礦石破碎機(jī)的制作方法
【專利說明】礦石破碎機(jī)
[0001 ]本發(fā)明涉及礦石破碎/篩分，且特別地，涉及用于礦石破碎機(jī)/篩分機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，且涉及具有這樣的驅(qū)動(dòng)裝置的礦石破碎機(jī)/篩分機(jī)。
[0002]礦石破碎機(jī)是已知的，在礦石破碎機(jī)中，破碎動(dòng)作由將礦石供應(yīng)至包括破碎單元的裝置產(chǎn)生，該破碎單元由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，且該破碎單元配置成使供應(yīng)至破碎單元中的礦石，例如，通過該破碎單元內(nèi)的經(jīng)由由該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)破碎單元驅(qū)動(dòng)軸直接或間接驅(qū)動(dòng)的破碎元件的動(dòng)作，破裂成期望的尺寸。設(shè)想用于本發(fā)明的應(yīng)用的破碎機(jī)包括用于破碎且特別用于篩分礦物的初級破碎器、二級破碎器以及三級破碎器。
[0003]通常已知的破碎單元可以包括多個(gè)長形的破碎組件，該破碎組件可旋轉(zhuǎn)地安裝框架外殼中，其中破碎組件的軸平行且具有例如破碎齒的破碎結(jié)構(gòu)。通常的破碎組件包括可旋轉(zhuǎn)軸，該可旋轉(zhuǎn)軸具有滾筒，該滾筒設(shè)置有向外且通常大體上從滾筒徑向突出的破碎齒。這些破碎齒相互作用以限制破碎組件之間的通道，使得過大的礦石塊被阻止穿過其中通過。由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的破碎組件的旋轉(zhuǎn)趨向于，例如，當(dāng)這些礦石塊夾持在相鄰的破碎組件的齒之間時(shí)通過咬斷動(dòng)作，或通過組合動(dòng)作使這些過大的礦石塊破裂，在該拉伸中，壓縮載荷和剪切載荷產(chǎn)生以促使礦石碎裂。
[0004]例如，這樣的滾筒可以具有在相對的滾筒上共同配合以使礦石塊破碎的相對較大的齒。相對的滾筒通常配置成，但不限于，反向旋轉(zhuǎn)，且相對滾筒在任何方向上可以相對于該框架旋轉(zhuǎn)。在運(yùn)行期間，用于將礦石減小為所需的尺寸的礦石的破碎既可以發(fā)生在相對的滾筒上的齒之間，又可以發(fā)生在滾筒的齒與外殼的側(cè)壁之間。可以提供的另外的結(jié)構(gòu)，例如，以從該側(cè)壁朝內(nèi)突出的另外的齒狀結(jié)構(gòu)的形式，安裝在外殼的側(cè)壁上或鄰接外殼的側(cè)壁，以促進(jìn)在該位置處的破碎和篩分。
[0005]特別地，本發(fā)明涉及破碎單元，其形成有具有平行軸的多個(gè)長形破碎組件，該多個(gè)長形破碎組件可旋轉(zhuǎn)地被安裝，且本發(fā)明在該情境中被討論，但不限于這樣的破碎單元，而是適用于由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的任何破碎單元。
[0006]在通常的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)AC電感應(yīng)馬達(dá)用于經(jīng)由配置成在旋轉(zhuǎn)電馬達(dá)與軸之間產(chǎn)生合適的齒輪比的主驅(qū)動(dòng)齒輪箱驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)破碎軸旋轉(zhuǎn)。為了適應(yīng)由破碎操作可能產(chǎn)生的大量的機(jī)械應(yīng)力，通常是，特別是對于更高功率的應(yīng)用和更堅(jiān)硬材料，經(jīng)由液力聯(lián)軸器將感應(yīng)馬達(dá)聯(lián)接至主驅(qū)動(dòng)齒輪箱的輸入軸。剛性機(jī)械聯(lián)軸器通常將每個(gè)破碎軸連接至主驅(qū)動(dòng)齒輪箱的輸出軸。
[0007]作為將功率輸送至可旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動(dòng)破碎機(jī)和篩分機(jī)的設(shè)備的旋轉(zhuǎn)AC電感應(yīng)馬達(dá)提供有效的解決方案，該解決方案滿足破碎和篩分應(yīng)用的許多特定的需求，且對于一系列破碎機(jī)/篩分機(jī)，且特別是對于那些包括多個(gè)平行可旋轉(zhuǎn)破碎滾筒的破碎機(jī)/篩分機(jī)，旋轉(zhuǎn)AC電感應(yīng)馬達(dá)的使用已經(jīng)變得非常普遍。然而，這種布置不是沒有它的問題。
