多驱动破碎机的制作方法

本发明涉及一种破碎机单元，并且特别地但非排它性地涉及一种具有多个独立驱动马达和可在驱动构造与非驱动构造之间切换的驱动传动机构的移动式破碎机。

背景技术：

已经发展出适合用于加工石材、矿物以及包括建筑物料的家用和工业废物的各种不同的破碎机，以产生较小的颗粒物料和集料，以用于后续的使用、加工或处置。

传统的破碎机包括回转式破碎机、冲击式破碎机、振动式破碎机和颚式破碎机。通常，破碎机设置有用于接收大块物料的料斗和用于将经加工和破碎的物料传送到排出位置的排出输送机。

破碎机可以进一步分类为固定式破碎机，该固定式破碎机被设计用于大型静态安装，其例如在采石场或矿山现场组装，该固定式破碎机保留在该采石场或矿山，直至原料源耗尽。对于例如在轻型装载机上可容易地从一个地点运输到另一地点的静态破碎机，也存在非常大的需要。第二类破碎机被认为是可移动的，并且通常包括安装在底架处的环形履带，该底架则由移动式单元的主框架(或底盘)支撑。底盘还支撑所安装的特定类型的破碎机(例如颚式破碎机)以及用于驱动破碎机和地面接合履带的主马达。

通常，主马达经由带驱动组件提供破碎机的驱动，在该带驱动组件中，带围绕分别连接到破碎机驱动轴和马达(通常为柴油发动机)处的驱动轴的一对带轮安装。发动机经由在破碎机启动期间接合的离合器并且当破碎机停止或被不可破碎的物体或阻塞而卡住时将驱动传送到破碎机。为了在这些情况下保护离合器和主马达，已知的是使用二级辅助马达。

jp2012-96180公开了一种可通过发动机经由离合器和辅助液压马达驱动的破碎机，其中两个驱动器可以交替地接合，以用于破碎机的操作，从而改善燃料消耗。ua-7189公开了一种颚式破碎机，其经由围绕驱动带轮和破碎机的飞轮延伸的公共驱动传动装置而可驱动地联接到主发动机和辅助电动马达。当启动破碎机时，马达可被可驱动地切换，以改善功率消耗。

然而，传统的多驱动传动布置未被优化用以提供在破碎机单元处的紧凑的安装，而且/或者需要额外的部件，用以经由单个驱动传动装置将驱动传送到破碎机。因此，需要的是一种解决这些问题的破碎机单元。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多驱动破碎机单元，特别是一种移动式可独立运输的自行式破碎机，其具有多个可替换的驱动传动装置，这些驱动传动装置可被选择，以在正常使用中驱动破碎机。另一目的是提供多个独立马达和驱动传动机构，其中，马达和驱动传动装置中的至少一个能够在正向和反向方向上并且以可变的速度操作。再另一目的是提供一种移动式破碎机，其特别是在破碎机单元的横侧方向或宽度方向上具有紧凑结构。再另一目的是提供一种移动式破碎机，其使驱动传动布置内的附加部件的数量最小化，并因此使机器的维修要求、重量和尺寸最小化。

这些目的通过提供具有两个或更多个独立提供动力的马达的移动式破碎单元来实现，该马达由该单元的主框架承载，该主框架可由合适的电子控制单元选择性地接合，以经由在破碎机与每个马达之间延伸的单独的相应驱动传动装置驱动破碎机。因此，操作者可以选择用于破碎机启动的马达，或者可以在破碎机运行期间在马达之间切换，例如用以接合对于消除破碎机的堵塞或暂时将其停止而言最优的特定马达和驱动传动装置，以减少所选的部件的应力和/或磨损，所选的部件例如为用于在地面上推进移动式单元并驱动破碎机的主马达的离合器。

特别地，破碎机单元可以包括主内燃机(例如柴油发动机)和辅助液压马达，主内燃机和辅助液压马达每一个经由独立的第一驱动传动装置和第二驱动传动装置而分别联接到破碎机。例如包括可编程逻辑控制器(plc)的合适的电子控制系统可以电耦合到相应的驱动传动装置的马达和/或附加部件，例如离合器、泵、张紧带轮、流体储存器、阀、燃料供应网络等。如将理解的，电子控制器通常可以包括具有合适的输入和输出组件的用户界面，其特别地包括用于人员本地和远程访问的显示屏、键盘、有线或无线通信。

