控制圆锥破碎机运行的方法
【专利摘要】一种圆锥破碎机(1)，包括：在内和外破碎壳体(18、12)之间形成的破碎室(50)；适合使破碎头部(16)回转的驱动轴(38)，用以破碎所述破碎室(50)内的材料(52)；和被布置用于将材料进给至所述破碎室(50)的进料斗(54)。所述圆锥破碎机(1)进一步包括：测量装置(72)，所述测量装置用于测量所述进料斗(54)内存在的材料(52)的量，和控制系统(60)，所述控制系统被构造用于基于所述进料斗(54)内存在的材料(52)的量，控制从下列参数中选择的至少一个破碎机运行参数：i)所述驱动轴(38)的rpm，和ii)在所述内破碎壳体(18)和所述外破碎壳体(12)之间形成的排出开口(56)的宽度。
【专利说明】控制圆锥破碎机运行的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制在圆锥破碎机内的材料的破碎的方法，该圆锥破碎机包括被支撑在破碎头部上的内破碎壳体、以及外破碎壳体，在内和外破碎壳体之间形成破碎室。
[0002]本发明进一步涉及一种上述类型的圆锥破碎机，并且其进一步包括:马达，该马达驱动适合使破碎头部回转的驱动轴，从而破碎该破碎室内的材料；和进料斗，该进料斗被布置用于将材料进给至破碎室。【背景技术】
[0003]圆锥破碎机可用于高效地破碎材料，诸如石头、矿石等等。能够在EP2，116，307中找到圆锥破碎机的实例，其公开了 一种惯性圆锥破碎机式的圆锥破碎机。
[0004]待破碎的材料被从进料斗进给到在外破碎壳体和内破碎壳体之间形成的破碎室中，外破碎壳体被安装在框架中，内破碎壳体被安装在破碎头部上。破碎头部被安装在破碎头部轴上。在惯性圆锥破碎机中，不平衡配重被布置在环绕破碎头部轴的圆柱套筒形不平衡轴衬上。圆柱形套筒通过驱动轴而被联接至滑轮。马达可操作用于使滑轮旋转，并且因此使圆柱形套筒旋转。该旋转导致不平衡配重旋转且导致不平衡配重摆动至侧面，从而导致破碎轴、破碎头部和内破碎壳体回转且导致破碎该破碎室内的材料。如果破碎室被排空材料，则存在下列一定风险，即，内破碎壳体可能接触外破碎壳体，导致磨损。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的在于促进控制圆锥破碎机，且使破碎效率最优化。
[0006]通过一种控制下列圆锥破碎机内的材料破碎的方法实现该目的，该圆锥破碎机包括被支撑在破碎头部上的内破碎壳体、以及外破碎壳体，在内和外破碎壳体之间形成破碎室，该方法包括:
[0007]将材料供应给被布置在破碎室的上方的进料斗，
[0008]将来自进料斗的材料进给至破碎室，
[0009]通过被驱动马达驱动的驱动轴，使破碎头部转动，从而破碎该破碎室内的材料，
[0010]测量进料斗内存在的材料的量，和
[0011]基于进料斗内存在的测量到的材料的量，控制从下列参数中选择的至少一个破碎机运行参数:
[0012]i)驱动轴的rpm,和
[0013]ii)在内破碎壳体和外破碎壳体之间形成的排出开口的宽度。
[0014]该方法的优点在于，在不能精确地控制材料供应的情况下，圆锥破碎机也能够以高效方式运行和继续破碎材料。
[0015]根据一个实施例，该方法进一步包括:当进料斗内存在的测量到的材料的量降低至低于最小量时，控制所述破碎机运行参数中的至少一个，以提高进料斗内存在的材料的量。该实施例的优点在于，当对进料斗的材料供应减少或者甚至停止时，进料斗不会被排空材料。因此，破碎操作可继续，但是每单位时间破碎的材料的量较小。
[0016]根据一个实施例，所述测量进料斗内存在的材料的量的步骤包括，测量进料斗内存在的材料的高度水平和/或重量。该实施例的优点在于，水平和/或重量的测量提供进料斗内存在的材料的量的精确和成本有效的测量。
[0017]根据一个实施例，该方法进一步包括，当进料斗内存在的测量到的材料的量超过最大量时，控制所述破碎机运行参数中的至少一个，以降低进料斗内存在的材料的量。该实施例的优点在于，控制破碎机以防止进料斗溢流。因此，当对进料斗的材料供应增加时，进料斗不会被过量填充材料。因此，破碎操作可继续，并且每单位时间破碎的材料的量较大。
[0018]根据一个实施例，该方法进一步包括，每5秒钟，至少测量一次进料斗内的材料的量。该实施例的优点在于，还能够解决被供应给进料斗的材料的量的非常快速变化，从而防止进料斗排空，或溢流。
[0019]根据一个实施例，该方法进一步包括，将惯性圆锥破碎机用作所述圆锥破碎机，且控制至少一个破碎机运行参数的步骤包括控制驱动轴的rpm，驱动轴驱动安装有惯性圆锥破碎机的不平衡配重的不平衡轴衬。该实施例的优点在于，惯性圆锥破碎机中的破碎效果非常快速地响应rpm的变化。因此，控制惯性圆锥破碎机中的驱动轴的rpm是一种非常高效的控制进料斗中存在的材料的量的方式。