[0008]由旋轉(zhuǎn)AC電感應(yīng)馬達(dá)所傳遞的扭矩可以大體上隨著旋轉(zhuǎn)速度改變。這可以限制在其內(nèi)有效的操作是可能的速度范圍。
[0009]而且，歸因于旋轉(zhuǎn)AC電感應(yīng)馬達(dá)中的轉(zhuǎn)子慣性的扭矩占大體上與整體傳遞扭矩的比例很大成比例。如果感應(yīng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸通過經(jīng)由穿過主驅(qū)動(dòng)齒輪箱的直接的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)穿過主驅(qū)動(dòng)齒輪箱聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)且和在較遠(yuǎn)處的超出破碎單元，該慣性直接地供應(yīng)到穿過齒輪箱且以剛性的方式直接供應(yīng)到至機(jī)器。除了低功耗或軟材質(zhì)，該歸因于轉(zhuǎn)子慣性的不可控制的扭矩可能會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)多的問題。在剛性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，不存在容納適應(yīng)該扭矩的能力。所產(chǎn)生的應(yīng)力可能會(huì)破壞機(jī)器。出于這個(gè)原因，通常包括扭矩限制聯(lián)接器，且特別地包括液力聯(lián)軸器，以減輕歸因于穿過供應(yīng)至齒輪箱以及且供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的剩余其余部分的歸因于轉(zhuǎn)子慣性的不可控制扭矩的影響。
[0010]這樣的系統(tǒng)的運(yùn)行的一般原理可以參考圖1的簡圖來理解。典型的扭矩傳遞曲線，其示出了作為額定標(biāo)稱速度對旋轉(zhuǎn)速度的百分比示出的間接扭矩，被示出為用于典型的感應(yīng)馬達(dá)(頂)。響應(yīng)于被規(guī)定并且依大小設(shè)定為用于與示例馬達(dá)一起使用的液力聯(lián)軸器的旋轉(zhuǎn)速度的典型的扭矩由曲線(Fe)示出。用于液力聯(lián)軸器(FC)的扭矩曲線的精確曲線由其額定設(shè)計(jì)確定，且可以通過調(diào)整其流體填充來調(diào)整。
[0011]如從圖1中的很普遍的示意圖可以看出的，不同扭矩的響應(yīng)馬達(dá)與液力聯(lián)軸器的基本特征是在該位置處(S)其產(chǎn)生穩(wěn)定且同步的狀態(tài)。這是感應(yīng)馬達(dá)與液力聯(lián)軸器組合將穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)傳遞至齒輪箱的速度。
[0012]為了穩(wěn)定運(yùn)行，典型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)將是這樣，以便在超出峰值的擊穿區(qū)域運(yùn)行感應(yīng)馬達(dá)，但越接近峰值越實(shí)用。馬達(dá)與液力聯(lián)軸器考慮該原則來設(shè)計(jì)，以在該曲線上確定用于同步運(yùn)行(S)的合適位置。對于典型的礦石破碎機(jī)應(yīng)用而言，1500轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)的旋轉(zhuǎn)速度可能是恰當(dāng)?shù)摹?br>[0013]相對于感應(yīng)馬達(dá)已經(jīng)大大地減少慣性的液力聯(lián)軸器的使用，將傳遞至齒輪箱的歸因于慣性的不可控制扭矩減少到足以在安全水平以最佳速度在運(yùn)行中傳遞的較大程度。
[0014]使用液力聯(lián)軸器的另外的優(yōu)點(diǎn)是其適應(yīng)在瞬時(shí)條件下可能以其它方式在破碎機(jī)處產(chǎn)生，且以破壞的方式穿過剛性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳輸?shù)臎_擊載荷。該液力聯(lián)軸器給予系統(tǒng)一定程度的旋轉(zhuǎn)扭力耐受性。
