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颚式破碎机的过载保护装置有哪些

发布时间:2019-01-24    14:01:24浏览次数:

摘要:综合颚式破碎机所采用的多种过载保护装置,侧重介绍基本结构、过载保护工作原理,并进行了粗浅评述。同时简要地指出选用这些过载保护装置的一般原则,以供设计选用时参考。

颚式破碎机在繁重负荷的条件下和粉尘密布的恶劣环境中工作,甚至有时还可能由于非破碎物(如铁块、锤头、钎头、铲齿等)掉入破碎腔中或者是在排料口附近,破碎腔由于物料堵塞而造成颚式破碎机超负荷,出现机器受力急剧恶化的情况。为了保证颚式破碎机安全、可靠、正常地运转,避免整台颚式破碎机或者其中的某些重要零部件损坏,对颚式破碎机必须设置简单有效的过载保护装置。

综观有关资料,颚式破碎机所采用的过载保护装置,归纳起来有下面数种形式,如肘板、滚柱、销轴、杠杆一弹簧、前壁弹簧、主轴承弹簧、摩擦离合器、液压连杆、定颚液压油缸、液压驱动系统、动颚止动器等。

云南11选5遗漏下面分别介绍这些过载保护装置的基本结构、过载保护原理等。

1、肘板

在简摆颚式破碎机中则为后肘板。在肘板的标准结构设计中,一般是将肘板设计成整体式的一字形、∽形或圆弧形(图1),这种肘板采用灰口铸铁(HT150)铸造而成,为了削弱肘板的断面,还可沿肘板的宽度方向布置通孔;有时也可使用组合式肘板(图2),即将两肘头和肘板身分开制造(肘头用耐磨性较好的材料制造,肘板身则用普通结构钢钢板制造),或者将肘板分成两部分制造,然后再用螺栓或铆钉将其连接起来。整体式肘板依靠肘板折断来实现过载保护作用,而组合式肘板则靠剪断螺栓或铆钉来实现过载保护作用。在设计中,要按降低其安全系数来考虑,通常建议将铸铁的正常许用压应力或者螺栓(铆钉)的许用剪应力提高25%-30%。

图1整体式肘板图2组合式肘板

这种过载保护装置的构造最简单,成本最低,在颚式破碎机的标准结构中一般都采用它作为过载保护。但是,这种装置在实现过载保护作用时需折断肘板或剪断螺栓、铆钉,在破碎机超正常负荷解除后,不能自动恢复破碎机正常工作;同时更换肘板的操作比较困难,使破碎机停车时间过长,从而降低了破碎机的作业率;这种装置的可靠性也比较差。

2、滚柱

云南11选5遗漏这种过载保护装置是将钢制滚柱安放于颚式破碎机动颚体背部的下部支承垫中,并使其穿过破碎机机架的两侧壁,再在机架两侧壁外安放支承座。设计时,要沿机架两侧壁的对称中心线,按动颚体背部支承垫的宽度尺寸,将滚柱的两处断面故意削弱,滚柱削弱断面的尺寸可按正常工作负荷的两倍来计算。当非破碎物掉入破碎机破碎腔后,急剧倍增的超正常负荷将即刻在削弱断面处剪断滚柱,动颚停止摆动,实现其过载保护作用。国外生产的双动颚复摆颚式破碎机就是采用这种滚柱式过载保护装置。

这种过载保护装置的结构简单,成本低,可使整台机器结构紧凑,外形尺寸减小,降低整台破碎机的金属消耗量。其不足之处是可靠性较差,超正常负荷出现时必须剪断滚柱才能实现其保护作用,因而不能自动恢复破碎机的正常工作,重新安放滚柱比较麻烦,并且停车时间也比较长。

这种装置在国内生产的颚式破碎机中应用虽然没有先例,但它与肘板结构比较具有使整机结构紧凑、外形尺寸小、金属单耗降低等特点,建议用滚柱支承取代肘板支承。

3、销轴

其装置是在颚式破碎机偏心主轴上的皮带轮一侧安装一个轮毂,轮毅外侧再套装皮带轮,然后采用数个削弱断面的销轴通过衬套与开口销将轮毂与皮带轮联成一体。销轴削弱断面的尺寸,通常按电动机负荷的两倍来计算。当破碎机破碎腔中掉入非破碎物后,急剧倍增的负荷首先将销轴沿削弱断面处剪断,破碎机停止运转,从而使破碎机的其它重要零部件免遭损坏。

