包含采用节约功率的传动方式的设备的破碎线的制作方法

本实用新型涉及节约功率的驱动设备及包含其的破碎线。

背景技术：

目前的加工线，譬如破碎线(尤其是废钢破碎线，废钢经其破碎后成为精炉料)，都是采用驱动电机直接与待驱动件(废钢破碎线中即破碎机转子上的锤头)相连，但是这样的驱动方式所需电机的功率较大，能耗高，譬如要达到6000N.M的输出扭矩一般需要450KW(8级电机)的电机，有的大型破碎线有需要120000N.M的输出扭矩一般需要7500KW(10级电机)的电机。授权公告号为CN 103480626B的专利：一种废钢铁破碎与炉料加工一体化的方法，采用双轴撕碎机为一级破碎、立式破碎机为二级破碎的组合破碎的技术，多次挤压、搓揉，将混杂在废钢铁中的有色金属、非金属以及垃圾彻底分离。采用两级风选、磁选、涡电流分选、筛分机分选、人工分选等多种分选方法相结合的方式，组成一套针对社会回收的薄壁废钢铁的破碎分选设备，对薄壁废钢铁进行有效的破碎、分选，得到精品废钢原料。授权公告号为CN 101530822B的专利：废钢破碎机，用于废钢铁、报废汽车、家用电器的破碎。包括具有液压双滚筒的进料机、破碎机主机、万向轴、联结主轴和电动机，进料机包括轴承座、溜槽、上滚筒举升臂、压紧油缸、上压滚筒、液压马达和下压滚筒，破碎机主机包括主轴辊、上盖体、上箱体、下箱体、落料口、下筛网、下砧板、翻转油缸、上排料门、上排料门油缸和内衬板，主轴辊包括主轴、隔板、隔板套、锤头销轴、挤压锤头和打击锤头，联结主轴一端通过万向轴与主轴辊一端相连，另一端与电动机相连。这两个都仍然是采用电机直接驱动破碎机转子上的锤头来进行待破碎物料破碎工作的，所需电机功率较大，能耗高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供节约功率的驱动设备，在相同输出扭矩的情况下驱动电机的功率很小，构思巧妙、结构简单。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种节约功率的传动方式，其通过驱动电机驱动油泵，然后油泵驱动油缸驱动机构，油缸驱动机构再驱动曲轴旋转，最后通过曲轴将动力传输给待驱动件。涉及到节约功率的驱动设备，包括与驱动电机相连的油泵，油泵与油缸驱动机构相连，油缸驱动机构的活塞杆的伸出端铰接一个连接件，连接件的另一端铰接在曲轴其突出端上，突出端作为动力输入端，曲轴由若干段平直段及相邻平直段之间的突出端构成，相邻平直段之间通过突出端相连，曲轴设置至少一个突出端，油缸驱动机构的数量与曲轴上突出端的数量一致，曲轴上两侧的平直段转动连接在轴承座上，其中一个平直段作为输出端，曲轴的输出端与待驱动件相连，以用于驱动待驱动件动作。通过驱动电机带动油泵，油泵再驱动油缸，油缸驱动后活塞杆带动曲轴旋转，看起来本来电机直接驱动(从本领域一般认知)应该比在电机与待驱动件之间增加连接传动机构更节约传动效率，而本方案恰恰反其道行之，在电机与待驱动件之间增加连接传动机构(油泵、油缸、曲轴)，反而提高了传动效率，相同输出扭矩的情况下驱动电机的功率很小(主要是电机驱动油泵，而油泵驱动方式为液压油的油压，油压压力可以很大，采用曲轴后等于增加了力臂，所以需要的力就小了)，构思巧妙、结构简单。假设驱动油泵的电机的功率为P1，油泵的功率为P2，P2＝η×P1＝P×Q，其中，P为油压(单位Pa)，Q为流量(单位L/min)，η是电机功率向油泵功率的转化效率，油缸的功率为P3，P3＝η2×P2＝η×η2×P1＝η×η2×P×Q，而根据流量Q及油压P可得出油缸的活塞杆的推力F＝P×S，其中S为油缸中无杆腔的面积，而油压P通过液压系统中的溢流阀可以调节P的大小，油压P是可调的，其范围是0～30Mpa，也即活塞杆的推力F可调，因此整个传动设备的结构可以很小，但输出的扭矩很大，起到了节约用电的效能(对于推力F为50t级，油缸的截面积很小，当油压为20Mpa时，油缸直径只需180mm)，则曲轴处的功率为F×R×N1，也即曲轴处的功率为(P1/Q)×S×R×N1，其中，R为曲轴的曲柄距离主轴颈的距离，N1为曲轴输出端的转速(最后曲轴处再通过一个变速器如增速机将曲轴的转速N1转为N2，N2即<450KW/6000N.M>，N2＝a×N1)，因此采用这样的方式，可以减小电机的功率，比如电机55KW，但到了曲轴处其功率可达450KW(通过增加S及l的大小，即增加油缸中无杆腔的面积、曲轴的曲柄距离主轴颈的距离,也即上式中(P1/Q)×S×R×N1×a＝P4，P4＝450KW，P1＝55KW)，然后曲轴再将动力传给锤头，也能达到450KW的功率，可输出6000N.M的扭矩。

