颚式破碎机元件的驱动

1.一种颚式破碎机(300)，包括本体(301)、固定颚(302)、沿固定颚的破碎表面的方向水平设置的轴(112)、以及相对于所述轴(112)能够偏心移动的摇杆(102)，其中在所述摇杆(102)与所述轴(112)之间设置电动机(105，106)。
2.如权利要求1所述的颚式破碎机，其中所述电动机(105，106)附接到所述轴(112)并配置为使所述摇杆(102)进行相对于所述轴(112)的运动。
3.如权利要求2所述的颚式破碎机，其中所述电动机(105，106)的转子连接至以下之一：所述轴(112)和所述摇杆(102)，并且所述电动机(105，106)的定子连接至所述轴(112)与摇杆(102)中的另一个。
4.如权利要求2所述的颚式破碎机，其中所述电动机(105，106)的转子部件固定到所述轴(112)，而所述电动机(105，106)的定子部件固定到所述摇杆(102)。
5.如权利要求3所述的颚式破碎机，其中所述电动机(105，106)的转子部件固定到所述轴(112)，而所述电动机(105，106)的定子部件固定到所述摇杆(102)。
6.如权利要求1到5中任一项所述的颚式破碎机，其中所述颚式破碎机(300)至少在所述轴的一端包括质量轮(115，116)，而所述电动机(105，106)的转子固定到所述质量轮(115，116)。
7.如权利要求1到5中任一项所述的颚式破碎机，其中所述定子围绕所述转子，而所述定子固定到所述本体(101，301)。
8.如权利要求1到5中任一项所述的颚式破碎机，其中所述电动机(105，106)是永磁电动机。
9.一种矿物材料处理设施(400)，包括本体结构(401)，所述本体结构附接用于破碎矿物材料的颚式破碎机(300)以及用于运送被破碎的矿物材料的至少一个运送器(405)，所述颚式破碎机(300)包括本体(301)、固定颚(302)、沿所述固定颚的方向水平设置的轴(112)、以及相对于所述轴(112)能够偏心移动的摇杆(102)，其中电动机(105，106)设置在所述摇杆(102)与所述轴(112)之间并构造为使所述摇杆(102)进行相对于所述轴(112)的运动。
10.一种用于驱动颚式破碎机(300)的方法，所述颚式破碎机包括本体(301)、固定颚(302)、沿所述固定颚的破碎表面的方向水平设置的轴(112)、以及与所述固定颚一起形成破碎室的摇杆(102)，所述方法包括相对于所述摇杆偏心地移动所述轴(112)，所述方法还包括：在所述摇杆(102)与所述轴(112)之间设置电动机(105，106)，以及通过所述电动机旋转所述轴。
11.根据权利要求10所述的方法，包括：沿第一方向驱动所述摇杆(102)；测量所述电动机(105，106)的驱动电流(Ic)；以及如果测量的所述电动机的驱动电流(Ic)超过预定阈值电流水平(Imax)，则驱动所述摇杆到逆向的第二方向。
12.根据权利要求11所述的方法，包括：沿所述第二方向驱动所述摇杆(102)；测量所述电动机(105，106)的驱动电流(Ic)；以及如果测量的所述电动机的驱动电流超过预定阈值电流水平(Imax)，则沿所述第一方向驱动所述摇杆。
13.根据权利要求11或12所述的方法，包括增大所述固定颚与所述摇杆的最小距离。

颚式破碎机元件的驱动\n技术领域\n[0001] 本发明一般而言涉及旋转破碎机元件的驱动。本发明具体地，而非排外地，涉及破碎矿物基材料的颚式破碎机元件的驱动。\n背景技术\n[0002] 矿物材料(如岩石)通过爆炸或挖掘从土地获得，用以进行破碎。岩石也可以是天然的以及碎石或建筑废物。移动式破碎机和固定式破碎机在破碎中使用。挖掘机或轮式装载机将待破碎的材料装载到破碎机的进料斗中，待破碎的材料可从这里落入破碎机的颚或供料器使岩石材料向破碎机移动。待破碎的矿物材料也可以是可回收利用的材料，如混凝土、砖或沥青。\n[0003] 矿物破碎机典型地利用电动机运行，该电动机通过动力传输系统驱动破碎机元件。典型的破碎机包括支撑破碎单元的本体、电动机以及如带和一对带轮的动力传输装置。\n[0004] 图1a示出颚式破碎机20的示例。颚式破碎机例如适合在采石场进行粗破碎或破碎建筑材料。