本发明涉及分级破碎的技术领域，尤其涉及一种分级破碎机及其控制方法。
背景技术：
分级破碎机在煤炭、焦炭、土矿、石膏、固体废料等物料破碎的领域中，通常实现对物料进行破碎后，时物料的颗粒达到相应的大小，以为下一步加工或者实现对物料的二次回收利用。
在现有技术中，分级破碎机常常包含驱动系统和分级破碎系统，驱动系统通过联轴器等将动力传递至分级破碎系统，而分级破碎系统采用具有一定距离的转轴以及位于转轴上的破碎齿，转轴上的破碎齿被驱动系统进行相对的旋转，通过相邻转轴上进行相对旋转的破碎齿的相互距离来对进入的物料进行破碎，从而实现对进入物料预定大小的破碎和分级。
而现有的分级破碎机中，驱动系统的动力输出一定，而进入物料的硬度相应不同，驱动系统的动力输入常常会出现过多和过少的情况，在过多的情况中，驱动系统的动力大部分做了无用功，而过少的情况常常会发生物料破碎不动乃至出现打齿和堵塞等情况，从而发生驱动系统和破碎齿发生破坏的情况，对生产和加工产生极大影响。
为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种分级破碎机及其控制方法，以克服上述缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种分级破碎机及其控制方法，其结构简单，操作方便，能实现分级破碎机的实时可控，并及时反馈，不仅保证了生产的安全性能，还提高了可操作性。
为解决上述问题，本发明公开了一种分级破碎机，包括一级分选器和二级破碎机，其特征在于：
所述一级分选器和二级破碎机相互连接且设置于底座上，所述底座上设有多个滚轮，所述底座内设有回收槽，所述回收槽内设有物料输送装置；
所述一级分选器上端设有入料口且包含分选驱动系统以及物料分选组件，所述物料分选组件包含多个依次倾斜设置的分选辊，所述多个分选辊包含位于最内侧的主动辊和多个从动辊，所述多个依次倾斜设置的分选辊的最内端连通至二级破碎机以提供较大物料进入二级破碎机的通道；
所述二级破碎机包含破碎驱动系统和破碎组件，所述破碎驱动系统包含第一破碎电机和第二破碎电机，所述破碎组件包含分别被第一破碎电机驱动的第一齿轮辊和被第二破碎电机驱动的第二齿轮辊。
其中：所述第一破碎电机的动力通过第一液力变矩器输出至第一破碎减速器，所述第一破碎减速器的输出轴连接至第一破碎联轴器，所述第一破碎联轴器连接至第一齿轮辊以输出动力，所述第二破碎电机的动力通过第二液力变矩器输出至第二破碎减速器，所述第二破碎减速器的输出轴连接至第二破碎联轴器，所述第二破碎联轴器连接至第二齿轮辊以输出动力。
其中：所述多个分选辊的下方还设有多个依次倾斜设置的被动辊，所述被动辊分别位于两分选辊之间。
其中：所述二级破碎机还包含防尘降雾系统，所述防尘降雾系统包含位于第一齿轮辊和第二齿轮辊上方的高压水流喷洒器和烟尘传感器。
其中：所述第一齿轮辊和第二齿轮辊的周缘上均设有螺旋状排列的多个合金破碎齿以对物料进行强力破碎。
其中：所述第一齿轮辊和第二齿轮辊为分体式结构，均包含位于中心的齿辊轴以及上齿辊和下齿辊，所述齿辊轴为正六边形，所述上齿辊和下齿辊均为半圆形且中心设有对应正六边形的一半的凹槽。
其中：所述上齿辊的一侧设有定位孔，所述下齿辊的对应一侧设有螺孔，一紧固螺栓能伸入定位孔并螺固于螺孔。
其中：所述上齿辊和下齿辊通过铸造制成，其成分如下：c1.38％～1.45％、si0.84％～0.98％、s0.04％～0.05％、mn24.12％～25.84％、cr1.42％～1.66％、ti0.08％～0.12％、b0.42％～0.51％，余量为fe。
还公开了一种如上所述的分级破碎机的控制方法，其特征在于：所述控制方法包含设置于二级破碎机上的控制面板、检测组件以及液压组件，所述控制面板设有输入面板和显示面板，所述输入面板供操作者输入初始控制信息，所述检测组件至少包含力矩检测器以及力检测器，所述力矩检测器检测破碎输入力矩，所述力检测器检测破碎时的反作用力，所述液压组件至少包含第二齿轮辊两端的第一液压缸和第二液压缸，所述控制面板内设有实时控制模块，所述实时控制模块根据操作者输入的初始控制信息输出控制信号，同时接受检测组件的检测信息，当检测到的输入力矩小于破碎力矩时，控制第一液力变矩器和第二液力变矩器进行变矩以提高输入力矩，从而实现对破碎力矩的实时控制，而当力检测器检测到的反作用力超过第一预定阈值时，控制第一液压缸和第二液压缸提高支承压力，从而在碰到较大较硬的物料时，能实时提高支承强度和压力，而当力检测器检测到的反作用力超过第二预定阈值时，停止破碎，以及时保护分级破碎机。
