专利名称：一种圆锥破碎机工作间隙的测量方法
技术领域：
本发明涉及机械设备的计量与测量技术领域，尤其涉及一种圆锥破碎机工作间隙 的测量方法。
背景技术：
在冶金、建筑、化工、材料等多个行业都需要将大块的物料破碎成符合生产要求的 细小颗粒物料，这一将物料的粒度减小的过程为破碎过程。一般都是通过机械设备来完成 破碎工作过程的。如图1所示，是常用的圆锥破碎机，包括传动轴1、底座2、接轴3、半联轴节4、机壳 5、轴套6、球面支撑7、动锥8、定锥9。传动轴1、接轴3与半联轴节4组成万向节传动机构， 以机壳5为母体，所述的轴套6通过球面副安装在机壳5上；所述的球面支撑7固定在机壳 5上，动锥8以球面副放置在球面支撑7上；所述的轴套6和动锥8可以一起绕球面支撑7 的球面的球心相对机壳5摆动，它们相对机壳5中心轴线的摆角是相同的；所述的动锥8和 定锥9之间形成破碎腔，用于完成破碎工作，动锥8在同一垂直平面内两个对称位置和定锥 9最下端距离的之和即为圆锥破碎机的工作间隙。工作间隙是圆锥破碎机工作最为关键的参数，指的是破碎机排料口的大小。工作 间隙关系到破碎工作的结果，比如产品粒度、处理量等，它甚至还关系到破碎机的稳定性和 零部件的使用寿命。因此，圆锥破碎机的工作间隙的测量和调节非常重要，它的调节都比较 方便，可以通过人工或设备自身达到目的；它的测量在破碎机停止工作时也较为方便，但在 破碎机持续工作时就非常困难，不可能通过人工来完成，设备自身也不具备这种功能；破碎 机工作时，衬板会时刻发生磨损，其磨损受物料情况等因素影响而不均勻，所以破碎机的工 作间隙时刻变化而无法根据时间准确计算。在中大型矿山，日常处理量非常大，生产线各环 各节息息相关，一处设备停止工作则可能整个生产线甚至是整个工厂都得停止工作，影响 生产效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种破碎机工作间隙的测量方法，可以在破碎机工作时测量 工作间隙。工厂不用停工，提高了生产效率。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种圆锥破碎机工作间隙的测量方法，所述圆锥破碎机包括传动机构、机壳5、轴 套6、动锥8、定锥9，所述的轴套6与动锥8通过球面副安装在机壳5上；传动机构驱动轴 套6和动锥8绕球面副的球心相对机壳5摆动，包括测量轴套6在其同一垂直平面内的摆动距离D2 ；得到动锥8在定锥9最下端位置同一垂直平面内的的摆动距离D1 Dl = D2X (R1 + R2)；式中R1为球面副的球心至定锥9最下端位置的距离；
R2为球面副的球心至轴套6测量位置的距离；得到圆锥破碎机工作间隙DO DO = Dl+dO ； 式中d0为修正参数。所述的测量轴套6在其同一垂直平面内的摆动距离D2的方法包括在轴套6的测量位置设置反射镜10，在机壳5上设置激光处理器11，激光处理器 11通过导线12连接机壳5外的数据采集卡，数据采集卡连接数据处理模块；激光处理器11发射激光测量发射信号至反射镜10，并按收反射镜10反射回来的 激光测量反射信号，数据采集卡采集激光测量发射信号与激光测量反射信号，传送至数据 处理模块，数据处理模块根据激光测量发射信号与激光测量反射信号的相位差得出激光处 理器11至轴套6的测量位置的距离D3