根据颚式破碎机的功能原理，破碎抵靠颚，即所谓的固定颚和可动颚(摇杆)进行。颚式破碎机的本体1由前端、后端和侧板形成。固定颚9附接到颚式破碎机的接收破碎力的前端。可动颚8附接到摇杆4，且摇杆的运动通过旋转偏心轴5产生。颚式破碎机还包括带轮13、V形带12、马达11和用于移动可动颚8的马达的带轮。矿物材料在颚8、9之间破碎，并在破碎之后例如经由带式输送机前进以进行进一步处理。\n[0005] 颚式破碎机20还包括用于改变摇杆4的工作角度的调整装置2，该调整装置经由肘板6连接至摇杆。返回杆7和复位弹簧10将摇杆拉向调整装置，同时保持肘板的两端的间隙尽可能小。\n[0006] 图1b示出轨道安装的移动式颚式破碎站30的示例。破碎站包括用于移动破碎设施的本体21和轨道22、如振动式供料器的用于将材料供给到颚式破碎机20中的供料器23以及如带式输送机的用于将材料运送到例如之后的破碎阶段的输出运送器25、马达11、马达的带轮15、破碎单元的带轮13和带12。破碎站还包括马达单元24，马达单元24例如包括柴油发动机。\n[0007] 现有技术中V形带12和带轮13、15用于将动力源联接到颚式破碎机。如液压马达或电动机的马达11典型地直接或通过单独的马达座(图1a中的附图标记14)固定到颚式破碎机的本体，该马达座是颚式破碎机的本体1与马达11之间的副框架。可选地，马达借助相应的副框架34固定到破碎站30的本体21。\n[0008] 图1a和1b清楚地显示出基于带的动力传输装置和马达占据了大量空间并增大了破碎机的尺寸。此外，为减小带上的峰值张力，破碎单元设有飞轮。基于带的动力传输装置还需要围绕带和带轮的保护性覆盖，以避免用户受伤。基于带的动力传输装置还容易通过本体激发相关联的材料运送器的共振。共振引起噪声并使各种结构承受大量应力，因此在破碎单元自身、破碎机的本体以及连接至破碎单元的各种其它结构中需要更重、更坚固的装备。\n[0009] 本发明的目的是避免或缓解关于现有已知的破碎机的问题，或至少通过开发对己知技术的新的替代而使技术进步。\n发明内容\n[0010] 根据本发明的第一示例方案，本发明提供一种颚式破碎机，包括本体、固定颚、沿固定颚的方向水平设置的轴以及可关于轴偏心地移动的摇杆，其中在摇杆与轴之间设置电动机。\n[0011] 电动机可附接到轴并构造为使摇杆进行相对于轴的运动。\n[0012] 电动机的转子可连接至以下之一：轴和摇杆，而电动机的定子可连接至所述轴与摇杆中的另一个。\n[0013] 优选地，电动机的转子部件固定到轴，电动机的定子部件固定到摇杆。\n[0014] 优选地，颚式破碎机至少在轴的一端包括质量轮(飞轮)，电动机的转子固定到质量轮。\n[0015] 优选地，定子围绕转子，定子固定到本体。\n[0016] 优选地，电动机是永磁电动机。永磁电动机以低转速提供优良的效率和优良的扭矩(转矩)。\n[0017] 根据本发明的第四示例方案提供一种矿物材料处理设施，包括本体结构，该本体结构附接用于破碎矿物材料的颚式破碎机以及用于运送被破碎的矿物材料的至少一个运送器，该颚式破碎机包括本体、固定颚、沿固定颚的方向水平设置的轴以及可相对于轴偏心地移动的摇杆，其中电动机设置在摇杆与轴之间并配置为使摇杆进行相对于轴的运动。\n[0018] 根据本发明的第五示例方案提供一种用于驱动颚式破碎机的方法，该颚式破碎机包括本体、固定颚、沿固定颚的破碎表面的方向水平设置的轴以及与固定颚一起形成破碎室的摇杆，该方法包括相对于摇杆偏心地移动轴，该方法还包括在摇杆与轴之间设置电动机并通过电动机使轴旋转。\n[0019] 优选地，该方法包括沿第一方向驱动摇杆；测量电动机的驱动电流；以及如果测量的电动机的驱动电流超过预定阈值电流水平，则驱动摇杆到第二逆向方向。\n[0020] 优选地，该方法包括沿第二方向驱动摇杆；测量电动机的驱动电流；以及如果测量的驱动电流超过预定阈值电流水平，则沿第一方向驱动摇杆。\n[0021] 优选地，该方法包括增大固定颚与摇杆的设置。\n[0022] 而且，可不再需要马达座、磨损带、带轮和飞轮的机加工的凹槽。因为破碎机和破碎设施可不需要带、单独的马达座或马达固定附属装置，所以破碎机和破碎装置的设计、制造和保养成本降低。