具有活塞的回转破碎机

摘要

一种用于回转破碎机的活塞（31）；所述活塞是柱形的且中空的，并且包括活塞壁（34）、活塞顶部（32）和活塞底部（33），所述活塞壁包括通入所述中空活塞的内腔室中的至少一个开口（391），且所述活塞壁包括外滑动表面和内腔室表面。

权利要求

1.一种用于回转破碎机的活塞(31)；所述活塞是柱形的且中空的，并且包括活塞壁(34)、活塞顶部(32)和活塞底部(33)，所述活塞壁包括通入所述活塞的内腔室中的至少一个开口(391)，且所述活塞壁包括外滑动表面和内腔室表面，其特征在于，所述活塞(31)包括连接所述活塞顶部(32)和所述活塞底部(33)的至少一个支撑结构(36)，所述活塞由所述支撑结构加强。

2.根据权利要求1所述的活塞(31)，其中所述至少一个支撑结构(36)与所述活塞壁(34)的所述内腔室表面连接。

3.根据权利要求1或2所述的活塞(31)，其中所述至少一个支撑结构(36)从所述活塞壁(34)向内突出。

4.根据权利要求1-2中的任一项所述的活塞(31)，其中所述至少一个支撑结构(36)为与所述活塞壁(34)形成一体的立柱的形式。

5.根据权利要求1-2中的任一项所述的活塞(31)，其中所述至少一个支撑结构(36)和所述活塞壁(34)以一体材料件制成。

6.根据权利要求1-2中的任一项所述的活塞(31)，其中所述至少一个支撑结构(36)、所述活塞顶部(32)和所述活塞底部(33)以一体材料件制成。

7.根据权利要求1-2中的任一项所述的活塞(31)，其中所述至少一个支撑结构(36)、所述活塞顶部(32)、所述活塞底部(33)和所述活塞壁(34)以一体材料件制成。

8.根据权利要求1-2中的任一项所述的活塞(31)，其中所述至少一个支撑结构(36)朝所述活塞(31)的中心径向地突出。

9.根据权利要求1-2中的任一项所述的活塞(31)，其中所述至少一个支撑结构(36)布置在所述活塞壁(34)和处在所述活塞(31)的所述内腔室中的中央空间(37)之间，所述中央空间(37)作为间隙空间。

10.根据权利要求9所述的活塞(31)，其中所述活塞(31)的所述中央空间(37)适合于容纳测量装置(38)。

11.根据权利要求1-2中的任一项所述的活塞(31)，其中所述活塞顶部(32)包括顶部元件(392)。

12.根据权利要求11所述的活塞(31)，其中所述顶部元件(392)与所述活塞顶部(32)以可转动的方式锁定在一起。

13.根据权利要求12所述的活塞(31)，其中所述顶部元件(392)是止推轴承(39)的一部分。

14.根据权利要求1-2中的任一项所述的活塞(31)，其中所述活塞(31)的所述至少一个支撑结构包括连接所述活塞顶部(32)和所述活塞底部(33)的至少两个支撑元件(36)。

15.根据权利要求1-2中的任一项所述的活塞(31)，其中所述活塞(31)的所述至少一个支撑结构包括连接所述活塞顶部(32)和所述活塞底部(33)的至少三个支撑元件(36)。

16.一种回转破碎机(10)，包括根据前述权利要求中的任一项所述的活塞(31)。

17.根据权利要求16所述的回转破碎机(10)，其包括破碎机框架(40)和破碎头部(70)，所述破碎头部(70)围绕基本上竖直的轴(60)以可旋转的方式布置，所述轴(60)以可旋转的方式布置在所述框架(40)中；以及气缸-活塞组件(30)，其包括所述活塞(31)，所述活塞(31)支撑所述破碎头部(70)和所述轴(60)。

说明书

具有活塞的回转破碎机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种回转破碎机，其包括用于回转破碎机的活塞；该活塞是柱形的且中空的，并包括活塞壁、活塞顶部和活塞底部，该活塞壁包括通入所述中空活塞的内腔室中的至少一个开口，且该活塞壁包括外滑动表面和内腔室表面。

