发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、设计合理的带减速机构的破碎转子。
本发明的另一目的是提供一种结构简单、设计合理的自行式破碎采矿机。
为了实现上述第一目的,本发明采取如下的技术解决方案:
破碎转子,在破碎转子的外周壁上设置有铣切刀,破碎转子的两端设置有用于安装减速机的安装凹槽,该减速机包括:减速机壳体;传动轴,传动轴通过连接件或传动件与破碎转子驱动单元的输出轴相连;设置于减速机壳体内的与传动轴同轴设置的减速主动齿轮;设置于减速机壳体内的与减速主动齿轮相啮合的减速从动齿轮;与减速从动齿轮同轴布置的传动盘,传动盘的圆盘部固定安装在安装凹槽的内壁上、连接端与减速从动齿轮相连;传动盘、减速从动齿轮的轴线与破碎转子的中心转轴相重合,传动轴的轴线位于中心转轴的上方。
为了实现上述第二目的,本发明采取如下的技术解决方案:
自行式破碎采矿机,包括:主机体、安装于主机体上的动力单元、安装于主机体下方的将主机体支承于地面上的行走履带、安装于主机体的后端的破碎挖掘组件,挖掘破碎组件和主机体之间设置有举升油缸;其中,挖掘破碎组件包括:安装在主机体后端的连接架;安装在连接架上的横向的铰轴;安装在铰轴上的安装体,安装体可绕铰轴转动;设置于安装体两侧的传动箱,破碎转子位于两侧的传动箱之间、安装于传动箱下部;设置于破碎转子上方的转子罩;驱动破碎转子的破碎转子驱动单元;其中,破碎转子驱动单元的输出轴与传动箱的输入轴相连,传动箱的输出轴与破碎转子的动力输入轴相连。
由上述技术方案可知,本发明自行式破碎采矿机的破碎转子通过传动箱安装在机体上,破碎转子的动力输入轴位于破碎转子旋转轴线的上方,采用偏心的方式安装破碎转子,可使破碎转子在不改变原有结构的基础上铣切深度变大,无需重新设计制造大尺寸破碎转子,结构简单,传动稳定,设计合理,成本低。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,本发明的自行式破碎采矿机包括主机体1、行走履带2、动力单元3、破碎挖掘组件4。动力单元3安装于主机体1上,为采矿机及其上的各部件提供动力,行走履带2安装于主机体1的下方,将主机体1支承于地面上,破碎挖掘组件4安装于主机体1的后端,本实施例中,在主机体1的前部下方设置有配重梁5,用于平衡主机体1的前后重量。本实施例的动力单元3为柴油发电机组,行走履带2的结构基本与现有技术的行走履带相同,行走履带2采用电机驱动,为电驱动履带。为了便于说明,在以下的描述中将采矿机机体的长度方向(平行于采矿机行走方向)的方向定义为纵向,采矿机机体的宽度方向为横向。
同时参照图2,破碎挖掘组件4包括连接架4-1、安装体4-2、传动箱4-3、破碎转子4-4、转子罩4-5、电机4-6、铣切刀4-7及铰轴4-8。破碎挖掘组件4通过连接架4-1安装在主机体1后端,连接架4-1与主机体1之间为固定连接,连接架4-1的另一端(远离主机体1的一端)通过紧固连接件,如螺栓等固定安装有一横向的铰轴4-8,安装体4-2安装在铰轴4-8上,安装体4-2可绕铰轴4-8转动。在安装体4-2下方铰接安装有举升油缸6,举升油缸6的另一端(下端)铰接安装在主机体1上,举升油缸6工作时可控制破碎挖掘组件4绕铰轴4-8转动,从而调整破碎挖掘组件4的挖掘铣切深度。