颚式破碎机的连杆、颚式破碎机、破碎装置和破碎方法

摘要

一种颚式破碎机的连杆（1；1’）包括上部（2）和下部（4），上部（2）包括用于支承颚式破碎机的主体中的连杆的上支承点（3），所述下部（4）包括用于经过肘板支承颚式破碎机的主体中的连杆的下支承点（5）。连杆（1；1’）的下部（4）包括侧壁（13）和在破碎方向上打开的蜂窝结构，该蜂窝结构包括从连杆的第一侧壁到达第二侧壁的一个或多个横截面支承件（15）。一种颚式破碎机（100）、一种破碎装置（200）和一种用于增加矿物材料的破碎能力的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种颚式破碎机的连杆、一种颚式破碎机、一种破 碎装置和一种破碎方法，它们适用于破碎矿物材料。

背景技术

颚式破碎机的功能基于加压石块的压力（force pressing stone）， 相对于偏心轴运动的颚关于固定的颚前后运动。可动的颚，即颚式 破碎机的连杆已经以各种不同的方式生产。铸造的连杆被封闭、即 闭合在其横截面轮廓中。在专利公开文献EP1049539B1中，提出一 种具有闭合横截面轮廓的连杆的颚式破碎机。

根据闭合轮廓制造连杆需要几个不同的工作阶段。在铸造时， 需要芯部以便制造闭合的轮廓部分。芯部在铸造过程中的运动导致 辐板的壁厚不同，因此铸件的壁厚不得不过大，这增加了成本和动 力。检查和纠正封闭连杆中的铸造和质量失误是困难的。在封闭结 构的连杆中，需要多种排出开口以去除芯部中的砂。在铸造后通过 排出开口去除砂是费力和耗时的。

在已知的方案中，为了达到足够的强度，在连杆的下部需要大 量的材料。这增加了连杆的质量，从而增加了动力。

当待要破碎的材料以一侧方式定位在破碎室中时，这是一侧破 碎的问题。在这种情况下，由于一侧应变，连杆发生瞬间转变，此 转变使得连杆扭曲。转变增加了动力需求并降低了破碎能力。另外， 连杆的材料暴露于疲劳，特别是在肘板的支承点的区域中。

在一些情况下，颚式破碎机的主体的侧板通过在主体的端部之 间的部分中的中间杆彼此连结。中间杆的典型位置是连杆的位置。 因此，用于中间杆从主体的第一侧通向主体的第二侧的水平孔形成 在连杆中。在铸造过程中，芯部放置在用于中间杆的孔中，该芯部 的砂必须在铸造后去除。在冷却时，在用于中间杆的孔中产生的热 应变不一定在热处理中完全消失。已知的是用于中间杆的孔不是机 加工的，并且具有铸造表面的孔容易裂纹形成。由于破碎力造成的 峰值应力，用于中间杆的孔的区域是关键的点。

发明内容

根据本发明的第一方面，实施一种颚式破碎机的连杆，该连杆 包括上部和下部，上部包括用于支承颚式破碎机的主体中的连杆的 上支承点，下部包括用于经过肘板支承颚式破碎机的主体中的连杆 的下支承点，并且连杆的下部包括侧壁和在破碎方向上打开的蜂窝 结构，该结构包括从第一侧壁到达第二侧壁的一个或多个横截面支 承件。

优选地，连杆的下支承点布置在蜂窝结构的横截面支承件的位 置中。优选地，连杆的下支承点在连杆的竖直方向上布置在蜂窝结 构的横截面支承件的位置中。

优选地，连杆的侧壁形成蜂窝结构的侧壁，并且蜂窝结构包括 与一个或多个横截面支承件相交的一个或多个竖直支承件，以便将 连杆的侧壁之间的空间竖直地分割成多个部分。

优选地，蜂窝结构包括连续的后壁区域，侧壁、竖直支承件和 横截面支承件从它们的后部附接到该连续的后壁区域。

优选地，后壁区域包括在横截面支承件的位置中连结的下后壁 区域和上后壁区域，并且后壁区域平行布置，使得在破碎事件中由 肘板在连杆中指引的力基本平行于后壁区域的方向。

