CN104284727B - 用于控制颚式破碎机的液压*** - Google Patents
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Abstract
一种用于控制颚式破碎机的可动颚的位置的液压***(46),所述液压***包括具有活塞(34)的液压气缸(28),所述活塞(34)包括用于定位所述可动颚(2)的活塞杆(36)。所述液压气缸(28)包括:孔侧空间(42),其用于容纳取得通过所述可动颚(2)施加在所述活塞杆(36)上的破碎力的液压流体;以及环形侧空间(44),其用于容纳将所述活塞(34)压靠于所述孔侧空间(42)的液压流体的液压流体。所述液压***(46)进一步包括:环形侧空间蓄积器(74),其包括与所述环形侧空间(44)流体接触的流体室(80);和气体室(76),其容纳加压气体,以将压力施加在所述环形侧空间(44)中的液压流体上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制颚式破碎机的可动颚的位置的液压***,所述液压***包括具有活塞的至少一个液压气缸,所述活塞包括布置在活塞的第一侧上以定位可动颚的活塞杆。
本发明进一步涉及一种控制颚式破碎机的可动颚的位置的方法。
背景技术
在许多应用中利用颚式破碎机来破碎硬质材料诸如石块、矿石等。颚式破碎机具有与固定颚协作的可动颚。在颚之间形成破碎间隙。能够通过连接至可动颚的液压气缸来调整破碎间隙的尺寸。可对可动颚的位置执行调整,以补偿耐磨部件的磨损和/或调整经破碎的材料的大小。
偶尔,有时称作异物(tramp)材料的不可破碎的物体进入颚式破碎机。不可破碎的物体使颚式破碎机暴露于大的力,并且将推动可动颚远离固定颚。US 2003/0132328公开了一种具有液压气缸的破碎机,所述液压气缸将可动颚保持在期望位置。当不可破碎的物体进入颚式破碎机时,液压油从液压气缸排空至蓄积器。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种颚式破碎机液压***,与现有技术相比,该颚式破碎机液压***更有效地控制可动颚的位置,并处理不可破碎的物体。
通过一种用于控制颚式破碎机的可动颚的位置的颚式破碎机液压***来实现该目的,所述液压***包括具有活塞的至少一个液压气缸,所述活塞包括布置在活塞的第一侧上、用以定位可动颚的活塞杆,其中,液压气缸包括:孔侧空间,该孔侧空间布置在活塞的与活塞的第一侧相对置的第二侧上,用于容纳在颚式破碎机的破碎循环中取得通过可动颚施加在活塞杆上的破碎力的液压流体;以及环形侧空间,该环形侧空间布置在活塞的第一侧上,用于容纳将活塞压靠于孔侧空间的液压流体的液压流体,液压***进一步包括:环形侧空间蓄积器,该环形侧空间蓄积器包括与环形侧空间流体接触的流体室;和气体室,该气体室布置为用于容纳加压气体,以将压力施加在环形侧空间中的液压流体上。
这种颚式破碎机液压***的优点是,降低了液压气缸中,尤其是在活塞区和活塞密封布置中的气穴的风险,从而增加液压气缸的寿命。由于孔侧空间中的液压流体的高压压缩,气穴可能会出现,从而减小孔侧空间中的液压流体的体积,和/或由于液压流体从孔侧空间和/或从环形侧空间的少量泄漏,气穴可能会出现。在这些情况的每一种情况下,活塞可暴露于气穴影响,并且活塞可能会按照摆动方式在孔侧空间中的液压流体与环形侧空间中的液压流体之间窜动(thrown)。环形侧空间蓄积器通过提供处于压力下的液压流体以至少部分地补偿孔侧空间的液压流体的压缩和/或液压流体的少量泄漏而至少部分地解决了气穴的问题,从而活塞在颚式破碎机的破碎循环和缩回循环二者中都被牢固地挤压于孔侧空间中的液压流体与环形侧空间中的液压流体之间。
根据一个实施例,液压***进一步包括将孔侧空间流体连接至环形侧空间的转移管。该液压***的优点是,当孔侧空间中的液压流体的体积减少时,液压流体可从孔侧空间转移至环形侧空间。这进一步降低了在环形侧空间中形成减压(under-pressure)区的风险。
根据一个实施例,最大负载减压阀布置在转移管中,以当孔侧空间中的液压流体的第一预定压力被超过时,打开从孔侧空间至环形侧空间的连接。该实施例的优点是,仅当需要时,即,当将要从孔侧空间排放液压流体时,建立孔侧空间与环形侧空间之间的连接。
根据一个实施例,排放管将环形侧空间流体连接至液压流体罐。该实施例的优点是,在环形侧空间中未找到地方的任何液压流体能够从环形侧空间排放而不干扰孔侧空间,液压流体在环形侧空间中未找到位置是因为例如,来自孔侧空间的液压流体流大于环形侧空间的容量的同一时间的增大和/或环形侧空间的容量减小。