安装体4-2的两侧各安装有一传动箱4-3,破碎转子4-4安装在两传动箱4-3之间,传动箱4-3用于向破碎转子4-4传递动力,同时也是破碎转子4-4的安装臂,将破碎转子4-4安装在安装体4-2上。在破碎转子4-4上方安装有一转子罩4-5,破碎转子4-4位于转子罩4-5形成的半封闭空间内。本实施例的电机4-6安装在转子罩4-5顶部,在转子罩4-5的左、右两侧各安装了一电机4-6,电机4-6的动力通过传动箱4-3传递给破碎转子4-4。作为破碎转子4-4的破碎转子驱动单元,电机4-6也可以由液压马达代替。在破碎转子4-4的外周壁上布置有多个铣切刀4-7,铣切刀4-7通过刀座(未标号)安装在破碎转子4-4外壁上,铣切刀4-7用于铣切矿石或路面,其结构及安装方式与现有技术相同。此外,主机体上还安装有液压系统、控制台、栏杆、电控箱等部件,这些部件的结构及安装方式均与现有技术相同。
如图3所示,图3为沿图1中A-A线的阶梯剖视图,传动箱4-3内安装有传动主动轮4-3a、传动从动轮4-3b及环绕传动主动轮4-3a和传动从动轮4-3b的传动链条4-3c,电机4-6的输出轴通过连接件与传动主动轮4-3a连接,带动传动主动轮4-3a转动,传动主动轮4-3a通过传动链条4-3c带动传动从动轮4-3b转动。同时参照图4,在破碎转子4-4的端部安装有减速机4-9,减速机4-9包括减速机壳体4-9a以及安装在减速机壳体4-9a内的减速主动齿轮4-9b、减速从动齿轮4-9c、传动盘4-9d、传动轴4-9e,传动轴4-9e为破碎转子4-4的动力输入轴。减速机壳体4-9a通过螺栓固定安装在传动箱4-3下部的内侧。本发明的破碎转子4-4的两端设置有用于安装减速机4-9的安装凹槽A,减速机4-9安装在该安装凹槽A内,减速主动齿轮4-9b位于在减速机壳体4-9a内的上部,减速主动齿轮4-9b安装在传动轴4-9e上,即与传动轴4-9e同轴设置,传动轴4-9e的另一端与传动从动轮4-3b相啮合,传动从动轮4-3b的动力经传动轴4-9e传递给减速主动齿轮4-9b,传动轴4-9e充当减速机4-9的输入轴。在减速机壳体4-9a内减速主动齿轮4-9b下方设置有与减速主动齿轮4-9b相啮合的减速从动齿轮4-9c,本实施例的减速从动齿轮4-9c为外齿轮,在减速从动齿轮4-9c的中心加工有一啮合孔(未标号),啮合孔孔壁上加工有啮合齿。传动盘4-9d与减速从动齿轮4-9c同轴设置,传动盘4-9d的圆盘部通过螺栓固定安装在破碎转子4-4的安装凹槽A的内壁上,传动盘4-9d的另一端(连接端)与减速从动齿轮4-9c的啮合孔相啮合,传动盘4-9d一方面可以将破碎转子4-4与减速机壳体4-9a固接,另一方面将减速机4-9的动力传递给破碎转子4-4。电机4-6的动力经传动箱4-3传递到传动轴4-9e后再传给减速主动齿轮4-9b,再由减速主动齿轮4-9b传给减速从动齿轮4-9c,再传递给与减速从动齿轮4-9c相啮合的传动盘4-9d,最后带动破碎转子4-4转动。
本发明的传动盘4-9d、减速从动齿轮4-9c的轴线与破碎转子4-4的中心转轴a(旋转轴线)相重合,减速主动齿轮4-9b、传动轴4-9e的轴线和传动从动轮4-3b的轴线b相重合,轴线b为传动箱4-3与破碎转子4-4间的安装轴线,也是破碎转子的动力输入轴线,轴线b位于中心转轴a的上方,本发明的破碎转子4-4采用偏心的安装方式的原因在于,现有技术中的铣切滚筒通过安装臂安装在主机架上,安装臂的安装点基本上位于铣切滚筒的旋转轴线上(即安装轴线与旋转轴线重合),这种安装方式限制了铣切滚筒的铣切深度,由于铣切滚子的铣切深度基本等于铣切滚筒半径的尺寸,如果要加大铣切滚筒的铣切深度,则要加大铣切滚筒的尺寸,这不仅会增加制造成本,而且也不容易实现。
