矿石破碎机的制作方法
【专利说明】矿石破碎机
[0001 ]本发明涉及矿石破碎/筛分，且特别地，涉及用于矿石破碎机/筛分机的驱动装置，且涉及具有这样的驱动装置的矿石破碎机/筛分机。
[0002]矿石破碎机是已知的，在矿石破碎机中，破碎动作由将矿石供应至包括破碎单元的装置产生，该破碎单元由旋转驱动装置驱动，且该破碎单元配置成使供应至破碎单元中的矿石，例如，通过该破碎单元内的经由由该旋转驱动装置驱动的至少一个破碎单元驱动轴直接或间接驱动的破碎元件的动作，破裂成期望的尺寸。设想用于本发明的应用的破碎机包括用于破碎且特别用于筛分矿物的初级破碎器、二级破碎器以及三级破碎器。
[0003]通常已知的破碎单元可以包括多个长形的破碎组件，该破碎组件可旋转地安装框架外壳中，其中破碎组件的轴平行且具有例如破碎齿的破碎结构。通常的破碎组件包括可旋转轴，该可旋转轴具有滚筒，该滚筒设置有向外且通常大体上从滚筒径向突出的破碎齿。这些破碎齿相互作用以限制破碎组件之间的通道，使得过大的矿石块被阻止穿过其中通过。由旋转驱动装置驱动的破碎组件的旋转趋向于，例如，当这些矿石块夹持在相邻的破碎组件的齿之间时通过咬断动作，或通过组合动作使这些过大的矿石块破裂，在该拉伸中，压缩载荷和剪切载荷产生以促使矿石碎裂。
[0004]例如，这样的滚筒可以具有在相对的滚筒上共同配合以使矿石块破碎的相对较大的齿。相对的滚筒通常配置成，但不限于，反向旋转，且相对滚筒在任何方向上可以相对于该框架旋转。在运行期间，用于将矿石减小为所需的尺寸的矿石的破碎既可以发生在相对的滚筒上的齿之间，又可以发生在滚筒的齿与外壳的侧壁之间。可以提供的另外的结构，例如，以从该侧壁朝内突出的另外的齿状结构的形式，安装在外壳的侧壁上或邻接外壳的侧壁，以促进在该位置处的破碎和筛分。
[0005]特别地，本发明涉及破碎单元，其形成有具有平行轴的多个长形破碎组件，该多个长形破碎组件可旋转地被安装，且本发明在该情境中被讨论，但不限于这样的破碎单元，而是适用于由旋转驱动器驱动的任何破碎单元。
[0006]在通常的旋转驱动系统中，旋转AC电感应马达用于经由配置成在旋转电马达与轴之间产生合适的齿轮比的主驱动齿轮箱驱动一个或多个破碎轴旋转。为了适应由破碎操作可能产生的大量的机械应力，通常是，特别是对于更高功率的应用和更坚硬材料，经由液力联轴器将感应马达联接至主驱动齿轮箱的输入轴。刚性机械联轴器通常将每个破碎轴连接至主驱动齿轮箱的输出轴。
[0007]作为将功率输送至可旋转地被驱动破碎机和筛分机的设备的旋转AC电感应马达提供有效的解决方案，该解决方案满足破碎和筛分应用的许多特定的需求，且对于一系列破碎机/筛分机，且特别是对于那些包括多个平行可旋转破碎滚筒的破碎机/筛分机，旋转AC电感应马达的使用已经变得非常普遍。然而，这种布置不是没有它的问题。
[0008]由旋转AC电感应马达所传递的扭矩可以大体上随着旋转速度改变。这可以限制在其内有效的操作是可能的速度范围。
[0009]而且，归因于旋转AC电感应马达中的转子惯性的扭矩占大体上与整体传递扭矩的比例很大成比例。如果感应马达的驱动轴通过经由穿过主驱动齿轮箱的直接的驱动系统穿过主驱动齿轮箱联接至驱动系统且和在较远处的超出破碎单元，该惯性直接地供应到穿过齿轮箱且以刚性的方式直接供应到至机器。除了低功耗或软材质，该归因于转子惯性的不可控制的扭矩可能会导致相当多的问题。在刚性驱动系统中，不存在容纳适应该扭矩的能力。所产生的应力可能会破坏机器。出于这个原因，通常包括扭矩限制联接器，且特别地包括液力联轴器，以减轻归因于穿过供应至齿轮箱以及且供应至驱动系统的剩余其余部分的归因于转子惯性的不可控制扭矩的影响。