[0015]然而，液力聯(lián)軸器的使用通過實(shí)際上將輸送限制至由組合設(shè)計(jì)一旦設(shè)置就是固定的單個(gè)同步狀態(tài)惡化了感應(yīng)馬達(dá)的早已有限的輸送范圍。
[0016]在減輕上面的缺點(diǎn)中的一些或所有的同時(shí)可以傳輸破碎單元的驅(qū)動(dòng)需求的可選的驅(qū)動(dòng)器，且特別是可以傳輸破碎單元的驅(qū)動(dòng)需求的驅(qū)動(dòng)器是期望的。
[0017]因此，根據(jù)本發(fā)明，在最一般的方面中，礦石破碎機(jī)包括破碎單元，旋轉(zhuǎn)電馬達(dá)，以及驅(qū)動(dòng)齒輪箱，該破碎單元具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸，且破碎單元配置成使得在使用過程中該驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)將趨向于使供應(yīng)至破碎單元中的礦石破裂，例如，破裂至期望的尺寸;其中，破碎單元驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)齒輪箱的輸出軸，以用于旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)電馬達(dá)聯(lián)接成可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)主驅(qū)動(dòng)齒輪箱的輸入軸，且該旋轉(zhuǎn)電馬達(dá)是開關(guān)磁阻馬達(dá)。
[0018]在其最廣泛的意義上，本發(fā)明可以被看成應(yīng)用至任何構(gòu)造的破碎單元，且為任何構(gòu)造的破碎單元提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，該任何構(gòu)造的破碎單元由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)并且配置成使供應(yīng)至該破碎單元的礦石，例如，通過破碎單元內(nèi)的經(jīng)由至少一個(gè)破碎單元驅(qū)動(dòng)軸直接或間接地驅(qū)動(dòng)的破碎元件的動(dòng)作破裂成期望的尺寸。本發(fā)明在其最廣泛意義上的獨(dú)特特征在于，驅(qū)動(dòng)軸由包括開關(guān)磁阻馬達(dá)而不是傳統(tǒng)的感應(yīng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
[0019]相對于依賴旋轉(zhuǎn)AC電感應(yīng)馬達(dá)以提供用于破碎單元的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的破碎機(jī)/破碎器技術(shù)，這體現(xiàn)了與長期建立的實(shí)踐的徹底背離。一旦該背離完成，可以獲得許多潛在的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]特別地，這樣的馬達(dá)的期望的特征是能夠傳遞更多增加的間接扭矩的能力。相對于可比較的感應(yīng)馬達(dá)，提供了非常大的間接扭矩(例如，比較圖1與圖2)。磁阻馬達(dá)被優(yōu)選地使用，磁阻馬達(dá)配置成輸出標(biāo)稱值的至少500%，且在優(yōu)選的例子中，多達(dá)750%的間接扭矩，。通常將公認(rèn)的是，感應(yīng)馬達(dá)不太可能傳遞大于250%標(biāo)稱值的間接扭矩。
[0021]另外的優(yōu)點(diǎn)可以沒有限制地包括下列中的一些或全部。
[0022]使用開關(guān)磁阻馬達(dá)提供了使用更小的框架尺寸的馬達(dá)以產(chǎn)生比現(xiàn)有的更大的框架尺寸感應(yīng)馬達(dá)大的扭矩的可能性(例如，在132KW框架中的SR馬達(dá)將產(chǎn)生300KW感應(yīng)馬達(dá)的扭矩)。
[0023]較高程度的扭矩控制可以通過用戶編程實(shí)現(xiàn)。
[0024]更便宜的運(yùn)行成本是可能的-SR馬達(dá)比目前可用的任何其它馬達(dá)/啟動(dòng)器組合甚至更高效。具有減小的尺寸的發(fā)電機(jī)的運(yùn)行是可能的。
[0025]電浪涌負(fù)載基本上被消除。馬達(dá)產(chǎn)生降低的定子溫度。
[0026]總的成本可能被降低。
[0027]通常，如將會(huì)是常見的，開關(guān)磁阻馬