一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机及方法与流程

1.本发明属于破碎设备技术领域，具体涉及一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机及方法。


背景技术：

2.圆锥破碎机主要被应用于有色金属矿山、冶金工业、建筑工业、水泥工业、砂石行业等，在核电、高速公路、机场以及矿山等项目中，充当着中碎和细碎，甚至超细碎的破碎加工任务。近年来，由于市场行情的变化及客户业主的不断需求，国内不论是破碎机的使用用户还是设备制造厂商，都开始对各种型号的破碎机有了兴趣和研究起来。渐渐的不同种类的破碎机也开始成为当前破碎机行业开始关注的设备机型。然而圆锥破碎机依旧还是采用挤压式破碎原理，设备工作运转过程中，物料通过动锥体上的动锥衬板和定锥上的定锥衬板形成的破碎腔进行相互挤压，在设备的运转过程中，夹持住所需要破碎的物料，从而实现物料从大尺寸到小尺寸的一个过程，最终由出料口排出。
3.圆锥破碎机通过水平轴和小齿轮将外界的原动力传递到大齿轮、配重、轴套和上止推轴承上，在机架和下止推轴承支撑下绕着主轴旋转，圆锥破碎机内部运动过程中，通过轴套与轴环的接触，控制动锥体周期性的旋转，动锥体运动过程中，需要靠安装在主轴上的在球面瓦、球面瓦衬套和球面瓦架提供支撑，动锥衬板通过锁紧螺栓的紧固保证安装位置，锁紧螺栓上部的分料帽延长锁紧螺栓使用寿命，工作过程中，破碎物料进入到动锥衬板与定锥衬板间的破碎腔，从而获取大小不同的破碎产品，圆锥破碎机具有破碎比大、产量高、功耗小、产品粒度均匀和适于破碎硬物料等优点。圆锥破碎机的动力传动方式多采用皮带轮传动动力，也有联轴器直接传递动力，通过皮带轮或联轴器将电动机动力传递至水平轴，从而水平轴带动小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合旋转，引起偏心套的旋转从而促使主轴进行悬摆运转，进而带动动锥衬板不停地与定锥衬板之间的距离保持紧、张状态，从而破碎来料。
4.目前市面上圆锥破碎机虽然能通过调节出料口尺寸，实现调节产出不同物料范围的粒径，但产出的物料范围比较小，常在物料检验过程中，出现物料级配不合理，物料的产出超径严重等现象，无法实现单台破碎机同时产出合理的粒径范围和粒级区间的物料。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机及方法，可以同时在单台圆锥破碎机上同时生产不同粒径的物料。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：包括主轴、球面支撑总成、机架、水平轴总成、偏心总成、动锥总成和定锥总成，主轴设置在机架内，偏心总成套设在主轴上，动锥总成通过球面支撑总成坐落在主轴，定锥总成设置在动锥总成上部，并与动锥总成配合形成破碎腔，动锥总成下部套在偏心总成，水平轴总成驱动偏心总成旋转，带动动锥总成圆周摆动；动锥总成下部设置有可分离的
轴环，轴环套在偏心总成上，轴环内圈与偏心总成外圈构成配合驱动，轴环内圈由若干段向内凹陷的相同或不同半径的第一圆弧轮廓相交而成。
7.进一步的，偏心总成为套设在主轴上的偏心轴套，偏心轴套外圈由若干段向内凸起的相同或不同半径的第二圆弧轮廓相交而成。
8.进一步的，两个相邻的第一圆弧轮廓相交处平稳圆滑过渡，两个相邻的第二圆弧轮廓相交处平稳圆滑过渡。
9.进一步的，若干段第一圆弧轮廓采用同一圆心或不同圆心，若干段第二圆弧轮廓采用同一圆心。
10.进一步的，动锥总成的内圈与偏心总成之间留有间隙，采用非刚性联接方式安装。
11.进一步的，第一圆弧轮廓的最大圆弧半径等于第二圆弧轮廓的最大圆弧半径。