[0020]根据另一实施例,该方法进一步包括:将以下圆锥破碎机用作所述圆锥破碎机，该圆锥破碎机包括向破碎头部提供转动运动的偏心套筒；且控制至少一个破碎机运行参数的步骤包括控制排出开口的宽度，该排出开口在内破碎壳体和外破碎壳体之间形成。该实施例的优点在于，在具有偏心套筒的回转破碎机中，通常通过改变排出开口的宽度来获得最快速的控制。因此，控制设有偏心套筒的圆锥破碎机中的排出开口的宽度是一种非常高效的控制进料斗内存在的材料的量的方式。
[0021]本发明的进一步目的在于，提供这样一种圆锥破碎机，其高效地处理将待破碎的材料供应中的变化。
[0022]通过如下圆锥破碎机实现该目的，该圆锥破碎机包括:被支撑在破碎头部上的内破碎壳体；外破碎壳体；在内和外破碎壳体之间形成的破碎室；马达，其驱动适合使破碎头部转动的驱动轴，从而破碎该破碎室内的材料；和进料斗，该进料斗被布置用于将材料进给至破碎室。该圆锥破碎机进一步包括:
[0023]测量装置，其被布置用于测量进料斗内存在的材料的量，和
[0024]控制系统，其被构造用于:基于进料斗内存在的材料的量来控制从下列参数中选择的至少一个破碎机运行参数:
[0025]i)驱动轴的rpm,和
[0026]ii)在内破碎壳体和外破碎壳体之间形成的排出开口的宽度。
[0027]该圆锥破碎机的优点在于，该圆锥破碎机能够独立于辅助设备诸如进料器来控制其自身的运行，并且该圆锥破碎机能够使其运行适应被供应给进料斗的材料量变化的多种情况，从而使得破碎操作能够继续而不会被中断。
[0028]根据一个实施例，控制系统被布置用于:将进料斗内存在的测量到的材料的量与最小量比较，并且当测量到的材料的量减少至低于最小量时，控制所述破碎机运行参数中的至少一个，从而提高进料斗内存在的材料的量。该实施例的优点在于，当对进料斗的材料供应减少或者甚至停止时，进料斗不会被排空材料。
[0029]根据一个实施例，控制系统被布置用于:将进料斗内存在的测量到的材料的量与最大量比较，并且当测量到的材料的量超过最大量时，控制所述破碎机运行参数中的至少一个，从而减少进料斗内存在的材料的量。该实施例的优点在于，当对进料斗的材料供应增加时，可防止进料斗溢流。
[0030]根据一个实施例，测量装置包括下列装置中的至少一个:水平传感器；和重量传感器。这些测量装置的优点在于，它们是用于测量进料斗内存在的材料的量的高效、低成本
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[0031]根据一个实施例，控制系统被布置用于控制驱动马达的rpm，从而使破碎头部回转。该实施例的优点在于，通常能够通过下列方式，以低成本布置对驱动马达的rpm的控制，即，例如在电动马达的情况下通过变频器，在柴油发动机的情况下通过控制燃料供应，或者在液压马达的情况下，通过控制液压流体压力和/或流量。此外，控制驱动马达的rpm通常提供穿过破碎室的材料的量的非常快速变化。因此，当对进料室的材料供应变化非常快时，控制驱动马达的rpm从而破碎头部的回转是特别高效的。
[0032]根据一个实施例，控制系统被布置用于控制排出开口控制装置，该排出开口控制装置被布置用于调节排出开口的宽度。该实施例的优点在于，排出开口的变化通常对穿过破碎室的材料的量具有显著影响。因此，当对进料室的材料供应在非常宽的范围内变化时，对排出开口的宽度的控 制是特别高效的。
[0033]根据一个实施例，该破碎机包括:连接有破碎头部的破碎头部轴活塞，和调节破碎头部的竖直位置的相关的液压流体空间，且该控制系统被布置用于:通过调节液压流体空间内的液压流体的量来控制排出开口的宽度。该实施例的优点在于，能够在破碎机运行期间且快速响应地，进行对排出开口的宽度的控制，这是因为被供应给液压流体空间的液压流体会使破碎头部快速移动至新的竖直位置。
[0034]通过说明书和权利要求书，将明白本发明的进一步目的和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]现在将参考附图，更详细地描述本发明，其中:
[0036]图1是示意性横截面侧视图,且例示了惯性圆锥破碎机。
[0037]图2是例示控制破碎机的方法的流程图。
[0038]图3是示意性横截面侧视图,且例示了包括偏心套筒的圆锥破碎机。
【具体实施方式】