其中：所述高压水流喷洒器和烟尘传感器连接至控制面板，所述实时控制模块接收烟尘传感器的烟尘信息，以判断高压水流喷洒器的水流速度和压力，从而能在烟尘较时实时提高喷洒水流强度和压力，在烟尘较小时降低喷洒水流强度和压力，通过实时控制，能避免浪费，还能提高喷洒效率。
通过上述结构可知，本发明的分级破碎机及其控制方法具有如下效果：
1、结构简单，通过分选和破碎有效提高使用效率；
2、破碎可靠，实现实时控制，提高破碎能力和安全防护效果；
3、环保性能更好。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1显示了本发明的分级破碎机的内部俯视图。
图2显示了本发明的内部正视图。
图3显示了本发明中齿辊的分解示意图。
附图标记：
10、一级分选器；11、二级破碎机；12、控制面板；13、底座；14、滚轮；15、回收槽；16、分选电机；17、分选减速器；18、分选联轴器；19、主动辊；20、从动辊；21、被动辊；22、主动齿轮；23、从动齿轮；24、第一破碎电机；25、第二破碎电机；26、第一液力变矩器；27、第二液力变矩器；28、第一齿轮辊；29、第二齿轮辊；30、第一液压缸；31、第二液压缸；32、第一底座；33、第二底座；34、第三液压缸；35、高压水流喷洒器；36、烟尘传感器；37、齿辊轴；38、上齿辊；39、下齿辊；40、定位孔；41、螺孔；42、紧固螺栓。
具体实施方式
参见图1至图3，显示了本发明的分级破碎机。
所述分级破碎机包括一级分选器10和二级破碎机11，所述一级分选器10和二级破碎机11相互连接且设置于底座13上，所述底座13上可设有多个滚轮14，以便于本发明的分级破碎机的整体移动，所述底座13内设有回收槽15，所述回收槽15位于所述一级分选器10和二级破碎机11的下方，所述回收槽15内可设有物料输送装置，所述物料输送装置可包含传动带、传送电机等结构(未示出)，以接收通过一级分选器10和二级破碎机11分选和破碎的物料并输送出分级破碎机。
为提高分级效率和避免多余破碎，所述一级分选器10设置于二级破碎机11前方，且上端设有入料口(未示出)，所述一级分选器10包含分选驱动系统以及物料分选组件，所述分选驱动系统可包含分选电机16、分选减速器17和分选联轴器18，所述分选电机16的输出轴连接至分选减速器17的输入轴，所述分选减速器17的输出轴通过分选联轴器18连接至物料分选组件，以提供驱动动力，所述物料分选组件包含多个依次倾斜设置的分选辊，各分选辊之间设有供合格物料落入的间距，以对进入物料进行一级分选操作，所述多个分选辊包含位于最内侧(如图1、2所示的右侧)的主动辊19和多个从动辊20，所述主动辊19的一端连接至分选联轴器18，且所述主动辊19的至少一端固接有主动齿轮22，多个从动辊20的至少一端固接有能依次啮合且动力连接至主动齿轮22的从动齿轮23，从而多个分选辊能实现同时驱动。
其中，所述多个依次倾斜设置的分选辊的最内端连通至二级破碎机11，以提供较大物料进入二级破碎机11的通道。
其中，所述多个依次倾斜设置的的分选辊的下方连通至所述回收槽15。
其中，所述多个分选辊的下方还设有多个依次倾斜设置的被动辊21，所述被动辊21分别位于两分选辊之间。
由此，通过一级分选器10的分选和输送，能将输入的物料进行一级分选后通过倾斜设置的分选辊，将需要破碎的较大物料输送至二级破碎机11，有效的提高了分级破碎的使用效率。
其中，本发明的二级破碎机11包含破碎驱动系统和破碎组件，所述破碎驱动系统包含第一破碎电机24和第二破碎电机25，所述破碎组件包含分别被第一破碎电机24驱动的第一齿轮辊28和被第二破碎电机25驱动的第二齿轮辊29，所述第一破碎电机24的动力通过第一液力变矩器26输出至第一破碎减速器，所述第一破碎减速器的输出轴连接至第一破碎联轴器，所述第一破碎联轴器连接至第一齿轮辊28以输出动力，所述第二破碎电机25的动力通过第二液力变矩器27输出至第二破碎减速器，所述第二破碎减速器的输出轴连接至第二破碎联轴器，所述第二破碎联轴器连接至第二齿轮辊29以输出动力。
优选的是，所述第一齿轮辊28的两端可通过固定轴承进行支承，所述第二齿轮辊29的两端可通过移动轴承进行支承。
其中，本发明中第一齿轮辊28的两端还可通过第一底座32进行支撑，第二齿轮辊29的两端还可通过第二底座33进行支承，所述第二底座33的底端滑动设置。
优选的是，所述二级破碎机11还包含防尘降雾系统，所述防尘降雾系统包含位于第一齿轮辊28和第二齿轮辊29上方的高压水流喷洒器35和烟尘传感器36。