根据一个实施例,环形侧减压阀布置在第一排放管中,以当环形侧空间中的液压流体的第二预定压力被超过时,打开从环形侧空间至液压流体罐的连接。该实施例的优点是,当液压流体从孔侧空间供应至环形侧空间时或当环形侧空间的容量减小时,环形侧空间中的压力可在第二预定压力下基本保持不变。
根据一个实施例,最大负载减压阀的减压设置是环形侧减压阀的减压设置至少5倍高。该实施例的优点是,在颚式破碎机的破碎循环中利用孔侧空间的大部分压力以进行破碎,并且通过环形侧空间的压力平衡孔侧空间的压力的仅一小部分。
根据一个实施例,在破碎机的缩回循环中,环形侧减压阀的减压设置高于活塞压缩环形侧空间中的液压流体的压力。该实施例的优点是,环形侧空间的液压流体在缩回循环中也朝着孔侧空间的液压流体挤压活塞,从而最小化气穴的风险。
根据一个实施例,环形侧减压阀的减压设置在3-50巴(a)的范围内,更优选地在5-40巴(a)的范围内,最优选地在10-30巴(a)的范围内。该实施例的优点是,环形侧减压阀的这些减压设置压力对于确保活塞总是牢固地挤压在孔侧空间的液压流体与环形侧空间的液压流体之间是合适的,且在两个空间的任一个或两者中没有发生减压或气穴的风险。此外,孔侧空间的压力的大部分用作破碎压力,而孔侧空间的仅有限部分的压力用于平衡环形侧空间的压力。
根据一个实施例,在为环形侧空间蓄积器的气体室的预压缩压力的两倍的环形侧空间蓄积器中的流体压力下,环形侧空间蓄积器的流体室的容量为孔侧空间的最大液压流体容量的1-20%,更优选地为2-10%。该实施例的优点是,相对小的蓄积器的投资和维护成本较低。由于蓄积器在异物释放事件中不会取得液压流体的任何大的容量,因此蓄积器中的液压流体的体积仅需要足以补偿可作为孔侧空间的液压流体所暴露的压力变化的影响而发生的少量体积变化以及可能发生的液压流体的少量泄漏。
本发明的另一目的是提供一种控制颚式破碎机的改善的方法。
通过一种控制颚式破碎机的可动颚的位置的方法实现该目的,该颚式破碎机包括具有活塞的至少一个液压气缸,所述活塞包括布置在活塞的第一侧上、用以定位可动颚的活塞杆。该方法包括:将液压流体供应至布置在活塞的与活塞的第一侧相对置的第二侧上的孔侧空间,以取得在颚式破碎机的破碎循环中通过可动颚施加在活塞杆上的破碎力,和将液压流体供应至布置在活塞的第一侧上的环形侧空间,以将活塞压靠于孔侧空间的液压流体;以及通过环形侧空间蓄积器将压力施加至环形侧空间的液压流体,该环形侧空间蓄积器包括容纳加压气体的气体室和与环形侧空间流体接触的流体室。
该方法的优点是,降低了液压气缸中的气穴的风险。此外,降低了活塞可按照摆动方式在孔侧空间中的液压流体与环形侧空间中的液压流体之间窜动的风险。
根据一个实施例,所述方法进一步包括:将液压流体从孔侧空间转移至环形侧空间。该实施例的优点是,环形侧空间可快速地填充有液压流体,而不用从罐中泵送液压流体。因此,液体可通过作为孔侧空间的液压流体的压力的动力而直接从孔侧空间转移至环形侧空间。
根据一个实施例,所述方法包括:当孔侧空间中的液压流体的压力超过第一预定压力时,将液压流体从孔侧空间转移至环形侧空间。该实施例的优点是,控制将液压流体从孔侧空间转移至环形侧空间,以仅当需要时发生。
根据一个实施例,所述方法包括:当不可破碎的物体送进至颚式破碎机时,将液压流体从孔侧空间转移至环形侧空间。该实施例的优点是,例如在异物释放事件中,能够有效地处理与不可破碎的物体相关的非常快的压力变化和排放工序,并且液压流体能够快速地转移至环形侧空间,从而避免环形侧空间中的任何减压情况。此外,当抑制活塞的环形侧空间中不存在减压时,能够高速进行异物释放事件中的可动颚的缩回。
根据一个实施例,该方法包括当环形侧空间中的压力超过第二预定压力时,将液压流体从环形侧空间转移至液压流体罐。该实施例的优点是,环形侧空间中的压力可维持在相对恒定的水平。
根据一个实施例,液压流体从环形侧空间转移至液压流体罐时的第二预定压力在3-50巴(a)的范围内,更优选地在5-40巴(a)的范围内,并且最优选地在10-30巴(a)的范围内。第二预定压力决定了环形侧空间的液压流体压力,并且已发现3-50巴(a)范围内的压力适于避免孔侧空间中的任何减压,并且仍然利用孔侧空间的压力的仅一少部分来平衡环形侧空间的压力,而非用于破碎压力。
根据一个实施例,所述方法包括在环形侧空间中容纳离开孔侧空间的液压流体的量的40-80%,更优选地50-80%。该实施例的优点是,在例如异物释放事件中,挤压出孔侧空间的液压流体的一大部分前进至环形侧空间。这减少了导向至液压流体罐的液压流体的量,使得可动颚在异物释放事件中更快速地缩回,并且减少了罐中油泼溅的问题。
根据一个实施例,所述方法包括在破碎机开始操作之前,将液压流体供应至环形侧空间,直到在环形侧空间中的压力等于第二预定压力为止。这样,在破碎机开始操作之前,环形侧空间加压,以达到良好限定和合适压力。