[0039]图1例示了惯性圆锥破碎机I。惯性圆锥破碎机I包括破碎机框架2，其中安装了破碎机I的各种零件。破碎机框架2包括上框架部分4和下框架部分6。上框架部分4具有碗的形状，且上框架部分4设有外螺纹8，外螺纹8与下框架部分6的内螺纹10协作。上框架部分4在其内侧上支撑外破碎壳体12。外破碎壳体12是耐磨部件，该耐磨部分可由例如猛钢制成。
[0040]下框架部分6支撑内破碎壳体布置14。内破碎壳体布置14包括破碎头部16，破碎头部16具有圆锥形状，并且支撑内破碎壳体18，内破碎壳体18是耐磨部件，其例如能够由锰钢制成。破碎头部16坐放在球形轴承20上，该球形轴承20被支撑在下框架部分6的内圆柱形部分22上。[0041]破碎头部16被安装在破碎头部轴24上。在破碎头部轴24的下端处，破碎头部轴24被不平衡轴衬26环绕，不平衡轴衬26具有圆柱形套筒的形状。不平衡轴衬26设有内圆柱形轴承28，使得不平衡轴衬26可相对于破碎头部轴24，绕破碎头部16的中心轴线和破碎头部轴24旋转。在运行中，使破碎头部16绕竖直轴线回转。
[0042]回转传感器反射盘27从不平衡轴衬26径向向外延伸，且环绕不平衡轴衬26。回转传感器反射盘27可用于间接确定破碎头部16的每分钟转数(rpm)。
[0043]不平衡配重30被安装在不平衡轴衬26的一侧上。在不平衡轴衬26的下端处，不平衡轴衬26通过球笼式接头(Rzeppa joint) 34而被连接至竖直传动轴32的上端。另一球笼式接头36将竖直传动轴32的下端连接至驱动轴38，驱动轴38被轴颈安装在驱动轴轴承40中。因而，能够将驱动轴38的旋转运动从驱动轴38通过竖直传动轴32传递至不平衡轴衬26，同时允许在破碎机I运行期间，不平衡轴衬26和竖直传动轴32从竖直轴线移位。
[0044]滑轮42被安装在驱动轴38上，处于驱动轴轴承40的下方。可以例如是电动马达或柴油发动机的马达44，通过皮带46而被连接至滑轮42。根据替代实施例，马达可被直接连接至驱动轴38。
[0045]破碎机I被悬置在衬垫45上，用以在破碎动作期间缓冲振动。
[0046]外和内破碎壳体12、18在两者之间形成破碎室50，将待破碎的材料52被从位于破碎室50的上方的进料斗54供应至破碎室50。能够通过使用螺纹8、10，转动上框架部分4，来调节破碎室50的排出开口 56的宽度，由此调节破碎容量，以便调节壳体12、18之间的距离。可通过皮带传输机58，如通过箭头M指示的那样，将待破碎的材料52运输至进料斗54。
[0047]破碎机I由驱动轴38驱动,驱动轴38通过马达44旋转。驱动轴38的旋转导致不平衡轴衬26旋转，并且作为该旋转的效应，不平衡轴衬26在不平衡配重30的方向FU上向外摆动，从而响应不平衡配重30受到的离心力，使不平衡配重30进一步远离竖直轴线地移位。允许不平衡配重30以及不平衡配重30所附接的不平衡轴衬26的这样的位移，这是因为竖直传动轴32的球笼式接头34、36的灵活性，并且因为以下事实，即:破碎头部轴24可在不平衡轴衬26的圆柱形轴承28中在轴向方向上稍微滑动。不平衡轴衬26的组合的旋转和摆动导致破碎头部轴24倾斜，并且允许破碎头部16的中心轴线和破碎头部轴24绕回转轴线回转，其中在对于破碎机I中的破碎材料正常操作期间，该回转轴线与竖直轴线重合，以便在外和内破碎壳体12、18之间的破碎室50中破碎材料52。
[0048]控制系统60被构造用于控制破碎机I的操作。控制系统60被连接至马达44，用于控制马达44的功率和/或每分钟转数(rpm)。这种控制能够例如通过下列方式实现，SP，在马达44是电动马达的情况下，通过控制系统60控制马达44的变频器，在马达44是柴油发动机的情况下，通过控制系统60控制燃料供应，或者在马达44是液压马达的情况下，通过控制系统60控制液压流体的流量和/或压力。可安装rpm传感器62，以直接测量驱动轴38或滑轮42的rpm。驱动轴38和滑轮42的rpm与不平衡轴衬26的rpm相同，并且因此,rpm传感器62测量到的rpm与不平衡轴衬26的rpm相同。马达44的rpm响应于不平衡轴衬26的rpm增大而增大，其导致穿过破碎机I的每小时以吨计的材料量增大，并且马达44的rpm响应不平衡轴衬26的rpm减小而减小,其导致穿过破碎机I的每小时以吨计的材料量减小。
[0049]控制系统60也可通过从回转传感器64接收读数来控制不平衡轴衬26的rpm,回转传感器64感测回转传感器反射盘27的位置和/或运动。作为实例，回转传感器64可包括三个分离的感测元件，所述三个分离的感测元件分布在处于回转传感器反射盘27的下方的水平面中，从而以EP2116307中详述的方式，感测至回转传感器反射盘27的三个竖直距离。由此，可完全确定回转传感器反射盘27的倾斜、以及因此破碎头部16的倾斜，其有时也称为回转幅度。在图1的截面中，例示了传感器64的用于测量两个相应的距离Da、Db的两个感测元件64a、64b ;在该截面中，第三传感器不可见。也可通过两个且甚至是仅一个感测元件，获得对破碎头部16的回转幅度的指示。为了感测至回转传感器反射盘27的距离Da、Db,例如，回转传感器64可包括下列感测元件64a、64b,该感测元件64a、64b包括雷达测量装置、超声波收发器测量装置和/或光学收发器装置。控制系统60可将马达44控制为提供期望回转幅度的rpm。