这种过载保护装置结构较简单,价格比较低廉。但是其可靠性差,更换、安装销轴而停车的时间较长,偏心轴带轮一侧的长度也需要适当加长。正因为这样,这种过载保护装置在颚式破碎机中没有被采用。但是,对过载保护要求不高的粗碎用大型破碎机还是可以采用这种装置的,中、细碎用破碎机不宜采用。

4、前壁弹簧过载保护装置

这种装置是将弹簧安装在破碎机机架前壁与固定颚板之间,安装时必须保证弹簧具有足够的初压力以阻止正常破碎物料时固定颚及其破碎板向前移动,也应该保证在拧紧弹簧时使其留有一定的压缩余量。弹簧组按固定颚上破碎板所承受的破碎力的最大值,再考虑一个过载系数进行设计。当破碎机破碎腔中掉入非破碎物时,突然急剧增大的非正常破碎力将迫使固定颚及其破碎板向前移动而压缩弹簧,从而增大排料口缝隙使非破碎物经排料口排出,避免破碎机整机的损坏。

这种过载保护装置是依靠压缩弹簧以增大排料口宽度来解除过载现象的,非破碎物排出后,借用弹簧的压力再将被推开的固定颚及其破碎板推回至正常工作位置,自动恢复破碎机的正常工作。这种装置与肘板、滚柱及销轴等过载保护装置比较,它在实现过载保护作用时,不仅不损坏任何零件,而且在解除过载现象后能自动恢复破碎机正常工作;同时,过载保护工作的可靠性将大大提高。

前壁弹簧过载保护装置在国内生产的颚式破碎机上目前还没有获得应用。但从弹簧圆锥破碎机对弹簧的成功应用实例来看,在颚式破碎机中采用弹簧过载保护不仅是可行的,而且应该是会成功的。建议在颚式破碎机的设计中推广应用前壁弹簧过载保护装置。

5、主轴承弹簧过载保护装置

将直接传动的筒摆颚式破碎机偏心轴的两主轴承作为活动轴承,并使其支持在机架两侧壁导轨上,在活动轴承后安放弹簧,弹簧前后用压盖加螺母拧紧。弹簧力必须要满足正常情况下克服破碎物料时所需要的破碎力,其大小可通过弹簧压盖上的螺母来调节。当非破碎物落入破碎机的破碎腔中,破碎力突然倍增,动颚体就向后退让,迫使偏心轴主轴承沿机架导轨向后水平移动并压缩弹簧,使两破碎板之间的排料口宽度增大,非破碎物排出机外,从而防止破碎机受到损坏。

在这种装置中,亦可将弹簧去掉代之以液压油缸,即将偏心轴主轴承支持在水平的液压油缸上,便可实现过载保护。

这种过载保护装置虽然也具有前壁弹簧过载保护装置的优点,但在一般的颚式破碎机上不采用,只是应用在一些特殊形式的颚式破碎机上,如直接传动简摆颚式破碎机等。

6、液压摩檫离合器

云南11选5遗漏将液压摩擦离合器(见图3)安装在破碎机偏心轴的两端,破碎机的带轮和飞轮均借助于离合器与偏心轴相连。液压摩擦离合器装有摩擦片,并用弹簧压紧。离合器由液压系统控制。离合器的内摩擦片与轴套联成一体,外摩擦片则与离合器外壳联成一体。带轮和飞轮套装在轴套上,并且通过螺栓与离合器外壳相连。当颚式破碎机正常工作而突然超正常负荷时,控制电路中的过电流继电器通过延时继电器启动油泵电动机,使压力油沿油管经柱塞中心通孔进入柱塞的右方(带轮处)和左方(飞轮处),推动柱塞而使弹簧压缩,离合器的摩擦片分开,使带轮和飞轮同时与偏心轴脱开。同时切断主电动机,从而保护整台破碎机不受损坏。