D3=kXcX (0+ )/2;式中k为修正系数，考虑空气、润滑油雾等因素对信号的影响，常数；c为激光测量发射信号的速度，也就是激光的速度，单位米/秒；0为激光测量发射信号与激光测量反射信号的相位差，单位弧度；(0为激光测量发射信号的角频率，单位弧度/秒；测量轴套6转动一周的一个周期内的激光处理器11至轴套6的测量位置的距离 D3的最大值D3mx与最小值D3Min，得到轴套6在其同一垂直平面内的摆动距离D2 D2 = D3mx-D3Min0由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的圆锥破碎机工作间隙的测 量方法，可以在破碎机工作时测量工作间隙；并可以每隔一段时间测量工作间隙，以掌握工 作间隙的大小和判断是否会影响设备的工作状态。工厂不用停工，提高了生产效率，保障破 碎机稳定工作。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 附图。图1为现有技术的圆锥破碎机机构结构示意图；图2为本发明实施例提供的圆锥破碎机工作间隙的测量方法的原理图；图3本发明实施例提供的圆锥破碎机工作间隙的测量方法的结构原理图。
具体实施例方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。如图2与图3所示，一种圆锥破碎机工作间隙的测量方法，所述圆锥破碎机包括传 动机构、机壳5、轴套6、动锥8、定锥9，所述的轴套6与动锥8通过球面副安装在机壳5上； 传动机构驱动轴套6和动锥8绕球面副的球心相对机壳5摆动，它们相对机壳5中心轴线 的摆角是相同的；所述的动锥8和定锥9之间形成破碎腔，用于完成破碎工作，动锥8在同 一垂直平面内两个对称位置和定锥9最下端距离的之和即为圆锥破碎机的工作间隙。在实际应用中，破碎完的物料即破碎产品从破碎腔的下端排出，由于破碎产品中 含有很多细小的颗粒，所以圆锥破碎机内部物料通过的地方充满了浓厚的粉尘，因此无法 在这些位置实施工作间隙的测量。而在圆锥破碎机的内部轴套6和机壳5之间形成的空腔 是完全和物料通过的地方隔离的，这个空腔内部只有空气和润滑油存在，所以可以在这部 分实施测量。如图2所示，由于实施测量的位置(D2处)和测量目标的位置(D1处)不一致，因 此需要做数学上的变换和计算。本发明实施例根据相似三角形原理先测量轴套6在其同 一垂直平面内的摆动距离D2 ；得到动锥8在定锥9最下端位置同一垂直平面内的摆动距离 D1 Dl = D2X (R1 + R2)；式中R1为球面副的球心至定锥9最下端位置的距离；R2为球面副的球心至轴套6测量位置的距离；R1与R2是由圆锥破碎机的结构尺寸确定的常数。进而通过结构计算得到圆锥破碎机工作间隙DO DO = Dl+dO ；式中d0为修正参数，一般取破碎产品中最大颗粒粒度的1. 2倍。上述的测量轴套6在其同一垂直平面内的摆动距离D2的方法可以用已知的任何 方法，本发明实施例提供的方法，如图3所示，包括首先，测量激光处理器11至轴套6的测量位置的距离D3 在轴套6的测量位置设置反射镜10，在机壳5上设置激光处理器11，激光处理器 11通过导线12连接机壳5外的数据采集卡，数据采集卡连接数据处理模块；激光处理器11 发射激光测量发射信号至反射镜10，并按收反射镜10反射回来的激光测量反射信号，数据 采集卡采集激光测量发射信号与激光测量反射信号，传送至数据处理模块，数据处理模块 根据激光测量发射信号与激光测量反射信号的相位差得出激光处理器11至轴套6的测量 位置的距离D3
D3=kXcX (0+u)/2;式中k为修正系数，为一常数，考虑空气、润滑油雾等因素对信号的影响，根据应用地的 不同，采用标定法确定，即在未开机前，人工直接测得工作间隙D01与开机后立即用该方法 测得工作间隙D02,计算k = D01/D02，得到k值，一般为0. 994 0. 998之间；