根据本发明的第一方面，提供了一种破碎机单元，其包括：主框架；破碎机，破碎机由主框架支撑；主马达，主马达由主框架承载，以经由第一传动带驱动破碎机，第一传动带围绕主马达处的第一驱动带轮和安装在破碎机处的第一飞轮延伸；以及辅助马达，辅助马达由主框架承载，以提供破碎机的辅助驱动；其特征在于：包括第二传动带，其围绕辅助马达处的第二驱动带轮以及安装在破碎机处的第一飞轮或第二飞轮延伸。

说明书内涉及的“传动带”包含所有方式的驱动传动机构，包括平坦带和异形带、围绕多个带轮、卷轴或链轮延伸的单个带和多个带。该术语还包含驱动链或传动链，其围绕配合的齿轮延伸，其中，齿轮的齿被构造用以啮合在链的孔或区域内。

本发明有利地包括在破碎机与每个相应的马达之间延伸的多个独立的驱动传动装置。这种布置使得每个马达在不接合用以驱动破碎机时被维持在被动的“待机”或“飞轮”模式下，以在需要时立即重新接合。在某些情况下，操作员在驱动传动装置之间基本上无缝地切换是有益的，以便在一个或多个马达重新启动时不会引起破碎机停机。在破碎机单元包括液压马达的情况下，可以方便地向液压系统施加先导压力，使得马达可以由破碎机驱动(马达在零cc排量的情况下操作)，以确保液压流体持续在系统周围循环，并维持期望的马达温度。为了重新接合这种液压马达，先导压力可以被移除，以允许全cc排量和驱动接合。这种系统可以有利地用于主内燃机传动装置，其包括位于该发动机处的机械离合器，用以接合和脱离位于发动机处的驱动带轮。当液压马达被接合时，发动机离合器被构造用以以间隔开的关系液压地保持离合器板，使得脱离破碎机的直接的主驱动。因此，发动机的离合器输出轴能够通过由破碎机驱动的主驱动传动装置在相反方向上旋转，而破碎机则由可替换的辅助液压马达驱动。

优选地，破碎机单元包括两个飞轮，这两个飞轮中的第二飞轮被安装在破碎机处，其中，第二传动带围绕第二驱动带轮和第二飞轮延伸。优选地，第一飞轮位于破碎机的第一侧，并且第二飞轮位于破碎机的与第一飞轮相反的第二相对侧。可替换地，第一飞轮和第二飞轮可以定位在破碎机的相同或公共侧，或者可替换地，破碎机可以包括具有适当宽度以用于与两个驱动传动带摩擦接触的单个飞轮。为了在横向宽度方向上获得紧凑的结构，优选地是将两个驱动传动装置彼此平行地定向，并且将安装在第一横向侧和第二横向侧中每一侧的第一飞轮和第二飞轮接合到破碎机(被支撑在公共的破碎机轴上，所述破碎机轴将可移动的颚部安装在颚式破碎机内)。然而，根据其它实施例，破碎机可以包括冲击式破碎机。

可选地，飞轮可以包括本领域技术人员已知的常规的总体上“大”半径的颚式破碎机飞轮，其中，多个凹槽围绕飞轮周向地延伸，并且每个凹槽均被构造用以以摩擦接触方式安置v形带。因此并且优选地，第一传动带和第二传动带分别包括以下组中的任一个或组合：v形带或多个v形带；基本平面的带；带齿的带或肋状带。优选地，安装在每个相应马达处的驱动带轮也包括周向凹槽，以与v形带接合并安置该v形带。优选地，每个驱动传动装置包括围绕相应的飞轮(其被安装在破碎机处)和驱动带轮(其被安装在每个马达处)延伸的八个共同对齐的平行的v形带。

优选地，在主马达是内燃机，特别是柴油发动机的情况下，马达包括离合器，该离合器被定位，用以通过主马达来脱离第一驱动带轮的旋转驱动，并允许第一驱动带轮相对于主马达的独立旋转。离合器可以一体形成在马达内，或者可以在马达壳体的外部区域设置单独的附加的离合器，其中该离合器可操作地定位在马达与驱动带轮之间，该驱动带轮被安装在由马达可驱动地接合的离合器轴上。本发明与多个不同类型的内燃机兼容，特别是包括可从瑞典的abvolvo购得的volvopenta^tm系列。可替换地，该单元可以包括电动马达作为主动力,以用于在地面上推进该单元并驱动破碎机。

