一种双齿辊式强力破碎机齿辊结构的制作方法

本发明涉及一种破碎机机械部件，尤其涉及一种双齿辊式强力破碎机齿辊结构。

背景技术：

物料的破碎是许多行业（如铣削、冶金、矿山、化工、建材、筑路等）产品生产中不可缺少的工艺过程；众所周知，破碎设备的好坏，主要是取决于破碎机齿辊的设计，齿辊组件主要包括主轴、齿板、轴承；主轴是破碎机最重要的工作部件，而齿板是直接接触物料的重要工作部件，它承受较大的循环旋转冲击力，因此要求主轴具有较高的强度和韧性，并选配可承受较重冲击负荷的轴承；由于破碎机的工作特点，齿辊要长期承受物料频繁的机械冲击力和挤压力，齿板的设计及固定方法更变得尤为重要。

现有强力式双齿辊破碎机齿辊结构包括主轴、齿板、轴承部分、左挡环、右挡环；现针对常用破碎机的齿辊结构作以下说明，图1和图2所示齿辊结构为主轴、齿套、齿板组成，俗称“三件套齿板式”结构；此种结构齿板的固定螺栓旷量较大，旋转过程中螺母易退丝，造成齿板碰撞或脱落的危险；螺母及螺栓尾部裸露接触物料，易磨损，造成无法二次检修更换；且齿板圆周排列后，无法形成螺旋线，排料效率低，造成啮合咬料的功耗浪费。

图3和图4所示齿辊结构为主轴、齿套、齿帽组成，俗称“三件套齿帽式”结构；此种结构的最大缺点是一条螺栓的脱落，三个环环相扣的齿帽均要脱落；且齿帽的帽芯制造过于麻烦，生产成本过大。

图5所示齿辊结构为主轴、齿套、截齿、截齿座（座焊接在齿套上）组成，俗称“三件套截齿式”结构；此种结构齿套与截齿座通过焊接连接，截齿安装在截齿座上，后部通过卡簧定位，该设计结构存在缺陷，齿套与截齿座均为合金钢材质，焊接性能差，经疲劳磨损后，容易开裂或脱落，更换时现场不具备加热及保温焊接条件，所以经多次焊接，造成齿毂材质组织变化，焊接强度及性能越来越差；截齿与截齿座通过卡簧连接，径向约束力差，造成破碎齿疲劳失效，极易脱落丢失。

以上三种结构的齿套经过长期的碰撞冲击，易变形损坏，齿板的固定难以保证；齿套维护压装更换时，对主轴也是一种伤害；齿板与齿套间的紧固方式，存在大的弊端，螺栓或卡簧极易松动，对后期的维护投入较大；以图5齿辊结构现场检修情况为例：每天丢失的截齿量为8-15个（每个180元），丢失的截齿座为5-10个（每个500元），每天检修时间费时约2-3小时（人工及耗材每小时150元），每次检修参与的人员为3-5人；每年投入的检修维护费用最少在（8*180+5*500+2*150*3）*365=176.7万元，经济损失巨大，且耗费了大量的人力物力。

技术实现要素：

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种破碎能力强，排料效率高，后期维护小、稳定性高、使用寿命长的破碎机新型齿辊结构。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双齿辊式强力破碎机齿辊结构，包括主轴、轴承部分、齿板；所述齿板在主轴上采用分组螺旋布齿方式，每排的齿板与相邻的齿板都相差一定的角度，角度为8-25°，形成角度差，使齿尖有很好的破碎螺旋；相差的角度可以根据齿板的数量和齿尖的大小来具体设定；所述主轴上的齿板一排圆周有3个，共9排，每排两两间相差角度为20度；所述的螺旋布齿，将42crmoniva材质锻打成主轴需要的轮廓，探伤后再经数控圆车粗车加工、调质后精车加工，磨床加工，后在大型龙门设备通过分度盘转动的方式，加工出矩形槽和螺纹孔，得到需要的螺旋线，再修边打磨后即为成品；在圆车精车时加工出的窄凸台和宽凸台是代替了现有破碎机的左、右挡盘，此挡盘大多是通过螺纹与轴相连接，在转动过程中，易松动滑出；在此将窄凸台和宽凸台同主轴设计为一体，简化了加工和安装程序，同时省去了后期维护；为了进一步降低主轴的磨损，在窄凸台和宽凸台上容易与物料发生摩擦碰撞处铺焊一层网格状耐磨层，铺焊高度约5-10mm。