优选地，下部的前表面包括侧壁、竖直支承件和横截面支承件 的前缘，以便接收磨损部件。

优选地，磨损部件的对中机构在下部的前表面中附接在竖直支 承件和横截面支承件的交叉部中。

根据本发明的第二方面，实施一种用于破碎矿物材料的颚式破 碎机，该颚式破碎机包括根据本发明的实施方式的颚式破碎机的连 杆。

根据本发明的第三方面，实施一种破碎装置，其包括根据本发 明的实施方式的颚式破碎机的连杆或者根据本发明的实施方式的颚 式破碎机。

根据本发明的第四方面，实施一种用于增加颚式破碎机或者破 碎装置中破碎矿物材料的能力的方法，颚式破碎机或者破碎装置包 括破碎室和布置在破碎室中的连杆，连杆包括上部和下部，上部包 括用于支承颚式破碎机的主体中的连杆的上支承点，下部包括用于 经过肘板支承颚式破碎机的主体中的连杆的下支承点，并且在所述 方法中，在破碎事件中，连杆运动，连杆的下部包括侧壁和在破碎 方向上打开的蜂窝结构，该结构包括从第一侧壁到达第二侧壁的一 个或多个横截面支承件，以便将所述侧壁之间的空间水平地分割成 多个部分。

优选地，颚式破碎机包括的肘板支承在下支承点中，该支承点 布置在所述蜂窝结构的横截面支承件的位置中。

优选地，经过肘板指向连杆的拨动力经过横梁传送到破碎方向 中。优选地，经过肘板指向连杆的拨动力在破碎过程中经过下部的 下后壁区域传送。

根据本发明的第五方面，实施一种方法，根据该方法，颚式破 碎机的连杆的下部没有芯部地通过铸造制造。优选地，在下部的连 杆的无芯制造方法中，用于中间杆的孔通过机加工制造。优选地， 用于中间杆的孔在用于控制强度和残余张力的任意位置机加工。用 于中间杆的孔的位置可以比通过铸造的已知孔制造方法更加自由地 选择。

根据一些实施方式，连杆的上部包括在下部的蜂窝结构上方向 后打开的横截面轮廓。优选地，除了连杆的侧壁，向后打开的横截 面轮廓包括侧壁之间的竖直辐板。

根据一些实施方式，连杆的上部在下部的蜂窝结构上方包括像 下部的蜂窝结构的蜂窝结构，其从连杆的上部的前表面打开。

与具有较差水平刚性的已知连杆相比，布置成蜂窝结构的横截 面支承件减小或者去除了连杆和磨损部件的弯曲。横截面支承件水 平地消除了弯曲和扭曲。横截面支承件可减小磨损部件的后部中的 连杆的支承跨度。破碎事件中的压作业更好地集中于打碎石块，而 不是用于连杆的转变（弹性）。因此，石块可用较小的行程数和较 小的行程长度破碎。破碎机和破碎装置的能力可增加，因为矿物材 料被破碎而不停留等待新的行程。由较小行程完成的破碎作业还影 响破碎机的其他部件，它们可以变轻（如果需要的话）。如果需要， 可减小破碎机的飞轮和配重的质量。动力源的动力也可以更小。飞 轮中接合的能量的量可减小。由于节省了材料和能量，环境的负担 变小。如果使用已知量的材料，该结构可制得更加耐用和更加刚性。

制造连杆的质量可以改善。作业阶段更少，制造可以加速。在 铸造时不需要造成壁厚差和额外成本的芯部（辐板）。在制造中， 连杆需要较少材料，这减小了连杆的质量。通过机加工辐板的边缘， 也可减小重量，因为机加工表面比铸造表面具有显著更高的疲劳强 度。铸造更加容易完成。在制造中，可以实现显著更好的终端质量， 壁厚可容易地检查，并且连杆的重量可优化。开度使得容易检查和 修理铸造缺陷。铸造缺陷可通过从对于张力关键的辐板边缘磨削来 去除。不需要清砂孔，可省去砂去除阶段。

