破碎机

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技术领域\n本发明涉及一种破碎机，它包括：主轴及第一破碎头；主轴被置 于可转动偏心轴的孔内，主轴具有相对偏心轴旋转轴线倾斜的中心轴 线；第一破碎头与主轴连接并由主轴驱动相对第二破碎头旋转，以便 在第一破碎头与第二破碎头之间完成约束冲击运动，由此使材料在第一 破碎头与第二破碎头之间被破碎；据此偏心轴包括外偏心轴及内偏心 轴，外偏心轴带有第二孔，内偏心轴至少部分地置于所述第二孔内以 便在所述第二孔内相对外偏心轴连续旋转；因此孔位于内偏心轴上， 并因此通过齿轮变速器可使内偏心轴与外偏心轴彼此相对旋转，以便 改变主轴中心轴线相对偏心轴旋转轴线的倾斜，这样就改变了约束冲 击运动的(冲程)长度。\n背景技术\n这种调整约束悬摆运动值，即冲程，的结构是以前就熟知的，在 该结构中偏心轴由偏心轴承支持。通过转动这个偏心轴承，可以调整 冲程。在这种解决方案中，冲程是分阶段调整的，因为在偏心轴承的 外表面上有个楔形槽，通过相应的安全楔使偏心轴承保持在其位置上， 使得在偏心轴旋转运动期间偏心轴承不能转动。如果偏心轴承转动， 冲程将在偏心轴旋转期间改变。\n这种调整冲程的结构也是以前就熟知的，在该结构中，整个偏心 轴承被实现不同冲程的不同种类偏心轴承所替换。\n再有，在此种已知结构中的冲程调整经常需要拆卸破碎机。\n这个问题的解决方案在美国专利5,718,391的公布中作了描述， 从该专利中可得知根据权利要求1的序言的一种破碎机。这个公布公 开了一种冲程调整装置，其中外偏心轴包括由液压马达驱动旋转的蜗 轮轴，蜗轮轴布置在内偏心轴的外表面上以和齿圈结合，使得内偏心 轴能在外偏心轴内旋转。于是这个解决方案可调整冲程而免除了不得 不拆卸破碎机。然而，这个解决方案的缺点是：为使各偏心轴彼此相 对旋转所需的蜗轮齿及液压马达都是机械元件，它们需要很多空间。 因此偏心轴以及由此破碎机框架必须把尺寸定得比其它方法所需的大 得多。由于这一点，破碎机的总重量及其制造成本显著地增加。\n再有，美国专利5,718,391的公布中公开的破碎机存在问题：当 破碎机运行时，破碎机的冲程调整所需的液压流体必须通过旋转运动 中的外偏心轴分配至液压马达。在破碎厂多尘条件下要使这种结构不 泄漏是非常困难的。\n发明内容\n本发明涉及一种破碎机，它解决了上面描述的问题。\n根据本发明的破碎机其特征在于齿轮变速器包括：连接于内偏心 轴的第一嵌齿轮；连接于外偏心轴的第二嵌齿轮；以及转动机构，用 于使第一嵌齿轮与第二嵌齿轮彼此相对旋转，这样就使内偏心轴与外 偏心轴彼此相对旋转。\n因此，根据本发明的解决方案，破碎机的机内冲程调整结构完全 是机械式的。\n根据本发明的破碎机的优先实施例公开在相关联的各权利要求项 中。\n本发明基于包括其内包含有外偏心轴与内偏心轴两部分的偏心 轴。第一嵌齿轮连接于内偏心轴，而第二嵌齿轮连接于外偏心轴。通 过利用转动机构使第一嵌齿轮与第二嵌齿轮彼此相对旋转，由此使内 偏心轴与外偏心轴彼此相对旋转。\n应用这种结构，可以改变主轴中心线相对偏心轴旋转轴线的倾斜， 这样就改变了所述约束悬摆运动的值，即冲程。\n根据本发明的破碎机具有的优点是：可在不拆卸破碎机情况下调 整冲程。根据本发明的结构还能在例如0～40mm范围内连续调整冲程。\n附图说明\n现将联系优先实施例同时参考附图对本发明作详细的描述，其中：\n图1图示的是环动破碎机的侧剖视图，该环动破碎机包括用于使 第一与第二破碎头之间间隙变窄的液压调整装置，\n图2图示的是环动破碎机的侧剖视图，该环动破碎机具有与图1 中所示环动破碎机不同种类的液压调整装置。