偏心部的当前的轴承可以是充足的，轴承的数量可减少，可不需要延长破碎设备的寿命的磨损部件，如碳刷。在颚式破碎机中，当前的返回杆足以用于转矩支撑。\n永磁电动机相对于传统电动机具有大的转矩，当颚式破碎机以全颚启动时，这是优点。\n[0023] 在优选实施例中容易改变破碎机元件的方向。由于直接驱动，功率损失更小。\n[0024] 可移动处理装置的设计越来越容易，将有更多自由来定位部件。\n[0025] 前面已经示出了本发明的不同非约束性的示例方案和实施例。以上实施例只是用来解释选择的可用来实施本发明的方案或步骤。一些实施例可仅参照本发明的某些示例方案给出。应理解相应的实施例也可适用于其它示例方案。\n附图说明\n[0026] 将参照附图描述本发明的一些示例实施例，在附图中：\n[0027] 图1a示出现有技术的颚式破碎机；\n[0028] 图1b示出现有技术的轨道安装的移动式颚式破碎站；\n[0029] 图2a示出根据示例实施例的第一设备；\n[0030] 图2b示出根据示例实施例的第二设备；\n[0031] 图2c示出根据示例实施例的第三设备；\n[0032] 图2d示出根据示例实施例的第四设备；\n[0033] 图3示出本发明的实施例的颚式破碎机；以及\n[0034] 图4示出根据示例的移动式破碎站；\n[0035] 图5是示出根据本发明的实施例的示例性的方法的图。\n具体实施方式\n[0036] 在下文描述中，相似的附图标记表示相似的元件。\n[0037] 图2a示出根据示例实施例的第一设备—颚式破碎机的剖面。破碎机包括本体101和摇杆102(旋转破碎机元件)，并且可动破碎刀片固定到摇杆。轴(shaft)112(旋转轴(axle))借助第一轴承110支撑到本体101，第一轴承110使轴能够绕其纵轴线旋转。轴\n112包括偏心部113，偏心部113经由第二轴承111支撑到摇杆102，第二轴承111使轴的旋转产生的旋转运动能够变成按己知方式的前后运动。破碎机还包括两个产生破碎所需的力矩的质量轮114和115(飞轮)。\n[0038] 颚式破碎机还包括围绕轴设置在摇杆102内的电动机105-108，电动机包括定子\n105、转子106、转子106与定子105之间的如气隙107的绝缘间隙以及用于定子的线圈的电线108(图中未示)。在根据本发明的实施例中，转子部件106绕轴112的偏心部113固定。\n例如，螺栓连接、冷或热收缩连接、钎焊、焊接或粘合能够用作转子部件106的连接方法。定子105被固定在圆柱状的开口中，该开口在第二轴承111之间的区域中的摇杆102内制成(例如机加工)。优选地，转子106包括永磁体，其中不需要用于产生磁场的线圈和线。\n[0039] 与定子105的线圈相关的电线108优选地被引到摇杆102的后表面上。\n[0040] 电动机105-108所需的冷却能够通过例如在紧邻电动机的摇杆的后表面和/或上表面制造冷却肋构造来确保。\n[0041] 根据本发明的颚式破碎机提供比已知的解决方案更高的转矩，从而即使在待破碎的材料在破碎机的颚中时也能够启动破碎。\n[0042] 在使用合适的控制电子设备时，电动机能够改变摇杆的旋转方向。\n[0043] 在本发明的实施例中，定子105的宽度是600mm，外径是600mm，且内径大约是\n400mm。转子106的外径大约是400mm，内径大约是340mm。转子与定子之间的气隙107大约是1mm。根据上面的尺寸的马达的功率是132kW、转速n＝2301/min、转矩M＝5500Nm。\n[0044] 图2b示出根据示例实施例的第二设备—颚式破碎机的剖面。该实施例与图2a的实例的不同在于，轴100(芯轴)的两端现在相对于本体101固定，其中轴充当电动机的定子105。优选将与定子105的线圈相关的电线108经由轴100，例如通过轴100上机加工的通道，引到破碎机的外缘。\n[0045] 优选地包括永磁体的电动机的转子106在距离轴100—绝缘间隙107的距离处固定到偏心圆筒109。偏心圆筒109(构造为绕芯轴旋转的管状构件，例如轴衬)借助第三轴承104支撑到轴并借助第四轴承103支撑到摇杆102。该排布使偏心圆筒能够绕轴100旋转运动并使摇杆能够前后运动。