由于铸造形成在结构中的孔可以通过连杆的打开结构避免。因 此，由破碎力造成的强度弱化应力峰值可以在结构中消失。用于中 间杆的孔可以完全通过机加工制成，在这种情况下，结构的疲劳强 度好于在铸造后产生的非机加工表面的情形。在这种情况下，也可 以消除孔的残余张力。另外，当整体上在连杆中保持比已知连杆小 的残余张力时，用于中间杆的孔的位置可以更好地选择。

在连杆的解决方案中，当肘板的力接收在在连结点上方连续足 够距离以便使弯曲和拉伸张力最小化的几乎平行的板凸缘（下后壁 区域和上后壁区域）上时，强度好处得以实现。连杆可以通过在肘 板的连结点上方连续的蜂窝结构比已知的连杆制得更轻。根据一些 实施方式，连杆的横截面轮廓的开度在距肘板和连杆之间的连结点 在强度方面足够的距离中改变。破碎机/连杆的希望加载水平和寿命 以及磨损部件的固定点限定连杆的尺寸，这进一步限定距离的大小。 在一些实施方式中，固定点采自距连结点的这样的距离，即在该点， 辐板的高度为辐板的最大高度的80-90%。辐板的高度测量为从连杆 的下部的前表面到辐板的外曲线的垂直距离。另外，连杆的下部是 牢固的蜂窝结构，为它的连接区域形成增加强度的圆化。

已经参考本发明的一个或多个方面对本发明的各种实施方式进 行了说明。本领域技术人员清楚的是，本发明的一方面的任何实施 方式本身或者与各种其他实施方式结合可适用于相同方面和其他方 面。

附图说明

将仅通过例子参照所附的示意图对本发明进行描述，其中：

图1从侧面示出适合用于破碎矿物材料的破碎装置；

图2和图3示出颚式破碎机的第一连杆，其横截面轮廓在连杆 的上部中向后打开，并且在肘板的支承区域中，连杆包括向前打开 的蜂窝状结构；

图4示出图2和图3中所示的连杆的横截面；和

图5和图6示出颚式破碎机的第二连杆，其横截面轮廓在连杆 的上部中向前打开，并且在肘板的支承点的区域中，连杆包括向前 打开的蜂窝状结构。

具体实施方式

在下面的说明中，相同的附图标记表示相同的部件。应当认识 到，示出的图整体上并不成比例，并且它们只用来说明本发明的实 施方式。

在图1中，示出了一种矿物材料的处理设备，包括颚式破碎机 100的破碎装置200。在破碎装置200中，具有用于将材料供给到颚 式破碎机100的供给器103和用于从破碎装置进一步传送破碎的材 料的带式传送机106。

图1中所示的带式传送机106包括布置成围绕至少一个鼓108 行进的带107。破碎装置200还包括动力源和控制中心105。动力源 可以例如是柴油或电马达，其提供由处理单元和液压线路使用的能 量。

供给器103、破碎机100、动力源105和传送机106附接到破碎 装置的主体101，在该实施方式中，主体还包括用于运动破碎装置 200的履带平台102。破碎装置还可总体上或者部分上是基于轮的或 者通过腿可动。替代地，它可以例如通过卡车或者一些其他外部动 力源的帮助而可动/可拖动。

矿物材料可以是例如开采的石块或者可以是沥青或者像混凝土 或砖等拆除废物。除了前面提到的，破碎装置可以是固定破碎装置。

图2-6所示的颚式破碎机100的连杆1、1’的实施方式可以例如 用在图1中的破碎站200中。破碎站200和颚式破碎机100被构造 成接收连杆1、1’，在考虑通过连杆结构的变硬造成的强度增加时， 它们可以比已知的连杆轻。与已知的应用相比，破碎机破碎每笔破 碎矿物材料使用的动力可较小，因为在破碎事件中，在连杆的转变 中使用较少能量。另一方面，可用相同的破碎动力实现更大的破碎 体积，因为驱动动力的更大部分可集中于破碎矿物材料。