为了进一步优化本发明的齿辊结构，防止小而碎的物料通过破碎腔体与破碎机衬板间的间隙进入轴承部分，在窄凸台和宽凸台上设置排渣槽，在转动过程中，小而碎的物料在没进入轴承部分前，就能通过排渣槽进入破碎机下溜槽；除螺旋线的轨迹不同之外，其余结构制作加工方式相同；此种齿辊结构的螺旋线轨迹的作用在于当物料进入破碎腔体后，入料集中点向两侧自动分料，提高破碎排料效率；所述齿板上凸起有一键凸台，键凸台上精加工出a面和b面；所述夹紧块上精加工出斜面和c面；所述主轴上的矩形槽一面有角度，角度设定在60-80度，实际最佳角度在75度。

所述单个齿板同主轴装配过程如下，先将螺套用专用工具旋入主轴的螺纹孔内，再把夹紧块放入矩形槽中，（槽）斜面和（块）斜面相贴合，再放入齿板，键凸台插入到c面与立长槽面间的空位，在齿板各孔内放入楔入式防松垫圈，分别旋入主螺栓、第一副螺栓、第二副螺栓，再旋紧主螺栓，使夹紧块上提的同时，矩形槽内各面之间相互贴紧，再依次旋紧第一副螺栓、第二副螺栓，检查螺栓全部紧固完成后，最后再在各螺栓头部戴上密封盖；所述夹紧块在未上提前，矩形槽内各面间的总间隙量应为2-5mm；所述第一副螺栓、第二副螺栓可根据齿板的大小和工况的需要，二者可取舍。

所述密封盖作用在于保护螺栓头不被物料磨损或腐蚀，密封盖的材质为尼龙、聚氨酯等非金属，此密封盖需与螺栓头过紧配合，且为一次性产品，维护破坏后，须装入新的密封盖。

采用上述技术方案，本发明的有益效果：

本发明的齿辊结构只采用主轴+齿板的结构，简化了设备的备件数量；

本发明的齿辊结构主轴和齿套合二为一，更是使主轴能承受更大的剪切力、扭矩和冲击载荷；

本发明设计夹紧块和螺套的方式，使齿板与主轴间的固定为间接方式，更大程度的保护了主轴不受损伤，大大延长设备的使用寿命；齿板在与物料碰撞挤压过程中，由于固定方式的改进，绝不会发生齿板位移现象，减少了设备检修量；

本发明的齿辊结构主轴设计可通过加工来得到想要的旋转螺旋线，使设备产生更大的排料通过率；

由此可见，本发明的新型齿辊结构不仅极大地改善了破碎机的螺旋方式，大大提高了排料效率，提高了设备的稳定可靠性，延长了设备的使用寿命，而且大幅缩短了破碎机的检修时间，增大了易损件的使用周期，大幅减少了生产成本。

附图说明

图1是现有三件套齿板式齿辊结构的主视图；

图2是现有三件套齿板式齿辊结构的截面图；

图3是现有三件套齿帽式齿辊结构的主视图；

图4是现有三件套齿帽式齿辊结构的截面图；

图5是现有三件套截齿式齿辊结构的示意图；

图6是本发明第一种新型齿辊结构的主视图；

图7是本发明第一种新型齿辊结构的侧视图；

图8是本发明第一种新型齿辊结构中的主轴图；

图9是本发明第二种新型齿辊结构的主视图；

图10是本发明第二种新型齿辊结构的侧视图；

图11是本发明第二种新型齿辊结构中的主轴图；

图12是本发明齿板紧固附件的示意图；

图13是本发明所示排渣槽的局部示意图；

其中，附图标记说明如下：

1主轴、2轴承部分、3齿板、4排渣槽、5螺旋线、6夹紧块、7密封盖、8主螺栓、9第一副螺栓、10楔入式防松垫圈、11钢丝螺套、12第二副螺栓、1.1矩形槽、1.2（轴）螺纹孔、1.3窄凸台、1.4宽凸台、111立长槽面、112（槽）斜面、31键凸台、32a面、33b面、61（块）斜面、62c面、63（块）螺纹孔。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明：

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图6所示，本发明所涉及一种双齿辊式强力破碎机齿辊结构主要包括主轴1、轴承部分2、齿板3等。