\n[0046] 因为在本实施例中没有单独的质量轮，所以电动机和摇杆必须产生充足的动量。\n为了增大动量，摇杆的质量可通过整体地铸造摇杆或通过将其他质量固定到摇杆102而增大。\n[0047] 图2c示出根据示例实施例的第三设备—颚式破碎机的剖面，其中与摇杆102和偏心部113的构造有关的实施例是按照图2a的方式，但是电动机位于第一质量轮116与围绕该质量轮的第一支撑结构117之间。转子106固定在第一质量轮116的外表面上，定子105固定在第一支撑结构117的内周，第一支撑结构固定到颚式破碎机的本体101，优选地固定到侧部，例如侧板。定子106的电线108优选地能够在第一支撑结构的外表面处被引导通过第一支撑结构117，适当的电气联接能够设置在第一支撑结构的外表面。\n[0048] 图2d示出根据示例实施例的第四设备—颚式破碎机。图2d示出图2c的实施例的可选实施例。在本实施例中，两个电动机设置在轴上，每个电动机在一个质量轮上，质量轮固定在轴的两端。该实施例提供比图2c的解决方案更高的转矩，或者马达能够比图2c的马达功率更低。转矩更均匀地分布，因为力基本上相等地指向破碎机的两侧。\n[0049] 由于图2c和图2d中所示的支撑结构，除图2c的第二质量轮115外，不再需要围绕质量轮的单独的盖，因为支撑结构本身能够设计为使得其完全地覆盖驱动质量轮116。在电动机用于非常热的环境或电动机需要冷却情况下，质量轮116可设计为使得在旋转运动期间，质量轮通过设置在支撑结构(图中未示)中的冷却开口吹送或抽吸冷却空气。\n[0050] 图3示出根据本发明的实施例的颚式破碎机300，颚式破碎机300包括本体301、优选地包括固定的破碎构件的固定颚302以及形成破碎机的颚的可动破碎构件303。可动破碎构件固定到摇杆102，当在摇杆的上端观察时，摇杆102借助偏心部和轴112进行圆周对称运动而前后移动。破碎机还包括用于将摇杆支撑到破碎机的本体的肘板306和用于调整破碎机的设定，即固定和可动的破碎构件(固定颚和摇杆)的关闭侧设定(最小距离)的调整工具312。\n[0051] 破碎机还包括根据本发明的一些实施例的电动机105、106、116、117。电动机基本上设置为与破碎机的轴和/或摇杆相连。\n[0052] 颚式破碎机的本体可以许多方式实施。本体可被铸造、被焊接或用一个或若干部件的螺栓连接被安装。颚式破碎机可包括前端、单独的板状侧部件和后部件。根据图2c和图2d的支撑结构117能够固定到如侧板的侧部件和/或在摇杆的侧面的后部件。\n[0053] 颚式破碎机的构造能够简化，因为不要求动力源通过V形带联接到破碎机的带轮，不需要已知的单独的马达座。\n[0054] 图4示出根据示例实施例的移动式破碎站400(处理装置)。移动式破碎站400包括本体401和连接在本体401的两侧用于移动该移动式破碎站400的牵引元件402。还具有串联固定到本体401的如振动式送料器的输入供料器403、如颚式破碎机300的破碎机以及移走被破碎的材料的输出运送器405。本体401还携带有动力站404，构造成为如输入供料器、破碎机300、输出运送器405和牵引元件402等移动式破碎站400的不同的依靠动力的(power-dependent)元件提供运行动力。在一个示例实施例中，动力站404包括发动机，例如汽油机、柴油机或燃料电池发动机。对于使用电动机来驱动破碎机300，动力站404还包括发电机。另一方面，如果破碎机中的马达是气动马达或液压马达，则动力站404包括相应的气泵或液压泵。供料器也可包括筛机(scalper)。破碎站也可包括一个或多个筛，如多层筛。优选地，供料器还包括至少一个输出运送器，用于将被破碎或过筛的材料例如运送到材料堆或之后的破碎或筛阶段。处理站400可以是固定的设施，或例如可借助轮子、轨道、支腿或滑行装置移动。\n[0055] 本体401和轨道基座402使处理设施能够例如从输送滑动架独立运动到破碎地点。当矿物材料处理设施是基于轮子时，基座可构造为如卡车的拖车，其中基座可被卡车、挖掘机、装载机或其它装置移动。\n[0056] 在下文中描述处理装置的操作。待破碎的材料例如通过装载机或挖掘机带到供料器403。供料器(典型地根据偏心部的原理作用)向颚式破碎机300的颚供给材料。