\n图3图示的是圆锥破碎机的侧剖视图，\n图4图示的是圆锥破碎机的例剖视图，该圆锥破碎机具有使外偏 心轴相对内偏心轴旋转的转动结构，\n图5图示的是图1至图3的环动破碎机的局部的顶视图，\n图6图示的是图5的环动破碎机的局部的侧剖视图，\n图7图示的是图4的环动破碎机的局部的顶视图，\n图8图示的是图7的环动破碎机的局部的侧剖视图，\n图9至图16显示了调整约束冲击运动的各种解决方案。\n具体实施方式\n图1、图2及图4表示具有主轴1的环动破碎机，主轴1被置于 可转动偏心轴(未用标号标出)的孔18内，该孔最好是倾斜的孔。图 3以同样的方式表示了圆锥破碎机。\n主轴1具有相对偏心轴旋转轴线倾斜的中心线A。因为主轴1在 所述偏心轴的孔18内，主轴1及其中心线A相对偏心轴旋转轴线B 倾斜。\n破碎机包含第一破碎头2，破碎头2连接于主轴1并通过主轴1 使其相对第二破碎头3旋转，因此完成了第一破碎头2与第二破碎头 3之间的约束悬摆运动，或冲击运动。在工作循环期间，偏心轴的孔18 引起第一破碎头2的所述约束悬摆运动，该约束悬摆运动使第一破碎 头2与第二破碎头3之间的间隙(未用标号标示)缩窄和扩大而完成 待破碎材料(未图示)的破碎。\n图1至图4中的第一破碎头2及第二破碎头3主要是圆锥形破碎 头。\n偏心轴包括带有第二孔(未用标号标示)的外偏心轴4以及内偏 心轴5，内偏心轴5至少是部分地置于所述第二孔内以便在所述第二 孔内连续旋转。偏心轴至少是部分地位于孔18中，而孔18在内偏心 轴5内。\n通过使内偏心轴5及外偏心轴4彼此相对旋转，可改变主轴1中 心轴线A相对偏心轴旋转轴线B的倾斜度，这样就改变了所述约束悬 摆运动的值。这是因为孔18的中心轴线与偏心轴的旋转轴线B的相 对位置改变了。如果孔18的中心轴线在偏心轴的旋转轴线B上，主 轴1的中心轴线A与偏心轴的旋转轴线B在相同位置上，由此就不会 发生冲击运动。如果孔18的中心轴线布置得离偏心轴的旋转轴线B 更远，冲程就变得更长。同时改变了中心轴线A相对偏心轴旋转轴线 B的倾斜度。\n约束冲击运动的调整可以例如这样实现，当内偏心轴5相对外偏 心轴4运动了半个圆周，主轴1中心轴线A相对偏心轴旋转轴线B 的倾斜度从最大变到最小。在此情况下，冲程的变化例如等于0～ 40mm。\n破碎机还包括齿轮变速器(未用标号标示)，以使内偏心轴5与 外偏心轴4彼此相对旋转，这样改变了主轴1中心轴线A相对偏心轴 旋转轴线B的倾斜度，其结果是约束冲击运动的值改变了。这个齿轮 变速器最好也设置在合适位置上，在该位置上可保持内偏心轴5相对 外偏心轴4不转动。\n齿轮变速器包括连接于内偏心轴5的第一嵌齿轮6和连接于外偏 心轴4的第二嵌齿轮11。齿轮变速器还包括转动机构(未用标号标示)， 用于使第一嵌齿轮6及第二嵌齿轮11彼此相对旋转，这样使得内偏心 轴5与外偏心轴4彼此相对旋转。第一嵌齿轮6也可能是齿圈(未图 示)，它没有完全地围绕着偏心轴5；和/或第二嵌齿轮11也可能是齿 圈(未图示)，它没有完全地围绕着外偏心轴4。\n在根据本发明的第一优先实施例中，该实施例示于图1至图3中， 例如，该实施例的局部被放大示于图5和图6中，所述转动机构包括 带有外齿圈8及内齿圈9的第三嵌齿轮7。第三嵌齿轮7的内齿圈9 布置成与第一嵌齿轮6相结合。还有一个控制嵌齿轮10，它布置成与 第三嵌齿轮7的外齿圈8相结合。于是，通过在另一方向和/或以另一 个速度转动除驱动齿轮12以外的控制嵌齿轮10，就能使内偏心轴5 在外偏心轴4的所述第二孔内旋转。\n另一方面，转动机构可包括第三嵌齿轮7中的外齿圈8，例如与 蜗轮轴(未图示)结合的外齿圈。还有其它的可能性，第三嵌齿轮7 例如可利用与其连接的电机(未图示)来转动，例如电机直接作用于 第三嵌齿轮7中的外齿圈8。