如图6和7所示，齿板3在主轴1上采用分组螺旋布齿方式，每排的齿板3与相邻的齿板3都相差一定的角度，角度为8-25°，形成角度差，使齿尖有很好的破碎螺旋；相差的角度可以根据齿板3的数量和齿尖的大小来具体设定；为了更好的理解本发明的图示例，如图6和7所示，主轴1上的齿板3一排圆周有3个，共9排，每排两两间相差角度为20度，在此具体到了数字，以后设计中但不仅局限于此。

针对图6和7所述的螺旋布齿，参见图8，将42crmoniva材质锻打成主轴1需要的轮廓，探伤后再经数控圆车粗车加工、调质后精车加工，磨床加工，后在大型龙门设备通过分度盘转动的方式，加工出矩形槽1.1和螺纹孔1.2，得到需要的螺旋线5，再修边打磨后即为成品。在圆车精车时加工出的窄凸台1.3和宽凸台1.4是代替了现有破碎机的左、右挡盘，此挡盘大多是通过螺纹与轴相连接，在转动过程中，易松动滑出；在此将窄凸台1.3和宽凸台1.4同主轴设计为一体，简化了加工和安装程序，同时省去了后期维护；为了进一步降低主轴的磨损，在窄凸台1.3和宽凸台1.4上容易与物料发生摩擦碰撞处铺焊一层网格状耐磨层，铺焊高度约5-10mm；为了进一步优化本发明的齿辊结构，（参见图13）防止小而碎的物料通过破碎腔体与破碎机衬板间的间隙进入轴承部分2，在窄凸台1.3和宽凸台1.4上设置排渣槽4，在转动过程中，小而碎的物料在没进入轴承部分2前，就能通过排渣槽4进入破碎机下溜槽。

如图9、10、11所示，除螺旋线5的轨迹不同之外，其余结构制作加工方式同图6、7、8所述。

如图9、10、11所示，此种齿辊结构的螺旋线5轨迹的作用在于当物料进入破碎腔体后，入料集中点向两侧自动分料，提高破碎排料效率。

如图12所示，所述齿板3上凸起有一键凸台31，键凸台上精加工出a面32和b面33；所述夹紧块6上精加工出斜面61和c面62；所述主轴1上的矩形槽1.1一面有角度，角度设定在60-80度，实际最佳角度在75度。

如图12所示，单个齿板3同主轴1装配过程如下，先将螺套11用专用工具旋入主轴1的螺纹孔1.2内，再把夹紧块6放入矩形槽1.1中，（槽）斜面112和（块）斜面61相贴合，再放入齿板3，键凸台31插入到c面62与111立长槽面间的空位，在齿板3各孔内放入楔入式防松垫圈10，分别旋入主螺栓8、第一副螺栓9、第二副螺栓12，再旋紧主螺栓8，使夹紧块6上提的同时，矩形槽1.1内各面之间相互贴紧，再依次旋紧第一副螺栓9、第二副螺栓12，检查螺栓全部紧固完成后，最后再在各螺栓头部戴上密封盖7。

所述夹紧块6在未上提前，矩形槽1.1内各面间的总间隙量应为2-5mm。

所述第一副螺栓9、第二副螺栓12可根据齿板3的大小和工况的需要，二者可取舍。

所述密封盖7作用在于保护螺栓头不被物料磨损或腐蚀，密封盖7的材质为尼龙、聚氨酯等非金属，此密封盖7需与螺栓头过紧配合，且为一次性产品，维护破坏后，须装入新的密封盖7。

本发明的齿辊结构只采用主轴+齿板的结构，简化了设备的备件数量；

本发明的齿辊结构主轴和齿套合二为一，更是使主轴能承受更大的剪切力、扭矩和冲击载荷；

本发明设计夹紧块和螺套的方式，使齿板与主轴间的固定为间接方式，更大程度的保护了主轴不受损伤，大大延长设备的使用寿命；齿板在与物料碰撞挤压过程中，由于固定方式的改进，绝不会发生齿板位移现象，减少了设备检修量；

本发明的齿辊结构主轴设计可通过加工来得到想要的旋转螺旋线，使设备产生更大的排料通过率；

由此可见，本发明的新型齿辊结构不仅极大地改善了破碎机的螺旋方式，大大提高了排料效率，提高了设备的稳定可靠性，延长了设备的使用寿命，而且大幅缩短了破碎机的检修时间，增大了易损件的使用周期，大幅减少了生产成本。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。