球轴承支撑结构的旋回/圆锥破碎机 【技术领域】
本发明属于矿山机械选矿机械领域，特别涉及旋回/圆锥破碎机的结构设计。背景技术
随着科学技术的发展，以矿材料为原材料的冶金、化工、建材和其他工业部门对矿物原材料不仅要求质量高，而且要求质量稳定。而以矿物材料为原材料的各个工业部门首先要把固体岩矿物料加以破碎，破碎是改变碎散物料粒度大小及其形状变化的过程。
破碎在工农业生产和人类生活中占有极为重要的地位。破碎是固体岩矿物料加工的第一道工序，对其最终产品的形状和粒度有着严格要求。破碎的目的是获取最终产品，或为下一道工序提供合格的原料。破碎过程不会自行发生，也不可逆，必须在一定外力对物料作用克服它内部质点间的内聚力。由材料力学可知：物料受外力作用在出现破坏之前首先产生弹性变形，这时物料尚未破坏当变形达到一定值后材料硬化应力增大，变形再继续进行当应力增大，变形再继续进行当应力达到弹性极限时开始出现永久变形，材料进入塑性变形状态，当塑性变形达到或超出极限时物料才产生破坏。当然，对于岩矿物料其屈服极限不明显，但观察破坏断面可知，物料或是相互垂直应力作用下被压裂；或是在剪应力作用下产生滑移；或是在两者共同作用下断裂。换言之，满足固体物料破碎过程的机械即破碎机(crushers)必需满足，在挤压或剪切力作用的施力过程中具备足够的形变或位移，当这个过程连续不断地发生物料将连续不断地被破碎。
美国A·C公司于1858年由美国人E·W·BIACK设计了世界上第一台鄂式破碎机，此举第一次向世人显示了机械碎石的巨大威力。此后人们不断探索，终于在1878年由CHARLES·BROWM申请了世界第一台旋回破碎机(GYRATORY CRUSHER)的专利，并且由美国芝加哥盖茨铁工厂于1881年生产并售出了第一台旋回破碎机，首次实现了破碎的连续运动。
进入20世纪以后破碎机始终在不断地加以革新和改进，1920年美国西蒙斯(symoms)兄弟设计了圆锥破碎机。1948年美国A·C公司研制成液压圆锥破碎机。它能在机器运转中排出进入破碎腔的不可破碎物，并能在运转中调节排矿口的大小，使破碎产品粒度均匀；60年代中期雷克斯诺德公司推出了以层压理论设计地旋盘式破碎机，70年代推出了超重型弹簧圆锥破碎机。
无论怎样改进都是在动锥下部驱动来形成动锥相对于定锥的摆动，各种不同形式的以形成对固体物料挤压。
这种传统的旋回破碎机(机械工业出版社《圆锥破碎机》朗宝贤等著，98.11)结构如图1所示。包括传动轴11、圆锥齿轮12、偏心轴套13、主轴14、动锥15、定锥16、悬挂装置17以及固定在该动锥15内表面及定锥16外表面的衬板(图中未示出)；其中，动锥15安装在定锥16内的空腔中，主轴14套在动锥15的中孔内并与之固定，主轴14的上端与悬挂装置17相联，可使主轴14摆动，主轴14下端套在偏心轴套13内，与动力机构(图中未示出)相连的传动轴11通过圆锥齿轮12使主轴14在偏心轴套13内摆动。形成动锥相对于定锥的摆动，以对固体物料挤压。由于要追求破碎过程中的各种优越参数，所以动锥都设计成锥体较细长的锥台。当物料从上口落下时，动锥上部即开始受力，且随物料下行，动锥的受力渐增大，这个外力完全要依靠偏心轴套经过主轴在动锥上实现，所以偏心轴套上形成的力及力矩非常大，也很复杂。由于这种结构型式的制约，为完成动锥的摆动在实际工作中安全、可靠，所以偏心轴套的尺寸都比较大，几乎占动锥尺寸一半以上。并且对滑动轴承的间隙也要求比较严格甚至滑动轴承不同区段要求间隙也不同，给加工和维修工作都带来了一定的困难。即使如此，实际使用中由于传统结构的制约，往往偏心轴套和主轴还经常出现损坏。发明内容