12.进一步的，动锥总成内部在不同位置设置有不同重量配重块。选用轴环和偏心轴套的规格型号不同，配重块高度方向上的安装位置就需进行调整，当配重块安放的位置不同，根据f＝m*a(f为力，m为质量，a为加速度)可知，f与m成正比关系，m＝f*l(m为力矩，f为力，l为力臂)可知m与l成正比关系，当垂直于f方向距离悬点的位置越长，获得相同的力矩，施加的力就可以小点，相反垂直于f方向距离悬点的位置增加，f也增加，获得的力矩m就可以成倍的增加。调整的原则遵循所需破碎物料的属性和密度以及破碎物料中晶格与晶格间的内聚力所需的破碎力，避免物料过粉碎。配重块安装的方式优选磁吸或螺栓紧固的方式固定在动锥体总成内，可便于紧固安装和调节。
13.进一步的，动锥体总成上的轴环与偏心总成上的偏心轴套始终是成对使用，主要依据不同的产品粒径范围和级配要求进行调节，选用方式多为同一偏心轴套匹配不同轴环，工作过程中，偏心轴套的圆弧最大半径等于轴环的最大圆弧半径，以保证轴环内圈的第一圆弧轮廓始终至少有一处与偏心轴套外圈的第二圆弧轮廓接触，以保证偏心距按照事先设计的要求进行不断变化、调节。
14.进一步的，偏心轴套和轴环设计成多段圆弧配合，随着圆周方向上的旋转，偏心轴套同一位置处的第二圆弧轮廓会随着旋转角度的变化交替与轴环不同段的第一圆弧轮廓接触，同样轴环同一位置处的第一圆弧轮廓会随着旋转角度的变化交替与偏心轴套各个位置的第二圆弧轮廓接触，在整圈的旋转过程中，偏心距进行了多次的调整和改变，从而破碎比也出现了多次的调节，由于破碎比＝来料粒度/出料粒度，当来料粒度的粒径范围一定时，偏心距的不同，改变破碎比，直接影响出料粒度的不同，根据事先配合选用的轴环和偏心轴套，获得更好、更加合理的出料粒径范围和级配。偏心轴套型号规格包括：同圆心同圆弧半径、同圆心不同圆弧半径；轴环型号规格包括：同圆心同圆弧半径、同圆心不同圆弧半径、不同圆心同圆弧半径、不同圆心不同圆弧半径；
15.选配原则应遵循：同圆心同圆弧半径(偏心轴套)与同圆心不同圆弧半径(轴环)、不同圆心同圆弧半径(轴环)、不同圆心不同圆弧半径(轴环)配合使用；
16.同圆心不同圆弧半径(偏心轴套)与同圆心同圆弧半径(轴环)、同圆心不同圆弧半径(轴环)、不同圆心同圆弧半径(轴环)、不同圆心不同圆弧半径(轴环)；
17.上述偏心轴套与轴环的配合过程中：偏心轴套的最大圆弧半径应等于轴环的最大圆弧半径，圆周旋转过程中，每刻至少保证有一处圆弧处于接触配合状态。偏心轴套外圈选用不同半径的圆弧轮廓，要求不同段的圆弧与圆弧相交处平稳圆滑过渡，不同区间内圆弧
半径可设计为多段不同的圆弧半径以更多的满足不停需求的级配段，但设计的圆弧段不宜过多降低加工设计的要求，圆弧半径的大小数值不同，圆弧段的圆弧轮廓将不同。
18.进一步的，机架下部设置有内孔，主轴下部穿插在内孔内，偏心轴套和内孔之间的主轴上套设有止推轴承，止推轴承包括上止推轴承和下止推轴承，下止推轴承坐落在机架上，上止推轴承设置在下止推轴承上，偏心轴套坐落在上止推轴承上，偏心总成上套设有配重，偏心总成通过配重压紧在上止推轴承上。(配重设备都有的，用于压低设备的重心，降低设备的振幅，大齿轮、偏心轴套、配重是通过螺栓固定在一起的，主轴与机架固定在一起，大齿轮运转带动偏心轴套、配重一起动作，绕着主轴运转)
19.进一步的，球面支撑总成包括球面瓦、球面瓦衬套和球面瓦架，球面瓦架安装在主轴顶部，球面瓦衬套安装在球面瓦架上，球面瓦滑动设置在球面瓦衬套上。
20.进一步的，动锥总成包括动锥体、动锥衬板、动锥衬套、锁紧螺栓，动锥衬板覆盖在动锥体上，并通过锁紧螺栓旋合压紧，锁紧螺栓顶部覆盖有分料帽，动锥衬套安装在球面瓦架与动锥体之间。
21.进一步的，水平轴总成包括水平轴、小齿轮等，偏心总成包括大齿轮、偏心轴套和耐磨衬套等，大齿轮套在偏心总成上，并与偏心轴套连接，水平轴穿插在机架的水平轴孔内，小齿轮安装在机架的齿轮腔内，与大齿轮啮合传动，水平轴一端与小齿轮传动连接，另一端连接动力源。
22.本发明还提供了一种多种产品粒径的破碎方法，通过水平轴总成驱动偏心总成旋转，带动动锥总成圆周摆动；保证轴环中至少有一段第一圆弧轮廓与偏心总成处于接触配合状态，通过偏心总成旋转切换轴环内圈不同段的第一圆弧轮廓调整不同的偏心距离，动锥总成根据不同偏心距离实现不同的摆动幅度，使同一破碎机根据动锥总不同的摆动幅度破碎出不同粒径的骨料。
