一种用于共振破碎机的振动破碎系统及施工方法

摘要

本发明涉及一种振动破碎系统及方法，主要用于共振破碎机，具体涉及一种用于共振破碎机的振动破碎系统。包括：减振装置、激振装置、传动装置和配重；所述激振装置包括振源箱、联接在振源箱下部的破碎刀头；所述减振装置包括：减振框架、角度调整机构、剪切式橡胶减振器。因此，本发明具有如下优点：1.设备结构紧凑，无需任何振幅放大机构，降低了设备制造难度及材料要求；2.施工效率更高，采用振源箱体与破碎路面之间倾斜布置的方式，混凝土板共振破碎更快更均匀；3.设备损耗减小，通过合理设置振动轴、马达以及减振器的结构，减少了设备损耗。

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动破碎系统及方法，主要用于共振破碎机，具体涉及 一种用于共振破碎机的振动破碎系统及施工方法。

背景技术

共振碎石化技术是目前最具有优越性的混凝土路面“白改黑”施工解决 方案，该工法所需的关键施工设备为共振破碎机。而目前，现有技术中共 振破碎机的振动破座系统主要存在以下问题：

1、设备复杂：现有的共振破碎机利用利用共振梁将振幅放大，对共振 梁的材料要求特别高，如美国RMI公司生产的共振梁式共振破碎机。这种 方式的共振破碎机制造难度大，而且易损坏。

2、施工效率低：现有设备的振源箱体采用水平布置的方式，振源箱体 的振动能量不能很好的传递到混凝土路面，出现路面破碎局部不均匀及施 工效率不高的现象。

3、设备易损坏：一方面，现有设备的振源箱体拥有四根振动轴，四根 振动轴中有两根是主动轴两根从动轴，箱体内部四根振动轴通过齿轮实现 联动。由于四根振动轴有主动和从动的区别，因此四根振动轴上的齿轮之 间需要传递扭矩,齿轮受的冲击载荷大,齿轮容易损坏；另一方面，现有振 动锤等设备的液压马达都是直接采用直插式直接安装在振动箱体上，在一 定程度上影响了马达的使用寿命；另外，现有振动锤、振动压路机等设备 上用的减振器都是实心减振器，不能很好的散热。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种用于共振破 碎机的振动破碎系统。该振动破碎系统结构紧凑，使用该发明施工，混凝 土板共振破碎更快更均匀，同时设备的损耗小，使用寿命更长。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于共振破 碎机的振动破碎系统，包括：减振装置、激振装置、传动装置；其中：所 述激振装置包括：振源箱、联接在振源箱下部的破碎刀头，所述振源箱内 安装有振动轴和振动轴承，所述振动轴通过振动轴承固定在振源箱内，所 述振源箱能够进行倾斜角度调节，所述倾斜角度为振动轴与破碎路面之间 的夹角，该夹角调节范围为-15～15度。

优化的，上述的一种振动破碎系统，所述振源箱内的振动轴为两根， 分别为第一振动轴和第二振动轴，所述第一振动轴和第二振动轴通过同步 齿轮啮合，并且所述第一振动轴和第二振动轴分别通过万向轴以及马达空 心轴联接至液压马达。

优化的，上述的一种振动破碎系统，所述振源箱内安装有内偏心块， 所述内偏心块固定在同步齿轮两侧，并通过键联接与第一振动轴和第二振 动轴联接。

优化的，上述的一种振动破碎系统，所述振源箱外部安装有外偏心块， 所述外偏心块能够调节偏心矩，从而调节整个振源箱的振幅。

优化的，上述的一种振动破碎系统，所述减振装置包括：减振框架、 角度调整机构、剪切式橡胶减振器；所述激振装置通过剪切式橡胶减振器 和固定在减振框架上的角度调整机构相联；所述减振框架上方固定有配重； 所述角度调整机构与垂直方向的角度能够根据振源箱的工作角度进行调节。