作为优选的技术方案,在破碎转子4-4的侧沿上安装有侧铣切刀4-7’,侧铣切刀4-7’用于防止破碎转子4-4的侧边直接与未切削的石料摩擦,保护破碎转子4-4。
如图5及图6所示,图5为本发明行走履带2的前履带支腿7的安装结构示意图,图6为本发明行走履带2的后履带支腿8的安装结构示意图,本发明的行走履带2通过前履带支腿7和后履带支腿8安装在主机体1两侧。如图6所示,后履带支腿8包括后安装座8-1、后连接轴8-2、后连接座8-3、后导向套8-4及后液压油缸8-5。后安装座8-1固定在行走履带2上,后安装座8-1通过后连接轴8-2与后连接座8-3连接,后连接座8-3与后安装座8-1之间采用十字轴连接,使两者间均可在横向及纵向上进行位置的微调,后导向套8-4安装在后连接座8-3上,后液压油缸8-5的下端固定在后导向套8-4内,后液压油缸8-5的上端固定在主机体1上,后液压油缸8-5工作时可以调整主机体1相对于行走履带2(地面)的位置,从而保持主机体1处于水平的状态,进而保证即使在不平的环境下破碎转子4-4保持水平。后连接轴8-2也可以采用球铰或万向轴的形式。
如图5所示,前履带支腿7的结构基本与后履带支腿8的结构相同,包括前安装座7-1、前连接轴7-2、前连接座7-3、前导向套7-4及前液压油缸7-5,不同的地方在于在前导向套7-4和前连接座7-3之间安装有调整座7-7,调整座7-7通过调整轴7-6安装在前连接座7-3上,前导向套7-4安装在调整座7-7上,增加调整轴及调整座的原因在于当机器行走在不平坦的路面上时,行走履带2上的4个履带支腿各自根据路面情况调整高度,以使机身保持水平,当前、后履带支腿采用相同结构时,在调整高度过程中,由于受力问题容易出现履带支腿之间别劲,影像调整精度,长久使用部件受力不均容易损坏,而在前或后履带支腿上增设通过调整轴安装的调整座,充当履带支腿上的“关节”,在调整时使各履带支腿之间有活动的余地。虽然本实施例将调整轴及调整座安装在前履带支腿上,但是也可以安装在后履带支腿上,只要前或后履带支腿上安装有调整轴及调整座即可。
实施例2
如图7、图8及图9所示,本实施例中主机体1上各部件的结构基本与实施例1中各部件结构相同,在以下实施例的描述中,与实施例1中相同的部件使用相同的标号,本实施例与实施例1不同的地方在于:安装在安装体4-2顶部的破碎转子驱动单元4-6包括依次连接发动机4-6a、发动机离合器4-6b、一级传动主动轮4-6c、一级传动从动轮4-6d、传动皮带4-6e和传动横轴4-6f,一级传动主动轮4-6c安装在发动机离合器4-6b的输出轴上,传动皮带4-6e环绕一级传动主动轮4-6c和一级传动从动轮4-6d,一级传动从动轮4-6d安装在传动横轴4-6f上。本实施例的发动机4-6a采用柴油发动机,发动机4-6a的动力通过一级传动主动轮4-6c、二级传动主动轮4-6d、传动皮带4-6e和传动横轴4-6f平均传递给两侧的传动箱4-3后再通过传动箱4-3传递给破碎转子4-4。