背景技术

[0002] 在硬质材料比如石块或矿石块的精细破碎时，具有约100mm或更小的初始尺寸的材料被破碎成典型地约0-25mm的尺寸。破碎，比如精细破碎，通常借助于回转破碎机来执行。已知的破碎机具有安装在支架中的外壳体。内壳体紧固在破碎头部上。内壳体和外壳体通常以进行应变硬化的锰钢来铸造，即，这种钢在其暴露于机械作用时硬度增加。

[0003] 已知的回转破碎机具有框架，包括上框架部分和下框架部分。竖直的中心轴通过气缸-活塞组件经由支撑件而固定地附接到下框架部分，该气缸-活塞组件包括布置在设置于框架中的液压气缸的活塞上的止推轴承。偏心件以可旋转的方式围绕中心轴布置，即安装在轴上，该偏心件适合于借助于驱动装置而围绕所述轴旋转，用于以已知方式破碎在内壳体和外壳体之间的材料。活塞通常是中空的且具有带有均匀厚度的圆形壁，这在活塞的中央提供了柱形空间。

[0004] 然而，自从第一台回转破碎机产生已经过去了大约125年，且几乎在世界实践中任何地方使用，但是其基本设计尚未改变。因此，如果破碎力将被增加，比如增加20%，以改善破碎能力，则破碎机设计者通常仅“扩大”破碎机，即较小的破碎机的破碎机尺寸中的大部分以与图1至6显示的增加的破碎力成比例的放大比例增加，以便能够承载和承受增加的破碎力。已知破碎机的这一放大与增加的破碎力成比例地增加了其自重/毛重及其外部尺寸。

[0005] 破碎力的这种增加原则上经由止推轴承直接地从竖直的中心轴上的破碎头部向下传输到布置在轴的端部的下方的液压气缸的活塞，该止推轴承借助于在轴和活塞之间形成润滑膜的流体而被润滑，该活塞随后经受变形。常规活塞的这种变形导致止推轴承的形状的相应变形或至少临时变化，即已知的止推轴承包括三个水平轴承板，它们随后也被变形或至少弯曲，从而导致这些板之间的润滑变糟且最终增加其之间的磨损和发热。

[0006] 如上提到的，作用于活塞上的破碎力导致活塞的变形问题。破碎力和变形可造成活塞的弱化，导致活塞的破裂和断裂。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种回转破碎机和活塞，其解决或至少减少上述问题。

[0008] 本发明的目的是提供一种如下创造性的活塞，该活塞能够使用与旧式破碎机相同的止推轴承，同时仍能够承受增加的破碎力。

[0009] 本发明的目的是提供一种创造性的活塞，该活塞能够在不增加尺寸，即不增加至少活塞的外部尺寸的情况下承受较高的破碎力。

[0010] 本发明的另一个目的是提供一种如下回转破碎机，该回转破碎机具有减少破碎机部件的数目和为执行增加的破碎力和与其相关的应力而必须被加大的尺寸的创造性活塞。

[0011] 本发明的又一个目的是提供一种如下的回转破碎机，该回转破碎机具有与为执行增加的破碎力和与其相关的应力而仅扩大破碎机的大部分部件的常规方式相比减少其自重的创造性活塞，即，本创造性破碎机具有与现有技术破碎机中的已知活塞相比的针对活塞的最佳的毛重和承载比。

[0012] 这些目的借助于相关的独立权利要求中要求保护的活塞和回转破碎机来实现，其优选变体在相关的从属权利要求中限定。

[0013] 具体地，根据独立权利要求1的活塞使得在不增加止推轴承的尺寸的情况下增加破碎力成为可能。这意味着可以使用与旧式破碎机相同的止推轴承，尽管增加了破碎力。

[0014] 此外，根据独立权利要求1的活塞使得在不增加活塞的尺寸，即不增加至少活塞的外部尺寸的情况下增加破碎力成为可能。

[0015] 具有根据独立权利要求1的活塞的回转破碎机还使得仅通过扩大破碎机的一个部件的尺寸，即，活塞的内部尺寸，而不扩大破碎机大部分部件，例如止推轴承及其相关部件来增加破碎力成为可能，由此，设计和制造活塞的工作被简化且与扩大止推轴承的大部分部件的常规方式相比，即鉴于整个设计和制造链条，需要较少的工时努力。