根据一个实施例,所述方法包括在不可破碎的物体离开颚式破碎机之后,将液压流体供应至孔侧空间,以使可动颚返回期望位置,其中,将液压流体供应至孔侧空间导致液压流体从环形侧空间转移至箱。该实施例的优点是,在异物释放事件之后,破碎操作可快速开始。
从说明书和权利要求书中,本发明的其它目的和特征将变得清楚。
附图说明
以下将参照附图更详细地描述本发明。
图1是示意性地示出颚式破碎机的横截面图;
图2是图1的颚式破碎机的液压控制***的示意图。
具体实施方式
图1是示意性地示出颚式破碎机1的横截面图。颚式破碎机1包括可动颚2和固定颚4,在可动颚2和固定颚4之间形成可变的破碎间隙。通过偏心轴6驱动可动颚2,这使得可动颚2相对于固定颚4上下来回运动。
通过配重飞轮8提供破碎送进颚式破碎机1的材料所需的惯性,所述配重飞轮8可操作,以使安装有可动颚2的偏心轴6运动。马达(未示出)运转,以使飞轮8旋转。可动颚2设有耐磨板10,而固定颚4设有耐磨板12。因此,偏心轴6的运动导致可动颚2的偏心运动,其中,偏心轴6每旋转一周产生一个破碎循环和一个缩回循环,在所述一个破碎循环中,可动颚2朝着固定颚4运动并顶靠着固定颚4破碎材料,在所述一个缩回循环中,可动颚2从固定颚4缩回,以允许更多的材料进入颚2、4之间。将待破碎的材料送进用于待破碎的材料的入口14。经破碎的材料经由用于已破碎的材料的出口16离开破碎机。颚2、4在材料入口14处比在材料出口16处彼此离开得更多,以形成逐渐变窄的破碎腔18,从而随着材料向下朝着出口16行进而逐渐将材料破碎为越来越小的尺寸,直至材料足够得小,以能够离开破碎腔18的底部处的材料出口16。
颚式破碎机1包括推力板20、推力梁22、布置在可动颚2的下端处的第一推力板座24和沿着推力梁22的前缘布置的第二推力板座26。推力板20坐放在第一推力板座24和第二推力板座26之间。
颚式破碎机1包括用于将可动颚2定位在期望位置,即,期望的封闭侧设置的液压气缸28。“封闭侧设置”意指可动颚2的耐磨板10与固定颚4的耐磨板12之间的最短距离。例如,液压气缸28可用于调整可动颚2的位置,以补偿耐磨板10、12的磨损。此外,液压气缸28也可用于调整可动颚2的位置,以使颚式破碎机1适于破碎各种类型的材料,并且获得具有各种平均尺寸的已破碎的材料。
液压气缸28是一种双向作用液压气缸,并包括气缸筒30、安装在气缸筒30上的气缸基盖32、布置成在气缸筒30内运动的活塞34、用于经由活塞杆头部构件38将活塞34连接至推力梁22的活塞杆36以及气缸前盖40。在图1所示的实施例中,液压气缸28经由气缸前盖40安装至颚式破碎机1。根据替代实施例,液压气缸28可经由气缸基盖32或气缸筒30安装至破碎机1。
双向作用液压气缸28包括用于液压流体的孔侧空间42和用于液压流体的环形侧空间44。孔侧空间42由气缸筒30、气缸基盖32和活塞34限定。在颚式破碎机1的破碎循环中,即,当可动颚2朝着固定颚4运动时发生的力将由孔侧空间42中容纳的液压流体取得。在破碎循环中,孔侧空间42内的液压压力可在例如250巴(a)或更大处达到峰值,其中“巴(a)”意指绝对压力。
环形侧空间44由气缸筒30、气缸前盖40、活塞34和活塞杆36限定。在颚式破碎机1的缩回循环中,即当可动颚2从固定颚4运动离开时,环形侧空间44中容纳的液压流体将有助于可动颚2运动离开固定颚4。
图2是图1的颚式破碎机1的液压控制***46的示意图。作为液压控制***46的主要组件,液压控制***46包括双向作用液压气缸28、压力控制***48、液压流体供应控制***50、液压流体供应泵52和液压流体罐54。液压流体通常可为合适类型的液压油,但是液压流体也可为另一种流体,包括其它类型的油、合适的气体、水等。通常,液压流体是液体,优选地为液压油。液压流体罐54将通常处于或接近于大气压。
如以上参照图1的描述,双向作用液压气缸28包括:活塞34,其经由活塞杆36连接至可动颚2;和位置测量装置56,其测量活塞34的位置。活塞34将孔侧空间42与环形侧空间44分离。因此,活塞杆36和环形侧空间44布置在活塞34的第一侧45上,并且孔侧空间42布置在活塞34的与第一侧45相对置的第二侧47上。供应至孔侧空间42和供应至环形侧空间44的液压流体的量决定了可动颚2的位置,即,决定颚式破碎机1的封闭侧设置。
压力控制***48布置为用于控制孔侧空间42和环形侧空间44中的压力,并且压力控制***48包括流体连接至孔侧空间42的孔侧空间供应管58、流体连接至环形侧空间44的环形侧空间供应管60、过压转移管62和第一排放管64。过压转移管62经由孔侧空间供应管58和环形侧空间供应管60将孔侧空间42连接至环形侧空间44。排放管64经由环形侧空间供应管60将环形侧空间44连接至罐54。
