CN110202527B - 单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置及方法，包括上机架法兰、下机架法兰、拆装螺母、螺杆、定位工装和液压扳手，下机架法兰的螺杆孔外侧设有定位槽；所述上机架法兰下部连接有螺杆，上机架法兰的螺杆外侧开设导槽，所述定位工装包括悬挂部和支撑部，所述定位工装的悬挂部位于上机架法兰的导槽中且悬挂在下机架法兰上，拆装螺母装入液压扳手的套筒中固定，拆装螺母与螺杆螺纹连接，螺杆穿过下机架法兰的螺杆孔，速度传感器安装于定位工装的支撑部。本发明通过定位工装安装定位拆装螺母，通过液压站驱动液压扳手，转动拆装螺母，驱使螺杆上下运动，从而完成上机架法兰和下机架法兰分离和配合，拆装上机架的人员和时间成本大幅降低。

Description

单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置及方法

技术领域

本发明涉及破碎机技术领域，具体涉及单缸液压圆锥破碎机机架拆装装置。

背景技术

单缸液压圆锥破碎机可广泛应用于各黑色、有色、非金属矿山及砂石料等工业领域。破碎力大、生产效率高、层压破碎、成品粒型均匀、易耗件消耗少、运行成本低等特点使得单缸液压圆锥破碎机在破碎行业中扮演者一个不可或缺的重要角色。其原理是通过一对啮合的齿轮带动偏心机构做一个旋摆运动，对破碎腔内的物料挤压破碎。

正是由于这样的工作原理，对其上下机架的配合有着严格的要求，故常见的单缸液压圆锥破碎机的上下机架常采用螺纹的配合方式装配在一起的同时还需要增加过盈配合，由于机架结构本身和安装空间的关系，在安装和拆卸上机架的过程中消耗的人员和时间成本比较高，常见的拆卸方式有以下4种：1.人工将周围的顶丝均匀的，循环的拧紧，将上机架顶开。2.在上机架与下机架配合处增加楔口，通过向四周的楔口打楔块的方法的将上机架顶出。3.同时通过以上两种一起作用。4.将钢板焊接在上机架上，然后使用千斤顶放在支撑机架上，将上机架顶开，拆卸完成需要将焊接钢板使用火焰切割割开，容易伤到上机架。以上几种种方式均为人工操作，需要四周同时，均匀的施力，耗费人员成本和时间成本，且在上机架拆卸时无法使用，影响现场生产效率。

在专利《液压式圆锥破碎机的拆卸结构》(201220715992.2)中提出的在下机架法兰面上挖四个孔用于安装千斤顶，将上机架直接顶开，此种形式对下机架的强度削弱程度过大，且无法在上下机架安装时使用，未考虑到破碎机使用时间过长，而产生上下法兰面粘合力四周分布不均，强行顶开对上下机架法兰面造成损伤。

在专利《一种复合式单缸液压圆锥破碎机》(201710042434.1)中提出的拆装方式，使用活塞杆的方式驱动上下机架的拆卸和安装，仍然存在以下2点缺陷：1.设备在使用过程中可能存在生锈的情况，导致在拆卸过程中每边需要的拆卸力不同，如果各边使用相同的力去拆卸，可能导致上机架的法兰变形使得主机整体倾斜或者损坏拆卸装置本身。2.在拆卸的过程中无法对拆卸情况进行监控反馈。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供了一种单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置，采用该装置，拆装上机架的人员和时间成本大幅降低，动力源为设备本身便配备的液压站，拆装时可通过反馈***自动调节，使得整个过程达到平稳，节省空间和成本。

本发明通过下述技术方案来实现。一种单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置，包括上机架法兰、下机架法兰、拆装螺母、螺杆、定位工装和液压扳手，所述下机架法兰的螺杆孔外侧设有定位槽；所述上机架法兰下部连接有螺杆，上机架法兰的螺杆外侧开设导槽，所述液压扳手与定位工装固定在一起，所述定位工装包括悬挂部和支撑部，悬挂部与支撑部相互平行，且悬挂部与支撑部通过中间连接部相连，所述定位工装的悬挂部位于上机架法兰的导槽中且悬挂在下机架法兰上，所述液压扳手头部设有套筒，拆装螺母装入液压扳手的套筒中固定，螺杆穿过下机架法兰的螺杆孔，拆装螺母与螺杆螺纹连接，螺杆穿过下机架法兰的螺杆孔，所述速度传感器安装于定位工装的支撑部，拆装螺母或套筒处设置反射点，所述速度传感器的探头对齐反射点，所述液压扳手的进油回油口连接液压站，液压扳手、速度传感器、液压站均连接电控箱和控制器。通过液压扳手的套筒来转动拆装螺母来拆装上机架，通过速度传感器来测量拆装螺母的转速，通过拆装螺母的转动圈数来判断螺杆顶升高度。

