专利名称：无传动副高速冲击破碎机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物料破碎装置，尤其是一种无传动副高速冲击破碎机。
背景技术：
冲击破碎机是利用叶轮高速旋转将物料从叶轮流道抛射出去并打在反击板上 (或打在料垫层上)而被破碎，物料破碎冲量与抛射速度的平方成正比关系，但由于物料抛射瞬间产生巨大冲击力，该力也与速度平方成正比，叶轮连续多流道抛射过程中，该冲击力是造成设备剧烈振动的主要振源；另叶轮制造误差和不均衡磨损都使叶轮整体动平衡指标变坏，提高转速时也会加大离心力，引起剧烈振动，所以抛射速度和设备振动之间的矛盾是提高现役冲击式破碎机性能的主要矛盾。在目前装备技术条件下，国家行业标准JB/T7353工业抛射速度为60 70米/秒左右，少数特殊场合超过国家行业标准参数达到80米/秒，再提高速度设备的振动指标进入非线性区域，所以80米/秒抛射速度是目前常规冲击式破碎机的工业极限速度。而在试验室条件下，抛射速度可达到100米/秒以上，说明目前工业使用中的冲击式破碎机还有提高性能的巨大空间。制约冲击式破碎机抛射速度的主要因素提高抛射速度会加剧机器振动，振源主要来自三个方面a、物料抛射产生的巨大振动。当物料质量为m，叶轮半径r，抛头速度为ν时，物料抛射瞬间离心力F = mv2/r，物料动量增值为Amv = / dFt，说明物料单体质量越大，抛射速度越快，物料的离心力和动量增量越大，反作用于叶轮的冲击力也越大。由于叶轮是多流道随机高速抛射，所以叶轮受到的冲击力也是随机高频振动力，是设备振动的主要振源。b、叶轮体(含叶轮流道内料垫层)的动平衡差值产生的振动。叶轮的制造误差和运行过程中的各部位不均勻磨损及流道内衬料层的变化都导致动平衡参数变坏，当叶轮抛头处动平衡当量差值为m，抛头半径r，抛射速度V时，叶轮自身产生的离心力F = mv2/r,叶轮动平衡差是设备振动的另一主要振源。C、带传动机构的附加振源，现役冲击式破碎机都是采用电机驱动带传动机构，带轮加工同心度误差、槽形加工误差，三角带制造误差、三角带、带轮工作磨损等各种误差积累和带传动必须张紧，张紧力和误差积累共存的传动系统运行时产生一个很大的附加力和附加振动源，其振动值随着积累误差和张紧力的变化而变化，生产实践中不易定量测量，只有与无带传动的电枢直接拖动叶轮系统进行性能指标对比才能定论其巨大的负作用。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提高冲击式破碎机的抛射速度，提高设备性能。提供一种无传动副高速冲击破碎机。本实用新型所采取的技术方案是一种无传动副高速冲击破碎机，主要由给料斗1，叶轮2，涡动破碎腔6，出料斗10，专用电动机，主机座12，减振圈14组成，其特征是冲击破碎机甩料叶轮2直接装在专用电动机主轴9端头，叶轮接力盘4上端伸入甩料腔3内，下端面直接压在上轴承8的内圈上。解决振动的技术措施为物料抛射产生的巨大振动，其振源只能通过控制入料粒度来减少振动。叶轮体的动平衡差值产生的振动，其振源已成功采取以下技术措施①优化叶轮结构，将叶轮抛料平面极限靠近主轴承，实现优化受力系统，减少振动的目的。②在抛射流道上采用新型陶瓷耐磨衬板，减少因磨损造成动平衡差值。带传动机构的附加振源，其振源已成功采用创新设计制造的电枢直接拖动叶轮系统，消除了带传动的所有弊端。本实用新型的积极效果本实用新型通过多项创新技术的组合，有效地提升了立轴冲击式破碎机的综合性能，其积极效果为(1)电枢直接拖动叶轮系统的功能覆盖了原冲击破碎机的主轴总成，双电机调整定位机架；带传动系统等三大部件集合功能，整套新设备紧凑简捷，制造成本降低20%以上。(2)取消带传动环节后，消除了传动能耗，节约能源3%以上。(3)可提升叶轮抛射物料速度30%以上，工业抛射速度由国家行业标准的70米/ 秒提高到90米/秒，破碎力提高1. 7倍以上，设备的破碎性能大幅提升。(4)该设备用于河卵石制砂工业中试数据证明，其细碎功能特点突出，制细砂的-50目细粒含量比PL制砂机高一倍以上，这对以细碎代替粗磨的微粉加工领域、选矿领域、硬质、超硬质物料细碎领域等提供了更有效的细碎手段，其潜在社会效益是巨大的。
图1是现有PL850冲击制砂机结构示意图。图2是本实用新型的无传动副高速冲击破碎机结构示意图。
具体实施方式