c为激光测量发射信号的速度，也就是激光的速度，单位米/秒；0为激光测量发射信号与激光测量反射信号的相位差，单位弧度；(0为激光测量发射信号的角频率，单位弧度/秒；其次，测量轴套6转动一周的一个周期内的激光处理器11至轴套6的测量位置的 距离D3的最大值D3MX与最小值D3Min，得到轴套6在其同一垂直平面内的摆动距离D2 D2 = D3mx-D3Min0上述的方法还要求将轴套6相对机壳5的最大摆动时的偏转计算在内，安装时须 保证激光处理器11相对反射镜10的偏转角度在激光处理器11要求的偏离范围之内，以确 保发射器发出的光线经反射镜10折射后仍能按原方向反射回去。激光处理器包括光源、调制器、主振器、本振器、混频器、发射器和接收器等，测量 时激光处理器11的光源发出激光，进入调制器，被主振器的高频测距信号XI所调制，成为 调幅波。这个调幅波作为激光测量发射信号经发射器发出到反射镜10上反射回来，反射回 来的激光测量反射信号被接收器接收，接收器的光电器件将之转化为电信号，这个信号经 发射、反射和接收后，激光测量发射信号与激光测量反射信号的相位已经有了延迟。本振器 发射一个和主振器发射的信号XI相位相同的信号，将这个信号和接收到的电信号分别经 各自的混频器处理和放大，并有数据线、采集卡输入数据处理模块(计算机)进行相位比较 和计算，即可得出测距信号XI往返于反射镜10的相位延迟结果0。信号XI的角频率为《， 则测距信号XI往返D3的时间t为，t=0+ co。因此距离D3=kXcX (0+ 0))/2，其中c为激光 的速度，t/2为激光经过D3的时间。计算机及软件处理系统能够完成这些计算，最终按照 几何关系计算出D1的数值。结果显示出来，供操作者了解和掌控。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范 围为准。
权利要求
一种圆锥破碎机工作间隙的测量方法，所述圆锥破碎机包括传动机构、机壳5、轴套6、动锥8、定锥9，所述的轴套6与动锥8通过球面副安装在机壳5上；传动机构驱动轴套6和动锥8绕球面副的球心相对机壳5摆动，其特征在于，包括测量轴套6在其同一垂直平面内的摆动距离D2；得到动锥8在定锥9最下端位置同一垂直平面内的摆动距离D1D1＝D2×(R1÷R2)；式中R1为球面副的球心至定锥9最下端位置的距离；R2为球面副的球心至轴套6测量位置的距离；得到圆锥破碎机工作间隙D0D0＝D1+d0；式中d0为修参数。
2.根据权利要求1所述的圆锥破碎机工作间隙的测量方法，其特征在于，所述的测量 轴套6在其同一垂直平面内的摆动距离D2的方法包括在轴套6的测量位置设置反射镜10，在机壳5上设置激光处理器11，激光处理器11通 过导线12连接机壳5外的数据采集卡，数据采集卡连接数据处理模块；激光处理器11发射激光测量发射信号至反射镜10，并按收反射镜10反射回来的激光 测量反射信号，数据采集卡采集激光测量发射信号与激光测量反射信号，传送至数据处理 模块，数据处理模块根据激光测量发射信号与激光测量反射信号的相位差得出激光处理器 11至轴套6的测量位置的距离D3 D3=kXcX (0+co)/2;式中k为修正系数，考虑空气、润滑油雾等因素对信号的影响，常数； C为激光测量发射信号的速度，也就是激光的速度，单位米/秒； 0为激光测量发射信号与激光测量反射信号的相位差，单位弧度； 为激光测量发射信号的角频率，单位弧度/秒；测量轴套6转动一周的一个周期内的激光处理器11至轴套6的测量位置的距离D3的 最大值D3mx与最小值D3Min，得到轴套6在其同一垂直平面内的摆动距离D2
全文摘要
本发明公开了一种圆锥破碎机工作间隙的测量方法，所述圆锥破碎机包括传动机构、机壳5、轴套6、动锥8、定锥9，所述的轴套6与动锥8通过球面副安装在机壳5上；传动机构驱动轴套6和动锥8绕球面副的球心相对机壳5摆动，测量方法包括根据相似三角形原理先测量轴套6在其同一垂直平面内的摆动距离D2；得到动锥8在定锥9最下端位置同一垂直平面内的摆动距离D1，可以在破碎机工作时测量工作间隙。工厂不用停工，提高了生产效率。
文档编号G01B11/02GK101865659SQ20101019941
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者刘方明, 夏晓鸥, 王健, 王旭, 罗秀建, 陈帮 申请人:北京凯特破碎机有限公司