如图9所示,图9为沿图7中B-B线的阶梯剖视图,传动箱4-3内安装有传动主动轮4-3a、传动从动轮4-3b及环绕传动主动轮4-3a和传动从动轮4-3b的传动链条4-3c,传动横轴4-6f的两端通过连接件与传动主动轮4-3a连接,带动传动主动轮4-3a转动,传动主动轮4-3a通过传动链条4-3c带动传动从动轮4-3b转动。在破碎转子4-4的端部安装有减速机4-9,减速机4-9包括减速机壳体4-9a以及安装在减速机壳体4-9a内的减速主动齿轮4-9b、减速从动齿轮4-9c、传动盘4-9d、传动轴4-9e,传动轴4-9e为破碎转子4-4的动力输入轴。减速机壳体4-9a通过螺栓固定安装在传动箱4-3下部的内侧。本发明的破碎转子4-4的两端设置有用于安装减速机4-9的安装凹槽A,减速机4-9安装在该安装凹槽A内,减速主动齿轮4-9b位于在减速机壳体4-9a内的上部,减速主动齿轮4-9b安装在传动轴4-9e上,即与传动轴4-9e同轴设置,传动轴4-9e的另一端与传动从动轮4-3b相啮合,传动从动轮4-3b的动力经传动轴4-9e传递给减速主动齿轮4-9b。在减速机壳体4-9a内减速主动齿轮4-9b下方设置有与减速主动齿轮4-9b相啮合的减速从动齿轮4-9c,本实施例的减速从动齿轮4-9c为外齿轮,在减速从动齿轮4-9c的中心加工有一啮合孔,啮合孔孔壁上加工有啮合齿。传动盘4-9d与减速从动齿轮4-9c同轴布置,传动盘4-9d的圆盘部通过螺栓固定安装在破碎转子4-4的安装凹槽A的内壁上,传动盘4-9d的另一端(连接端)与减速从动齿轮4-9c的啮合孔相啮合。破碎转子驱动单元4-6的动力经传动箱4-3传递到传动轴4-9e后再传给减速主动齿轮4-9b,再由减速主动齿轮4-9b传给减速从动齿轮4-9c,再传递给与从动齿轮4-9c相啮合的传动盘4-9d,最后带动破碎转子4-4转动。
本实施例的传动箱内的传动链条还可以用皮带或齿轮代替传动;传动箱的传动从动齿轮与减速机的减速主动齿轮间通过传动轴相连,传动轴即为传动箱的输出轴也为减速机的输入轴,同时,传动从动齿轮也可以设有自己的输出轴,采用联轴器与传动轴相连,同样的,传动横轴即为破碎转子驱动单元的输出轴,也为传动箱的输入轴,传动箱的输入轴也可以单独设置,通过联轴器与传动横轴相连。
实施例3
本发明的动力单元3为柴油发电机,如图10、图11及图12所示,在主机体1上还安装有依次连接第二发动机50、第二发动机离合器60及第二发动机减速机70,本实施例的第二发动机50采用柴油发动机。在安装体4-2顶部安装有差速器4-6’,第二发动机减速器70的输出轴与差速器4-6’的输入轴连接,第二发动机50的动力通过差速器4-6’的半轴4-6a’平均传递给两侧的传动箱4-3后再通过传动箱4-3传递给破碎转子4-4。采用差速器来向两侧传动箱传递动力可以使差速器两边输出轴(半轴4-6a’)的转速自动调节平衡,受力更均匀。