进一步优选，所述悬挂部与下机架法兰配合的面上加工有凸台，凸台与下机架法兰上定位槽配合完成定位工装的安装定位。

进一步优选，所述液压扳手尾部设有安装板，头部有可更换的套筒，液压扳手通过安装板与定位工装固定连接，液压扳手的套筒设置在支撑部的定位圆槽上方。

进一步优选，所述拆装螺母的下端垫设止推轴承，止推轴承设于支撑部的定位圆槽中，拆装螺母的上端垫有耐磨垫片，耐磨垫片放置于拆装螺母与上机架法兰之间，减少摩擦力，保护上机架不被磨损。

进一步优选，液压扳手的进油回油口连接比例调速阀，比例调速阀连接负载敏感变量泵，负载敏感变量泵连接液压站，比例调速阀和负载敏感变量泵连接液压站。液压油站中使用负载敏感变量泵和比例调速阀，控制器接收到速度传感器传输的信号后，调整指定液压扳手对应的比例调速阀的电流，来改变液压扳手输入的流量，从而来调整拆卸力或者安装力。

本发明还提供了一种单缸液压圆锥破碎机上机架拆装方法，在上机架拆装过程中，通过定位工装来定位安装液压扳手和拆装螺母，并通过定位工装来导向确保螺杆沿垂直上机架法兰面的方向运动，并通过定位工装和下机架限制拆装螺母的轴向移动，使得上机架受到一个向上或者向下的力，通过控制液压扳手油路来驱动拆装螺母的转动，完成上机架与下机架过盈部分的拆解和配合，给上机架周围液压扳手相同的流量，通过速度传感器来监控拆装螺母转速来监控上机架拆开和闭合时上机架法兰各边的升起和闭合的速度和需要的力，当某位置的拆装螺母转动的圈数更少时则增大液压油的流量，当某位置的拆装螺母转动的圈数更快时则减小液压油的流量，如此调节四周的拆装螺母拆卸力让上机架可以平稳的拆卸和安装。

上机架提升的速度＝拆装螺母的转速×螺杆的导程，拆装螺母的转速由下式表示：

其中：V_拆装螺母——拆装螺母的转速 k——损耗系数 F_驱动力——液压扳手的驱动力μ——螺杆和螺母上的摩擦因数 F_上下——上下机架之间的拆卸阻力 m_{拆装螺母质量}——拆装螺母的质量 t_单位时间——运行的单位时间。

本发明通过定位工装安装定位拆装螺母。通过液压站驱动液压扳手，通过电控箱和控制器控制正反转，转动拆装螺母，驱使螺杆上下运动，从而完成上机架法兰和下机架法兰分离和配合。

传统的液压单缸圆锥破碎机只是人工用扳手拧四周的顶丝，将上下机架过盈配合部分顶开，或者使用千斤顶，费时费力，容易弄伤上机架，且上机架安装时无法使用。本发明节省人力且拆装时均可用，整个过程中还存在平衡反馈调节***，操作控制器和电控箱即可完成，操作简单方便，大大节约了装配的人员和时间成本。

附图说明：

图1是本发明所述上机架拆装装置示意图。

图2是上机架的结构示意图。

图3是定位工装和传感器的结构示意图。

图4是液压扳手的结构示意图。

图5是定位工装与液压扳手组合示意图。

图6是套筒底部安装反射点的示意图。

图7是上机架拆装装置剖面结果示意图。

图8是本发明总体示意图。

图9是液压***示意图。

图10是反馈流程图。

图中：1.下机架；11.下机架法兰；12.定位槽；2.上机架；21.导槽；22.上机架法兰；3.定位工装；31.悬挂部；32.支撑部；33.定位圆槽；4.液压扳手；41.安装板；42.套筒；5.速度传感器；6.止推轴承；7.拆装螺母；8.耐磨垫片；9.螺杆；10.连接螺栓组；13.比例调速阀；14.负载敏感变量泵；15.液压站；16.电控箱和控制器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方案作进一步的详解。

如图1-7所示，一种单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置，包括拆装螺母7、螺杆9、定位工装3和液压扳手4，下机架1设有下机架法兰11，下机架法兰11的螺杆孔外侧设有定位槽12，上机架2设有上机架法兰22，上机架法兰22下部连接有螺杆9，上机架法兰22的螺杆9外侧开设导槽21。