[0050]为了实现对破碎室50的排出开口 56的宽度的上述控制，排出开口控制马达66形式的排出开口控制装置被安装在下框架部分6上，并且其被布置用于:通过齿轮68使被连接至上框架部分4的齿圈70旋转。因此，马达66被布置用于:通过被连接至上框架部分4的外螺纹8与被连接至下框架部分6的内螺纹10的协作，来转动上框架部分4。控制系统60可控制该控制马达66以转动齿圈70，从而作为螺纹8、10协作的效应，使上框架部分4向上或向下移动，该向上移动导致排出开口 56的宽度增大，该向下移动导致排出开口 56的宽度减小。排出开口 56的宽度增大导致穿过破碎机I的每小时以吨计的材料量增加，但是这样的材料被破碎为相对较大尺寸，而排出开口 56的宽度减小导致穿过破碎机I的每小时以吨计的材料量减小，但是这样的材料被破碎为较小尺寸。
[0051]水平传感器72形式的测量装置被布置在进料斗54的上方，从而测量进料斗54内存在的材料的量。水平传感器72可以是雷达型、微波型、超声波型、或者其它适合测量进料斗54内存在的材料的量的类型。如果进料斗54将耗尽材料，则存在下列风险，即，当破碎室50内不存在材料52时，内壳体18可能直接物理接触外壳体12，且导致损伤外壳体12。控制系统60被布置用于:从水平传感器72接收指示进料斗54内的材料52当前高度水平的信号。通过传输机58供应材料52可能是非常不均匀的，并且在一些情况下，甚至可能中断。控制系统60被布置用于控制破碎机I的运行，从而避免进料斗54被排空材料，或者避免进料斗54被过量填充材料。
[0052]根据替代实施例，衬垫48可被布置在重量传感器73上，重量传感器73诸如天平或负载传感器。因此，能够测量破碎机I和进料斗54内的材料52的当前组合的重量。能够通过从破碎机I加上材料52的测量到的当前总重量减去空的破碎机I的已知重量，估计出进料斗54内的材料52的当前量。例如，如果重量传感器73测量出当前总重量为8.3吨，并且已知空的破碎机I的重量为7吨，则进料斗54中的材料52的当前量约为8.3-7 =
1.3吨。对进料斗54内存在的材料52的重量的这样的测量能够被用作对用于测量进料斗54内存在的材料52的量的高度水平测量的替代，或者与其结合起来。
[0053]根据第一实例，通过传输机58进给至破碎机I的每小时以吨为单位计的材料52的量从其先前的量突然增大至更高的量。作为该增大的结果，进料斗54内的材料52水平高度升高。进料斗54内的材料52水平高度升高被水平传感器72记录，水平传感器72将信号SI发送至控制系统60。作为接收该信号SI的结果，控制系统60采取措施，以增加穿过破碎机I的材料52的量。例如，控制系统60可将信号S2发送至马达44，从而导致马达44的rpm增大。马达44的该增大的rpm导致穿过破碎机I的材料52的量增加，并且进料斗54内的材料高度水平稳定。作为替代方式，或者与马达44的增大的rpm结合起来，控制系统60也可将信号S3发送至排出开口控制马达66，以导致控制马达66转动齿圈70，从而向上移动上框架部分4。上框架部分4的该向上移动导致排出开口 56的宽度增大，这导致穿过破碎机的材料52的量增大，并且进料斗54内的材料高度水平稳定。
[0054]根据第二实例，通过传输机58进给至破碎机I的材料52的量从其先前的量突然降低至较低量。作为该降低的结果，进料斗54内的材料52的高度水平降低。进料斗54内的材料52降低的高度水平被水平传感器72记录，水平传感器72将信号SI发送至控制系统60。作为接收该信号SI的结果，控制系统60采取措施，以降低穿过破碎机I的材料的量。例如，控制系统60可向马达44发送信号S2，以导致马达44的rpm减小，该减小导致穿过破碎机I的材料52的量减小，并且进料斗54内的材料高度水平稳定。作为替代方式，或者与马达44的rpm减小结合起来，控制系统60也可将信号S3发送至排出开口控制马达66，从而导致控制马达66转动齿圈70，以向下移动上框架部分4，从而导致排出开口 56的宽度减小，由此减少穿过破碎机I的材料52的量，并且进料斗54内的材料高度水平稳定。
[0055]图2是例示控制破碎机I的运行的方法实例的步骤的流程图。