在具有与供料器相连的筛机和/或筛的情况下，精细部分可被分离并直接引导到输出运送器\n405，或精细材料可被运送到进行筛选的处理装置的筛选工具，如多层筛。\n[0057] 在下文中参照图5公开根据本发明的颚式破碎机的驱动。以下能够被解释为颚式破碎机的正常使用或能够被理解为单独的顺序，如从破碎室清空多余的材料的破碎室清除顺序。\n[0058] 在破碎事件期间，可能出现如下情形，其中可能期望改变摇杆的旋转方向。这样的示例其中之一是当破碎机由于破碎室中的材料的数量的原因而停转时。被破碎的材料的形状和尺寸也可引起可能会带来问题的可逆驱动。\n[0059] 在步骤501，开始破碎过程或单独的破碎室清除顺序。在步骤502，检测破碎室中是否有任何石头。进入下一个步骤503，其中摇杆被驱动到第一方向，第一方向是摇杆的标准破碎方向。在步骤504，在预定时间之后，除非电动机的驱动电流Ic超过预定阈值电流水平(Imax)，否则流程进行步骤502。在Ic≥Imax的情况下，流程进行步骤505，其中摇杆的旋转方向改变(第二方向)。在步骤506，在预定时间之后，除非电动机的驱动电流Ic再次超过预定电流水平(Imax)，否则流程进行步骤502。现在流程进行步骤503，并重复顺序\n503-506直到清除破碎室。在清除顺序之后，实现标准破碎顺序502、503、504。如果在步骤\n502检测到破碎室是空的，流程可进行步骤507，在步骤507中停止破碎机。\n[0060] 结合步骤502、503和/或步骤505，破碎机的设定也能够例如通过一步一步逐渐向极大值增大关闭侧设定而增大，以便增大破碎室的容积和克服不正常的情形。\n[0061] 本发明的不同示例实施例提供各种技术效果和优点。例如，驱动破碎机元件不需要设置外部的带和滑轮。而且，通过去除其他轴承、动力传输元件和/或离合器元件的需要可极大地提高能量效率。此外，通过避免例如马达的转子与破碎机元件之间的离合器元件，还可减少振动、噪声、功率损耗和维护需要。\n[0062] 而且有利地，当传动轴排布被构造成形成与旋转破碎机元件刚性联接的用于转子的旋转轴时，噪声和振动能够利用破碎机元件的质量并通过破碎材料衰减。\n[0063] 例如在马达建造在旋转破碎机元件中且旋转的破碎机元件接触破碎材料的实施例中，破碎材料可将热量传导离开马达。\n[0064] 马达的转子可与旋转的破碎机元件一体形成，例如见图2a到图2d。\n[0065] 有利地，永磁电动机可容许马达的转子与定子之间的相对运动，该相对运动是由破碎机元件通过与公共驱动轴排布刚性联接引起的。此外，永磁电动机可以低速提供充足的转矩，以使设备能够启动，而不必首先要清除该破碎材料的设备。\n[0066] 更进一步有利地，与使用例如来自具有带和带轮的安装在座上的马达的、基于带的动力传输装置的现有的破碎机相比，设备的总质量和/或不同轴承的数量可被减小。\n[0067] 旋转的破碎机元件可包括外表面，该外表面配置为在操作时接触破碎材料。\n[0068] 本体可构成侧壁，并且旋转破碎机元件的端部可由各侧壁支撑。马达可完全形成于破碎机元件内。因此，破碎机可被制成紧凑的，所以不需要容置马达或装置的本体外的任何动力传输装置的空间。此外，通过在破碎机元件内形成马达，不需要单独的保护部件来防止接近动力传输装置中的危险部件。更进一步地，通过在破碎机元件内形成马达，没有马达或动力传输装置例如由于将破碎材料供给到装置的挖掘机的错误使用或者在装置的运输期间的错误使用而被损坏。\n[0069] 已经呈现了多个实施例。应理解，在本文中，词语包括、包含和含有均用作开放式的表达，而不具有排他性。\n[0070] 前面描述了作为本发明的具体实施和实施例的非限制性示例的发明人目前设计的执行本发明的最佳方式的完整、丰富的描述。然而，本领域的技术人员清楚的是本发明不限制于上述本发明的细节，而是其能够以使用等效的方式的其它实施例或以实施例的不同结合实施，而不脱离本发明的特性。\n[0071] 此外，本发明的以上公开的实施例的一些特征可被用于优点，而不相应使用其它特征。就这点而论，前述的描述应该被认为仅仅是本发明的原理的示例，而非对其限制。因此，本发明的范围仅由随附的专利权利要求书限制。