维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第６期 煤矿机 电 ・７３・ 颚式破碎机液压过载保护装置 赵亮培 （山东莱芜职业技术学院，山东莱芜２７１１００） 摘要： 介绍颚式破碎机的常用过载保护方法，重点讨论一种新型的液压过载保护装置，该装置 结构简单、工作可靠、操作维护简便，并易于实现自动化控制。 关键词： 颚式破碎机；液压过载保护 中图分类号：ＴＵ６３ ３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—０８７４（２００７）０６－００７３—０２ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｏｖｅｒｌｏａｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｊａｗ Ｃｒｕｓｈｅｒ ＺＨＡＯ Ｌｉａｎｇ－ｐｅｉ （Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｌａｉｗｕ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｖｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｉｗｕ ７１１００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｏｆｔｅｎ—ｕｓｅｄ ｏｖｅｒｌｏａｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｊａｗ ｃｒｕｓｈｅｒ，ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｎｅｗ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｏｖｅｒｌｏａｄ ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ．Ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ ｈａｓ ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；ｉｔ ｗｏｒｋｓ ｒｅｌｉａｂｌｙ ａｎｄ ｉｓ ｈｅｌｐｆｕｌ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏ１． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｊａｗ ｃｒｕｓｈｅｒ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｏｖｅｒｌｏａｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｌ 引言 （３）液压保护。由于上述两种过载保护方法均 存在保护不可靠和事故状态下需停机处理等问题。 颚式破碎机的过载保护措施，主要有以下几种 方法。 因此，研制安全可靠的液压保护装置，最大限度地保 证设备安全平稳地连续运转尤为必要。 ２液压过载保护装置的工作原理 （１）肘板折断法。设定肘板低强度易折断点。 即在破碎机出现过载时，肘板应力灵敏区因应力急 剧上升到极限值而自行折断，切断动力传递，防止机 颚式破碎机的液压过载保护装置，主要由工作 液压缸、储能器、柱塞式喷油泵、凸轮装置、油压调节 装置、动作阀、滤油器和油箱等组成。如图１所示。 器损伤。由于肘板（一般为铸铁）的机械性能波动 性较大及受计算精度的限制，无法精确定量控制折 断点，有时过载得不到保护。况且，即使过载时得到 了保护，因破碎机处于事故状态，在清理、拆装和换 件前设备是不能运行的，流程中断延误生产。 （２）飞轮限矩保护。采用弹簧摩擦离合器、液 压摩擦离合器或设置安全销等。此类方法简摆式颚 式破碎机上应用较多。 摩擦离合器，既要保证正常工作力矩的传递，又 要使传递的力矩不超过允许值。当破碎腔落入料障 时，机器过载，达到临界转矩，飞轮在轴上自由滑动， 起到保护主要零部件的作用。但由于离合器摩擦因 数受外界条件（如温度等）影响较大，使其工作的可 图１颚式破碎机液压过载保护装置原理图 １一工作液压油缸；２—储能器；３一柱塞式喷油泵；４一凸轮装置； ５一油压调节装置；６一动作阀（非标准件） （１）元件功能 靠性受到限制，且过载时，仍需人为清障、停机修理， 系统恢复比较麻烦。 １）工作液压缸。提供颚式破碎机推力板正常 工作所需推力。过载时缸内油压升高，活塞右移缩 维普资讯 http://www.cqvip.com ・７４・ 煤矿机电 ２００７年第６期 回，以限制破碎机最大破碎力。 工作液压缸所能提供的最大推力限制，活塞右移缩 回，相应地破碎机排矿口增大，由于破碎机动颚的啮 合，非破碎物逐步向下运动而最终从排矿口排出，自 动排除破碎腔中的非破碎物。如果破碎腔中进入非 ２）储能器。降低液压系统油压脉动，使动作阀 在过载时准确动作泄油。 ３）凸轮装置。它是柱塞式喷油泵柱塞上、下移 动的机械能输入装置。 破碎物生产的“产品”不合格，可由辅助装置剔除。 ４）自动恢复。当非破碎物自动排除后，活塞处 ４）油压调节装置。根据系统油压升高或下降， 通过其内部小活塞的作用，由拔叉机构驱动柱塞式 喷油泵的柱塞逆时针或顺时针方向转动一个角度。 于缩回位置，由于破碎力下降，动作阀在没有上腔瞬 时高压情况下使其阀芯恢复上极限位置，不再对系 ５）柱塞式喷油泵。向系统提供高压油，在柱塞 的圆柱表面铣有螺旋形斜槽，槽内有孔道和柱塞上 面的泵腔相通，柱塞套上有进油孔和回油孔。其泵 油有效行程由柱塞与柱塞套相对位置确定，当柱塞 逆时针方向转动时，有效行程减小，泵油少；反之，泵 油增大。 ６）动作阀。为自行设计的装置，内有面积不同 的两个活塞，当上腔压力高于下腔压力时，活塞下 移，对上腔泄油；当上腔压力低于或等于下腔压力 时，活塞处于上极限位置，泄油口被堵液压系统处于 正常工作状态。 （２）工作过程 液压过载保护装置采用油压调节装置，调节柱 塞式喷油泵的有效泵油行程，根据液压系统微量泄 漏油量大小自动调节注油量，工作缸采用螺栓限制 极限伸长位置，克服了动颚对液压系统油压的脉冲， 便于排矿口调节。 在设备的工作过程中，通过凸轮装置的回转，驱 动柱塞式喷油泵向系统供高压油。系统油压根据破 碎机允许最大破碎力由油压调节装置的调节螺母调 定，当油压升高时，油压调节装置中柱塞压缩弹簧右 移，带动柱塞式喷油泵柱塞逆时针方向旋转，缩短柱 塞有效行程以减少注油量，限制系统油压升高；反 之，系统油压降低时，增加注油量，阻止系统油压的 降低，使液压系统油压保持在初始调定压力。 １）正常工作。破碎机推力板作用在工作液压 缸上的压力小于液压缸推力，动作阀处于上极限位 置，推力板不产生移动，破碎机正常破碎物料。 ２）过载保护。当颚式破碎机破碎腔进入非破 碎物体时，破碎力增大，此时颚式破碎机推力板作用 在工作液压缸上的压力大于液压缸所能提供的推 力，工作液压缸高压油腔中油压瞬时升高，节流阀使 动作阀动作，系统（液压缸）泄油，限制推力板最大 推力（即最大破碎力）而保护机器。 ３）排除故障。非破碎物进入破碎腔后，由于受 统泄油；同时，柱塞式喷油泵在油压调节装置的作用 下以最大泵油量对系统泵油，直到工作液压缸活塞 左移至极限位置。至此，破碎机恢复正常工作状态。 ３模拟实验 液压过载保护系统模拟实验的工作缸为直径 １５０ｍｍ高压液压缸，柱塞式喷油泵注油调节范围为 ０—１．５ｍＬ／次，通过油压调节装置调节螺母使油压 保持在１５ＭＰａ。 （１）载荷在２６５ｋＮ以下以任何方式变化，压力 表读数保持在１５ＭＰａ，工作缸保持其调定位置不变， 动作阀不动作，并测得活塞杆推力为２６５．１ｋＮ。 （２）载荷超过２６５ｋＮ时，工作缸开始缩回（其 反应灵敏度由节流阀调节），动作阀开始泄油，压力 表最大读数为１５．１ ＭＰａ，测得活塞杆最大推力不超 过２６７ｋＮ，使机器限制在所设计的最大破碎力之内。 （３）重新启动，柱塞式喷油泵开始注油，动作阀 无泄油，６２ｓ后工作液压缸自动恢复到原调定位置， ８８ｓ后压力表读数升至１５ＭＰａ，随后基本保持不变。 ４结语 （１）安全、可靠、反应灵敏。液压保护系统能确 保机器安全运转，即使是系统中动作阀发生故障而 不能动作，储能器兼有缓冲作用，可使推力板在过载 时右移，并通过压力继电器实现断电、报警。 （２）可以调节过载载荷。 （３）过载后能可靠保护、自动排除故障、较快复 位以恢复正常生产，无需更换零部件。 （４）便于微机操作和控制，易于实现破碎过程自动化。 参考文献： ［１］时彦林．液压传动［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００６ ［２］谢锡纯，李晓豁．矿山机械与设备［Ｍ］．南京：中国矿业大学出 版社，２００５ 作者简介：赵亮培（１９６９一），男，副教授。主要研究方向为机械设 计及其自动化，发表论文１３篇。 （收稿日期：２００７—０６—１ｌ：责任编辑：周丛笑）