优选地，辅助马达包括液压马达或电动马达。辅助马达通常可被构造用于相对于主马达低得多的功率输出。

优选地，该单元还包括电子控制器，以用于在主马达与辅助马达之间切换破碎机的驱动传动。优选地，电子控制器被耦合到马达或形成破碎机动力传动装置的一部分的一个或多个附加的部件。优选地，针对破碎机驱动的所有方面都提供单一控制，包括操作方向(正向和反向)、破碎机速度、破碎机模式(持续或脉冲)。有利地，液压马达可以被接合用以提供破碎机的正向或反向方向的驱动，以便在不可破碎的物体进入破碎机或破碎机阻塞的情况下促进消除破碎机的堵塞。液压马达也可以被构造用以在正向和反向方向上提供破碎机的“振动”，以清除堵塞物。

优选地，辅助马达经由枢转臂以可移动方式安装在该单元处，以调节第二传动带的张力。这种布置有利于允许对破碎机的零件和/或辅助马达或带驱动传动装置进行修理或维护。可选地，该单元还可以包括设置在第一传动带的区域处的张紧带轮，以调节第一传动带的张力。可以经由公共的电子控制器电子地控制张紧带轮和可移动的辅助马达，以选择性地调节传动带张力，或将马达移位到更换或维修传动带和带轮的位置。

可选地，主马达与第一飞轮之间的分隔距离(即，在水平面中的距离)大于辅助马达与第二飞轮之间的分隔距离。特别地且可选地，辅助马达可以直接安装在破碎机(或破碎机的壳体或框架部分)上，该破碎机则由移动式单元的主框架承载。这种布置有利于提供紧凑的结构并且使与主马达和辅助马达关联的相应传动带的长度最小化。一方面，与主马达关联的传动带的长度长于与辅助马达关联的传动带。可选地，主马达传动带大约是辅助马达传动带的长度的两倍。可选地，相应的主驱动带轮和辅助驱动带轮(其被分别安装在主马达和辅助马达处)的半径近似相等。

优选地，在破碎机是颚式破碎机的情况下，第一飞轮和第二飞轮被安装在驱动轴的相应的第一端和第二端处，该驱动轴将可移动的颚部安装在颚式破碎机内。因此，本发明有利的是与本领域通常现有的颚式破碎机兼容，而不需要或几乎不需要修改。

优选地，在辅助马达是由加压流体和流体泵致动的液压马达的情况下，控制单元被耦合，以经由流体泵来控制流体的压力。这种布置有利于方便地调节流体压力，以切换液压马达的驱动和非驱动接合，并且在驱动接合之间将液压马达维持在“待机”模式，这可以是能量有效的并且减少了将驱动传动装置从主马达改变成辅助马达所需的时间。

优选地，主马达是内燃机，并且流体泵被安装在内燃机处。因此，用作辅助马达驱动传动装置的一部分的流体泵可以与主马达一体形成，以减少移动式单元的附加部件的数量。

优选地，该单元是承载颚式破碎机的移动式破碎单元，该单元包括履带或轮子，以允许该单元在地面上移动。可选地，破碎机单元可以是具有可附接到合适的支撑结构的主框架或底盘的静态破碎机。可选地，静态破碎机可以被构造用以可在操作场地之间输送。