如图3所示，定位工装3包括悬挂部31和支撑部32，悬挂部31与支撑部32相互平行，且悬挂部31与支撑部32通过中间连接部相连，支撑部32设有定位圆槽33。支撑部32安装有速度传感器5，悬挂部31与下机架法兰11配合的面上加工有凸台，凸台与下机架法兰11上定位槽12配合完成定位工装3的安装定位。

液压扳手4的结构如图4所示，液压扳手4尾部设有安装板41，头部有可更换的套筒42，如图5和图6所示，液压扳手4通过安装板41与定位工装3固定连接，液压扳手4的套筒42设置在支撑部32的定位圆槽33上方，拆装螺母7设置在套筒42中，并且拆装螺母7的下端垫设止推轴承6，止推轴承6设于支撑部32的定位圆槽33中，拆装螺母7的上端垫有耐磨垫片8，耐磨垫片8放置于拆装螺母7与上机架法兰22之间，减少摩擦力保护上机架2不被磨损，拆装螺母7与螺杆9螺纹连接。如图6所示，套筒42下方安装有反射点，速度传感器5的探头正对套筒42的反射点，用于测量拆装螺母7的转动圈数。其中，速度传感器5为普通的光电传感器，通过探头向反射点发射光信号，速度传感器5上的电信号每接收到一次反射点反射信号，则计数一次，完成对速度的测量。当然，反射点也可以设于拆装螺母7底部，这样还可降低套筒42与拆装螺母7打滑造成的影响。度传感器5可以选用齿轮测速传感器。

如图8、图9所示，定位工装3组装好之后悬挂在导槽21处，液压扳手4的进油回油口连接液压站15，液压扳手4、速度传感器5、液压站15均连接电控箱和控制器16，图8所示为液压***示意图，液压扳手4的进油回油口连接比例调速阀13，比例调速阀13连接负载敏感变量泵14，负载敏感变量泵14连接液压站15，比例调速阀13和负载敏感变量泵14连接液压站15。整个拆装的过程中，接收到速度传感器5的信号后，比例调速阀13得到不同的电信号，从而负载敏感变量泵14向指定的液压扳手4输出指定的流量，各个液压扳手4输出不同的力，达到上机架2各边抬起的速度相同，使其平稳的上升。

导槽21在工作过程中首先起到避让定位工装3的作用。在上机架1拆卸的过程中，导槽21与定位工装3配合起到导向的作用，并且通过上机架法兰22四周的导槽21同时与四周的定位工装3配合，可以保证上机架法兰22始终与下机架法兰11平行，从而可以规避螺杆9受到径向力，起到保护的作用。

图10所示为四周的拆装力反馈***示意，通过四周的速度传感器5的反馈来调机架各边所需的拆装力。

一种单缸液压圆锥破碎机上机架拆装方法，在上机架拆装过程中，通过定位工装来定位安装液压扳手和拆装螺母，并通过定位工装来导向确保螺杆沿垂直上机架法兰面的方向运动，并通过定位工装和下机架限制拆装螺母的轴向移动，使得上机架受到一个向上或者向下的力，通过控制液压扳手油路来驱动拆装螺母的转动，完成上机架与下机架过盈部分的拆解和配合，给上机架周围液压扳手相同的流量，通过速度传感器来监控拆装螺母转速来监控上机架拆开和闭合时上机架法兰各边的升起和闭合的速度和需要的力，当某位置的拆装螺母转动的圈数更少时则增大液压油的流量，当某位置的拆装螺母转动的圈数更快时则减小液压油的流量，如此调节四周的拆装螺母拆卸力让上机架可以平稳的拆卸和安装。

上机架提升的速度＝拆装螺母的转速×螺杆的导程，拆装螺母的转速由下式表示：

其中：V_拆装螺母——拆装螺母的转速 k——损耗系数 F_驱动力——液压扳手的驱动力μ——螺杆和螺母上的摩擦因数 F_上下——上下机架之间的拆卸阻力 m_{拆装螺母质量}——拆装螺母的质量 t_单位时间——运行的单位时间。

调节过程：

①在拆卸过程中，由于在设备的使用过程中，设备的四周的结合面会产生锈蚀、变形且主轴在停机的状态下是倒向机器的一边这些情况都会导致F_上下会不同，在四周的使用一段时间后，四周的各个拆装结构之间的μ也会不同，能量的损耗系数k也会不一致，最终表现出来的V_拆装螺母也会不一致。

②在速度传感器接收到各个拆装螺母的转速信号后，

③根据速度的不同，给到负载敏感泵不同的电信号，调节给到四周的液压扳手不同的流量，完成对四周液压扳手转速的调节。

拆卸过程：

①停机，将周围的连接螺栓组10拆卸下来。

②通过电控箱和控制器16控制主机四周的液压扳手4工作，驱动拆装螺母7缓慢匀速的正转，驱动螺杆9向上运动，上机架2受到周围向上的推力。

③上机架2与下机架1分离距离达到b(a为不同机型的上下机架过盈配合的深度，b为拆装螺母7与螺杆9的配合深度,且满足b≥a_max)，即可用起吊装置将上机架2起吊。