孔侧压力传感器66布置在管58中,以测量孔侧空间42中的液压流体的压力。环形侧压力传感器68布置在管60中,以测量环形侧空间44中的液压流体的压力。
压力控制***48进一步包括最大负载减压阀70和环形侧减压阀72。最大负载减压阀70布置在过压转移管62中,并且最大负载减压阀70具有例如400巴(a)的第一预定压力的减压设置。孔侧空间42中的压力的减轻可以是必要的,以避免当不可破碎的物体诸如所谓的异物材料进入破碎机1时对颚式破碎机1造成损坏。当孔侧空间42中的压力超过最大负载减压阀70的减压设置时,减压阀70打开,并且液压流体通过减压阀70从孔侧空间42经由流体连接的孔侧空间供应管58和过压转移管62排放至环形侧空间供应管60。作为打开减压阀70的效果,孔侧空间42中的液压流体的量减少,并且活塞34沿着气缸基盖32的方向运动,从而活塞杆36、活塞杆头部构件38、推力梁22、推力板20和可动颚2可运动离开固定颚4,以允许不可破碎的物体移动到图1所示的破碎腔18以外。减压阀70的打开可通常被称作“异物释放事件”。在正常破碎操作中,减压阀70关闭,并且在孔侧空间42与环形侧空间44之间无流体接触。
环形侧减压阀72布置在排放管64中,并且环形侧减压阀72具有例如20巴(a)的第二预定压力的减压设置。环形侧减压阀72设置了环形侧空间44中的液压流体的最大压力。最大负载减压阀70的减压设置高于环形侧减压阀72的减压设置。通常,最大负载减压阀70的减压设置是环形侧减压阀72的减压设置至少5倍,通常是10至40范围内的倍数。这些倍数设置了用于环形侧减压阀72的减压设置的优选上限,优选地不应超过该上限,这是因为环形侧减压阀72的不当的高减压设置意味着在破碎循环中环形侧空间44的压力不当地平衡孔侧空间42的压力,从而减小破碎力。另一方面,环形侧减压阀72的减压设置应该也足够得高,以同样在可动颚2从固定颚4缩回的缩回循环中确保环形侧空间44的液压流体使活塞34压靠于孔侧空间42的液压流体。因此,当活塞34压缩环形侧空间44的液压流体时,环形侧空间44的液压流体应该导致挤压力也在缩回循环中作用于活塞34上。这种需求针对环形侧减压阀72的减压设置来设置优选下限。通常,根据可动颚4的重量和设计以及活塞34在其第一侧45的区域AA,下限应该对应于3-10巴(a)的环形侧减压阀72的减压设置。
因此,环形侧减压阀72的减压设置可优选地在3至50巴(a)的范围内,更优选地在5至40巴(a)的范围内,并且最优选地在10至30巴(a)的范围内。
当最大负载减压阀70打开时,由于孔侧空间42中的压力超过减压阀70的减压设置,因此进入环形侧空间供应管60的液压流体将前进至环形侧空间44,直至所述压力超过环形侧减压阀72的减压压力。如上所述,异物释放事件导致孔侧空间42中的液压流体的量减少,以及导致活塞34沿着气缸基盖32的方向运动。活塞34的这种运动导致孔侧空间42的容量减小,而环形侧空间44的容量增大。液压流体经由压转移管62从孔侧空间42前进至环形侧空间44补偿了环形侧空间44的增加的容量,且降低了由于在环形侧空间44中形成真空而导致气穴问题的风险。当所述压力超过环形侧减压阀72的减压压力时,阀72将打开,并且液压流体将从环形侧空间供应管60排放且经由流体连接的排放管64进一步排放到罐54。因此,从孔侧空间42排放的液压流体的至少一部分将转移至环形侧空间44,并且从孔侧空间42排放的液压流体的其余部分(如果有的话)将排放至罐54。
活塞杆36具有一定直径,并且占据活塞34的第一侧45的一定区域。这意味着环形侧空间44的液压流体作用于比孔侧空间42的液压流体所作用的区域AB小的区域AA上。通常,活塞34的第一侧45的区域AA将为活塞34的第二侧47的区域AB的40-80%,更通常为50-80%。活塞杆36还占据环形侧空间44的容量的一定部分。因此,如果活塞34朝着气缸基盖32移动距离X,则孔侧空间42的容量将减小Y dm3,而环形侧空间44的容量同时增大容量Y的40-80%,更通常为50-80%。因此,在上述异物释放事件中,在环形侧空间44中容纳被挤压流出孔侧空间42的液压流体的40-80%,更优选地50-80%,并且被挤压流出孔侧空间42的液压流体的仅其余20-60%,优选地仅20-50%被导向至液压流体罐54。这使得可动颚2在例如异物释放事件中更快地缩回,由于液压流体可更快地从孔侧空间42排空,并且因此也减少由于异物释放事件导致的罐54中的油泼溅。