[0056]在步骤AA中，开始破碎在破碎机I中的材料52。这通常由命令马达44的控制系统60来完成，从而使不平衡轴衬26开始以固定rpm，例如500rpm旋转。控制系统60也可命令马达66将排出开口 56的宽度调节至期望值，例如10mm。
[0057]在步骤BB中，通过水平传感器72测量进料斗54内的材料52的高度水平。
[0058]在步骤CC中，将在步骤BB中测量到的高度水平与一个或更多个设定点比较。根据一个实施例，在进料斗54中存在一个最小材料量，其被制定为下限设定点，例如下限设定点=80cm,进料斗54斗内的材料的量不应降低至低于该下限设定点，并且在进料斗54中存在一个最大材料量，其被制定为上限设定点，例如上限设定点=120cm，进料斗54斗内的材料52的量不应超过该上限设定点。根据另一实施例，存在一个固定设定点，其具有最小和最大材料量两者的功能，其被制定为单一设定点，例如设定点=100cm，该设定点相应于进料斗54内的材料52的期望量。也可采用其它替代性的设定点，以及随着时间和破碎的材料类型而变化的设定点。
[0059]如果确定了进料斗54内的材料52的高度水平低于设定点，则启动步骤DD。例如，如果进料斗54内的材料52的测量到的高度水平仅为75cm，则可启动步骤DD。在该情况下，控制系统60可控制马达44以降低马达44的rpm,例如降低至400rpm,从而减少穿过破碎机I的材料52的量。作为降低马达44的rpm的替代方式或与其结合起来，控制系统60也可命令控制马达66缩小排出开口 56的宽度，例如缩小为8_，从而减少穿过破碎机I的材料52的量。因此，破碎机I继续破碎材料52，但是单位时间内穿过破碎机I的材料52的量变少。
[0060]如果确定了进料斗54内的材料52的高度水平高于设定点，则启动步骤EE。例如，如果进料斗54内的材料52的测量到的高度水平为130cm，则可启动步骤EE。在该情况下，控制系统60可控制马达44以升高rpm,例如升高至600rpm,从而提高穿过破碎机I的材料52的量。作为提高马达44的rpm的替代方式或与其结合起来，控制系统60也可命令控制马达66扩大排出开口 56的宽度，例如扩大为12mm，从而提高穿过破碎机I的材料52的量。因此，破碎机I继续破碎材料52，但是单位时间内穿过破碎机I的材料52的量变高。
[0061]根据一个实施例，驱动轴38的rpm和/或排出开口 56的宽度的变化的幅度相应于测量到的材料的量高于或低于设定点有多少。例如，如果进料斗54内的材料52的测量到的高度水平低于设定点30cm,则驱动轴38的rpm能够被从其正常值500rpm降低200rpm,至300rpm,而进料斗54内的材料52的测量到的高度水平仅低于设定点5cm能够导致rpm仅从其正常值500rpm减少25rpm,至475rpm。因此,对从设定点偏离的响应(即rpm和/或宽度的变化)的幅度能够与测量到的偏离成比例，例如为线性关系，或者符合另一适当的数学关系。
[0062]此外，响应的幅度也能够与进料斗54内的测量到的材料52的量的变化的快速性成比例。因此，例如，如果进料斗54中的测量到的材料52的高度水平非常快速地升高至高于设定点20cm,则排出开口 56的宽度能够从IOmm增大至15mm。另一方面,如果进料斗54中的测量到的材料52的高度水平缓慢地升高至高于设定点20cm，则排出开口 56的宽度能够仅从IOmm增大至12mm。
[0063]在步骤EE之后，重复步骤BB和CC的序列，从而检查在步骤DD或EE中采取的措施是否已经足以针对那里的设定点，将进料斗54中的材料52的高度水平调节至适当值，或者是否需要对马达44的rpm和/或排出开口 56的宽度的进一步调节。
[0064]应明白，控制系统60可包括PID调节器，该PID调节器在或多或少连续的基础上，根据上述原理来控制驱动马达44的rpm和/或排出开口控制马达66的操作，从而使进料斗54内的材料52的高度水平成为尽可能接近设定点的水平。优选地，通过水平传感器72执行高度水平测量每5秒至少一次，优选每秒至少一次，并且最优选几乎连续进行，其中根据水平传感器72的测量频率每秒进行几次测量，并且将相应的信号SI发送至控制系统60。
[0065]图3示意性示出圆锥破碎机101的截面图。圆锥破碎机101为如下类型，即:其中偏心套筒126向破碎头部116提供回转运动。圆锥破碎机101包括破碎机框架102，其中安装破碎机101的各种零件。破碎机框架102包括上框架部分104和下框架部分106。上和下框架部分104、106通过例如螺栓彼此以固定方式安装。上框架部分104具有碗的形状，并且在其内侧上支撑外破碎壳体112，外破碎壳体112是可由例如锰钢制成的耐磨部件。