包含采用所述传动方式的驱动设备的破碎线，破碎线的驱动电机与油泵相连，油泵与油缸驱动机构相连，油缸驱动机构的活塞杆的伸出端铰接一个连接件，连接件的另一端铰接在曲轴的曲柄上，曲柄作为动力输入端，曲轴设置至少一个曲柄，油缸驱动机构的数量与曲柄的数量一致，曲轴上两侧的主轴颈转动连接在轴承座上，其中一个主轴颈作为输出端，曲轴的输出端与待驱动件相连，以用于驱动待驱动件动作。破碎机构在废钢破碎线中即破碎机转子上的锤头。

进一步的技术方案是，连接件为连接杆或连接柱；所述曲轴由四段主轴颈和三个曲柄构成，所述油缸驱动机构设有三个，每一个油缸驱动机构的活塞杆分别与三个曲柄铰接；所述待驱动件为破碎线内的破碎机构，破碎机构用于破碎待破碎件。

进一步的技术方案为，破碎线用于破碎废金属或废皮革或砂石。当然破碎的物料不止这些，还可以是其他废固体。

进一步的技术方案为，破碎线用于破碎废钢材，所述驱动电机的功率为55kw，破碎线的输出扭矩为6000N.M。能够节省输入功率80％以上，有大型扭矩需要的破碎线，选取电机的功率数值以此类推。

本实用新型的优点和有益效果在于：实用新型改变破碎线的驱动方式，由以往电机直接驱动待驱动件以破碎物料的方式改成电机先驱动本驱动设备，再通过本驱动设备驱动待驱动件，在相同输出扭矩的情况下驱动电机的功率很小，构思巧妙、结构简单；通过驱动电机带动油泵，油泵再驱动油缸，油缸驱动后活塞杆带动曲轴旋转，看起来本来电机直接驱动(从本领域一般认知)应该比在电机与待驱动件之间增加连接传动机构更节约传动效率，而本方案恰恰反其道行之，在电机与待驱动件之间增加连接传动机构(油泵、油缸、曲轴)，反而提高了传动效率，相同输出扭矩的情况下驱动电机的功率很小(主要是电机驱动油泵，而油泵驱动方式为液压油的油压，油压压力可以很大)，构思巧妙、结构简单；一般小型的破碎线其输出扭矩为6000N.M，采用本方案后驱动电机的功率仅需55kw，与以往需采用450KW的电机相比，不论是节约电能方面都有极大地提高，能够节省输入功率80％以上，有大型扭矩需要的破碎线，选取电机的功率数值以此类推。

附图说明

图1是本实用新型节约功率的驱动设备实施例一的示意图；

图2是图1中曲轴转动连接在轴承座上的示意图；

图3是本实用新型实施例二的结构示意图；

图4是图3的另一视角的示意图。

图中：1、油泵；2、油缸驱动机构；3、活塞杆；4、连接件；5、曲轴；6、突出端；7、平直段；8、轴承座；9、油缸支座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例一：

如图1、图2所示，本实用新型是节约功率的驱动设备，包括与驱动电机相连的油泵1，油泵1与油缸驱动机构2相连，油缸驱动机构2的活塞杆3的突出端6(也即曲柄)铰接一个连接件4，连接件4的另一端铰接在曲轴5其突出端6上，突出端6作为动力输入端，曲轴5由若干段平直段7及相邻平直段7之间的突出端6构成，相邻平直段7之间通过突出端6相连，曲轴5设置至少一个突出端6，油缸驱动机构2的数量与曲轴5上突出端6的数量一致，曲轴5上两侧的平直段7转动连接在轴承座8上，其中一个平直段7作为输出端，曲轴5的输出端与待驱动件相连，以用于驱动待驱动件动作。突出端6呈槽钢状或半圆状；所述连接件4为连接杆或连接柱；所述曲轴5由四段平直段7和三个突出端6构成，所述油缸驱动机构2设有三个，每一个油缸驱动机构2的活塞杆3分别与三个突出端6铰接。

包含所述节约功率的驱动设备的破碎线，破碎线的驱动电机与油泵1相连，所述待驱动件为破碎线内的破碎机构，破碎机构用于破碎待破碎件。破碎线用于破碎废金属或废皮革或砂石。破碎线用于破碎废钢材，所述驱动电机的功率为55kw，破碎线的输出扭矩为6000N.M。

实施例二：

与实施例一的不同在于，如图3、图4所示，三个油缸驱动机构2的缸体转动连接在油缸支座9上，三个油缸驱动机构2的活塞杆均转动连接在曲轴5的同一个平直段7(也即主轴颈)上，曲轴5转动连接在轴承座8上，曲轴5的输出端再通过齿轮组将动力传给待驱动件。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。