在本发明的其中一个优选实施例中，本发明的所述第一齿轮辊28和第二齿轮辊29的周缘上均设有螺旋状排列的多个合金破碎齿以对物料进行强力破碎，而为了更好的提供后期更换和维护的方便，所述第一齿轮辊28和第二齿轮辊29为分体式结构，如图3所示，显示了本发明中第一齿轮辊28和第二齿轮辊29的具体组成，所述第一齿轮辊28和第二齿轮辊29结构相同，均包含位于中心的齿辊轴37以及上齿辊38和下齿辊39，所述齿辊轴37为正六边形，所述上齿辊38和下齿辊39均为半圆形且中心设有对应正六边形的一半的凹槽，从而齿辊轴37以及上齿辊38和下齿辊39能合在一起成为一个圆柱状的齿轮辊，所述上齿辊38的一侧设有定位孔40，所述下齿辊39的对应一侧设有螺孔41，一紧固螺栓42能伸入定位孔40并螺固于螺孔41，从而将齿辊轴37以及上齿辊38和下齿辊39紧固于一体，其中，所述下齿辊39的另一侧设有另一定位孔，所述上齿辊38的对应一侧设有另一螺孔，另一紧固螺栓可伸入进行另一侧的紧固。
其中，由于整个齿轮辊具有一定长度，故定位孔均为多个且间隔设置。
其中，本发明的上齿辊38和下齿辊39通过铸造制成，其成分如下：c1.38％～1.45％、si0.84％～0.98％、s0.04％～0.05％、mn24.12％～25.84％、cr1.42％～1.66％、ti0.08％～0.12％、b0.42％～0.51％，余量为fe，通过该成分铸造而成的上齿辊和下齿辊，其强度和韧性都非常适于本发明中的分级破碎，是本发明的发明人通过长期实践中不断调整和创造性劳动得到的，相比其他的材料，本发明的这种材料寿命至少提高了50％。
本发明还涉及一种如上所述的分级破碎机的控制方法，所述控制方法包含设置于二级破碎机11上的控制面板12、检测组件以及液压组件，所述控制面板12连接至分选电机16、第一破碎电机24、第二破碎电机25、第一液力变矩器26以及第二液力变矩器27以提供控制信号，所述控制面板12设有输入面板和显示面板，所述输入面板供操作者输入初始控制信息，即包含分选电机速度、分选电机扭矩、破碎电机速度和破碎扭矩等，所述显示面板显示初始控制信息、检测信息以及实时控制信息，所述检测组件至少包含力矩检测器以及力检测器，所述力矩检测器位于破碎驱动系统以检测破碎的输入力矩，优选位于破碎驱动系统中的第一破碎联轴器和第二破碎联轴器，所述力检测器位于第一齿轮辊和/或第二齿轮辊两端以检测破碎时的反作用力，所述检测组件连接至控制面板12以将检测到的输入力矩和齿轮辊破碎时的反作用力，所述液压组件至少包含第二齿轮辊29两端的第一液压缸30和第二液压缸31，所述第一液压缸30和第二液压缸31可提供对第二齿轮辊29两端的液压支承力，并提高破碎时第一齿轮辊28和第二齿轮辊29之间的破碎力。
所述控制面板12内设有实时控制模块，所述实时控制模块根据操作者输入的初始控制信息向分选电机16、第一破碎电机24、第二破碎电机25、第一液力变矩器26以及第二液力变矩器27输出信号，以在物料进入时进行破碎，同时接受检测组件的检测信息，当检测到的输入力矩小于破碎力矩时，控制第一液力变矩器和第二液力变矩器进行变矩以提高输入力矩，从而实现对破碎力矩的实时控制，而当力检测器检测到的反作用力超过第一预定阈值时，控制第一液压缸30和第二液压缸31提高支承压力，从而在碰到较大较硬的物料时，能实时提高支承强度和压力，而当力检测器检测到的反作用力超过第二预定阈值时，停止破碎，以及时保护分级破碎机。
其中，第一预定阈值和第二预定阈值均为经验值，可通过控制面板12进行输入预定。
其中，所述液压组件还包含横向支撑第二底座33的第三液压缸34，所述实时控制模块连接至第三液压缸34以进行实时控制，并在力检测器检测到的反作用力超过第一预定阈值时，同时控制第三液压缸34来进一步提高支承压力，其中，第三液压缸34可为多个且间隔设置，以更好的提供支撑力和破碎压力。
其中，所述高压水流喷洒器35和烟尘传感器36连接至控制面板12，所述实时控制模块接收烟尘传感器36的烟尘信息，以判断高压水流喷洒器35的水流速度和压力，从而能在烟尘较时实时提高喷洒水流强度和压力，在烟尘较小时降低喷洒水流强度和压力，通过实时控制，能避免浪费，还能提高喷洒效率。
由此，本发明通过实时控制模块对液力变矩器和液压缸进行实时控制，即能提高特别物料时的破碎强度和压力，还能及时停机，有效提供安全防护。
由此可见，本发明的优点在于：
1、结构简单，通过分选和破碎有效提高使用效率；
2、破碎可靠，实现实时控制，提高破碎能力和安全防护效果；
3、环保性能更好。
显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。