[0066]下框架部分106支撑内破碎壳体布置114。内破碎壳体布置114包括破碎头部116，破碎头部116具有圆锥形状且被安装在破碎头部轴124的中央部分125上。破碎头部116支撑内破碎壳体118，内破碎壳体118是能够由例如锰钢制成的耐磨部件。破碎头部轴124在其上端123处被承载在顶部轴承134中，该顶部轴承134被安装在上框架部分104中。
[0067]偏心套筒126被以可旋转的方式布置成围绕破碎头部轴124的下侧部分129。通过内滑动轴承128，将破碎头部轴124径向支撑在偏心套筒126中，这允许破碎头部轴124在偏心套筒126中旋转。通过外滑动轴承140，将偏心套筒126径向支撑在下框架部分106中，这允许偏心套筒126在下框架部分106中旋转。偏心套筒126以及内和外滑动轴承128、140 一起形成偏心轴承布置，以沿回转路径引导破碎头部轴124和破碎头部116。
[0068]驱动轴138被布置用以通过被安装在偏心套筒126上的齿圈132使偏心套筒126旋转。可以是电动马达、液压马达或柴油发动机的驱动马达144被布置用以使驱动轴138旋转。在破碎机101运行期间，当驱动马达144使驱动轴138旋转偏心套筒126时，破碎头部轴124和安装在破碎头部轴124上的破碎头部116将执行回转运动。
[0069]在其下端127处，破碎头部轴124被支撑在止推轴承120上。止推轴承120被安装在破碎头部轴活塞136的上端面上。可通过控制活塞136的下端处的液压流体空间135中存在的液压流体的量，液压调节破碎头部轴活塞136的竖直位置，和因此被破碎头部轴活塞136支撑的头部轴124的竖直位置。液压泵系统166形式的排出开口控制装置被布置用于将液压流体通过液压流体供应管168泵送至液压流体空间135。通过控制被供应给液压流体空间135的液压流体的量，能够控制破碎头部轴124的竖直位置，如箭头H所指示。对头部轴124的竖直位置的这种控制也控制破碎头部116和内破碎壳体118的竖直位置，并且因此控制内和外破碎壳体118、112之间的排出开口 156的宽度。
[0070]外和内破碎壳体112、118之间形成破碎室150，将待破碎的材料152从位于破碎室150的上方的进料斗154供应至破碎室150。当破碎机101运行时，待破碎的材料152被引入破碎室150，并且由于破碎头部116的回转运动，该待破碎的材料152被在内破碎壳体118和外破碎壳体112之间破碎。
[0071]待破碎的材料152可被皮带传输机158输送至进料斗154,如通过箭头M指示的那样。水平传感器172被布置在进料斗154的上方，从而测量进料斗154内存在的材料152的量。通过传输机158供应材料52可能是非常不均匀的，并且甚至可能中断一些时间段。控制系统160被布置用于从水平传感器172接收指示进料斗154内的材料152的当前高度水平的信号。控制系统160被布置用于控制破碎机101的运行，从而避免进料斗154被排空材料，或者进料斗154被过量填充材料。出于该目的，控制系统160可控制马达144的功率和/或每分钟转数(rpm)。可安装rpm传感器162,以直接测量驱动轴138的rpm。马达144响应偏心套筒126的rpm增大的rpm增大，这导致穿过破碎机101的材料152的每小时以吨计的量增多，并且马达144响应偏心套筒126的rpm减小的rpm减小，这导致穿过破碎机101的材料152的每小时以吨计的量减少。
[0072]作为对控制偏心套筒126的替代或与其结合起来，控制系统160可控制液压栗系统166，液压泵系统166将液压流体泵送至液压流体空间135。液压泵系统166能够提高液压流体空间135内存在的液压流体的量，在该情况下，活塞136、止推轴承120、头部轴124、破碎头部116和内破碎壳体118向上移动，从而导致排出开口 156的宽度减小。作为替代方式，液压泵系统166能够减少液压流体空间135内存在的液压流体量，在该情况下，活塞136、止推轴承120、头部轴124、破碎头部116和内破碎壳体118会向下移动，从而导致排出开口 156的宽度增大。排出开口 156的宽度减小导致穿过破碎机101的材料152的量减少，但是这样的材料被破碎为较小的尺寸，并且排出开口 156的宽度增大导致穿过破碎机101的材料152的量增大，但是这样的材料被破碎为较大的尺寸。