优化的，上述的一种振动破碎系统，所述传动装置包括液压马达、马 达安装座、马达空心轴和万向轴，其中：马达安装座安装在减振装置的框 架上；液压马达安装于通过马达安装座上，其输出端通过马达空心轴连接 至万向轴的一端，该万向轴的另一端与振动轴联接。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种利用上述 的用于共振破碎机的振动破碎系统进行共振破碎施工的方法，包括：

步骤1，参照待破碎路面的回弹模量及弯沉值等参数以及设计要求破碎 后路面的参数，将振动破碎系统的振源箱倾斜角度预定一个值，并依据设 备施工经验参数进行预施工；

步骤2，检测预施工后的路面参数，与要求参数进行比较，如果不能满 足要求，则再次进行调节振源箱的倾斜角度及设备施工参数，重复进行预 施工和路面参数检测比较，直至施工后路面参数能够达到设计要求参数；

步骤3，确定振源箱的倾斜角度，并依据预施工的设备施工参数进行施 工，当遇到待破碎路面参数发生较大变化时，重复步骤1-2进行振源箱倾 斜角度及设备施工参数的调节，直至能够达到要求的路面参数进行施工。

因此，本发明具有如下优点：1.设备结构紧凑，无需任何振幅放大机构， 降低了设备制造难度及材料要求；2.施工效率更高，采用振源箱体与破碎 路面之间倾斜布置的方式，混凝土板共振破碎更快更均匀；3.设备损耗减 小，通过合理设置振动轴、马达以及减振器的结构，减少了设备损耗。

附图说明

图1为本发明振动破碎系统的主视图。

图2为本发明振动破碎系统的减振装置及激振装置的主视图。

图3为本发明振动破碎系统的激振装置的主视图。

图4为本发明振动破碎系统工作时激振装置和混凝土路面位置示意图的 主视图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说 明。图中，液压马达1、马达安装座2、马达安装轴承3、马达空心轴4、 万向轴5、振源箱6、减振框架7、配重8、角度调整机构9、剪切式橡胶减 振器10、破碎刀头11、振动轴12、振动轴承13、内偏心块14、同步齿轮 15、外偏心块16、水冷通道17、润滑油通道18。

实施例：

参见图1，一种用于共振破碎机的振动破碎系统，包括：减振装置、激 振装置、传动装置和配重8。激振装置包括振源箱6、联接在振源箱6下部 的破碎刀头11。

参见图2，振源箱6能够进行倾斜角度调节，所述倾斜角度为振动轴连 线与破碎路面之间的夹角，该夹角调节范围为-15～15度。

参见图3，在该振源箱6内安装有振动轴12、振动轴承13，内偏心块 14，同步齿轮15，外偏心块16，水冷通道17和润滑油通道18，其中，振 动轴12包括第一振动轴和第二振动轴，第一振动轴和第二振动轴分别通过 万向轴5以及马达空心轴4联接至液压马达1。在第一振动轴和第二振动轴 之间安装有同步齿轮15，在同步齿轮15的两侧振源箱6的内部安装有内偏 心块14，内偏心块14通过键联接与第一振动轴和第二振动轴联接，且相对 于两根振动轴中心连线的垂线始终对称。在振动轴12两端振源箱6外侧安 装有多个外偏心块16，外偏心块16能够调节偏心矩，从而调节整个振源箱 的振幅。振源箱6以及振动轴承13周围设置有水冷通道17，润滑油通道 18为同步齿轮15和振动轴承13提供润滑油。

减振装置如图2所示，包括：减振框架7、角度调整机构9、剪切式橡 胶减振器10；所述减振框架7位于激振装置的两侧，所述配重8固定在减 振框架7的上方；所述剪切式橡胶减振器10的一端通过螺栓与振源箱6联 接，另一端通过螺栓与角度调整机构9联接，角度调整机构9的另一端与 减振框架7联接，所述角度调整机构9需要根据振源箱的工作角度进行调 节，满足振源箱6的振动轴连线与破碎路面成-15～15度夹角。

传动装置如图1所示，包括液压马达1、马达安装座2、马达安装轴承 3、马达空心轴4和万向轴5，其中液压马达1通过马达安装座2和马达安 装轴承3以及马达空心轴4安装在减振框架上，液压马达1输出端通过马 达空心轴4连接至万向轴5的一端，万向轴5的另一端分别连接至振源箱6 的第一振动轴和第二振动轴。