如图12所示,图12为沿图10中C-C线的阶梯剖视图,传动箱4-3内安装有传动主动轮4-3a、传动从动轮4-3b及环绕传动主动轮4-3a和传动从动轮4-3b的传动链条4-3c,差速器4-6’的输出轴通过连接件与传动主动轮4-3a连接,带动传动主动轮4-3a转动,传动主动轮4-3a通过传动链条4-3c带动传动从动轮4-3b转动。在破碎转子4-4的端部安装有减速机4-9,减速机4-9包括减速机壳体4-9a以及安装在减速机壳体4-9a内的减速主动齿轮4-9b、减速从动齿轮4-9c、传动盘4-9d、传动轴4-9e,传动轴4-9e为破碎转子4-4的动力输入轴。减速机壳体4-9a通过螺栓固定安装在传动箱4-3下部的内侧。本发明的破碎转子4-4的两端设置有用于安装减速机4-9的安装凹槽A,减速机4-9安装在该安装凹槽A内,减速主动齿轮4-9b位于在减速机壳体4-9a内的上部,减速主动齿轮4-9b安装在传动轴4-9e上,即与传动轴4-9e同轴设置,传动轴4-9e的另一端与传动从动轮4-3b相啮合,传动从动轮4-3b的动力经传动轴4-9e传递给减速主动齿轮4-9b。在减速机壳体4-9a内减速主动齿轮4-9b下方设置有与减速主动齿轮4-9b相啮合的减速从动齿轮4-9c,本实施例的减速从动齿轮4-9c为外齿轮,在减速从动齿轮4-9c的中心加工有一啮合孔,啮合孔孔壁上加工有啮合齿。传动盘4-9d与减速从动齿轮4-9c同轴布置,传动盘4-9d的圆盘部通过螺栓固定安装在破碎转子4-4的安装凹槽A的内壁上,传动盘4-9d的另一端(连接端)与减速从动齿轮4-9c的啮合孔相啮合。差速器4-6’的动力经传动箱4-3传递到传动轴4-9e后再传给减速主动齿轮4-9b,再由减速主动齿轮4-9b传给减速从动齿轮4-9c,再传递给与从动齿轮4-9c相啮合的传动盘4-9d,最后带动破碎转子4-4转动。
实施例4
如图13和图14所示,本实施例的减速机4-9包括减速机壳体4-9a、减速主动齿轮4-9b、减速从动齿轮4-9c、传动盘4-9d和传动轴4-9e。减速机4-9安装在破碎转子4-4两端的安装凹槽A内,减速主动齿轮4-9b通过传动轴4-9e安装在减速机壳体4-9a内上部,减速主动齿轮4-9b安装在传动轴4-9e的一端,传动轴4-9e的另一端与传动从动轮4-3b相连。在减速机4-9内减速主动齿轮4-9b下方设置有与减速主动齿轮4-9b相啮合的减速从动齿轮4-9c,本实施例与前述实施例不同的地方在于:减速从动齿轮4-9c为内齿轮,传动盘4-9d与减速从动齿轮4-9c同轴设置,由减速从动齿轮4-9c带动传动盘4-9d转动。
实施例5
如图15所示,本实施例与实施例1不同的地方在于:在减速从动齿轮4-9c的中心加工有一连接孔(未标号),传动盘4-9d和减速从动齿轮4-9c之间通过副传动轴4-9f连接,传动盘4-9d的圆盘部通过螺栓固定安装在破碎转子4-4的安装凹槽A的内壁上,传动盘4-9d的连接端通过轴承安装在减速机壳体4-9a上,副传动轴4-9f的一端加工有外花键,与减速从动齿轮4-9c连接孔的内花键接合,副传动轴4-9f的另一端的外壁上加工有外齿,与传动盘4-9d相啮合传动。采用副传动轴4-9f连接传动盘4-9d和减速从动齿轮4-9c的原因在于,直接将传动盘4-9d与减速从动齿轮4-9c相连,对元件的加工精度要求非常高,在传动过程中,传动盘4-9d轴线若发生偏离,则对传动的影响非常大,且容易受损,在传动盘4-9d和减速从动齿轮4-9c之间加入副传动轴4-9f,副传动轴4-9f通过花键接合的方式与减速从动齿轮4-9c相连,一方面加工简单,同时接合更牢靠;而副传动轴4-9f与传动盘4-9d之间通过齿啮合的方式接合,传动时对元件的加工精度要求较低,加工成本低,易于实现。
实施例6
