一种智能破碎机的驱动总成制造技术

本发明专利技术提供一种智能破碎机的驱动总成，属于矿山设备技术领域。该驱动总成包括动体总成和控制系统，动体总成采用多自由度并联机构，多自由度并联机构由三条至六条支链，一个动体以及一个基座所组成，每条支链由球副、转动副、移动副、虎克铰中的一种或几种组成，每条支链的一端与动体连接，另一端与基座连接。该动体总成在控制系统的控制下，通过多种动力源驱动执行器，实现对矿石破碎的特定运动。该驱动总成结构简单、维护方便，运行平稳，噪音低，抗冲击能力强，提高了破碎机的使用寿命。

A driving assembly of an intelligent crusher

The invention provides a driving assembly of an intelligent crusher, which belongs to the technical field of mine equipment. The drive assembly comprises a movable assembly and control system, dynamic assembly with multi degree of freedom parallel mechanism, multi DOF parallel mechanism is composed of three to six branches, a movable body and a base, each branch consists of spherical pair, one or several rotating pair, moving pair, Hooke. In the end, each branched chain and the moving body is connected with the other end connected with the base. The movable assembly under the control of the control system, the actuator driving through a variety of power source, achieve a specific movement of ore crushing. The driving assembly is simple in structure, convenient in maintenance, stable in operation, low in noise and strong in impact resistance, and improves the service life of the crusher.