本发明的目的是为克服已有的旋回圆锥破碎机的结构的不足，设计出一种球轴承支撑结构的旋回/圆锥破碎机，特别是可采用双电机驱动方式，通过主轴上下形成不同方向、不同转速的转动，使对外做功更合理，且减小了破碎机的尺寸，并在实际工作中更安全、可靠。
本发明设计的一种球轴承支撑结构的旋回/圆锥破碎机，包括定锥、安装在定锥内空腔中的动锥，套在动锥的中孔内并与之固定主轴，以及通过传动机构驱动主轴转动的电机；其特征在于，所说的主轴相隔一定的距离套有一对球轴承，该每个球轴承设置在一固定在该定锥内壁上的回转轴承中，其中，至少一个球轴承与回转轴承之间设置有偏心套，且在主轴有偏心套的一端通过所说的传动机构与电机相连。
所说的一对球轴承相隔的距离至少大于球轴承直径的一倍，每一个球轴承与回转轴承之间设置有偏心套，该偏心套的一端通过所说的传动机构与一电机相连，以形成不同方向的转动。
所说的动锥设置在该一对球轴承之间，每一个球轴承与回转轴承之间设置有偏心套，该偏心套的一端通过所说的传动机构与一电机相连，以形成不同方向的转动。
本发明的特点在于实现了动锥相对于定锥有了新的运动形式。特别是采用双驱动可上下分别直接出力作功，当动锥实现了上下分置可控驱动时实现如下的优点：
1、通过主轴上下形成不同方向、不同转速的转动，使对外做功更合理；
2、可以减小破碎机机架下部的轴承尺寸；更加合理地分配动锥大轴上的受力；
3、可以实现深腔破碎提高破碎处理量，改善破碎颗粒的形状。
4、可以实现动锥的自转速度更低，实现无摩擦或少摩擦挤压，最大程度上增加衬板使用寿命，并在实际工作中更安全、可靠。附图说明
图1为传统的旋回破碎机结构示意图。
图2为本发明的旋回圆锥破碎机实施例一结构示意图。
图3为本发明的旋回圆锥破碎机实施例二结构示意图。
图4为本发明的旋回圆锥破碎机实施例三结构示意图。具体实施方式
本发明设计的三种旋回圆锥破碎机实施例结合附图详细说明如下：
实施例一为双电机驱动的旋回/圆锥破碎机，其结构如图2所示，包括定锥26、安装在定锥内空腔中的动锥25，套在动锥的中孔内并与之固定的主轴24，以及固定在该动锥25内表面及定锥26外表面的衬板(图中未示出)；其中，在主轴的两端分别套有一个球轴承211、212，动锥25处于球轴承211、212之间，每个球轴承设置在一偏心套221、222中，偏心套221、222固定在定锥26内壁上的回转轴承271、272中，在两球轴承211、212外侧的主轴还分别套固有齿轮传动机构231、232，以及通过齿轮传动机构驱动主轴转动的电机(图中未示出)。两个电机分别驱动主轴，以形成不同方向的转动。
本实施例的特点是实现了动锥相对于定锥新的摆动运动形式。将做圆周运动的偏心套中装入了一个球形轴承。用以解除主轴摆动时轴对轴承形成的内力。这种结构成对设置在动锥的两端，则中心轴线在运动过程中将产生新的摆动，以实现破碎的任务。
本实施例的工作原理为：
电机经齿轮传动机构将偏心套及其上的球轴承在回转轴承上做整体回转运动，主轴两端固定在球轴承的中心。这样在主轴做摆动运动状态时，机构内除摩擦力外，再不会形成其他内力，可以自由旋回摆动。把这种运动不论是使用在旋回破碎机或者是圆锥破碎机上都能很好地配备动力以减少轴承间的摩擦力，改变了以往破碎机在制造与维修中轴承上出现间隙的问题。
实施例二为另一种双电机驱动的旋回/圆锥破碎机，其结构如图3所示，其组成部件与实施例一完全相同，其不同之处只是一对球轴承311、312安装在动锥(图中未示出)的一侧的主轴34上，间隔该球轴承直径的一倍的距离。在动锥35的另一侧的主轴34端部固定在一可使主轴旋转的支撑结构(图中未示出)上。
实施例三为一种单电机驱动的旋回/圆锥破碎机，其结构如图4所示，其组成部件与实施例一不同之处是套固在主轴44下端的球轴承412直接安装在回转轴承472之中，省去了实施例一中的偏心套及驱动主轴转动的电机及齿轮传动机构。