压力控制***48进一步包括环形侧空间蓄积器74。环形侧空间蓄积器74流体连接至环形侧减压阀72上游的排放管64,并且环形侧空间蓄积器74经由排放管64和环形侧空间供应管60流体连接至环形侧空间44。蓄积器74具有气体室76、隔膜78和流体室80。当液压流体是液体时,后一室应该为液体室80。气体室76被预先压缩至比环形侧减压阀72的减压压力低的压力。“预先压缩”意指在任何液体进入蓄积器74之前,气体室76填充有气体,诸如氮、氩、空气或具有一定压力的任何其它合适的气体。优选地,气体室76的预先压缩压力为环形侧减压阀72的减压设置的25-75%,更优选地,为环形侧减压阀72的减压设置的约一半。因此,如果环形侧减压阀72的减压设置为例如20巴(a),则气体室76的预先压缩压力优选地在5至15巴(a)的范围内。例如,气体室76的预先压缩压力可为约10巴(a)。在操作中,在该实例中,通过环形侧减压阀72的减压压力将环形侧空间44的压强控制为20巴(a)。因此,在操作中,蓄积器74、气体室76以及液体室80中的压力接近20巴(a),并且气体室76和液体室80都在该压力下占据蓄积器74的总容量的约一半。环形侧空间蓄积器74的液体室80在颚式破碎机1的操作中与环形侧空间44流体接触,并确保在环形侧空间44中总是存在加压的液压流体,从而将活塞34朝着孔侧空间42中的液压流体挤压。
优选地,在环形侧空间蓄积器74中的流体压力(蓄积器74的气体室76的预先压缩压力的两倍)下,环形侧空间蓄积器74的液体室80的容量为孔侧空间42的最大液压流体容量的1-20%,更优选地2-10%。因此,例如,如果气体室76的预先压缩压力为10巴(a)(在该压力下,蓄积器74不含液压流体),则在液体室80中的2x10=20巴(a)的压力和气体室76中的相同压力下,液体室80应该容纳可为孔侧空间42的最大液压流体容量的1-20%的液压流体容量。例如,如果孔侧空间42中的最大液压流体容量为5000cm3,则优选地,在预先压缩压力的两倍的压力下,液体室80将应该容纳至少5000×0.01=50cm3的液压流体,并且不需要含有超过5000×0.20=1000cm3的液压流体。应该清楚,作为一个蓄积器74的替代,可设置流体连接至排放管64的两个、三个或更多个蓄积器。在这种情况下,这些蓄积器的液体室的流体容量之和将优选地为孔侧空间42的最大液压流体容量的1-20%。
在颚式破碎机1的正常操作中,压力控制***48独立于液压流体供应控制***50起作用。液压流体供应控制***50用于在颚式破碎机1运转之前、在异物释放事件之后将颚式破碎机1再设置为先前封闭侧设置时以及当将要调整可动颚2的位置以补偿耐磨板10、12的磨损时,将液压流体供应至压力控制***48和液压气缸28,或者将封闭侧设置调整为新值。
液压流体供应控制***50包括液压流体供应管82、减压管上的泵84、液压流体返回管86和第二排放管88。液压流体供应管82流体连接至泵52,并布置用以接收通过泵52从罐54泵送的液压流体。
第一控制阀90连接至液压流体供应管82。在图2所示的第一模式中,第一控制阀90阻挡液压流体供应管82与压力控制***48之间的任何接触。这是当颚式破碎机1工作并且在孔侧空间42和环形侧空间44中存在期望量的液压流体时的第一控制阀90的正常设置。在第二模式中,第一控制阀90打开液压流体供应管82与孔侧空间供应管58之间经由中间供应管92的连接。这个设置可以是以下情况的设置,所述情况例如,当将要将液压流体加至孔侧空间42时,当在异物释放事件之后将破碎机1再设置为先前封闭侧设置时,或者当减少封闭侧设置时。在操作的第三模式中,第一控制阀90打开液压流体供应管82与环形侧空间供应管60之间的连接。这个设置可以是以下情况的设置,所述情况即,当将要将液压流体添加至环形侧空间44时,例如当增加封闭侧设置时。
第二控制阀94连接至液压流体返回管86。在图2所示的第一模式中,第二控制阀94阻挡第二排放管88与压力控制***48之间的任何接触。这是第二控制阀94当破碎机1工作并且在孔侧空间42和环形侧空间44中存在期望量的液压流体时的正常设置。在第二模式中,第二控制阀94打开孔侧空间供应管58和液压流体返回管86之间的连接,以及进一步到达第二排放管88的连接。这个设置可以是以下情况的设置,所述情况即,当例如增加封闭侧设置时,液压流体将从孔侧空间42排放并且经由管58、86和88返回罐54。可选地,液压流体返回管86可设有恒流阀96,以当将液压流体从孔侧空间42排放时,使液压流体流均匀(even out)。
最大泵减压阀98可布置在减压管上的泵84中,以避免当第一控制阀90处于其第一、关闭模式时,流体供应控制***50中的过高压力。最大泵减压阀98可具有与泵52的最大允许泵压力对应的减压设置。当液压流体供应管82中的压力超过最大泵减压阀98的减压设置时,减压阀98打开,并且液压流体经由流体连接的液压流体供应管82、减压管84和第二排放管88排放回到罐54。
