[发明专利]一种具有轴向剪切破碎功能的破碎副

说明书

技术领域

本发明涉及圆锥式破碎机技术领域，更具体地说是一种具有轴向剪切破碎功能的破碎副。

背景技术

圆锥式破碎机，又称圆锥机。近十年来，市场上圆锥机异军突起，发展迅猛，正在逐步取代广泛运用的颚式破碎机及具有整形或超细碎(如制砂)等功能的反击破、冲击破、锤破。原因有二：一是圆锥机的挤压破碎机理比冲击破碎的冲击、锤击破碎机理更经济更有效率；二是比同为挤压破碎机理的颚式破碎机而言，改半程作功破碎为全程作功破碎(颚式破碎机有一半回程不作功)，工作效率大幅度提高。

圆锥机的作功原理是靠动锥设置一个偏心角，使动锥旋转时就有一个凸面作周而复始地破碎作功。为了使破碎副能360°均匀磨损而不是在凸面固定磨损，圆锥机的创始人把动锥设计为与偏心套成滑动磨擦副(二者之间有一轴瓦，轴瓦靠充分润滑实现抗磨性)。这样，动锥与偏心套行成自由运动状，偏心套高速运转而动锥基本不转。圆锥机也就因此失去了径向方向上的破碎力(破碎壁与物料之间只有法向正压力破碎力)，也就决定了圆锥机先天性缺陷——没有切向剪切破碎功能。

圆锥机虽然实现了全程作功而超越了颚破。但圆锥机如能同时具备剪切破碎功能，那圆锥机将更完美、更有效率。

发明内容

本发明的目的在于提升现有技术圆锥破碎机的破碎效率，设计了一种结构简单、低成本，破碎效率更高的具有轴向剪切破碎功能的破碎副。

为了达到以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种具有轴向剪切破碎功能的破碎副，包括定锥、动锥、轧臼壁和破碎壁，轧臼壁固定于定锥内侧，破碎壁固定于动锥外侧，破碎壁套设在轧臼壁内形成破碎副，其特征在于，所述的动锥外侧破碎副上设置有封闭的环状齿条，该环状齿条所在水平面垂直于动锥的轴心线；

所述的定锥内侧轧臼壁上也设置有封闭的环状齿条，该环状齿条所在水平面垂直于定锥的轴心线。

本发明明显的结构特征是：在轧臼壁和破碎壁上设置多条环状齿条。

在现有技术下：圆锥机为使破碎副能在360°均匀磨损而不是在凸面固定磨损，把动锥设计为与偏心套成滑动磨擦副，动锥与偏心套行成自由运动状，而让破碎副失去切向破碎力。

本发明是：在轧臼壁和破碎壁上改现有技术的实心光板设计为多条环状齿条设计，并利用动锥(因偏心形成的)与定锥的上、下相对运动形成轴向(垂直方向)的剪切破碎力，使圆锥机在具有法向正压力破碎力的同时，还具有了轴向剪切破碎力。

在破碎机械中，剪切破碎机理要比挤压破碎机理优越，因为通常物料的物理特征是：抗剪切应力强度比抗挤压应力强度要小得多。所以处于剪切破碎机理下的破碎效果要比处于纯挤压破碎机理下更省功耗，更有效率。

我们还可以从仿生学中得到启示和印证。人类(包括动物)的进食咀嚼运动，总是以挤压为主，伴以切向小幅运动(即剪切运动)，这样的咀嚼效果是最佳的。

圆锥机的先天不足：是它的破碎机理中没有剪切破碎机理。

圆锥机的作功原理是靠动锥设置一个偏心角，使动锥旋转时有一个凸面作周而复始地破碎作功。假如将动锥与偏心套设计为同一体，即偏心套转一圈，动锥也转一圈，那么它每转一圈，其磨损区就固定在凸面区。这凸面区会被迅速磨损，并且它的破碎效果与效率会随着凸面区的磨损而迅速衰减。显然，这样的破碎设备是没有实用意义的，所以圆锥机的创始人把动锥设计为与偏心套成滑动磨擦副状(两者之间有一轴瓦，轴瓦靠充分润滑实现抗磨性)。这样，动锥与偏心套成自由状，偏心套高速运转而动锥基本不转。因此，破碎副中的物料只有法向正压力破碎力，而没有剪切破碎力。

圆锥机的创始人为了使破碎壁能360°均匀磨损而不是在凸面固定磨损，将动锥与偏心套设计成自由状，圆锥机也就因此失去了剪切运动力，也就决定了圆锥机先天性缺陷——丧失了剪切破碎功能。

圆锥机只有挤压破碎功能而没有剪切破碎功能是由现有技术圆锥机设计时的功能安排所决定的，不是设计者失误，而是出于无奈。

本发明的核心技术是：在破碎壁上改现有技术的实心光板设计为多条环状齿条设计，并利用动锥(因偏心形成的)与定锥的上、下相对运动形成轴向(垂直方向)的剪切破碎力。使现有技术破碎机以挤碎、压碎为主的破碎机理，提升为更优越的剪切破碎机理，以及“劈碎、折碎、挫碎、”等多种破碎方式的综合运用，极大地提高了圆锥机的破碎效率。

使圆锥机具有剪切破碎功能，是圆锥机技术上的一大跨越。