冲击式破碎机主要结构及简要工作过程破碎机主要由给料斗1，叶轮2，涡动破碎腔6，出料斗10，电动机、主轴9，主机座 12，减振圈14等部分组成。(1)传动装置现有旧型号机双电机驱动的两台主电机19分别安装在主轴9的两侧(如图1)，两电机带轮用传动带16与主轴带轮相连，使主轴受力平衡，减少附加力矩。本实用新型已取消传动装置机构。(2)主轴总成现有旧型号机主轴总成安装在主机座16上，用于传递电动机由V带传来的动力及支承叶轮2旋转运动，主轴总成由轴承座、主轴9、上轴承8、下轴承13组成。本实用新型用专用电机替代主轴总成机构。[0032](3)叶轮叶轮结构为一空心圆柱体，在圆柱体的上、下盘间焊接径向导向板形成物料发射流道，流道空间称甩料腔3，叶轮2安装在专用电动机主轴9上端轴头上。用键7连接传递转矩，叶轮与键连接部分为叶轮接力盘4，物料进入叶轮后沿流道被加速到45 90米/秒的速度抛射出去，冲击到涡动破碎腔内的矿石衬垫进行强烈地自粉碎。(4)给料斗给料斗1的结构为一圆筒，底部开有给料口直接对准叶轮的进料口，给料斗1焊接在机筒体5上，从给料设备的来料经给料斗进入破碎机。(5)涡动破碎腔由叶轮2外缘与机筒体5之间构成环形空间为涡动破碎腔6，上部接给料斗1、下部接出料斗10，叶轮在涡动破碎腔内高速旋转，涡动破碎腔内也能驻留物料，形成物料垫衬，物料的破碎过程发生在涡动破碎腔内，由矿石衬垫将破碎作用与涡动破碎腔壁隔开，使破碎作用限于物料之间，并起耐磨自衬作用。(6)主机座涡动破碎腔、主轴总成、传动装置等均安装在主机座12上，其中部为圆筒空间用于安装主轴总成，圆筒空间两侧安装出料斗10，主机座经减振圈14安装在支架17上，支架直接安装在混凝土基础15上。原料从进料斗1进入甩料叶轮2中，在高速旋转的叶轮甩料腔3中加速后被抛射进入破碎腔6，破碎后的物料经出料斗10排走。叶轮与主轴的动力联接部分是本发明关键结构之一，现定义为叶轮接力盘4。本发明将叶轮接力盘上端伸入甩料腔内，下端面直接压在上轴承8的内圈上，达到叶轮甩料腔与上轴承的距离最小化的目的。主轴总成和动力电枢一体化是本发明最关键结构，本发明重新设计、制造专用电动机，其强度、刚度、抗振动性能可适应冲击破高频、高强度振动要求，具体措施是主轴直径加大，电机壳、端盖等受力部件全部采用铸钢材料，电枢线圈采用树脂固化抗振，机壳水冷等，甩料叶轮直接装在专用电机主轴端(如图幻，实现无传动副运行。本专用电机研制历经一年半时间，解决了主轴断裂、机壳爆裂、电枢线圈匝间短路等技术问题，专用电机已完成工业中试。试验的第一步骤是在原PL850冲击式制砂机的主电机串联变频电源进行增频调速，当抛谢速度由原62米/秒增速到75米/秒时，设备开始剧烈振动。经分析原叶轮抛料平面与主轴承端面有H = 300mm的距离，(如图一中H)，当抛瞬间冲击力为F时，力F对轴承端面处轴颈产生HXF的力距，只要减小H值就能减少振动，因此对叶轮结构进行改造，将叶轮的接力盘伸入抛料腔内(如图2所示)，使H值最小化，获得良好的效果，改造后设备在 80米/秒负载运行70小时无异常。试验第二步骤是继续增速到90米/秒时，在负载状态下皮带传动跳动幅度大，皮带及皮带轮发热温升很快，运行3小时后出现皮带拉断、皮带着火现象。采用无传动副电枢直接拖动叶轮系统后(结构如图2所示)，冲击破在抛谢速度为90米/秒工况下运行平稳， 经72小时工业运行无异常，达到了改造的目的。
权利要求1. 一种无传动副高速冲击破碎机，主要由给料斗(1)，叶轮0)，涡动破碎腔(6)，出料斗(10)，专用电动机，主机座(12)，减振圈(14)组成，其特征是冲击破碎机甩料叶轮(2) 直接装在专用电动机主轴(9)端头，叶轮接力盘(4)上端伸入甩料腔(3)内，下端面直接压在上轴承(8)的内圈上。
专利摘要本实用新型提供了一种无传动副高速冲击破碎机，主要由给料斗、叶轮、涡动破碎腔、出料斗、专用电动机、主机座、减振圈组成，其特征是冲击破碎机甩料叶轮直接装在专用电动机主轴端头，叶轮接力盘上端伸入甩料腔内，下端面直接压在上轴承的内圈上。其积极效果为整套设备紧凑简捷，制造成本降低20％以上。消除了传动能耗，节约能源3％以上。可提升叶轮抛射物料速度30％以上，破碎力提高1.7倍以上，设备的破碎性能大幅提升。该设备细碎功能特点突出，制细砂的-50目细粒含量比PL制砂机高一倍以上，这对以细碎代替粗磨的微粉加工领域、选矿领域、硬质、超硬质物料细碎领域等提供了更有效的细碎手段。
文档编号B02C13/14GK202185327SQ201120243708
公开日2012年4月11日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者梁嘉文 申请人:梁嘉文