[0016] 此外，具有根据独立权利要求1的活塞的回转破碎机具有与具有已知活塞的常规破碎机相比承受相对于其重量的破碎力的增加的能力。根据独立权利要求1的活塞实现了相对于改进的活塞能力且从而相对于破碎机的改进能力的活塞的最小重量增加，以承受增加的破碎力。

[0017] 在一些实施例中，所述至少一个支撑结构与活塞壁的内腔室表面连接起来。因此，活塞壁得到加强。此外，支撑构件与活塞壁一起支撑活塞顶部并从而加强活塞。

[0018] 在一些实施例中，所述至少一个支撑元件从活塞壁并向内突出。因此，活塞壁得到加强，从而增强了活塞。

[0019] 在一些实施例中，所述至少一个支撑元件为与活塞壁一体形成的立柱的形式。因此，获得了给予增加的强度的坚固构造。而且，立柱与活塞壁的一体形成方便了活塞的制造/铸造。

[0020] 在一些实施例中，所述至少一个支撑结构和活塞壁以一体材料件制成。因此，简化了活塞的制造，即铸造。

[0021] 在一些实施例中，所述至少一个支撑结构、活塞顶部和活塞底部以一体材料件制成。因此，进一步简化了活塞的制造/铸造。

[0022] 在一些实施例中，所述至少一个支撑结构、活塞顶部和活塞底部和活塞壁以一体材料件制成。类似地，又进一步简化了活塞的制造/铸造。

[0023] 在一些实施例中，所述至少一个支撑结构朝所述中空支撑活塞的中央径向地突出。因而，进一步增加了承受增加的破碎力的能力。特别地，当这同支撑元件与活塞壁的内腔室表面连接起来和/或从活塞壁且向内突出结合时，增加了承受增加的破碎力的能力，这是因为支撑结构从活塞壁到如下距离支撑着活塞顶部，该距离相对于从该支撑结构的壁的延伸范围距离活塞壁尽可能远。

[0024] 在一些实施例中，所述至少一个支撑结构布置在活塞壁和处在活塞的内腔室中的中央空间之间，所述中央空间作为间隙空间。因此，在活塞的中央中存在空的空间。这可有利于容纳辅助装置。

[0025] 在活塞的中央中具有空的空间的一些实施例中，活塞的中央空间适合于容纳测量装置。因为活塞的中央空间适合于容纳测量装置，所以可以在活塞的中央中执行测量。由于这种适合，测量装置可以容易地引入和安装在所述中空活塞内或从所述中空活塞拆除。

[0026] 在实施例中，顶部元件与活塞顶部以可转动的方式锁定在一起。因此，活塞和顶部元件相对于彼此不会旋转。

[0027] 在一些实施例中，顶部元件是止推轴承的一部分。因此，活塞可操作连接到止推轴承的下部，即，顶部元件，其不会相对于活塞旋转。

[0028] 在一些实施例中，所述中空支撑活塞包括连接活塞顶部和活塞底部的至少两个支撑元件。所述至少两个支撑元件的存在进一步增加活塞的强度。作为增加强度的替代，所述至少两个支撑元件的存在可减小实现特定强度所需的每一个支撑元件的尺寸。自然地，这两个替代性方案可被组合起来，即，通过所述至少两个支撑元件的存在，在减少每一个支撑元件的尺寸时的同时可以实现增加的强度，但是增加的强度和减少的尺寸各自的效果不如仅选择一个替代性方案那么显著。

[0029] 在一些实施例中，所述中空支撑活塞包括连接活塞顶部和活塞底部的至少三个支撑元件。所述至少三个支撑元件的存在进一步增加活塞的强度和减小实现上述的特定强度所需的每一个支撑元件的尺寸的可能性。

[0030] 本发明的一个效果是可以在不必扩大破碎机的所有或至少大部分部件的情况下增加破碎力。已经发现通过本发明，可以在不必增加活塞的外部尺寸的情况下增加破碎力。