23.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明在工作时，通过轴环内圈圆弧与偏心轴套外圈圆弧的不同圆弧段配合，使动锥体在圆周摆动过程中，通过偏心总成旋转切换轴环内圈不同段的第一圆弧轮廓调整不同的偏心距离，都会导致动锥体不同的摆动幅度，使同一破碎机根据动锥总不同的摆动幅度破碎出不同粒径的骨料，从而在进料相同的情况下产出不同产品粒径的破碎产品。
附图说明
24.图1为本发明结构示意图；
25.图2为本发明中轴环结构示意图；
26.图3为本发明中轴环结构剖视图；
27.图4为本发明中偏心轴套结构示意图；
28.图5为本发明中偏心轴套结构剖视图；
29.图6为本发明中轴环与偏心轴套工作状态示意图；
30.图7为本发明中轴环与偏心轴套工作状态剖视图；
31.图8为本发明中动锥体结构示意图；
32.图中：1、机架；2、主轴；3、下止推轴承；4、上止推轴承；5、偏心轴套；6、定锥总成；7、分料帽；8、锁紧螺栓；9、球面瓦；10、动锥衬板；11、球面瓦衬套；12、动锥衬套；13、球面瓦架；
14、动锥体；15、轴环；16、配重；17、大齿轮；18、水平轴；19、小齿轮；20、配重块。
具体实施方式
33.参照图1-3，一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，包括主轴2、球面支撑总成、机架1、水平轴18总成、偏心总成、动锥总成和定锥总成6，主轴2设置在机架1内，偏心总成套设在主轴2上，动锥总成通过球面支撑总成坐落在主轴2，定锥总成6设置在动锥总成上部，并于动锥总成配合形成破碎腔，动锥总成下部套在偏心总成套，通过水平轴18总成驱动偏心总成旋转带动动锥总成圆周摆动；动锥总成下部设置有可分离的轴环15，轴环15套在偏心总成上，轴环15内圈与偏心总成外圈构成配合驱动，轴环15内圈由若干段向内凹陷的相同或不同半径的第一圆弧轮廓相交而成。本发明在工作时，通过轴环15内圈不同的半径尺寸与偏心总成配合，使动锥体14在圆周摆动过程中，偏心总成的偏心部分每切换轴环15内圈不同的半径尺寸的第一圆弧轮廓，都会导致动锥体14不同的摆动幅度，在满足物料破碎的正常使用的条件下，可同时进入相同大小的物料尺寸，破碎出得到不同产品粒径的尺寸，可满足一机多用的功能，最大程度提高产品的使用效率，从而满足使用需求的条件下，提高设备的性价比。
34.参照图2至图7，其中，偏心总成为套设在主轴上的偏心轴套5，偏心轴套5外圈由若干段向内凸起的相同或不同半径的第二圆弧轮廓相交而成。
35.其中，两个相邻的第一圆弧轮廓相交处平稳圆滑过渡，两个相邻的第二圆弧轮廓相交处平稳圆滑过渡。
36.其中，若干段第一圆弧轮廓采用同一圆心或不同圆心，若干段第二圆弧轮廓采用同一圆心。
37.其中，动锥总成的内圈与偏心总成之间留有间隙，采用非刚性联接方式安装。
38.其中，动锥体总成上的轴环15与偏心总成上的偏心轴套5始终是成对使用，主要依据不同的产品粒径范围和级配要求进行调节，选用方式多为同一偏心轴套5匹配不同轴环15，工作过程中，偏心轴套5的圆弧最大半径等于轴环15的最大圆弧半径，以保证轴环15内圈的第一圆弧轮廓始终至少有一处与偏心轴套5外圈的第二圆弧轮廓接触，以保证偏心距按照事先设计的要求进行不断变化、调节。
39.其中，偏心轴套5和轴环15设计成多段圆弧配合，随着圆周方向上的旋转，偏心轴套5同一位置处的第二圆弧轮廓会随着旋转角度的变化交替与轴环15不同段的第一圆弧轮廓接触，同样轴环15同一位置处的第一圆弧轮廓会随着旋转角度的变化交替与偏心轴套5各个位置的第二圆弧轮廓接触，在整圈的旋转过程中，偏心距进行了多次的调整和改变，从而破碎比也出现了多次的调节，由于破碎比＝来料粒度/出料粒度，当来料粒度的粒径范围一定时，偏心距的不同，改变破碎比，直接影响出料粒度的不同，根据事先配合选用的轴环15和偏心轴套5，获得更好、更加合理的出料粒径范围和级配。偏心轴套5型号规格包括：同圆心同圆弧半径、同圆心不同圆弧半径；轴环15型号规格包括：同圆心同圆弧半径、同圆心不同圆弧半径、不同圆心同圆弧半径、不同圆心不同圆弧半径；