安装过程：

①起吊装置将上机架2吊至下机架1上方，将破碎机主轴穿过臂架孔。

②将上机架2的导槽与定位工装3对齐，可以保证螺杆9和拆装螺母7配合；

③上机架2缓缓放下，至螺杆9与拆装螺母7螺纹开始贴合。

④将起吊绳轻微放松。

⑤通过电控箱和控制器16控制主机四周的液压扳手4工作，驱动拆装螺母7缓慢匀速的反转，驱动螺杆9向下运动，上机架受到周围向下的拉力。

⑥上机架2开始平稳下降，立刻暂停，将起吊装置完全放松。

⑦上机架法兰22与下机架法兰11完全贴紧后，由于上下机架的上机架法兰22与下机架法兰11存在自锁，停止液压扳手4。

⑧此时将上机架2与下机架1的连接螺栓组10拧紧，完成安装。

Claims (7)

1.一种单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置，包括上机架法兰、下机架法兰、拆装螺母、螺杆、定位工装和液压扳手，所述下机架法兰的螺杆孔外侧设有定位槽；所述上机架法兰下部连接有螺杆，上机架法兰的螺杆外侧开设导槽，所述液压扳手与定位工装固定在一起，所述定位工装包括悬挂部和支撑部，悬挂部与支撑部相互平行，且悬挂部与支撑部通过中间连接部相连，所述定位工装的悬挂部位于上机架法兰的导槽中且悬挂在下机架法兰上，所述液压扳手头部设有套筒，拆装螺母装入液压扳手的套筒中固定，螺杆穿过下机架法兰的螺杆孔，拆装螺母与螺杆螺纹连接，速度传感器安装于定位工装的支撑部，拆装螺母或套筒处设置反射点，所述速度传感器的探头对齐反射点，所述液压扳手的进油回油口连接液压站，液压扳手、速度传感器、液压站均连接电控箱和控制器。

2.根据权利要求1所述的单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置，其特征是：所述悬挂部与下机架法兰配合的面上加工有凸台，凸台与下机架法兰上定位槽配合完成定位工装的安装定位。

3.根据权利要求1所述的单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置，其特征是：所述液压扳手尾部设有安装板，头部有可更换的套筒，液压扳手通过安装板与定位工装固定连接，液压扳手的套筒设置在支撑部的定位圆槽上方。

4.根据权利要求1所述的单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置，其特征是：所述拆装螺母的下端垫设止推轴承，止推轴承设于支撑部的定位圆槽中，拆装螺母的上端垫有耐磨垫片，耐磨垫片放置于拆装螺母与上机架法兰之间。

5.根据权利要求1所述的单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置，其特征是：液压扳手的进油回油口连接比例调速阀，比例调速阀连接负载敏感变量泵，负载敏感变量泵连接液压站，比例调速阀和负载敏感变量泵连接液压站。

6.一种单缸液压圆锥破碎机上机架拆装方法，基于权利要求1所述的单缸液压圆锥破碎机上机架拆装装置，在上机架拆装过程中，通过定位工装来定位安装液压板手和拆装螺母，并通过定位工装来导向确保螺杆沿垂直上机架法兰面的方向运动，并通过定位工装和下机架限制拆装螺母的轴向移动，使得上机架受到一个向上或者向下的力，通过控制液压扳手油路来驱动拆装螺母的转动，完成上机架与下机架过盈部分的拆解和配合，给上机架周围液压扳手相同的流量，通过速度传感器来监控拆装螺母转速来监控上机架拆开和闭合时上机架法兰各边的升起和闭合的速度和需要的力，当某位置的拆装螺母转动的圈数更少时则增大液压油的流量，当某位置的拆装螺母转动的圈数更快时则减小液压油的流量，如此调节四周的拆装螺母拆卸力让上机架可以平稳的拆卸和安装。

7.根据权利要求6所述的一种单缸液压圆锥破碎机上机架拆装方法，其特征是：上机架提升的速度＝拆装螺母的转速×螺杆的导程，拆装螺母的转速由下式表示：

其中：V_拆装螺母——拆装螺母的转速 k——损耗系数 F_驱动力——液压扳手的驱动力 μ——螺杆和螺母上的摩擦因数 F_上下——上下机架之间的拆卸阻力 m_{拆装螺母质量}——拆装螺母的质量 t_单位时间——运行的单位时间。

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