附图说明

现将仅通过示例的方式并参考附图来描述本发明的具体实施方式，附图中：

图1是根据本发明的具体实施方式的安装在环形履带上以用于在地面上独立提供动力移动的移动式破碎单元的侧视图；

图2是图1的移动式单元的另一侧视图，其中为了示出的目的而移除了所选的保护板，以示出根据本发明的具体实施方式的联接到物料加工单元的第一驱动传动装置；

图3是图2的移动式单元的相反的侧视图，其中移除了所选的保护板，以示出可驱动地联接到图2的物料加工单元的第二驱动传动装置；

图4是设置在图3的加工单元的每一侧的第一驱动传动装置和第二驱动传动装置的立体图；

图5是图4的加工单元的相反侧的另一立体图，其示出了两个驱动传动装置；

图6是图2的第一驱动传动装置的放大的侧视图；

图7是图3的第二驱动传动装置的放大图；

图8是图4和图5的第一驱动传动装置和第二驱动传动装置的平面图；

图9是形成图2的第一驱动传动装置的一部分的张紧带轮的放大图；

图10是与图3的第二驱动传动装置相关联的驱动马达的放大的立体图；

图11是图3的移动式单元的立体图，其示出了用于控制图1至图10的第一驱动传动装置和第二驱动传动装置的电子控制单元。

具体实施方式

参考图1至图3，移动式大块物料加工单元100包括总体上由附图标记102表示的主框架，该主框架具有后端107和前端108。框架102提供用于底架109的安装座，该底架109则安装一对环形履带101，以允许单元100在地面上独立地被推进。框架102还支撑物料输入料斗103，该物料输入料斗103被构造用以将物料供给到总体上由附图标记104表示的主加工单元，该主加工单元为颚式破碎机。主马达105在框架102处被安装到破碎机104的前侧，并且可驱动地联接到环形履带101和破碎机104。根据具体实施方式，主马达105包括柴油发动机。排出输送机106从框架102的前端108向前突出，以排出由破碎机104处理的物料。

主马达105经由第一驱动传动机构可驱动地联接到破碎机104，该第一驱动传动机构包括总体上由附图标记201表示的传动带，该传动带围绕驱动带轮200和第一破碎机飞轮203a延伸。驱动带轮200经由离合器400(图4所示)和中间离合器轴(未示出)可驱动地联接到主马达105，带轮200被安装在该中间离合器轴上。破碎机飞轮203a被安装在总体上由附图标记404表示的主轴(参照图7)上，该主轴延伸通过(参考图4表示的)可移动颚部406的上部区域。第一驱动传动机构还包括在长度方向上定位在驱动带轮200与飞轮203a之间的张紧带轮202。

参考图3，移动式破碎机100还包括第二驱动传动机构，以向破碎机104提供动力驱动。第二驱动传动机构包括总体上由附图标记302表示的对应的传动带，该传动带围绕第二破碎机飞轮203b和第二驱动带轮301延伸，第二驱动带轮301则通过总体上由附图标记300表示的马达旋转地驱动。

参考图5至图8，第一传动带201和第二传动带302均包括本领域中已知的平行v形带402。因此，第一驱动带轮200和第二驱动带轮301均包括相应的周向延伸凹槽403、500，以接收v形带并提供摩擦驱动接触。带201、302(由各个单独的v形带形成)彼此平行地对齐并且在移动式单元100的宽度方向上间隔开破碎机主轴404的轴向长度，该破碎机主轴404为第一飞轮203a和第二飞轮203b提供公共轴向安装(被安装在轴404的每个相应的端部处)。如将理解的，飞轮203a、203b被构造成由相应的带201、302旋转地驱动，以使轴404旋转并且提供颚部406相对于安装在破碎机104内的固定颚部(未示出)的摆动运动。因此，在破碎机104内部围绕轴404安装有多个偏心配重(未示出)。由于主马达105和辅助马达300在长度方向上的相对定位，第一驱动传动装置的带201的长度长于第二驱动传动装置的传动带302的长度且大约是第二驱动传动装置的传动带的长度的两倍。也就是说，在长度方向上，辅助马达300被定位成比主马达105更靠近破碎机104。这种布置有利于最小化第二驱动传动带302的长度并且有利于将辅助马达300安装成便于对第二驱动传动装置机构进行维护。根据具体实施方式，辅助马达300包括液压马达，该液压马达经由联接器407与第二驱动带轮301可驱动地分离，该联接器407被构造用以保护马达300免受例如由于破碎机104内的不可破碎物体所导致的由带302产生的不期望的潜在破坏力的影响。液压马达300与总体上由附图标记408表示的流体泵流体连通地联接，该流体泵形成主马达105的一部分。如本领域技术人员将理解的，在泵408与马达300之间延伸的具有流体网络的合适的流体供应线路(未示出)还包括流体储存器、控制阀、密封等。根据其它具体实施方式，主马达105和辅助马达300中的一个或两个可以包括电动马达。