现在将参照图1和图2描述通过液压控制***46控制颚式破碎机1的方式。
在开始位置,液压气缸28的孔侧空间42和环形侧空间44容纳几乎为大气压,即约1巴(a)的液压流体。泵52起动并且阀90设为其第三操作模式并打开液压流体供应管82、环形侧空间供应管60与环形侧空间44之间的连接。将液压流体供应至环形侧空间44,直到环形侧减压阀72在例如20巴(a)的压力下打开为止。当减压阀72打开时,环形侧空间44中的压力处于其期望值,并且与环形侧空间44流体接触的环形侧空间蓄积器74被加压至其期望的工作压力。随后,将阀90设为其第二模式,并且阀90打开液压流体供应管82、孔侧空间供应管58和孔侧空间42之间的连接。将液压流体供应至孔侧空间42,直到在活塞34到达期望位置为止,该期望位置通过位置测量装置56测量,该期望位置对应于颚2、4的期望封闭侧设置。然后,阀90移动至其第一模式,这意味着在液压流体供应控制***50与压力控制***48之间的液压流体接触被阻挡。
现在,通过使飞轮8和偏心轴6旋转而开始破碎。在颚式破碎机1的破碎循环中,即,当可动颚2朝着固定颚4移动时,破碎力经由推力板20、推力梁22和活塞杆头部构件38从可动颚2传递至活塞杆36,并且随着活塞杆36沿着气缸基盖32的方向挤压活塞34,破碎力将孔侧空间42中容纳的液压流体取得。在破碎循环中,孔侧空间42中的压力可增大直至例如300巴(a)。由于液压流体是在一定程度上可压缩的介质,因此孔侧空间42中的这种高压力导致液压流体的压缩,因此导致容量减小。例如,当将液压油从大气压,即约1巴(a)压缩至300巴(a)时,液压油的体积可减小2-5%。由于环形侧空间蓄积器74,孔侧空间42中的液压流体的这种压缩将不导致环形侧空间44中的减压,这是因为环形侧空间蓄积器74确保环形侧空间44中的液压流体在正压力下,即高于1巴(a)的压力,并且还确保在孔侧空间42中的液压流体的压缩和体积减小期间,环形侧空间44中的液压流体压靠于活塞34。
在颚式破碎机1的缩回循环中,即,当可动颚2移动离开固定颚4时,随着可动颚2通过液压气缸28从固定颚4缩回,孔侧空间42中的高压力将转变为低压力。在缩回循环过程中,环形侧空间44中的压力将有助于缩回可动颚2,并且该压力将确保活塞34总是压靠于孔侧空间42中的液压流体,从而防止在缩回循环过程中发生孔侧空间42中的减压。因此,即使在孔侧空间42中的液压流体的压缩和体积减小的情况下,以及在缩回可动颚2的情况下,蓄积器74以及其预先压缩的气体室76仍确保环形侧空间44中的液压流体总是减压,通常在10-20巴(a)范围内的压力下。因此,活塞34总是在孔侧空间42中的液压流体与环形侧空间44中的液压流体之间被挤压,而没有在任一侧上形成减压的风险,这种减压在现有技术的颚式破碎机中可导致气穴和损坏活塞密封的严重的问题。
液体室80容纳一定体积的液压流体,其在颚式破碎机1的破碎循环过程中足以补偿孔侧空间42的液压流体的体积压缩,以及足以补偿可在孔侧空间42、环形空间44和管以及与该管所流体连接的阀发生的液压流体的少量泄漏。由于液体室80保持在减压下,因此从气体室76开始,这种补偿将是完全自动的,并且将不需要任何测量和仅需要少量监视。在颚式破碎机1的操作过程中,如果存在大量液压流体泄漏,则这种情况可作为减小的压力通过环形侧压力传感器68而被检测到。如果传感器68测量到的压力落于例如15巴(a)之下,则根据例如以上公开的原理,泵52可开始经由管82和60将液压流体供应至环形侧空间44,直至压力达到环形侧减压阀72的例如20巴(a)的减压设置。
如果在破碎机1的操作过程中期望减小封闭侧设置,则泵52起动,并且阀90设为其第二模式并打开液压流体供应管82、中间供应管92、孔侧空间供应管58和孔侧空间42之间的连接。液压流体被挤压入孔侧空间42并迫使活塞34朝着气缸前盖40移动。作为这种移动的结果,环形侧空间44中可用的容量减少,压力增大,环形侧减压阀72打开,并且液压流体经由管60和64以及阀72从环形侧空间44排放至罐54。当达到活塞34的期望位置时,这通过位置测量装置56测量到,阀90返回其第一模式并且泵52停止。减压阀72关闭,并且在环形侧空间44中保持期望压力,例如20巴(a)的液压流体。