40.选配原则应遵循：同圆心同圆弧半径(偏心轴套5)与同圆心不同圆弧半径(轴环15)、不同圆心同圆弧半径(轴环15)、不同圆心不同圆弧半径(轴环15)配合使用；
41.同圆心不同圆弧半径(偏心轴套5)与同圆心同圆弧半径(轴环15)、同圆心不同圆
弧半径(轴环15)、不同圆心同圆弧半径(轴环15)、不同圆心不同圆弧半径(轴环15)；
42.上述偏心轴套5与轴环15的配合过程中：偏心轴套5的最大圆弧半径应等于轴环15的最大圆弧半径，圆周旋转过程中，每刻至少保证有一处圆弧处于接触配合状态。偏心轴套5外圈选用不同半径的圆弧轮廓，要求不同段的圆弧与圆弧相交处平稳圆滑过渡，不同区间内圆弧半径可设计为多段不同的圆弧半径以更多的满足不停需求的级配段，但设计的圆弧段不宜过多降低加工设计的要求，圆弧半径的大小数值不同，圆弧段的圆弧轮廓将不同。
43.本实施例中示出轴环15的第一圆弧轮廓为四段，分别为r1、r2、r3、r4，不同的第一圆弧轮廓可调节获取不同粒度范围和不同级配的物料，r1对应的为0-5mm破碎粒径范围，r2对应的为5-10mm破碎粒径范围，r3对应的为10-20mm破碎粒径范围，r4对应的为20-31.5mm破碎粒径范围，从而调节0-31.5mm粒径范围内的各阶段的占比和级配，同时可以调节不同数值的r1、r2、r3、r4，选用不同的偏心轴套5和轴环15，有条件的改善、选取不同区间内的物料粒径。不同的圆弧轮廓其相交处平稳圆滑过渡，轴环15最大半径尺寸等于偏心轴套5最大半径尺寸，始终保证运转过程中，偏心轴套5的外圈圆弧轮廓至少有一处与轴环15内圈圆弧轮廓接触，且相同或不同半径圆弧采用同一圆心。
44.参照图8，动锥体14在运转过程中，传递物料破碎的动力来源，通过与定锥体相互配合挤压破碎物料，在动锥总成内部设置配重块20，进而调节动锥体的平衡角度，以平衡不同粒径物料破碎的动能大小，并保证轴环15始终与偏心轴套5接触。
45.为保证更好的效果，动锥总成内部在不同位置设置有不同重量配重块20。选用轴环15和偏心轴套5的规格型号不同，配重块20在高度方向上的安装位置就需进行调整，当配重块20安放的位置不同，根据f＝m*a(f为力，m为质量，a为加速度)可知，f与m成正比关系，m＝f*l(m为力矩，f为力，l为力臂)可知m与l成正比关系，当垂直于f方向距离悬点的位置越长，获得相同的力矩，施加的力就可以小点，相反垂直于f方向距离悬点的位置增加，f也增加，获得的力矩m就可以成倍的增加。调整的原则遵循所需破碎物料的属性和密度以及破碎物料中晶格与晶格间的内聚力所需的破碎力，避免物料过粉碎。配重块20安装的方式优选磁吸或螺栓紧固的方式固定在动锥总成内，可便于紧固安装和调节。
46.参照图1，为了保证，动锥总成在偏摆过程中，动锥总成底部不被主轴2干预，动锥总成的内圈与偏心总成之间留有间隙，采用非刚性联接方式安装。
47.其中，机架1下部设置有内孔，主轴2下部穿插在内孔内，偏心轴套5和内孔之间的主轴2上套设有止推轴承，止推轴承包括上止推轴承4和下止推轴承3，下止推轴承3坐落在机架1上，上止推轴承4设置在下止推轴承3上，偏心轴套5坐落在上止推轴承4上，偏心总成上套设有配重16，偏心总成通过配重16压紧在上止推轴承4上。
48.其中，球面支撑总成包括球面瓦9、球面瓦衬套11和球面瓦架13，球面瓦架13安装在主轴2顶部，球面瓦衬套11安装在球面瓦架13上，球面瓦9滑动设置在球面瓦衬套11上。
49.其中，动锥总成包括动锥体14、动锥衬板10、动锥衬套12、锁紧螺栓8，动锥衬板10覆盖在动锥体14上，并通过锁紧螺栓8旋合压紧，锁紧螺栓8顶部覆盖有分料帽7，动锥衬套12安装在球面瓦架13与动锥体14之间。
50.其中，水平轴18总成包括水平轴18、小齿轮19等，偏心总成包括大齿轮17、偏心轴套5等，大齿轮17套在主轴上，并与偏心轴套5连接，水平轴18穿插在机架1的水平轴18孔内，小齿轮19安装在机架1的齿轮腔内，与大齿轮17啮合传动，水平轴18一端与小齿轮19传动连
接，另一端连接动力源。