图3液压摩擦离合器

这种过载保护装置具有可靠性高,不损坏任何零部件;克服了更换肘板、滚柱及销轴时的操作困难和停车时间过长等缺点;还可实现颚式破碎机的三段启动,降低启动功率的消耗。但是其结构比较复杂,并设有专门的控制系统,造价较高,维修工作较麻烦。因此,在一般的中、小型颚式破碎机上不宜采用。我国生产的PEJ-1200mm×1500mm分段启动简摆颚式破碎机是采用这种装置来实现其过载保护的。

7、液压连杆

液压连杆由连杆头、杆身(油缸体)、活塞、肘板座及组合阀组成,它们之间用螺栓连接在一起。油缸体与组合阀的配置见图4。当颚式破碎机中进入非破碎物时,作用在连杆活塞上的拉力显著增大,油缸下油室的油压也随之增大,若增大到超过组合阀内的高压溢流阀规定的压力时,油缸下油室的压力油就会通过高压溢流阀流到油缸上油室,使连杆油缸与活塞分开,动颚停止摆动,从而实现破碎机的过载保护作用。如非破碎物自动排出,启动油泵电动机向连杆油缸下油室补充油量,使连杆油缸与活塞形成一个整体——连杆,破碎机可继续工作。如非破碎物不能自动排出,则应立即停车进行处理。

图4油缸体与组合阀的配置

这种过载保护装置具有可靠性高,不损坏任何零部件即可实现过载保护等特点,克服了更换肘板、滚柱、销轴时的操作困难及停车时间长等不足,可实现破碎机的分段启动,降低启动功率。但液压连杆结构复杂,需配置专门的液压系统,维修工作复杂,而且破碎机制造成本也会显著提高。一般中、小型颚式破碎机不宜采用这种装置来实现对机器的过载保护,复摆颚式破碎机的连杆就是动颚体,也不宜采用这种装置。国产PEJ-900mm×1200mm液压简摆颚式破碎机就是采用液压连杆装置来实现其过载保护。

8、定颚液压油缸

采用这种过载保护装置的颚式破碎机是将定颚板设计成象动颚体那样能作摆动运动(见图5),其悬挂支点在上端,下端则由三个液压油缸支承。当破碎机正常工作,即动颚颚板闭合时,液压油缸内的活塞处于前端位置。当非破碎物进入破碎腔时,显著倍增的破碎力,使液压系统产生过压,将定颚板推开,让非破碎物从破碎腔中排出。随后,液压油缸中的活塞又把定颚板移回到正常工作位置。在此过程中,破碎机的喂料自动中断,而其驱动装置则持续运行。

图5定颚液压油缸

采用这种过载保护装置工作可靠,不损坏任何零部件可实现对机器的过载保护,且在危险解除后能自动恢复破碎机的正常工作。但是,结构变得复杂,增加的投资费用较高(一般约为破碎机价格的25%)。故一般中、小型颚式破碎机不宜采用。

9、液压驱动系统

采用液压驱动的颚式破碎机(图6)不同于一般所说的液压颚式破碎机(均仅指液压调整排料口和液压过载保护),它是将液压油缸作为动力的一种颚式破碎机;也不同于传统的颚式破碎机,它有一个专用换向阀,可实现带轮每旋转两转,动颚产生一次往返运动,保证了在同样排料时间内,动颚摆动次数可以提高。

图6液压驱动系统

这种颚式破碎机的液压驱动系统可对其实现过载安全保护作用。当非破碎物落入破碎腔中,由于专用换向阀关闭,曲柄带动柱塞下行,使活塞推动动颚去挤压非破碎物,此时突然急剧增大的破碎力反推动颚及活塞返回,液压缸中的高压油被赶回油箱;待曲柄带动柱塞上行时,油箱向液压缸供油。当柱塞再次下行,由于专用换向阀打开,改变油路方向,使油进入贮能器内,此时活塞与动颚都不动,继续停留在返回的位置上,非破碎物经增大了的排料口排出机外;当曲柄带动柱塞再次上行时,由油箱供油。当带轮继续旋转时,专用换向阀又关闭,重新开始新的破碎工作循环。