附图说明

[0031] 将参考显示本发明目前优选实施例的实例的附图更详细地描述本发明。

[0032] 图1至图6显示了现有技术破碎机，以目前为止的常规方式响应于增加的破碎机能力和破碎力的现有技术破碎机已经通过“扩大”而开发出来，即，与增加的破碎力成比例地从图1中的最小破碎机到图6中的最大破碎机逐步扩大整个破碎机的尺寸。

[0033] 图7是根据本发明的回转破碎机的透视图，其具有包括活塞的活塞组件，该回转破碎机被部分地切去以显示破碎机的内部部件。

[0034] 图8是图7中的具有活塞的气缸-活塞组件的横截面图。

[0035] 图9是图7和8中的具有活塞但是具有不完整的止推轴承的气缸-活塞组件的透视图，其部分地被切去以用于显示内部部件和内表面。

[0036] 图10是图9中的气缸-活塞组件的透视图，其部分地被切去以显示内部部件，且其部分地是分解图。

[0037] 图11是图7-10中的活塞的透视图，其部分地被切去以显示活塞的内部。

[0038] 图12是图7-11中的活塞的透视图，其部分地被切去以显示活塞的内部。

具体实施方式

[0039] 现在将参考图7-12描述活塞和破碎机。破碎机10（图7中显示）具有框架40，框架40包括上框架部分41和包括毂43的下框架部分42。竖直的中心轴60经由处在气缸-活塞组件30中的球形支撑件（参见图7-10）而由框架40的下框架部分42支撑，该气缸-活塞组件30包括止推轴承39（参见图7-12），该止推轴承39布置在布置于设置在框架40中的液压气缸中的活塞31上。偏心件61围绕中心轴60以可旋转的方式布置，即安装在轴上，该偏心件适合于围绕所述轴旋转。破碎头部70围绕中心轴安装，且因此间接地安装在偏心件61中。驱动轴布置用以借助于与连接到偏心件的齿圈啮合的圆锥形齿轮而使偏心件61围绕中心轴60旋转。偏心件包括供轴布置通过的孔，该孔相对于毂43的中心轴线80移位且相对于竖直平面稍微倾斜以容纳倾斜轴，该倾斜轴本身是本领域已知的。由于偏心件61的孔和轴的位移，破碎头部70也将相对于竖直平面稍微倾斜。

[0040] 第一破碎壳体71固定地安装在破碎头部70上，破碎头部70固定地安装到轴60。第二破碎壳体72固定地安装在上框架部分41上。在两个破碎壳体71、72之间形成了破碎间隙73，其宽度在图7所示的轴向截面中在向下方向上减少。当驱动轴在破碎机10的操作期间旋转偏心件61时，破碎头部70将执行回转运动，该回转运动驱动作为内部锥体的第一破碎壳体。待破碎的材料被引入破碎间隙73中，且由于破碎头部70的回转运动的结果而在第一破碎壳体71和第二破碎壳体72之间被破碎，在该运动期间，两个破碎壳体以回转摆运动的方式交替地相互接近和移动离开，该回转摆运动即如下运动，即：在该运动期间，内部第一破碎壳体71和外部第二破碎壳体72沿着旋转母线相互接近且沿着另一在直径方向上相对的母线相互撤回。而且，破碎头部70以及安装在破碎头部70上的第一破碎壳体71将通过待破碎的材料而与所述第二破碎壳体72滚动接合。该滚动接合引起第一破碎壳体、破碎头部和轴在与破碎期间的偏心件61的旋转方向大致相反的旋转方向上一起缓慢地旋转。

[0041] 止推轴承39（在图8和9中显示）包括附接到竖直轴60的第一轴承板、附接到布置在竖直轴60的下方的活塞31的、呈顶部元件392的形式的第二轴承板、和以可滑动的方式且以可旋转的方式布置在第一轴承板和第二轴承板之间的第三轴承板。第一轴承板和第二轴承板通常由轴承金属诸如青铜制成，并且第三轴承板通常由钢制成。活塞31与气缸一起形成液压气缸-活塞组件30，竖直轴60的竖直位置可借助于该液压气缸-活塞组件30而移位，以按已知方式设定第一破碎壳体71和第二破碎壳体72之间的期望的破碎间隙73。止推轴承39借助于在轴承板之间形成润滑膜的流体来润滑。

