還設有一調節螺栓，調節螺栓與後肘板相連接。通過調節螺栓對雙曲柄搖杆機構的整體調整，使得該雙曲柄搖杆機構能夠進行更好的工作。作為優選，前動顎下端還連接有一連杆，連杆通過緩衝彈簧連接在機架上。為了使破碎時活動顎板慣性較小，更好的實現破碎功能，增加上述緩衝裝置。有益效果本發明其顯著的效果是突破了現有技術中復擺顎式破碎機只用一套曲柄搖杆機構的局限，本發明運用一前一後兩套曲柄搖杆機構的有機結合，改變了前動顎下部的力學結構，變減力為增力，消除了現有技術顎式破碎機排放物料與破碎作功二者相矛盾不能兼容的弊端，使一臺破碎機設備具有了二級破碎的功效。即提高了破碎比，使物料破碎更細，更均勻，提高了效率。


圖1為現有技術的一種結構狀態示意圖； 圖2為現有技術破碎機動顎下部受力分析圖； 圖3為現有技術傳動角θ為大角時的行程狀態示意圖； 圖4為圖3狀態的受力分析圖； 圖5為現有技術傳動角θ為小角時的行程狀態示意圖；圖6為圖5狀態的受力分析圖； 圖7為本發明的一種結構狀態示意圖； 圖8為本發明破碎機動顎下部受力分析圖。圖中1-機架，2-傳動輪，3-偏心驅動軸，4-前動顎，5-活動顎板，6_固定顎板， 7-前肘板，8-後動顎，9-後肘板，10-連杆，11-緩衝彈簧，12-調節螺栓，31-軸套，32-偏心軸杆，33-軸承瓦，34-空腔，；35_開口。
具體實施例方式下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步的說明。實施例如圖1所示，一種具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機，包括機架1、固定顎板6、活動顎板5、前曲柄搖杆機構、後曲柄搖杆機構和傳動輪2，前曲柄搖杆機構包括前動顎4、前肘板7和偏心驅動軸3 ；後曲柄搖杆機構包括後動顎8、後肘板9和偏心驅動軸 3。偏心驅動軸3設置於機架1上並連接有傳動輪2，偏心驅動軸3包括軸套31和偏心軸杆32，在軸套31中部位於其與偏心軸杆32連接處設置有空腔34，在空腔34內的偏心軸杆32上設置有軸承瓦33。前、後動顎4、8共同樞接在偏心驅動軸3上，前動顎4與軸套31相連，後動顎8與軸承瓦33相連；軸套31上還設置有一供後動顎8伸出且滿足其擺幅的開口 35。前肘板7 一端樞接在前動顎4後側下方，另一端樞接在後動顎8前側下方，後肘板9 一端樞接在後動顎8後側下方，另一端樞接在機架1上。活動顎板5固定連接在前動顎4上，固定顎板6固定連接在機架1上。機架1上還設有一調節螺栓12，調節螺栓12與後肘板9相連接。前動顎4後側下端還連接有一連杆 10，連杆10通過緩衝彈簧11連接在機架1上。實用本發明的技術特點在於設計了兩套完整的、獨立的曲柄搖杆機構；①在前曲柄搖杆機構中，偏心驅動軸為曲柄、前動顎為連杆、前肘板是搖杆；②在後曲柄搖杆機構中，偏心驅動軸為曲柄、後動顎為連杆、後肘板是搖杆。前、後曲柄搖杆機構有機組合一起， 即把前曲柄搖杆機構中的前肘板與機架上的樞接點分開(機架上樞接點向後拉開)，插入後曲柄搖杆機構，即後曲柄搖杆機構中的後動顎前下方與前肘板樞接，後肘板與機架樞接。這樣就形成了單軸雙曲柄搖杆機構。以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域重中的普通技術人員來說，在不脫離本發明核心技術特徵的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機，包括機架、固定顎板、活動顎板、曲柄搖杆裝置和傳動輪，固定顎板固定連接在機架上，活動顎板固定連接在曲柄搖杆裝置上，曲柄搖杆裝置設置於機架上並與傳動輪相連接，其特徵在於，所述的曲柄搖杆裝置包括前曲柄搖杆機構和後曲柄搖杆機構，前曲柄搖杆機構包括前動顎、前肘板和偏心驅動軸；後曲柄搖杆機構包括後動顎、後肘板和偏心驅動軸；前、後動顎共同樞接在偏心驅動軸上，偏心驅動軸與傳動輪相連接；前肘板一端樞接在前動顎後側下方，另一端樞接在後動顎前側下方， 後肘板一端樞接在後動顎後側下方，另一端樞接在機架上；活動顎板固定連接在前動顎上與固定顎板對峙形成破碎腔。
2.根據權利要求1所述的具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機，其特徵在於，所述偏心驅動軸包括軸套和偏心軸杆，前動顎與軸套相連，在軸套中部位於其與偏心軸杆連接處設置有空腔，在空腔內的偏心軸杆上設置有軸承瓦，後動顎與軸承瓦相連；軸套上還設置有一供後動顎伸出且滿足其擺幅的開口。
3.根據權利要求1或2所述的具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機，其特徵在於， 機架上還設有一調節螺栓，調節螺栓與後肘板相連接。
4.根據權利要求1或2所述的具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機，其特徵在於， 前動顎後側下端還連接有一連杆，連杆通過緩衝彈簧連接在機架上。
5.根據權利要求3所述的具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機，其特徵在於，前動顎後側下端還連接有一連杆，連杆通過緩衝彈簧連接在機架上。
全文摘要
本發明公開了一種具有單軸雙曲柄搖杆機構的顎式破碎機，包括機架、固定顎板、活動顎板、前曲柄搖杆機構、後曲柄搖杆機構和傳動輪，前曲柄搖杆機構包括前動顎、前肘板和偏心驅動軸；後曲柄搖杆機構包括後動顎、後肘板和偏心驅動軸；前、後動顎共同樞接在偏心驅動軸上；前肘板一端樞接在前動顎後側下方，另一端樞接在後動顎前側下方，後肘板一端樞接在後動顎後側下方，另一端樞接在機架上；活動顎板固定連接在前動顎上與固定顎板對峙形成破碎腔。本發明其顯著的效果是將動顎下部水平運動行程以排放物料為主要功能提升為以破碎為主要功能，使一臺破碎機設備具有了二級破碎的功效。
文檔編號B02C1/02GK102198409SQ201110092010
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月13日 優先權日2011年4月13日
發明者朱興良 申請人:義烏市黑白礦山機械有限公司