[发明专利]一种凹槽式自平衡偏心轴

说明书

技术领域

本发明涉及颚式破碎机技术领域，更具体地说是一种凹槽式自平衡偏心轴。

背景技术

颚式破碎机，俗称颚破，是历史最悠久、使用最广泛的破碎设备之一。偏心轴是颚破设备中最核心的部件，颚破破碎副中的颚板在破碎物料时一紧一松的破碎运动就来自于偏心轴的偏心设计。

现有技术偏心轴有两个中心线(参见图1)：①旋转中心线，即同心轴承档、锁紧档和基准档的轴心所在的中心线；②偏心中心线，即偏心轴承档和连接档的轴心所在的中心线。偏心轴的作功机理是：当电机经三角带与基准档上的飞轮相连后带动偏心轴以旋转中心线为轴心作旋转时，偏心轴承档则带动套于其上的动颚作一紧一松运动进行破碎作功。

偏心轴的偏心设计在满足颚破破碎作功的同时，也带来“自转偏心惯性力矩”，产生偏心振动。偏心振动对机械的正常运行危害极大，对破碎机极为不利。为了克服上述缺陷，现有技术颚破是通过增设一对飞轮(其中一只设置有三角皮带槽，兼有动力传动功能，又称槽轮)，并在飞轮上设置一平衡块来平衡偏心轴的偏心惯性力矩(飞轮上的平衡块所在方位与偏心轴上的偏心相反，且偏心力矩相等)。

上述现有技术解决偏心振动的方法存在以下不足：①需增加一对笨重的飞轮及在飞轮上添置偏心平衡块，使颚破机构复杂化，增加了制造成本和运行耗功；②在颚破设备制造中，很难检测其惯性力矩平衡的精确程度(偏心块重量不足或超过以及偏心方位有误差都会产生偏心振动)，故一般颚破产品出厂时均不作平衡性检测。因此，现有技术颚破在使用中，偏心振动使相关零部件产生疲劳损伤，降低其使用寿命，其中连接破碎机与台架的螺丝容易断裂，更换频繁；偏心惯性力矩则增加耗功并因振动而产生噪音。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种平衡精度高、易检测、易控制、结构简化、降低制造和运行成本的凹槽式自平衡偏心轴。

为了达到以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种凹槽式自平衡偏心轴，由从里到外依次对称连接在连接档两侧的偏心轴承档、同心轴承档、锁紧档和基准档共同组成，所述同心轴承档、锁紧档和基准档的轴心线位于整轴的旋转中心线上，所述偏心轴承档的轴心线位于整轴的偏心中心线上；其特征在于，所述的连接档上相对位于偏心轴承档偏心侧设置有一凹槽，所述凹槽的中心线位于偏心轴承档的偏心中心线和同心轴承档的旋转中心线二者所在的平面上；所述连接档的偏心力矩与偏心轴承档的偏心力矩相等。

现有技术偏心轴有两个中心线，即旋转中心线和偏心中心线，处于偏心轴中间位置并与两边的偏心轴承档相接的连接档仅起连接作用。或许是出于加工方便和还是习惯，其连接档的轴心线设置于偏心轴承档的偏心中心线上。连接档和偏心轴承档都产生偏心惯性力矩，并共同由外部设置的飞轮偏心平衡块来平衡。

本发明的技术方案是在现有技术偏心轴中的连接档与偏心轴承档同一偏心侧减除部分质量(即铣削去一凹槽的体积)，使连接档的质心往偏心轴承档相对于旋转中心线之对侧偏移。其偏心距值的确定应满足偏心惯性力矩平衡要求。偏心惯性力矩平衡公式：G₁*m₁＝G₂*m₂，(其中G₁为两边两个偏心轴承档重量之和，m₁为偏心中心距，G₂为连接档重量，m₂为连接档偏心中心距)。

这样，连接档产生的偏心惯性力矩就与偏心轴承档产生的偏心惯性力矩相等，但方向相反，实现了偏心轴的自转偏心惯性力矩的自我平衡，从而免除了外部飞轮上的偏心平衡块。

本发明的结构特征是：①内部特征：在连接档上靠偏心轴承档偏心中心线一侧设置有匹配平衡的凹槽，是本发明的显著结构特征；②外部特征：本发明的另一个显著的特征是免除了外部飞轮上的偏心平衡块。

本发明的核心技术是：将偏心轴中的连接档靠偏心轴承档偏心中心线一侧，通过金加工消除一块质量(成为缺圆圆柱体)，在不改变几何形状的条件下，使连接档的质心点向偏心中心线反向移动，利用反向偏心惯性力矩平衡原理，实现偏心轴自我平衡。

有益效果：(1)简化结构。免去飞轮平衡块，降低设备制造和运行成本；

(2)省功。如果偏心轴的偏心设计产生了偏心轴承档的偏心惯性力矩而耗功是必要成本的话，那么由连接档所产生的偏心惯性力矩而耗功则是一种浪费；再在飞轮上增设偏心平衡块来与之平衡，又增加了一个新的耗功因素。本发明实现了偏心轴自我平衡，免去了飞轮平衡块，消除了双重耗功因素，提高了破碎机的工作效率。