在图2、图3和图4中，具有在两个方向上打开的连杆1，其优 选通过铸造制造。连杆的上部2包括用于经过偏心轴（未在图中呈 现）支承颚式破碎机的主体中的连杆的上部支承点3。第一支承点3 限定从连杆的一侧到另一侧的孔。连杆的下部4包括用于经过肘板 （未在图中呈现）支承颚式破碎机的主体中的连杆的下部支承点5。 在下部支承点5中布置有支承凹槽6。肘板的力和方向在图4中通过 箭头30来表示。

在一个例子中，旨在固定在连杆前面的磨损部件是两部分的（未 在图中呈现），但也可以使用一部分和多部分磨损部件。上磨损部 件固定在连杆的上部的前壁7的前表面8中，下磨损部件在上磨损 部件下面固定在连杆的下部的前表面9中。连杆1包括在上部的前 表面8的上部中的用于固定磨损部件的第一固定部件10、在上部和 下部的前表面之间的第二固定部件11以及在下部的前表面下方的第 三固定部件12。特别是孔布置为用于固定楔形件的固定部件。

待固定在连杆中的破碎室的侧部中的磨损板的支承可通过连杆 的新结构来改善。横截面支承件15可以在连杆的横向方向（在破碎 室的宽度方向）形成在连杆中，其优选为水平的，这时除了竖直支 承件，可以在连杆中形成在横向方向上从后面支承磨损板的区域。

在图2、图3和图4中，连杆的横截面轮廓在连杆的上部中向后 打开，在肘板的支承点5的区域中向前打开。在肘板的支承点5的 区域中，连杆的下部包括向前打开的蜂窝结构。蜂窝结构竖直地包 括侧壁13和连杆的竖直支承件14，其将侧壁之间的空间竖直地分割 成多个部分。蜂窝结构另外包括一个或多个横截面支承件15，其与 一个或多个竖直支承件14相交并将下部4的轮廓水平地分割成多个 部分，该轮廓向前打开（在破碎方向上打开）。可以具有一个或多 个竖直支承件，在图中的例子中具有两个竖直支承件。横截面支承 件15改善了当支承件的支承跨度变小时竖直支承件的侧向刚性。在 图的例子中，蜂窝结构包括通过两个竖直支承件和中间的一个横截 面支承件分割的6个隔室。磨损部件的对中机构16（例如楔形件） 在下部4的前表面9中附接到竖直支承件和横截面支承件的交叉部。

在破碎中，从磨损部件到达连杆1的侧向力和使连杆扭曲的力 接收在刚性方面比已知的更好的物体中，磨损部件更好地侧向停驻 就位，且通过破碎过程在整个连杆和竖直支承件中造成的转变可以 减小。因此，破碎能量更好地集中于破碎矿物材料，并且连杆的寿 命增加。

优选地，侧壁13、竖直支承件14和横截面支承件15是从连接 连杆的下部的侧壁13的后壁区域17和18向前开始的肋或者壁。下 后壁区域17布置在蜂窝结构的下隔室后面。上后壁区域18布置在 蜂窝结构的上隔室后面。下后壁区域17在肘板的支承点5的区域中 （在颚式破碎机的第二支承点的区域中）均匀地连续到上后壁区域 18上。优选地，后壁区域17、18都平行于肘板的方向布置。在这种 情况下，在后壁17、18的后壁的方向上形成有力，这用在图4的横 截面中画出的箭头帮助说明。在所示的结构中，后壁区域17、18已 经被设计成接收压缩和/或拉伸但不接收弯曲。这增加了连杆的寿命 且连杆的壁厚可以在下部中减小。

优选地，侧壁、竖直支承件、水平支承件的最前点形成连杆的 下部的前表面9的一部分，用于支承磨损部件的后表面。

连杆1可在上部2中包括用于中间杆的孔19，但这并不是必须 的。图3从后面呈现连杆1，连杆的上部包括向后打开结构，此处侧 壁13之间的区域被固定在前壁7中的竖直辐板20分割成竖直隔室。 竖直辐板20利用水平支承件21彼此连接，从前壁的辐板高度仅仅 是侧壁和竖直辐板的高度的一部分。