[0042] 活塞31是中空的且在竖直方向上支撑破碎头部70和轴60。活塞31是柱形的，且包括活塞顶部32、活塞底部33和圆形活塞壁34，如图8和9所示。活塞31是中空的，且包括处在其活塞壁34中的、通入活塞的内腔室中的至少一个开口391。

[0043] 活塞31承载来自轴60的负载，并且该负载在活塞顶部32上尤其地重，但是活塞壁34也受到相当大的负载。在支撑活塞31上的负载源自轴60和附接到轴60的部件，比如破碎头部70和第一破碎壳体71，以及如上所述的破碎力。

[0044] 活塞31由用于支撑活塞顶部32的至少一个支撑结构36得到加强，如图8-12所示。支撑结构36可按不同的形式制成且可包括构成该结构的变化数目的部分和/或元件。支撑结构包括用于支撑活塞顶部32的至少两个支撑元件36。支撑结构的支撑元件36从活塞壁34向内突出并加强活塞顶部32和活塞壁34。支撑元件36从活塞底部33竖直地延伸到活塞顶部32。由此，支撑元件36由活塞底部33支撑且因此活塞顶部32也由活塞底部
33支撑，这增加承受破碎力的能力。支撑元件36形成与活塞壁34一体形成的立柱。

[0045] 支撑结构36可以是支撑活塞顶部32的多个支撑元件36（参见图11和12），这进一步增加活塞31的强度。在图12中，显示了三个支撑元件。当存在多个支撑元件36时的该强度上的增加是明显的。多个支撑元件36的存在减少每一个支撑元件36的必要尺寸，以便实现活塞31的强度的具体增加。多个支撑元件36的存在减少支撑元件36的必要的总体积，以便实现活塞31的强度的具体增加。因此，多个支撑元件36的存在减少活塞31的重量和用于制造活塞31的材料的消耗。

[0046] 支撑元件36具有波的形式。每一个支撑元件36都是沿着其从活塞底部33到活塞顶部32的延伸范围具有均匀振幅的波的形式。支撑元件36沿着活塞壁34的内周形成波的图案。

[0047] 在活塞31的中央，布置了间隙空间，如图8-12所示。因此，支撑元件不是一直突出到活塞31的中央。而是，支撑元件36突出到活塞31的中央空间37。中央空间37是在活塞31的中央的自由/空的空间（参见图7中的破碎机/活塞的中心轴线80），中央空间37具有形成气缸的、与活塞壁34平行的虚构/虚拟的圆形壁。在活塞底部33的中央，布置了活塞底部开口35。测量装置38布置在底部开口35中且突出到活塞31的中央空间37中（参见图8-11）。

[0048] 从活塞壁34且向内突出并且支撑活塞31的活塞顶部32的支撑元件36增强活塞。该增强对于活塞顶部32和活塞壁34，特别是对于活塞顶部32是相当大的。

[0049] 支撑元件36使支撑活塞31的强度增加，且重量和材料消耗具有最少的增加。因此，以运输成本和材料成本较低的增加实现了增加的强度。

[0050] 活塞31可包括在活塞壁34、活塞顶部32和/或活塞底部33中的另外的孔，例如用以有利于止推轴承的润滑。在图8-12中，活塞壁34包括孔，并且在图8-10中，在活塞顶部32中存在孔。

[0051] 活塞31可被铸造。优选地，活塞31铸造成一体件。此外，支撑结构36和活塞壁34可以以一体材料件制成。此外，支撑结构、活塞顶部32和活塞底部33可以以一体材料件制成。类似地，支撑结构36、活塞顶部32、活塞底部33和活塞壁34可以以一体材料件制成。