特别参考图5和图10，液压马达300经由安装托架501(安装托架501被刚性地附接到破碎机104的前侧902)和枢转摇臂909安装在破碎机104处。螺丝扣502在摇臂909与托架501之间提供线性可延伸的连接，以改变马达300相对于第二飞轮203b的位置。因此，可以通过螺丝扣502的调节来选择性地调节传动带302处的张力。

特别参考图6和图9，张紧带轮202经由安装托架901和枢转安装的摇臂405而可调节地安装在破碎机104的前侧902。臂405在其第一端处经由枢转轴903安装至托架901并且在其第二端处提供用于张紧带轮202的安装座。对应的线性可延伸的螺丝扣900被联接在托架901与摇臂405的第二端之间，使得通过线性延伸和收缩来调节张紧带轮202相对于第一传动带201的位置，以改变第一传动带201内的张力。

参考图11，特别是包括第一飞轮203a和第二飞轮203b、传动带201、302以及驱动带轮200、301的第一驱动传动装置和第二驱动传动装置被总体上由附图标记905和904表示的相应的可移除的保护板隐藏起来。板905、904表示移动式单元100的第一纵向侧和第二纵向侧的相应部分。将第一驱动传动装置和第二驱动传动装置并且特别是将传动带201、302分隔开破碎机104的宽度(在移动式单元100的宽度方向上)有利于将破碎机104和两个驱动传动机构的总宽度维持为最小值，如图8所示。也就是说，组合后的破碎机和驱动传动机构置处于移动式单元100的最大宽度内，该移动式单元100特别地包括主框架102、环形履带101和底架109。根据具体实施方式，第一飞轮203a和第二飞轮203b中每一个的直径和宽度都相等，使得形成第一传动带201和第二传动带302的一部分的相应v形带402的尺寸(不包括长度)相同。此外，第一驱动带轮200和第二驱动带轮301的直径大致相等并且明显小于第一飞轮203a和第二飞轮203b的直径。此外，主马达105的功率输出大于辅助马达300的功率输出，其中主马达是柴油发动机并且被构造用以驱动破碎机104和环形履带101两者，以在地面上推进移动式单元100。

参考图11，电子控制单元906被安装在主框架102处并且包括显示屏907和控制界面908。控制单元906(例如，实现为可编程逻辑控制器，plc)(经由流体泵408)联接到特别地包括主马达105和辅助马达300的第一驱动传动机构和第二驱动传动机构。因此，经由用户界面908、907，控制单元906可被构造用以经由辅助马达300的驱动方向并因此经由带302的驱动方向来控制马达105、300的功率输出。特别地，液压马达300被构造用于以可变的速度在正向和反向驱动方向上操作。

在使用中，破碎机104可以主要由主马达104经由围绕第一飞轮203a延伸的传动带201驱动。如果破碎机104遇到不可破碎的物体或由于阻塞而被堵塞，则离合器400被致动，以(经由离合器轴)脱离第一驱动带轮200的驱动，使得带轮200能够独立地自由旋转。在第一飞轮203a与驱动脱离的情况下，可通过经由泵408增大流体压力而接合辅助驱动马达300，以经由带302来驱动破碎机104。为了最小化从主马达105到辅助马达300的驱动切换之间的时间段，第二驱动传动机构可以维持在“被动”或“空转”状态。这是通过将泵408与马达300之间的工作流体网络内的最小“先导”压力设定为足以允许当破碎机104经由第一飞轮203a驱动时带轮301的飞轮旋转而实现的。维持“先导”流体压力(涉及最小流体排量)还有利于实现液压马达300的足够的流体冷却。然后，当第一驱动带轮200经由离合器400而从主马达105脱离时，可以经由泵408(和控制单元906)来增加流体压力。

因此，本发明的多驱动设备在初始的破碎机启动期间、在正常运行(破碎)期间以及在破碎机被堵塞的情况下为操作人员提供驱动传动装置类型的选择。本发明是有利的，这是因为可以选择一个驱动传动系统，同时另一个系统保持被动，其中每个驱动传动装置经由公共电子控制器906独立控制。

根据其它具体实施方式，主马达105和辅助马达300中的一个或两个可以包括电动马达。