[0010]这样的系统的运行的一般原理可以参考图1的简图来理解。典型的扭矩传递曲线，其示出了作为额定标称速度对旋转速度的百分比示出的间接扭矩，被示出为用于典型的感应马达(頂)。响应于被规定并且依大小设定为用于与示例马达一起使用的液力联轴器的旋转速度的典型的扭矩由曲线(Fe)示出。用于液力联轴器(FC)的扭矩曲线的精确曲线由其额定设计确定，且可以通过调整其流体填充来调整。
[0011]如从图1中的很普遍的示意图可以看出的，不同扭矩的响应马达与液力联轴器的基本特征是在该位置处(S)其产生稳定且同步的状态。这是感应马达与液力联轴器组合将稳定的驱动传递至齿轮箱的速度。
[0012]为了稳定运行，典型的系统设计将是这样，以便在超出峰值的击穿区域运行感应马达，但越接近峰值越实用。马达与液力联轴器考虑该原则来设计，以在该曲线上确定用于同步运行(S)的合适位置。对于典型的矿石破碎机应用而言，1500转/分钟(rpm)的旋转速度可能是恰当的。
[0013]相对于感应马达已经大大地减少惯性的液力联轴器的使用，将传递至齿轮箱的归因于惯性的不可控制扭矩减少到足以在安全水平以最佳速度在运行中传递的较大程度。
[0014]使用液力联轴器的另外的优点是其适应在瞬时条件下可能以其它方式在破碎机处产生，且以破坏的方式穿过刚性驱动系统传输的冲击载荷。该液力联轴器给予系统一定程度的旋转扭力耐受性。
[0015]然而，液力联轴器的使用通过实际上将输送限制至由组合设计一旦设置就是固定的单个同步状态恶化了感应马达的早已有限的输送范围。
[0016]在减轻上面的缺点中的一些或所有的同时可以传输破碎单元的驱动需求的可选的驱动器，且特别是可以传输破碎单元的驱动需求的驱动器是期望的。
[0017]因此，根据本发明，在最一般的方面中，矿石破碎机包括破碎单元，旋转电马达，以及驱动齿轮箱，该破碎单元具有至少一个旋转驱动轴，且破碎单元配置成使得在使用过程中该驱动轴的旋转将趋向于使供应至破碎单元中的矿石破裂，例如，破裂至期望的尺寸;其中，破碎单元驱动轴联接至驱动齿轮箱的输出轴，以用于旋转，旋转电马达联接成可旋转地驱动主驱动齿轮箱的输入轴，且该旋转电马达是开关磁阻马达。
[0018]在其最广泛的意义上，本发明可以被看成应用至任何构造的破碎单元，且为任何构造的破碎单元提供旋转驱动，该任何构造的破碎单元由旋转驱动装置驱动并且配置成使供应至该破碎单元的矿石，例如，通过破碎单元内的经由至少一个破碎单元驱动轴直接或间接地驱动的破碎元件的动作破裂成期望的尺寸。本发明在其最广泛意义上的独特特征在于，驱动轴由包括开关磁阻马达而不是传统的感应马达的旋转驱动装置驱动。
[0019]相对于依赖旋转AC电感应马达以提供用于破碎单元的旋转驱动的破碎机/破碎器技术，这体现了与长期建立的实践的彻底背离。一旦该背离完成，可以获得许多潜在的优点。
[0020]特别地，这样的马达的期望的特征是能够传递更多增加的间接扭矩的能力。相对于可比较的感应马达，提供了非常大的间接扭矩(例如，比较图1与图2)。磁阻马达被优选地使用，磁阻马达配置成输出标称值的至少500%，且在优选的例子中，多达750%的间接扭矩，。通常将公认的是，感应马达不太可能传递大于250%标称值的间接扭矩。
[0021]另外的优点可以没有限制地包括下列中的一些或全部。
[0022]使用开关磁阻马达提供了使用更小的框架尺寸的马达以产生比现有的更大的框架尺寸感应马达大的扭矩的可能性(例如，在132KW框架中的SR马达将产生300KW感应马达的扭矩)。
[0023]较高程度的扭矩控制可以通过用户编程实现。
[0024]更便宜的运行成本是可能的-SR马达比目前可用的任何其它马达/启动器组合甚至更高效。具有减小的尺寸的发电机的运行是可能的。
[0025]电浪涌负载基本上被消除。马达产生降低的定子温度。
[0026]总的成本可能被降低。
[0027]通常，如将会是常见的，开关磁阻马