这是一种新式的颚式破碎机,其过载保护也有其特殊之处,在主电动机的正常运转中,既可不损坏任何零部件而实现其过载保护作用,又不需停车而使破碎机的破碎工作自动恢复。在保证液压元件的良好性能的情况下,采用这种用液压直接驱动、又能实现其过载保护和排料口宽度调节的液压驱动颚式破碎机是有前途的。

10、动颚止动器

动颚止动器(见图7)一般是安装在颚式破碎机动颚体背部肘板座的下方和拉紧装置的上方。动颚止动器由电磁铁、弹簧、拉杆和动颚滑块等组成。动颚止动器中的电磁铁与主电动机相连,主电动机被切断时,电磁铁也同时被切断。当非破碎物与动颚、定颚之破碎板相接触而产生过载的最初一瞬间,控制电路中的电流继电器切断主电动机电流。通常,可将电流继电器调整到两倍过载负荷。

图7动颚止动器

装有动颚止动器的颚式破碎机处于自动控制工况时,落入破碎腔中的非破碎物是不会被卡住的。因为在动颚和定颚的破碎板首次与非破碎物接触后,在动颚以后的行程中,由动颚止动器的拉杆及弹簧将动颚停住。为了能使拉杆很轻便地从它与动颚滑块的接触面脱开,可在动颚破碎板与定颚破碎板最接近时,将拉杆与滑块之间预先留出2-3mm间隙。

在每次正常的有计划地切断或者事故性切断主电动机时,电磁铁也同时被切断,此时动颚止动器的拉杆将动颚制动住。原苏联生产的CM-111A、CM-118A、CM-117A等简摆颚式破碎机就采用了这种动颚止动器作为过载保护装置。

动颚止动器是一种新的过载保护装置。它与采用摩擦离合器作为过载保护装置的颚式破碎机相比,其结构更简单、更可靠,机器质量减少18%-19%,同时也减少了制造工作量,降低了机器的成本。同时它还具有可靠性好、不损坏任何零部件而实现其过载保护作用等优点。因此,这是一种很值得推广应用的颚式破碎机过载保护装置。

11、组合板簧摩擦式过载保护装置

这种过载保护装置由板簧座、板簧槽、长、短板簧、防松垫、调整垫、挡板,胶板、螺钉等组成。组合板簧摩擦式过载保护装置被安装在偏心主轴上的带轮一侧,带轮的轴瓦与偏心主轴接触,即带轮可以在偏心主轴上自由地旋转。安装在偏心主轴轴端的板簧座与轴用键联接,板簧固定在板簧座上。当把板簧压入固定在带轮上的板簧槽时,借助于板簧与板簧槽间的摩擦力则可实现偏心主轴与带轮的摩擦联接。设计这种过载保护装置前,应正确确定过载保护的临界负荷。设计组合板簧时,必须保证这种装置能传递破碎机正常工作时的转矩,即能传递等于或者稍小于临界转矩的驱动力矩。破碎机工作时,一旦转矩超过临界转矩值,即出现过载时,板簧便滑出板簧槽。此时,带轮在偏心主轴上空转,即在切断电动机驱动力矩的同时,卸掉了破碎机动力传动系统的动能。排除过载因秦后,借助于板簧座上的螺钉可把板簧重新顶入板簧槽,便又恢复了破碎机的正常运转。

这种组合板簧摩擦式过载保护装置被应用在国内近期研制的双动颚颚式破碎机上,其可调性好,灵敏度高,过载保护作用可靠。这是又一种不需损坏任何零部件而实现其过载保护作用的机械式过载保护装置。

12、杠杆一弹簧过载保护装置

这是原苏联的全苏建筑与筑路机械研究院研究成功的一种颚式破碎机的过载保护装置。它是将杠杆一弹簧装置安装在颚式破碎机偏心主轴上的带轮中。原苏联生产的CM—156颚式破碎机装有这种杠杆一弹簧过载保护装置。其可靠性较差。

以上所介绍的颚式破碎机中采用的12种过载保护装置,仅作为一种文献资料的综述,且其中有不少过载保护装置小编本人并没有实践过,还有的装置所介绍的资料也不全,但仍可供研究设计选用时参考。

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