如果期望在破碎机1的操作过程中增加封闭侧设置,则泵52起动,并且阀90设为其第三模式并打开液压流体供应管82、环形侧空间供应管60和环形侧空间44之间的连接。第二控制阀94设为其第二模式,以打开孔侧空间42、孔侧空间供应管58、液压流体返回管86、第二排放管88之间的连接,以及进一步至罐54的连接。液压流体从孔侧空间42经由管58、86和88,可选地经由恒流阀96而被排放至罐54,同时液压流体被挤压进入环形侧空间44并迫使活塞34朝着气缸基盖32移动。当到达活塞34的期望位置时,这通过位置测量装置56的测量,阀94返回至其第一模式并结束液压流体从孔侧空间42的排放。因此,环形侧空间44中的液压压力增大,直至减压阀72打开。然后,阀90返回至其第一模式,并且泵52停止。因此,在环形侧空间44中保持例如20巴(a)的期望压力的液压流体。
在不可破碎的物体进入破碎腔18的情况下,孔侧空间42中的压力将增大至最大负载减压阀70的减压压力之上。因此,在异物释放事件中,最大负载减压阀70将打开,并将允许液压流体从孔侧空间42排放,从而活塞34可朝着气缸基盖32移动。从孔侧空间42排放的液压流体将经由管58、62和64到达环形侧减压阀72。只要管64中的压力低于阀72的减压压力,从孔侧空间42排放的液压流体就将经由管58、62和60流入环形侧空间44,以补偿环形侧空间44的容量随着活塞34朝着气缸基盖32移动而增大的事实。如果环形侧空间44中的压力超过减压阀72的减压压力,则减压阀72打开并将多余的液压流体经由管64排放至罐54。因此,在异物释放事件过程中,从孔侧空间42排放的液压流体的至少一部分,优选地40-80%,更优选地50-80%前进至环形侧空间44。在整个异物释放事件中,环形侧空间44中的压力由于减压阀72而被维持在期望压力。从而,避免了在异物释放事件中环形侧空间44中的减压。当不可破碎的物体移动到破碎腔18之外时,减压阀70关闭,并且环形侧空间44处于例如20巴(a)的期望压力,并且可几乎立即开始破碎。如果期望返回到在异物释放事件之前保持的封闭侧设置,则阀90可设为其第二模式,以使活塞34朝着气缸前盖40移动,以根据上文中公开的减少封闭侧设置的方法来减少封闭侧设置。
应该清楚,在所附权利要求书范围内的上述实施例的许多变型都是可能的。
上文中,已经描述了液压控制***46包括一个液压气缸28。应该清楚,液压控制***46可包括不止一个液压气缸28。尤其是,如果颚式破碎机具有宽设计,则可布置两个、三个或更多个并联的液压气缸28,以控制可动颚2的位置。在颚式破碎机1包括控制可动颚2的位置的不止一个液压气缸28,例如两个至四个并联的液压气缸28的情况下,所有这些并联的液压气缸28的孔侧空间42应该优选地彼此流体连接,从而所有孔侧空间42中的压力相同,并且所有这些并联的液压气缸28的环形侧空间44应该优选地彼此流体连接,从而所有这些环形侧空间44中的压力相同。通过几个并联的液压气缸28,应该优选地布置一个或多个环形侧空间蓄积器74,该环形侧空间蓄积器74的总流体体积在预先压缩压力的两倍下为这些并联的液压气缸28的所有孔侧空间42的总最大流体体积的1-20%,更优选地2-10%。
上文中,已经描述了本发明的颚式破碎机液压***和方法应用于液压气缸28经由推力梁22和推力板20作用于可动颚2上的颚式破碎机1。应该清楚,本发明的颚式破碎机液压***和方法也可应用于其它类型的颚式破碎机。例如,颚式破碎机液压***和方法可应用于液压气缸自身具有也作为推力板并且或多或少直接作用于可动颚上的增加功能的类型的颚式破碎机。后一种颚式破碎机的实例示于上文中所述的US 2003/0132328中以及还有US 4,927,089中。
Claims (20)
1.一种用于控制颚式破碎机(1)的可动颚(2)的位置的颚式破碎机液压***,所述液压***包括具有活塞(34)的至少一个液压气缸(28),所述活塞(34)包括布置在所述活塞(34)的第一侧(45)上、用以定位所述可动颚(2)的活塞杆(36),其特征在于,所述液压气缸(28)包括:孔侧空间(42),所述孔侧空间(42)布置在所述活塞(34)的与所述活塞(34)的第一侧(45)相对置的第二侧(47)上,以容纳在所述颚式破碎机(1)的破碎循环过程中取得通过所述可动颚(2)施加在所述活塞杆(36)上的破碎力的液压流体;以及环形侧空间(44),所述环形侧空间(44)布置在所述活塞(34)的第一侧(45)上,以容纳将所述活塞(34)压靠于所述孔侧空间(42)的液压流体的液压流体,且所述液压***(46)进一步包括:环形侧空间蓄积器(74),该环形侧空间蓄积器(74)包括与所述环形侧空间(44)流体接触的流体室(80),和气体室(76),所述气体室(76)布置用于容纳加压气体,以将压力施加在所述环形侧空间(44)中的液压流体上。
2.根据权利要求1所述的液压***,进一步包括转移管(62),所述转移管(62)将所述孔侧空间(42)流体连接至所述环形侧空间(44)。
