1.本发明涉及圆锥破碎机，尤其是涉及一种强制同步谐振惯性圆锥破碎机。
背景技术：
2.破碎机适用于冶金、建筑、筑路、化学及硅酸盐行业中原料的破碎，根据破碎原料的不同和产品颗粒大小及产量不同，又分为多种型号。
3.振动破碎机是粉碎作用过程中常用的设备，常见的有振动颚式破碎机、惯性圆锥破碎机、自同步振动圆锥破碎机等。
4.自同步振动圆锥破碎机是近年来研制成功的一种新的圆锥破碎机，其结构如图1所示，主要包括电动机101、弹性联轴节102、激振器103、上连接板104、下连接板105、护板106、隔振弹簧107、底板108、内破碎锥体109、外破碎锥体110和悬吊装置111等部件。工作时电动机101通过弹性联轴节102将动力传递到激振器103，由激振器103产生的离心合力驱动内破碎锥体109围绕机器中心产生强烈的回转振动；内破碎锥体109在离心合力迫使下沿外破碎锥体110的内表面做无间隙滚动，若破碎腔内有物料时，则内破碎锥体109沿着物料层滚动，在滚动的同时伴随着强烈的挤压和振动冲击，从而实现对物料的破碎。
5.自同步振动破碎机从结构上完全脱离了传统破碎机（包括惯性圆锥破碎机）的框架模式，具有独特的结构，其破碎力小但转速高、振动频率高，工作时可对破碎物体反复冲击挤压，因此破碎能力强、产能高。
6.虽然自同步振动破碎机具有较多优点，但存在的缺点也很突出：1、电动机101通过弹性联轴节102带动激振器103工作，由于激振器103无强制性约束，尤其是被破碎物料在粒度、硬度等极度不均的状态下，受巨大反作用力的不均衡作用易导致合力失稳，自同步性能下降，破碎合力衰减严重；2、内破碎锥体109沿外破碎锥体110内壁有接触性滚动作用，尤其是细碎的时候，刚性碰撞和摩擦会加剧内部破碎腔组件之间严重磨损，并且内破碎锥体109与其芯轴之间因为有相对滑动，必须采用油液润滑，不但采用的密封结构非常复杂，而且油温过高还需要添加连续强制冷却装置，这都会导致消耗更多的能量。
技术实现要素：
7.本发明的目的在于提供一种强制同步谐振惯性圆锥破碎机，以克服现有的自同步振动破碎机所存在的缺陷问题。
8.为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：本发明所述的强制同步谐振惯性圆锥破碎机，包括安装在机座上的机壳，电动机，激振器，主立轴，内破碎锥体和外破碎锥体，电动机通过传动组件驱动激振器，由激振器产生的离心合力带动主立轴和内破碎锥体同步运动；本发明的激振器包括激振箱和密封设置在所述激振箱内的离心机构，所述离心机构包括均衡设置在所述主立轴外的若干套离心组件，各离心组件由传动齿轮组带动工作，所有离心组件的离心合力经激振器传递，驱动主立轴带动内破碎锥体实现旋回摇摆。由于
离心组件受制于齿轮的刚性传动而被迫同步同向转动，更有利于减小离心组件的质量而同步提高其转速、离心合力，并实现同步振动，因此可大大提高其破碎合力；在所述外破碎锥体与内破碎锥体之间设置有自调整排放机构；当遇到难以破碎的物料时，内破碎锥体和激振器的振幅立刻萎缩甚至停摆，此时外破碎锥体可在自调整排放机构的作用下自动向上提升以扩大空间，实现异常物料的自动排放。
9.优选的，所述外锥体设置在机顶盖上，所述自调整排放机构为设置在所述机顶盖与所述机壳之间的保险油缸。
10.在所述机顶盖和机壳之间设置有间隙调整机构。
11.优选的，所述间隙调整机构包括置于机顶盖外的保险盖和锁紧件，置于所述锁紧件下方的锁紧油缸的活塞杆穿过所述保险盖的底部通孔固定在所述机壳上。该机构的设置可在正常工况下实现随机快速调整外破碎锥体和内破碎锥体之间的间隙。
12.在所述激振箱和机壳之间设置有弹性限位器；可对激振箱和内破碎椎体工作时的摆动幅度进行限制。
13.优选的，所述弹性限位器包括套装在一起相对滑动的内、外套管和设置在所述套管中的压簧，在位于激振箱和机壳内壁之间的所述外套管外包覆有弹性块。
14.所述主立轴下方与机座之间的接触面为球面结构，以实现激振箱的自由旋回摆动并承载和分解破碎物料时的反作用力。