51.本发明实施例中还提供了一种多种产品粒径的破碎方法，通过水平轴总成驱动偏心总成旋转，带动动锥总成圆周摆动；保证轴环15中至少有一段第一圆弧轮廓与偏心总成处于接触配合状态，通过偏心总成旋转切换轴环15内圈不同段的第一圆弧轮廓调整不同的偏心距离，动锥总成根据不同偏心距离实现不同的摆动幅度，使同一破碎机根据动锥总不同的摆动幅度破碎出不同粒径的骨料。
52.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：包括主轴、球面支撑总成、机架、水平轴总成、偏心总成、动锥总成和定锥总成，主轴设置在机架内，偏心总成套设在主轴上，动锥总成通过球面支撑总成坐落在主轴，定锥总成设置在动锥总成上部，并与动锥总成配合形成破碎腔，动锥总成下部套在偏心总成，水平轴总成驱动偏心总成旋转，带动动锥总成圆周摆动；动锥总成下部设置有可分离的轴环，轴环套在偏心总成上，轴环内圈与偏心总成外圈构成配合驱动，轴环内圈由若干段向内凹陷的相同或不同半径的第一圆弧轮廓相交而成。2.根据权利要求1所述的一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：两个相邻的第一圆弧轮廓相交处平稳圆滑过渡。3.根据权利要求2所述的一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：偏心总成为套设在主轴上的偏心轴套，偏心轴套外圈由若干段向内凸起的相同或不同半径的第二圆弧轮廓相交而成。4.根据权利要求3所述的一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：若干段第一圆弧轮廓采用同一圆心或不同圆心。5.根据权利要求4所述的一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：若干段第二圆弧轮廓采用同一圆心。6.根据权利要求1所述的一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：动锥总成的内圈与偏心总成之间留有间隙。7.根据权利要求5所述的一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：动锥总成内部在不同位置设置有不同重量的配重块。8.根据权利要求5所述的一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：第一圆弧轮廓的最大圆弧半径等于第二圆弧轮廓的最大圆弧半径。9.根据权利要求1所述的一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：偏心总成上套设有配重。10.一种多种产品粒径的破碎方法，采用权利要求1所述的一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，其特征是：通过水平轴总成驱动偏心总成旋转，带动动锥总成圆周摆动；保证轴环中至少有一段第一圆弧轮廓与偏心总成处于接触配合状态，通过偏心总成旋转切换轴环内圈不同段的第一圆弧轮廓调整不同的偏心距离，动锥总成根据不同偏心距离实现不同的摆动幅度，使同一破碎机根据动锥总不同的摆动幅度破碎出不同粒径的骨料。

技术总结
本发明公开了一种可得多种产品粒径的圆锥破碎机，包括主轴、球面支撑总成、机架、水平轴总成、偏心总成、动锥总成和定锥总成，主轴设置在机架内，偏心总成套设在主轴上，动锥总成通过球面支撑总成坐落在主轴，定锥总成设置在动锥总成上部，并与动锥总成配合形成破碎腔，动锥总成下部套在偏心总成；动锥总成下部设置有可分离的轴环，轴环套在偏心总成上，轴环内圈与偏心总成外圈构成配合驱动，轴环内圈由若干段向内凹陷的相同或不同半径的第一圆弧轮廓相交而成。本发明通过第一圆弧轮廓与偏心轴套配合调整不同的偏心距离，改变破碎比，直接影响出料粒度的不同，从而在进料相同的情况下产出不同产品粒径的破碎产品。产出不同产品粒径的破碎产品。产出不同产品粒径的破碎产品。


技术研发人员：陈涛
受保护的技术使用者：南昌矿机集团股份有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/7/25