【技术实现步骤摘要】
一种智能破碎机的驱动总成
本专利技术涉及矿山设备
，特别是指一种智能破碎机的驱动总成。
技术介绍
破碎机是一种常用的破碎设备，在矿山、冶金、水泥、建筑等行业有很大的应用规模。据有关统计，全世界每年经过碎磨的物料达到100亿吨以上，我国每年需破碎的脆性物料产量有15亿吨之多。现有的破碎机种类主要有颚式破碎机、反击式破碎机、圆锥式破碎机、旋回破碎机、辊式破碎机等。以圆锥破碎机为例，圆锥破碎机主要由机架、定锥总成、动锥总成、传动、偏心轴套、球面轴承、保险装置等组成。圆锥破碎机工作时，破碎机的水平轴由电机通过三角皮带和皮带轮来驱动，水平轴通过大、小齿轮带动偏心套旋转，破碎机动锥轴在偏心套的作用下产生偏心距做旋摆运动，使得破碎壁表面时而靠近轧臼壁表面，时而远离轧臼壁表面，从而使石料在破碎腔内不断地受到挤压、折断和冲击而破碎。破碎后的物料在自重的作用下从破碎机下部的排料口排出。现有的破碎机存在的缺陷是：1、结构复杂，机架精加工复杂，工艺要求高，装配精度要求高，造价较高，检修困难。2、机身较高，机器重量大，且设备基建投资高。3、高速旋转使设备产生较大振动，加之破碎机结构复杂，构件多，振动易对零件产生损害，也易对基础地基产生损害，影响破碎机零件以及破碎机整体使用寿命。4、旋转时，因径向载荷大和内部结构复杂，致使破碎机内部产生大量的热，润滑冷却系统复杂。相似专利为WO2005051546，该专利公开了一种旋回破碎机，采用液压驱动，通过制动器施加凹形衬垫与锥形头之间的破碎力，而本专利技术采用多自由度并联机构动锥驱动方式，通过驱动系统(如液压驱动式、气压驱动式或电力驱动式)实现对动锥驱动的作用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种智能破碎机的驱动总成，该驱动总成去除了现有破碎机的主轴、偏心套、齿轮传动机构、球面瓦以及过铁释放缸等，改用多自由度并联机构，使动体按照特定要求实现摆动。该驱动总成包括动体总成和控制系统，动体总成包括多自由度并联机构和执行器，多自由度并联机构包括支链、动体和基座，支链的一端与动体连接，支链的另一端与基座连接，控制系统控制动体总成，通过动力源驱动执行器运动。其中，多自由度并联机构包括三至六条支链，一个动体和一个基座。支链球副、转动副、移动副、虎克铰中的一种或几种。动力源包括电源、液压油源、气压气源中的一种。执行器可以为驱动缸，执行器或驱动缸包括电动推杆、液压缸、气动缸中的一种。执行器上设置有传感器，具有力拾取功能，传感器实时监测执行器的驱动压力。该驱动总成的工作原理为：驱动总成工作时，在控制系统的控制下，执行器(或驱动缸)按一定规则运动，即动体按预先设定好的轨迹做旋摆运动。驱动机构施加的挤压力，可以使大块矿石在破碎腔中被挤压为小粒度矿石，排矿口任一位置的宽度同样发生着变化，小粒度矿石便可排出破碎机。当“过铁”时，由于动体竖直向下方向的作用力增大，执行器(或驱动缸)伸长阻力增大，在控制系统的控制下，使执行器(或驱动缸)整体收缩，排矿口增大；当铁块或硬度较大的矿石被排出后，执行器(或驱动缸)恢复原位。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：1.该驱动总成通过实行不同的运动模式，可演变成不同类型破碎机，如单缸液压圆锥破碎机、多缸液压圆锥破碎机、旋回圆锥破碎机、惯性圆锥破碎机、以及鄂式破碎机等，这增强了对矿山的破碎适应性。2.具备自学习、智能等特点，可自动实现破碎机的“过铁”保护，及调整定衬体内表面与动衬体外表面之间的破碎区域，始终保证破碎机处于最佳破碎状态。3.结构简单，维护方便，取消了原有的高速旋转副，减小了机器振动以及零件损坏率，提高了机器可靠性。4.破碎机工作过程中产生的热量少，采用液压或气压时，驱动系统产生的热量可由工作介质带走，简化了润滑冷却系统。5.简化了原有的机械结构，维护操作简单，维护成本低。6.运行平稳，噪音低，抗冲击能力强，提高了使用寿命。附图说明图1为本专利技术的智能破碎机的驱动总成工作原理示意图；图2为本专利技术的三缸三自由度并联机构结构简图；图3为本专利技术的三缸三杆三自由度并联机构结构简图；图4为本专利技术的四缸四自由度并联机构结构简图；图5为本专利技术的四缸四杆四自由度并联机构结构简图；图6为本专利技术的五缸五自由度并联机构结构简图；图7为本专利技术的五缸一杆五自由度并联机构结构简图；图8为本专利技术的六自由度并联机构结构简图；图9为本专利技术的驱动总成所应用于破碎机的整体结构示意图。其中：1-定基体；2-定衬体；3-机架；4-动体；5-动衬体；6-执行器；7-锌或环氧树脂；8-球铰副；9-移动副；10-转动副；11-基座；12-虎克铰。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术提供一种智能破碎机的驱动总成，包括动体总成和控制系统，动体总成包括多自由度并联机构和执行器，多自由度并联机构包括支链、动体和基座，支链的一端与动体连接，支链的另一端与基座连接，控制系统控制动体总成，通过动力源驱动执行器运动。如图1所示，驱动总成采用多自由度并联机构，在控制系统的控制下，通过多种动力源(包括电源、液压油源、气压气源)驱动执行器(或驱动缸，包括电动推杆、液压缸、气动缸)，实现对矿石破碎的特定运动。驱动总成可以实现多种复合运动，从而改变动体总成与定体总成之间的相对位置(即改变破碎区域)，将矿石进行挤压，达到破碎效果。另外，在执行器(或驱动缸)上设置有传感器，使之具有力拾取功能，可以实时监测执行器(或驱动缸)的驱动压力；在“过铁”时，压力升高，当达到设定上限，通过控制系统，使执行器(或驱动缸)整体收缩，排矿口增大，从而将铁块或硬度较大的矿石直接排出，起到对破碎机的保护作用。动体按照特定要求实现摆动，这种摆动可以是定周期的、也可以是非定周期的。摆动的过程中与定体之间发生间隙的改变，从而实现对矿石的挤压作用。该驱动总成工作时，控制系统可通过动体的位置和运动轨迹来计算执行器(或驱动缸)的伸缩长度、伸缩速度以及伸缩加速度，同时控制执行器(或驱动缸)按照计算值伸缩，从而使动体按预定轨迹做旋摆运动。如图9所示，应用该驱动总成的破碎机的定体总成由定基体1和定衬体2组成，定体总成固定在机架3上；动体总成由驱动机构(包括动体4、执行器或驱动缸6等)和动衬体5组成，定基体1与定衬体2之间，以及驱动机构与动衬体5之间设置锌或环氧树脂7，均通过铸锌或填充环氧树脂使之紧贴。该多自由度并联机构由三条至六条支链，一个动体以及一个基座所组成，每条支链可以由球副(用符号S表示)、转动副(用符号R表示)、移动副(用符号P表示)、虎克铰(用符号U表示)中的一种或几种组成，每条支链的一端与动体连接，另一端与基座连接。如图2所示，为驱动总成三缸三自由度并联机构的结构示意图，该三缸三自由度并联机构包括动体4、球铰副8、移动副9、转动副10和基座11。如图3所示，为驱动总成三缸三杆三自由度并联机构结构示意图，该三缸三杆三自由度并联机构包括动体4、球铰副8、移动副9和基座11。如图4所示，为驱动总成四缸四自由度并联机构结构简图，该四缸四自由度并联机构包括动体4、球铰副8、移动副9、虎克铰12、转动副10和基座11。如图5所示，为驱动总成的四缸四杆四自由度并联机构结构简图，该四缸四杆四自由度并联机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能破碎机的驱动总成，其特征在于：包括动体总成和控制系统，动体总成包括多自由度并联机构和执行器，多自由度并联机构包括支链、动体和基座，支链的一端与动体连接，支链的另一端与基座连接，控制系统控制动体总成，通过动力源驱动执行器运动。

【技术特征摘要】
1.一种智能破碎机的驱动总成，其特征在于：包括动体总成和控制系统，动体总成包括多自由度并联机构和执行器，多自由度并联机构包括支链、动体和基座，支链的一端与动体连接，支链的另一端与基座连接，控制系统控制动体总成，通过动力源驱动执行器运动。2.根据权利要求1所述的智能破碎机的驱动总成，其特征在于：所述多自由度并联机构包括三至六条支链，一个动体和一个基座。3.根据权利要求1或2所述的智能破碎机的驱动总成，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石博强，李国广，王亚敏，刘瑞月，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11