[0052] 总之，本发明可描述为一种破碎机10，包括：破碎头部70，其围绕基本上竖直的轴60以可旋转的方式布置，且第一破碎壳体71安装在该破碎头部70上；破碎机框架40，第二破碎壳体72安装在破碎机框架40上，该第二破碎壳体72与第一破碎壳体71一起限定破碎间隙73；气缸-活塞组件30，其包括在竖直方向上支撑破碎头部70和轴的柱形的中空支撑活塞31；偏心件61，其围绕轴以可旋转的方式布置；以及驱动装置62，其布置用以旋转所述偏心件，以使破碎头部70执行回转摆运动，用于破碎引入破碎间隙73中的材料；支撑活塞31包括壁34、顶部32和底部33，其中，支撑活塞包括连接顶部32和底部33的至少一个支撑结构36。

[0053] 图7中显示的回转破碎机10具体地设计用于增加的强度。活塞31（参见图7-12）具体地设计用于承受相对于其外部尺寸的增加的破碎力，即维持活塞外部尺寸。

[0054] 现有技术活塞具有作为铸造活塞的一部分的内直立式的一体式气缸，即该直立式一体式气缸固定地布置在活塞的中央，且以较长的端部在活塞内部从活塞底部朝向活塞顶部突出并以较短的端部从活塞底部向下突出并向外部突出超出活塞底部。气缸突出的距离足够长，以使得能够提供纵向底部孔，其中该底部孔的底部向上朝向活塞顶部面对，且其开口向下面对。这一现有技术一体式且固定的气缸还具有引入气缸的内孔中的分离的内管，以在其中形成用于静止的感应计量器（inductive gauge）的内表面，从而使计量器在活塞及其一体式内气缸和内表面管按已知方式上下移动时延伸通过。通过将管的外表面粘合到缸孔的内表面上而紧固这一现有技术内管。

[0055] 根据本发明的活塞31包括测量装置38，该测量装置38以可拆卸的方式附接到活塞底部33。通过借助于适合于可拆卸地紧固到活塞底部开口35从而使得能够较容易的拆除的独立气缸而使新颖的且创造性的可移除的安装和密封成为可能，该测量装置38替代了一体式的现有技术气缸及其相关装备。测量装置38还使用了由橡胶制成的圆形垫圈的形式的密封件，用于使可拆卸的气缸顶靠活塞底部密封并使测量装置的下侧外部顶靠气缸组件的底部开口密封。测量装置的下侧外部还使在活塞底部33和用于气缸的底部开口之间的空间中的油排出成为可能，这意味着很大程度地减少了当拆卸测量装置38时的油溅出。测量装置38还具有以可移除的方式附接到其可拆卸的气缸的内管，而感应计量器则延伸通过该内管。这一以可拆卸的方式布置的内管还简化了整个测量装置38的拆卸和组装，但是，特别是简化了在现有技术中通过粘合而固定地附接的以可移除的方式附接的内管的拆卸。此外，通过消除具有处于活塞的内腔室内的一体式的气缸的现有技术解决方案，其中活塞由需要后处理的铸造制成，而需要后处理是因为在一体式的现有技术气缸中的铸造金属具有低的质量，即，由于在现有技术中的铸造期间在中央区域处的高的温度而造成的大量孔隙，新颖的且创造性的活塞31的制造通过仅需要底部孔35而不是现有技术的一体式的且固定的内气缸而得到简化。

[0056] 附图标记列表：

[0057] 10 回转破碎机

[0058] 30 气缸-活塞组件

[0059] 31 活塞

[0060] 32 活塞顶部

[0061] 33 活塞底部

[0062] 34 活塞壁

[0063] 35 活塞底部开口

[0064] 36 支撑结构/元件

[0065] 37 活塞的中央空间

[0066] 38 测量装置

[0067] 39 止推轴承

[0068] 391 活塞壁开口

[0069] 392 顶部元件

[0070] 40 破碎机框架

[0071] 41 上破碎机框架部分

[0072] 42 下破碎机框架部分

[0073] 43 破碎机框架毂

[0074] 60 轴

[0075] 61 偏心件

[0076] 62 驱动装置

[0077] 70 破碎头部

[0078] 71 第一破碎壳体

[0079] 72 第二破碎壳体

[0080] 73 破碎间隙

[0081] 80 破碎机和活塞的中心轴线