第三嵌齿轮7也可利用液压系统(未图 示)来使其转动。\n在根据本发明的解决方案的第二实施例中，例如该实施例示于图 4中并且其局部被放大示于图7及图8中，所述转动机构包括控制嵌 齿轮10，控制嵌齿轮10布置得与连接于外偏心轴4的第二嵌齿轮11 相结合。图7及图8的转动机构也包括带有外齿圈8及内齿圈9的第 三嵌齿轮7，内齿圈9布置得与第一嵌齿轮6相结合。于是通过在另 一个方向和/或以另一个速度转动除驱动齿轮12以外的控制嵌齿轮 10，就能使外偏心轴4相对于内偏心轴5旋转。\n在根据各图的解决方案中，控制嵌齿轮10最好安装在控制轴13 上。\n借助于驱动齿轮12通过应用第三嵌齿轮7和借助于控制嵌齿轮10 通过应用第二嵌齿轮11，在相同方向上和基本相同的速度下，利用根 据图6及图8中解决方案的操作装置(未图示)，使包含内偏心轴5 及外偏心轴4的偏心轴旋转，使得所述约束悬摆运动在第一破碎头2 与第二破碎头3之间完成。\n在各图中，控制嵌齿轮10及驱动齿轮12基本上是同轴地安置的。\n例如，在图6所示的解决方案中，图6与图1至图3有关，控制 嵌齿轮10安装在中空的控制轴13上。驱动齿轮12安装在驱动轴14 上，驱动轴14装在控制轴13上。控制轴13与驱动轴14实际上是同 轴的。\n图8表示了与图4有关的解决方案。在根据图8的解决方案中， 驱动齿轮12安装在中空的驱动轴14上。控制嵌齿轮10相应地安装在 控制轴13上，控制轴13在驱动轴14之中。控制轴13与驱动轴14 实际上是同轴的。\n在各图中，驱动皮带轮31安装在驱动轴14上。另一方面可用一 些其它方法使驱动轴旋转。\n在各图所示的解决方案中，控制嵌齿轮10与第三嵌齿轮7构成 锥齿轮副。第二嵌齿轮11与驱动齿轮12也构成各图中的锥齿轮副。\n最好是破碎机还包含控制单元15，通过控制单元15，控制嵌齿 轮10与驱动齿轮12的旋转的往返传动比和/或旋转速度或者控制轴13 与驱动轴14的旋转的往返传动比和/或旋转速度可以改变，这样就改 变了冲程。    \n破碎机最好包含限制最大旋转角的元件(未用标号标示)，该元 件适于限制内偏心轴5与外偏心轴4之间的最大转角。在图5所示的 破碎机中，第三嵌齿轮7包含槽34，在槽34中有止动销35，销35连 接在第二嵌齿轮11上，嵌齿轮11连接于外偏心轴4，并且如果需要， 销35可防止内偏心轴5及外偏心轴4的往返运动，即转动。在图5中， 槽34与止动销34构成限制最大转角的元件。槽34也可换成构造在例 如内偏心轴5、外偏心轴4或第二嵌齿轮11中，在此种槽中止动销35 连接于外偏心轴4，内偏心轴5或第三嵌齿轮7作相应的运动。\n在根据图1及图4的破碎机中，在内偏心轴5与主轴1之间有轴 承36，它可以是例如圆柱形的或球面形的(如图中的)。球面形轴承 可使主轴1合适地安置。\n图9至图16表示各种控制单元解决方案15。在图9至图14及图 16中所示的解决方案是这样的，即当破碎机处于运行时(加有和/或未 加负荷)或处于停顿时，可以调整控制嵌齿轮10与驱动齿轮12的旋 转的往返传动比。\n在根据图9的控制单元解决方案中，操作装置19，例如液压马达 或电机，应用使控制轴旋转的嵌齿轮或链条直接地或如图9通过平面 齿轮20连接于驱动皮带轮31。操作装置19最好配备有或一体式的或 外部的制动器(未图示)，其目的是防止控制轴13意外地相对驱动轴 14旋转。\n在图10所示的控制单元解决方案中，蜗轮变速器21连接于驱动 皮带轮，变速器21布置成与控制轴13相结合以便通过蜗轮变速器21 使控制轴旋转。在根据图10的蜗轮变速器21中有蜗杆(未用标号标 示)，它被操作装置(未用标号标示)驱动，最好是用小电机或小液 压马达驱动。可同时利用若干个此类蜗轮减速器21使控制轴13旋转。