3.根据权利要求2所述的液压***,其中,最大负载减压阀(70)布置在所述转移管(62)中,以当所述孔侧空间(42)中的液压流体的第一预定压力被超过时,打开从所述孔侧空间(42)至所述环形侧空间(44)的连接。
4.根据权利要求3所述的液压***,其中,排放管(64)将所述环形侧空间(44)流体连接至液压流体罐(54)。
5.根据权利要求4所述的液压***,其中,环形侧减压阀(72)布置在所述排放管(64)中,以当所述环形侧空间(44)中的液压流体的第二预定压力被超过时,打开从所述环形侧空间(44)至所述液压流体罐(54)的连接。
6.根据权利要求5所述的液压***,其中,所述最大负载减压阀(70)的减压设置是所述环形侧减压阀(72)的减压设置至少5倍高。
7.根据权利要求5所述的液压***,其中,所述环形侧减压阀(72)的减压设置在3-50巴(a)的范围内。
8.根据权利要求7所述的液压***,其中,所述环形侧减压阀(72)的减压设置在5-40巴(a)的范围内。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的液压***,其中,在为所述环形侧空间蓄积器(74)的气体室(76)的预压缩压力的两倍的所述环形侧空间蓄积器(74)中的流体压力下,所述环形侧空间蓄积器(74)的流体室(80)的容量为所述孔侧空间(42)的最大液压流体容量的1-20%。
10.一种控制颚式破碎机(1)的可动颚(2)的位置的方法,所述颚式破碎机(1)包括具有活塞(34)的至少一个液压气缸(28),所述活塞(34)包括布置在所述活塞(34)的第一侧(45)上、用以定位所述可动颚(2)的活塞杆(36),其特征在于,将液压流体供应至布置在所述活塞(34)的与所述活塞(34)的第一侧(45)相对置的第二侧(47)上的孔侧空间(42),以取得在所述颚式破碎机(1)的破碎循环过程中通过所述可动颚(2)施加在所述活塞杆(36)上的破碎力,和将液压流体供应至布置在所述活塞(34)的第一侧(45)上的环形侧空间(44),以将活塞(34)压靠于所述孔侧空间(42)的液压流体;以及通过环形侧空间蓄积器(74)将压力施加至所述环形侧空间(44)的液压流体,所述环形侧空间蓄积器(74)包括容纳加压气体的气体室(76)和与环形侧空间(44)流体接触的流体室(80)。
11.根据权利要求10所述的方法,进一步包括:当所述孔侧空间(42)中的液压流体的压力超过第一预定压力时,将液压流体从所述孔侧空间(42)转移至所述环形侧空间(44)。
12.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:当已将不可破碎的物体送进至所述颚式破碎机(1)时,将液压流体从所述孔侧空间(42)转移至所述环形侧空间(44)。
13.根据权利要求11所述的方法,进一步包括:当所述环形侧空间(44)中的压力超过第二预定压力时,将液压流体从所述环形侧空间(44)转移至液压流体罐(54)。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,液压流体从所述环形侧空间(44)转移至所述液压流体罐(54)时所处的所述第二预定压力在3-50巴(a)的范围内。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,液压流体从所述环形侧空间(44)转移至所述液压流体罐(54)时所处的所述第二预定压力在5-40巴(a)的范围内。
16.根据权利要求13所述的方法,其中,液压流体开始从所述孔侧空间(42)转移至所述环形侧空间(44)时所处的所述第一预定压力是液压流体开始从所述环形侧空间(44)转移至所述液压流体罐(54)时所处的所述第二预定压力至少5倍高。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的方法,其中,在所述环形侧空间(44)中接纳离开所述孔侧空间(42)的液压流体的量的40-80%。
18.根据权利要求13所述的方法,其中,在所述颚式破碎机(1)的开始操作之前,将液压流体供应至所述环形侧空间(44),直到所述环形侧空间(44)中的压力等于所述第二预定压力为止。
19.根据权利要求13-16和18中任一项所述的方法,其中,所述环形侧空间蓄积器(74)的气体室(76)的预压缩压力低于所述第二预定压力。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述环形侧空间蓄积器(74)的气体室(76)的预压缩压力为所述第二预定压力的25-75%。
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