[0073]根据第一实例，通过传输机158进给至破碎机101的材料152的量从其先前的量突然增大至较高量，从而导致进料斗154内的材料152的高度水平升高。进料斗154内的材料152的高度水平升高被水平传感器172记录，水平传感器172将信号SI发送至控制系统160。作为接收该信号SI的结果，控制系统160采取措施，以提高穿过破碎机101的材料的量。例如，控制系统160可向马达144发送信号S2，以导致马达144的rpm增大，该增大导致穿过破碎机101的材料152的量增大，使得进料斗154内的材料的高度水平稳定。作为替代方式，或者与马达144的rpm增大结合起来，控制系统160也可将信号S3发送至液压泵系统166，以导致活塞136降低，以及形成排出开口 156的宽度增大，这导致穿过破碎机101的材料152的量增加，并且进料斗154内的材料152的高度水平稳定。
[0074]根据第二实例，通过传输机158进给至破碎机101的材料152量从其先前的量突然减少至较低量，从而导致进料斗154内的材料152的高度水平降低。进料斗154内的材料的高度水平降低被水平传感器172记录，水平传感器172将信号SI发送至控制系统160。控制系统160采取措施，以减少穿过破碎机101的材料的量。例如，控制系统160可向马达144发送信号S2，以导致马达144的rpm减小，该减小导致穿过破碎机101的材料的量减小，并且进料斗154内的材料152的高度水平稳定。作为替代方式，或者与马达144的rpm减小结合起来，控制系统160也可将信号S3发送至液压泵系统166，从而导致活塞136升高，以及结果形成排出开口 156的宽度减小，这导致穿过破碎机101的材料152的量减少，并且进料斗154内的材料的高度水平稳定。
[0075]上文参考图2公开的方法也可应用于图3的圆锥破碎机101,其中不同在于:用于控制排出开口 156的宽度的是液压泵系统166，而非排出开口控制马达66。因此，当对进料斗154的材料152供应增大或减少时，破碎机101的破碎操作也可继续。
[0076]应明白，在所附权利要求书的范围内，可存在上述实施例的许多变体。
[0077]已经在上文中描述了，控制系统60、160被布置用于控制驱动马达44、144的rpm。应明白，控制系统60、160也可以其它方式控制驱动轴38、138的rpm。例如，控制系统60、160可通过控制被布置在马达44、144和驱动轴38、138之间的变速装置，诸如齿轮箱，控制驱动轴38、138的rpm ο
[0078]已经在上文中描述了，圆锥破碎机可以是惯性圆锥破碎机1，如参考图1所述的那样，或者，圆锥破碎机101包括偏心套筒126，偏心套筒126向破碎头部116提供回转运动，如参考图3所述的那样。应明白，本方法和装置也可应用于其它类型的圆锥破碎机，包括例如下列圆锥破碎机，其中，例如在W02010/071566中公开的那样，破碎头部绕固定轴回转，并且该圆锥破碎机具有液压或机械调节系统，用以调节排出开口的宽度。
【权利要求】
1.一种控制圆锥破碎机(I)内的材料(52)的破碎的方法，所述圆锥破碎机(I)包括被支撑在破碎头部(16)上的内破碎壳体(18)、以及外破碎壳体(12)，所述内和外破碎壳体(18,12)之间形成破碎室(50)，所述方法包括: 将材料(52)供应给被布置在所述破碎室(50)的上方的进料斗(54)， 将材料(52)从所述进料斗(54)进给至所述破碎室(50)， 通过被驱动马达(44)驱动的驱动轴(38)，使所述破碎头部(16)回转，从而破碎所述破碎室(50)内的材料(52)， 测量所述进料斗(54)内存在的材料(52)的量，和 基于所述进料斗(54)内存在的测量到的材料(52)的量，控制从下列参数中选择的至少一个破碎机运行参数: i)所述驱动轴(38)的rpm,和 ?)在所述内破碎壳体(18)和所述外破碎壳体(12)之间形成的排出开口(56)的宽度。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:当所述进料斗(54)内存在的测量到的材料(52)的量降低至低于最小量时，控制所述破碎机运行参数中的至少一个，以提高所述进料斗(54)内存在的材料(52)的量。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中测量所述进料斗(54)内存在的材料(52)的量的所述步骤包括:测量所述进料斗(54)内存在的材料(52)的高度水平和/或重量。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括:当所述进料斗(54)内存在的测量到的材料(52)的量超过最大量时，控制所述破碎机运行参数中的至少一个，以降低所述进料斗(54)内存在的材料(52)的量。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括:每5秒钟至少测量一次所述进料斗(54)内的材料(52)的量。