在图4中，指向连杆的破碎动力用箭头F说明。均匀的后壁区 域17、18和横截面支承件15将破碎力尽可能稳定地传递到肘板， 肘板在正常破碎事件中接收大部分的破碎力（不接收所有，因为它 的一部分被分割为上端的支承）。下后壁区域17是特别重要的壁， 因为当破碎精细材料时，破碎力在下面显著增加。肘板的方向30关 于连杆的前表面9的典型角度为大约45度，并且连杆的各种设置和 各种运动位置（最小-最大）的范围为大约5-10度。

连杆1的横截面轮廓的开度可以在距肘板和连杆之间的连结点 （箭头和附图标记30）在强度方面足够的距离中（圆和附图标记31） 变化。希望的加载水平和寿命以及磨损部件的固定点限定连杆的尺 寸，这进一步限定距离的大小。在一种实施方式中，固定点采自距 连结点这样的距离，即在该点，辐板13、20的高度为辐板13、20 的最大高度H的80-90%。辐板13、20的高度测量为从连杆的下部 的前表面9到辐板13、20的外部曲线的垂直距离。

在连杆1的打开轮廓中，张力的关键点位于连杆的辐板（壁13） 的自由边缘31、31’中。因为下自由边缘31定位在距连结点相距使 得辐板的高度尽可能大的距离处，指向边缘31的张力可以实现更小。

蜂窝结构减小了颚（磨损部件）的支承跨度并减小了连杆的竖 直和横截面弯曲转变，因此比以前的更多地支承磨损部件。因为使 用的能量没有用在弯曲转变上而是在破碎事件本身上，破碎效率得 以改善。

图5和图6示出颚式破碎机的第二连杆1’，其横截面轮廓在连 杆的上部2中向前打开。在肘板的支承点5的区域中，连杆1’包括 在破碎室的方向上打开的蜂窝结构，该结构与图2-4有关地呈现。第 二连杆1’因此是在一个方向上打开的连杆。在第二连杆1’中，上部 2的上支承点3、下部4、下部的蜂窝结构、下支承点5和用于中间 杆的孔19与第一连杆1类似。第二连杆不是必须具有用于中间杆的 孔。

在图5和图6中，连杆1’的上部2包括如同下部4的蜂窝结构 的蜂窝结构，该结构在连杆的上部的前表面8’上打开。蜂窝结构竖 直地包括侧壁13和连杆的竖直支承件14’，其竖直地将侧壁之间的 空间分割成多个部分。蜂窝结构另外包括一个或多个横截面支承件 15，其与一个或多个竖直支承件14’交叉并水平地分割上部2的轮廓， 该轮廓向前打开（在破碎方向上打开）。可以有一个或多个竖直支 承件，在图中的例子中有2个竖直支承件。横截面支承件15’改善了 竖直支承件的侧向刚性。在图的例子中，蜂窝结构包括通过两个竖 直支承件和中间的一个横截面支承件分割的6个隔室。磨损部件的 对中机构16’（例如楔形件）附接在竖直支承件和横截面支承件的交 叉部中。在上部中，侧壁13、竖直支承件14’和横截面支承件15’是 从连杆的上部的后壁17’向前开始的肋或壁。

代替铸造或者除了铸造，连杆1、1’可通过焊接或者通过相应的 方法制造，其中一个物体通过使用所述物体的材料的至少部分融化、 使用添加剂或者不使用添加剂来附接到另一物体。

前面的描述提供了本发明一些实施方式的非限制性例子。但是， 本领域技术人员清楚本发明并不局限于上述实施方式的细节，而是 可使用等同手段实施。

此外，上面公开的实施方式的一些特征可以在没有对应使用其 他特征的情况下有利地使用。因此，前面的描述应当被认为仅仅是 本发明原理的说明，而不是其限制。因此，本发明的范围仅仅通过 专利权利要求来限制。