如图16及图17所示,履带支腿安装于主机体1外,前履带支腿7包括后安装座7-1、前连接轴7-2、前连接座7-3、前导向套7-4及前液压油缸(未图示)。后履带支腿8包括后安装座8-1、后连接轴8-2、后连接座8-3、后导向套8-4及后液压油缸8-5。前履带支腿7和后履带支腿8的结构基本相同,安装座固定在行走履带上,安装座通过后连接轴与后连接座连接,导向套安装在连接座上,液压油缸的下端固定在导向套内,液压油缸的上端固定在与主机体1固接的套管内。本实施例与实施例1不同的地方在于:后安装座8-1上安装后连接轴8-2的轴孔80为腰形孔,轴孔80采用腰形孔的形状,起的作用与调整轴及调整座一样,充当履带支腿上的“关节”,在调整时使各履带支腿之间有活动的余地。
实施例7
如图18所示,为本发明实施例7的结构示意图。本实施例与实施例1不同的地方在于:本实施例的动力单元包括主柴油发电机组3a和副柴油发电机组3b,主柴油发电机组3a为行走履带及液压设备提供动力,主柴油发电机组3a包括前端安装有主柴油机散热器3a2的主柴油机3a1,主柴油机3a1的输出轴与主柴油机离合器3a3的输入轴相连,主柴油机的动力经主柴油机离合器3a3输出至主发电机3a4。副柴油发电机组3b为破碎转子4提供动力,即副柴油发电机组3b通过电机4-6驱动破碎转子4,副柴油发电机组3b包括前端安装有副柴油机散热器3b2的副柴油机3b1,副柴油机3b1的输出轴与副柴油机离合器3b3的输入轴相连,副柴油机的动力经副柴油机离合器3b3输出至副发电机3b4。主柴油发电机组3a和副柴油发电机组3b通过电缆与各用电元件相连,以向它们提供动力。
实施例8
如图19所示,本实施例与实施例1不同的地方在于:本实施例的主机体1上设置有升降杆10,升降杆10的顶部设置有钢丝绳卷绳器11,钢丝绳卷绳器11随着采矿机一起移动,用于收放钢丝绳12,保证钢丝绳12的张紧度。钢丝绳12一端与钢丝绳卷绳器11连接、另一端与固定在地面上的固定杆13相连接,在钢丝绳12位于固定杆13一侧的端部设置有拉力传感器16,当移动过程中钢丝绳12拉力过大时,拉力传感器16可向采矿机上的控制器发出信号,通过控制器切断总电源,防止事故。在钢丝绳12上间隔布置有滑环14,滑环14上固定有电缆15,带动电缆15在钢丝绳12上滑动,以便于收放电缆15。电缆15的一端与采矿机的动力单元控制箱连接,电缆15的另一端与地面电源连接,为采矿机及其上各部件提供动力。升降杆10在采矿机工作时升起,使电缆15距离地面一定的高度,在转场运输时落下,方便转场。本实施例的电控箱通过电缆15直接连接普通市电,由电缆将市电接到采矿机上,市电可以为行走履带的电机、驱动破碎转子的电机及主机体上的用电设备提供电力,驱动方式灵活,结构简单,成本大大降低。
实施例9
如图20所示,本实施例与实施例8不同的地方在于:在主机体1上安装一小型发电机组3’,用于为行走履带2提供动力,方便转移工地时使用。在升降杆10顶部安装有一滑轮17,钢丝绳卷绳器11在主机体1上,钢丝绳12绕过滚轮17,一端与钢丝绳卷绳器11连接、另一端与固定在地面上的固定杆相连接。
诚然,本发明的技术构思并不仅限于上述实施例,还可以依据本发明的构思得到许多不同的具体方案,例如,传动箱内的传动链条还可以用皮带或齿轮代替传动,本发明的破碎转子也可以用在现有铣刨机上,诸如此等改变以及等效变换均应包含在权利要求所述的范围之内。