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括:将惯性圆锥破碎机(I)用作所述圆锥破碎机，且控制至少一个破碎机运行参数的所述步骤包括控制驱动轴(38)的rpm，所述驱动轴驱动安装有所述惯性圆锥破碎机(I)的不平衡配重(30)的不平衡轴衬(26)。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，进一步包括:将以下圆锥破碎机(101)用作所述圆锥破碎机，所述圆锥破碎机包括偏心套筒(126)，所述偏心套筒向所述破碎头部(116)提供回转运动，且控制至少一个破碎机运行参数的所述步骤包括:控制在所述内破碎壳体(118)和所述外破碎壳体(112)之间形成的排出开口(156)的宽度。
8.一种圆锥破碎机，包括:被支撑在破碎头部(16)上的内破碎壳体；外破碎壳体(12);在所述内和外破碎壳体(18、12)之间形成的破碎室(50);马达(44)，所述马达驱动适合使所述破碎头部(16)回转的驱动轴(38)，从而破碎所述破碎室(50)内的材料；和进料斗(54)，所述进料斗被布置用于将材料进给至所述破碎室(50)，所述圆锥破碎机的特征在于，进一步包括: 测量装置(72)，所述测量装置被布置用于测量所述进料斗(54)内存在的材料(52)的量，和控制系统(60)，所述控制系统被构造用于基于所述进料斗(54)内存在的材料(52)的量，控制从下列参数中选择的至少一个破碎机运行参数: i)所述驱动轴(38)的rpm,和 ii)在所述内破碎壳体(18)和所述外破碎壳体(12)之间形成的排出开口(56)的宽度。
9.根据权利要求8所述的圆锥破碎机，其中所述控制系统(60)被布置用于:将所述进料斗(54)内存在的测量到的材料(52)的量与最小量比较，并且当所测量到的材料(52)的量减少至低于所述最小量时，控制所述破碎机运行参数中的至少一个，以提高所述进料斗(54)内存在的材料(52)的量。
10.根据权利要求8-9中任一项所述的圆锥破碎机，其中所述控制系统(60)被布置用于:将所述进料斗(54)内存在的测量到的材料(52)的量与最大量比较，并且当所测量到的材料(52)的量超过所述最大量时，控制所述破碎机运行参数中的至少一个，以减少所述进料斗(54)内存在的材料(52)的量。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的圆锥破碎机，其中所述测量装置包括下列装置中的至少一个:水平传感器(72);和重量传感器(73)。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的圆锥破碎机，其中所述控制系统(60；160)被布置用于控制使所述破碎头部(16 ;116)回转的所述驱动马达(44;144)的rpm。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的圆锥破碎机，其中所述控制系统(60；160)被布置用于控制排出开口控制装置(66 ;166)，所述排出开口控制装置被布置用以调节所述排出开口(56 ；156)的宽度。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的圆锥破碎机，其中所述破碎机是惯性圆锥破碎机(I)，所述控制系统(60)被布置用于控制驱动不平衡轴衬(26)的所述驱动轴(38)的rpm,其中所述惯性圆锥破碎机(I)的不平衡配重(30)被安装至所述不平衡轴衬(26)。
15.根据权利要求8-13中任一项所述的圆锥破碎机，其中所述破碎机是圆锥破碎机(101)，其包括向所述破碎头部(116)提供回转运动的偏心套筒(126)，且所述控制系统(160)被布置用于控制所述排出开口(156)的宽度。
16.根据权利要求15所述的圆锥破碎机，其中所述破碎机(101)包括所述破碎头部(116)所连接的破碎头部轴活塞(136)、和调节所述破碎头部(116)的竖直位置的相关的液压流体空间(135)，且所述控制系统(160)被布置用于:通过调节所述液压流体空间(135)内的液压流体的量，控制所述排出开口(156)的宽度。
【文档编号】B02C2/04GK103958063SQ201280058560
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年11月13日 优先权日:2011年11月28日
【发明者】克斯坦丁·别洛采尔科夫斯基 申请人:山特维克知识产权股份有限公司