15.在位于内破碎锥体下方的主立轴上套设有内锥底座，所述内锥底座与主立轴的结合面上设置有涨紧套；所述内锥底座与内破碎锥体的结合面上均衡设置有定位平键；这样即可将内破碎椎体和主立轴紧固在一起，使得内破碎椎体和主立轴之间无相对运动，因此不需要复杂的润滑和密封，大大简化了设备结构。
16.所述主立轴与所述激振箱底壁之间设置有方块键，可保证工作时主立轴不会出现松动。
17.所述主立轴与所述激振箱上部之间设置有内锥套，便于激振箱制造加工。
18.本发明整机结构简单，没有复杂的零部件，制造工艺简单且制造成本低，便于维护。其优点主要体现在如下几点：1、具有过载自我保护功能，无需频繁启停，节约了能耗；2、离心组件通过齿轮组进行啮合传动，齿轮的刚性传动作用使得激振力在传递过程中没有柔性传递的缓和及衰减情况，无论振幅大小，都能持续稳定的提供最大的离心合力作用于被破碎物质，因此振动破碎效率高；3、内破碎锥体和主立轴之间无相对运动，实现了内破碎锥体对破碎物料连续不断的搅动挤压和磋磨，并对被破碎物料不断聚结的硬点实现了切向敲打直至被清除。
19.4、保险油缸和锁紧油缸的设计，能实现正常工况下的随机快速调整；5、弹性限位器限制了外破碎锥体和内破碎锥体之间的刚性接触，不但避免了碰撞和摩擦损坏，而且可避免造成被破碎物料的过粉碎现象；6、密封设置在激振箱内的离心机构可实现间歇式循环冷却供油，既节能又可避免灰尘污染油液。
附图说明
20.图1是现有自同步振动圆锥破碎机的结构示意图。
21.图2是本发明的结构示意图。
22.图3是图2中激振器部分的放大图。
23.图4是图2中弹性限位器的放大图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明做更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。
25.本领域技术人员应当理解的是，本实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理， 并非用于限制本技术的保护范围。虽然附图中的各部件之间是按一定比例关系绘制的，但是这种比例关系并非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本技术的保护范围。
26.还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.如图2、3所示，本发明所述的强制同步谐振惯性圆锥破碎机，包括安装在机座1上的机壳2，对称设置的电动机3（两台或四台等偶数台设置，以保持工作时的平衡，并限定激振器转动），激振器，主立轴4，内破碎锥体5和外破碎锥体6，本发明的激振器包括激振箱7和密封设置在激振箱7内的离心机构，该离心机构包括均衡设置在主立轴4外的若干套离心组件8（具体的，离心组件可以均衡设置为二、四、六、八等偶数套，如有必要甚至更多，增加离心组件的数量可增加激振合力，能实现离心合力的成倍放大，使破碎效率大大提高），各离心组件均通过传动齿轮组（设置在离心组件工作轴上的小齿轮9和设置在激振箱7上壳体下部的大齿轮10）带动工作，工作时，润滑油可从进口f1进入激振箱7中对其中的齿轮组进行润滑，然后从出口f2、f3中流出，如图3所示。当然也可以采用其他润滑方式对齿轮轴进行润滑；外破碎锥体6固定安装在机顶盖11上，在机顶盖11与机壳2之间设置有多个保险油缸12。
28.工作时，电动机3通过传动组件（传动带、轮）带动各离心组件8工作轴上的小齿轮9转动，所有离心组件的离心合力驱动激振器并带动主立轴4和内破碎锥体5同步运动，实现旋回摇摆；被破碎物料在外破碎锥体6和内破碎锥体5之间形成料层，被内破碎锥体5不断搅拌、敲打、挤压、冲击、磋磨从而被破碎。
29.当遇到难以破碎的大块硬物时，内破碎锥体5的振幅立即萎缩甚至停摆，此刻保险油缸12（超出设定压力后可接收信号并自动控制工作）动作，带动外破碎锥体6向上提升以扩大空间，使大块硬物顺利排出。即保险油缸12的设置，在遇到大块硬物卡滞或过载时，能起到自动带动机顶盖11、外破碎锥体6上升，使硬物及时排放的作用。
