[发明专利]液压滚珠式分段软启动与过载保护装置及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械保护装置，具体涉及一种应用于颚式破碎机的液压滚珠式分段软启动与过载保护装置及其控制系统。

背景技术

颚式破碎机是一种广泛应用于选矿、建筑材料、硅酸盐和化学等行业中的工程机械。如图1所示，物料的破碎是在动颚板和定颚板之间进行的。动颚板绕悬挂心轴对固定颚板作周期性摆动。当动颚靠近固定颚板时，位于两颚板间的矿石被破碎。当动颚离开固定颚板时，已破碎的矿石在重力作用下，经排矿口排出。目前，颚式破碎机应用最广泛的只有两种型式：动颚作简单摆动的曲柄双摇杆机构颚式破碎机图1(a)和动颚作复杂摆动的曲柄摇杆机构颚式破碎机1(b)。

颚式破碎机属于大惯量设备，即由于惯性阻力，电机起动功率远大于正常运转功率，起动电流是正常运转电流的7～8倍。另外，其工作负荷波动性较大，尤其是当破碎腔中落入非破碎物，如挖掘机的斗齿、钻机的钻头及其它金属非破碎物使设备被突然卡住时，造成瞬间的尖峰负荷对设备本身及其电气系统产生巨大冲击。所以在颚式破碎机中要设计反应灵敏、工作可靠的过载保护以及软起动装置。传统的软起动及过载保护装置主要有液力偶合器、安全肘板、液压等三种形式。

液力偶合器是改善大惯量设备起动性能的常用装置，但无法实现破碎机分段软起动，对电动机起动性能的改善有限，仅用于小功率颚式破碎机；安全肘板保护装置是在由普通铸铁制成的安全肘板上通常开设孔或槽。当破碎机超过正常负荷，安全肘板立即折断，使机器停止工作，从而避免机器主要零部件损坏。这种过载保护装置最大的缺点是对过载反应不灵敏。另外，更换肘板花费时间也较长。液压过载保护包括液压连杆式和液压摩擦离合器式两种。第一种装置虽然能使破碎机实现过载保护，但仅能实现两段起动。第二种装置对过载反应不灵敏，且结构复杂。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种应用于颚式破碎机的液压滚珠式分段软启动与过载保护装置及其控制系统。

技术方案：本发明的一种液压滚珠式分段软启动与过载保护装置，包括颚式破碎机机架、安装于机架上的偏心轴、安装于偏心轴上的飞轮和皮带轮，所述偏心轴上通过第一轴瓦空套有皮带轮，通过第二轴瓦空套有从动承球盘，皮带轮上连接有主动承球盘；所述主动承球盘和从动承球盘之间设有分离弹簧，主动承球盘和从动承球盘的端面上均设有8个正方形窝球孔，窝球孔中分别装入有主动传力钢球和从动传力钢球，并分别采用主动敛球环与从动敛球环封口；所述从动承球盘的圆周表面通过花键联接有传动套及环形油缸，传动套及环形油缸中安装有可顶住从动承球盘的一侧端面的环形活塞。

上述的分离弹簧能够确保主动承球盘和从动承球盘在颚式破碎机启动前处于分离状态；当颚式破碎机工作时，在环形活塞的推力作用下，主动承球盘和从动承球盘及其相应的主动传力钢球和从动传力钢球相向交错紧压结合为一体，进而带动皮带轮、飞轮和偏心轴随动。

进一步的，所述传动套及环形油缸还通过平键连接于偏心轴上，并由卡键轴向固定于偏心轴。

进一步的，所述偏心轴的一端连接有轴承，轴承的另一侧安装回转供油接头，回转供油接头上配有密封盖，且回转供油接头通过油管与传动套及环形油缸相连通，传动套及环形油缸上也配有环形油缸盖。

上述的回转供油接头能够确保偏心轴回转，即：在颚式破碎机工作时，由液压系统向环心油缸供油为整个保护装置提供动力。

进一步的，所述机架上设有冷却风管，当颚式破碎机工作时，冷却风管可连续强制性的通过皮带轮和主动承球盘的端面上的若干通风孔向主动传力钢球输送充足的冷却风。

为方便注油，所述主动承球盘上靠近冷却风管的一侧还设有注油塞。

在颚式破碎机偏心轴的另一端，对称安装有相同的软启动与过载保护装置，使飞轮也可按照预定的分段起动顺序与偏心轴相结合，以完成颚式破碎机的整体起动并在过载时减少冲击负荷。

本发明还公开了一种液压滚珠式分段软启动与过载保护装置的控制系统，包括液压泵，所述液压泵的一侧依次安装有主溢流阀和二位二通电磁换向阀，液压泵的另一侧连接有单向阀，单向阀的另一侧并联有两个比例调速阀，两个比例调速阀的另一侧均依次串联有二位三通电磁换向阀和蓄能器，所述两个蓄能器之间安装有两个缓冲溢流阀，缓冲溢流阀的另一侧分别安装有皮带轮环形液压缸和飞轮环形液压缸，皮带轮环形液压缸与缓冲溢流阀之间还设有压力继电器。

其中，主溢流阀能够节流、调速、回路稳压以及使液压泵卸荷；用蓄能器可以吸收控制系统中的压力冲击；并且缓冲溢流阀起到过载溢流的作用；利用比例调速阀可使颚式破碎机按预定规律起动加速，实现起动过程的优化。