作为另一种改进，本实施例中的剪切式橡胶减振器10内可以设置散热 孔，所述散热孔位于减振器橡胶截面中心，并贯穿整个橡胶体及联接板， 施工中，直接将冷却水注入散热孔，加快减振器散热。

振动破碎系统工作时，参照待破碎路面的回弹模量及弯沉值等参数以 及设计要求破碎后路面的参数，将振动破碎系统的振源箱6倾斜角度预定 一个值，如图4所示，并依据设备施工经验参数进行预施工；检测预施工 后的路面参数，与要求参数进行比较，如果不能满足要求，则再次进行调 节振源箱6的倾斜角度及设备施工参数，重复进行预施工和路面参数检测 比较，直至施工后路面参数能够达到设计要求参数；确定振源箱6的倾斜 角度，并依据预施工的设备施工参数进行施工，当遇到待破碎路面参数发 生较大变化时，重复上述步骤进行振源箱6倾斜角度及设备施工参数的调 节，直至能够达到要求的路面参数进行施工。

采用上述结构后，在混凝土标号为C35，混凝土板厚度为26cm，混凝 土板弯拉强度大于5.0MPa的破碎路面上，在设备共振破碎施工过程中,当 激振箱体与破碎路面之间的倾斜角度为-8度时,现有设备的施工走行速度 可以达到最大走行速度5Km/h，在保证了施工质量的同时达到最大施工效率， 而其它倾斜角度均不能满足这个要求。根据不同的混凝土路面标准，在施 工过程中激振箱体与破碎路面之间有一个最合理的倾斜角度，在这个最合 理的倾斜角度下施工能够保证施工质量的同时达到最大的施工效率。大部 分混凝土路面在施工过程中激振箱体与破碎路面的最合理倾斜角度范围都 在-15～15度之间。

通过上述描述可知，本发明可以达到以下技术效果：

1、本发明的整体式激振箱体直接实现高频大振幅的振动，不需要任何 振幅放大机构，降低了设备制造的难度及对制造材料的要求，不易损坏， 使用寿命长。

2、现有设备的激振箱体采用水平布置的方式，激振箱体的振动能量不 能很好的传递到混凝土路面，出现路面破碎局部不均匀及施工效率不高的 现象。本发明的激振箱体与破碎路面之间形成-15～15度夹角的倾斜布置， 更有效的将激振箱体的振动能量传递给路面混凝土板，实现混凝土板共振 破碎更快更均匀。

3、本发明的激振箱体只有两根振动轴，每根振动轴都由液压马达通过 万向轴直接驱动，激振箱体内安装同步齿轮，同步齿轮之间不传递扭矩， 提同步动齿轮及箱体的使用寿命。

4、现有设备的激振箱体直接通过剪切式橡胶减震器与减震框架联接， 没有实现激振箱体的倾斜布置，通过在剪切式橡胶减震器与减震框架之间 增加角度调整机构联接，该结构方便的实现激振箱体整体倾斜，实现斜向 激振力作用于混凝土路面,使振动能量更有效的传递给混凝土路面。

5、本发明的液压马达通过液压马达空心轴、万向轴等将旋转动力传递 到激振箱体，没有直接参与振动，既可以增加激振箱体振幅加强破碎效果 的又提高了对液压马达的保护，增加了液压马达的使用寿命。

6、本发明使用的剪切式橡胶减震器在其内部设计了散热孔，并且使用 过程中采用洒水降温措施，提高了剪切式橡胶减震器的使用寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明 所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或 补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权 利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了液压马达1、马达安装座2、马达安装轴承3、 马达空心轴4、万向轴5、振源箱6、减振框架7、配重8、角度调整机构9、 剪切式橡胶减振器10、破碎刀头11、振动轴12、振动轴承13、内偏心块 14、同步齿轮15、外偏心块16、水冷通道17、润滑油通道18等术语，但 并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语，是为了更方便地描述和 解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神 相违背的。