30.各离心组件8由于受制于小齿轮9和大齿轮10的刚性传动而被迫同步同向转动，更有利于减小离心组件的质量，从而同步提高了转速，提高了离心合力，实现了所有离心组件的同步振动，因此破碎合力与自同步圆锥破相比得以大大提高；同时，小齿轮9和大齿轮10的刚性传动作用使得激振力在传递过程中没有柔性传递的缓和及衰减情况，无论振幅大小，都能持续稳定的提供最大的离心合力作用于被破碎物料，因此振动破碎效率高。经初步
计算，在相同功率下，产能将会比自同步破碎机高出10%以上，比其他传统破碎机高出20%。
31.本发明在机顶盖11和机壳2之间还设置有间隙调整机构，当工作一段时间，内破碎锥体5和外破碎锥体6之间间隙增大，即破碎腔磨损严重时，间隙调整机构可实现在工作时随机调整内破碎锥体5和外破碎锥体6之间的间隙，无需频繁启停设备。具体的，本发明的间隙调整机构包括置于机顶盖11外的保险盖13和锁紧件14，以及置于锁紧件14下方的锁紧油缸15，锁紧油缸15的活塞杆穿过保险盖13的底部通孔固定在机壳2上。需要调整间隙时，锁紧油缸15松开锁紧件14，向下按压保险盖13，同时启动保险油缸12，带动机顶盖11和外破碎锥体6一起向下，在工作的同时实现随机调整内破碎锥体5和外破碎锥体6之间的间隙，当保险油缸12调整好后，锁紧油缸15松开保险盖13并向上顶紧锁紧件14，完成调整工作。在机顶盖11的外侧壁上开设竖向长槽，自保险盖13上开设的通孔插入的圆柱销16可起到在保险盖13上下移动时的导向及防转动作用。同样的，间隙调整机构也可以均衡设置有多个，当然也可以采用其他具有相同功能的结构。
32.在激振箱7和机壳2之间设置有弹性限位器17，工作时可限制内破碎锥体5和外破碎锥体6之间的刚性接触，不但避免了两者之间的硬性碰撞和摩擦损坏，而且还可避免破碎物料的过粉碎现象，有效保证了破碎物料的成品率（经初步计算，成品率将高于同步破碎机30%以上）。
33.具体的，本发明设计的弹性限位器结构如图4所示，包括套装在一起相对滑动的内套管17.1、外套管17.2和置于套管中的压簧17.3，在位于激振箱7和机壳2内壁之间的外套管17.2外包覆有弹性块17.4，外套管17.2的左侧设有与激振箱相接触的连接件17.5，连接件17.5插入外套管17.2的管端，并与其焊接为一体，内套管17.1的右端固定在机壳2上。在激振箱顶压弹性限位器时，连接件17.5带动外套管17.2和弹性块17.4沿内套管17.1向右移动，受压簧17.3的阻碍至停为止，限定了激振器和内破碎锥体的摆动幅度，同时还可以防止激振器的转动。
34.实际制造时，弹性限位器17的数量可以均衡设置为多个；弹性限位器17也可以采用其他的结构，能起到相同的效果即可。
35.本发明将主立轴4的下方与机座1之间的工作面设计为球面结构，以满足激振箱旋回摇摆时的自由度，实现激振箱的自由旋回摆动并承载和分解破碎物料时的反作用力。
36.本发明在位于内破碎锥体5下方的主立轴4上套设有内锥底座18，内锥底座18与主立轴4的结合面上设置有涨紧套19；在内锥底座18与内破碎锥体5的结合面上均衡设置有定位平键20，定位平键20通过螺栓进行固定，这样即可将内破碎锥体5和主立轴4紧固在一起，使得工作时内破碎锥体5和主立轴4之间不产生相对运动，因此不需要复杂的润滑冷却系统和密封装置，大大简化了设备结构，不但保证了主立轴4的整体强度，同时还实现了内破碎锥体5对破碎物料的连续不断的搅动挤压和磋磨，并对被破碎物料不断聚结的硬点实现了切向敲打直至被清除。
37.本发明在主立轴4与激振箱7底部之间设置方块键21，可保证工作时主立轴4在高频振动下不会出现松动并转动，这样内破碎锥体5也就不会跟随转动，保证了破碎时的搅动效率。
38.在主立轴4与激振箱7上部之间设置内锥套22，主立轴4可由内锥套22、方块键21和激振箱壳体共同紧固并限制其转动。同时由于激振箱壳体较大，整体加工不便，制造时将激
振箱分成几部分进行精密加工后再组合起来，既能简化加工工艺，降低制造成本，更便于后期的维修（可选择性仅更换损坏的部分），大大降低了维修成本。