\n在图11所示的控制单元解决方案中，操作装置22连接于驱动皮 带轮，操作装置22最好是适于与嵌齿轮23结合的小电机或小液压马 达。嵌齿轮23布置成本身又与安装在控制轴13上的第二嵌齿轮24相 结合，这样可利用操作装置22使控制轴13旋转。\n在图12所示的控制解决方案中，在方式上区别于上面描述的， 即从破碎机外面供应的控制动力在一条直线上驱动控制轴13旋转。因 此，内螺旋槽38造在控制轴13上。当控制杆25在驱动轴14的槽(未 用标号标示)中被拉动和推动时，连接于控制杆上的滑块27在控制轴 13的螺旋槽38中滑动并由此迫使控制轴13旋转。控制动力可通过例 如液压缸或气缸26产生，液压缸或气缸26与控制轴13一起旋转。\n在图13所示的控制解决方案中，从破碎机外面供应的控制动力 也在一条直线上驱动控制轴13旋转，为此目的，根据附图，内螺旋槽 38造在控制轴13上。当拉动和推动控制杆28时，连接于控制套筒的 滑块27在控制轴13上的螺旋槽38内滑动并由此迫使控制轴13旋转。 控制动力可通过例如液压缸或气缸29产生，缸29使控制套筒28及驱 动皮带轮31旋转，并且通过紧固元件39使缸29连接在破碎机框架上， 以便当破碎机运行时缸29不转动。\n在图14所示的控制单元解决方案中，控制轴13通过分离的驱动 皮带轮30带动旋转，皮带轮30可与驱动轴14的驱动皮带轮31同步 旋转。这些驱动皮带轮30及31或者在相同的轴线上或在不同的轴线 上。通过以互不相同的速度转动上述驱动皮带轮30及31来改变驱动 轴14及控制轴13的往返速度(破碎机的冲程)。当冲程不变时，驱 动皮带轮30及31的速度可同步而变得相同。\n在图15所示的控制单元解决方案中，当破碎机处于停顿时，嵌 齿轮10被转动。在根据本图的解决方案中，用手动或利用手柄32转 动控制轴，并且例如利用销33把控制轴锁紧在其位置上，销33将安 装于不同的孔中。作为销33的替代，根据图15的解决方案包含有制 动机构或类似物(未图示)，制动机构或类似物使驱动轴14与控制轴 13彼此互锁。\n图16表示根据图4的破碎机的控制解决方案。在这个解决方案 中控制轴13被置于中空的驱动轴14内部。通过电机40使控制轴相 对驱动轴旋转，该电机通过齿轮安置在控制轴的端部，当破碎机运行 时电机可与驱动轴一起旋转。制动电机最适用于锁紧目的，当不向制 动电机供给能量时，它非转动地锁紧。因此在控制轴13与驱动轴14 之间不需要分离的锁紧机构来防止它们的往返运动。\n根据图9的破碎机最好配备有转角指示器37，例如步进电机。这 个转角指示器37适于直接测量内偏心轴5与外偏心轴4之间的转角或 监测控制内偏心轴5与外偏心轴4之间转角的元件的相对位置，即转 动机构或齿轮变速器的相对位置。\n图1所示的破碎机还包括用于改变第一破碎头2与第二破碎头3 之间间隙的最低值的液压调整装置，即用于调整破碎机的装置。调节 量是通过向控制活塞16下方的空间17供应增压介质借助于液压调整 装置来改变的，由此第一破碎头2升高并因此减小了调整量。相应地， 通过从空间17撤除增压介质，第一破碎头2向下移而扩大调节量。活 塞具有一个敞开顶部的圆柱体外形，主轴1的下端支在支承元件上靠 着圆柱体底部。这种液压控制装置例如在欧洲专利EP 0408204B1的公 布中作了描述。\n图2所示的环动破碎机包含不同种类的液压控制装置，用于改变 第一破碎头2与第二破碎头3之间间隙的最低值，即调整破碎机。在 根据图2的破碎机中，控制活塞16完全在主轴1的下方。\n对于技术人员这是明显的，即由于技术发展，本发明的基本构想 可以各种方法来实现。因此本发明及其实施例不局限于上面描述的例 子，但可在各权利要求项的目标范围内变化。