双轴粉碎机又名剪切式粉碎机,通过剪切、撕裂和挤压达到减小物料尺寸,这种粉碎机广泛应用于废塑料、废橡胶、木材和其他大体积废弃物。现代粉碎机绝大多数驱动系统采用电动机驱动减速机,再驱动驱动轴,完成粉碎作业。这种驱动原理存在以下几点不足:一是对负荷适应性较差,即负荷增大时有可能会烧了电机;二是不能实现反转吐料作业;三是功率利用率较差。

一是具有足够大的粉碎扭矩,主要对特厚、韧性、大型物料(大型管材料、厚壁废日料、木质沙发等)进行破碎;二是具有破碎能力强、效率高、安全运行、低噪音、低粉尘的特点;三是具有负荷适应性,能根据负荷变化实现驱动转速变化;四是具有正逆运转和停机功能,当处理物过大过多时,逆转或停机保护机体;五是可以实现手动与自动的转换功能,当自动系统出现故障时,环卫工人不能及时排除故障,但粉碎工作不能停止时,可采用手动工况进行应急工作。
2、系统设计构想
根据上述工况要求,综合分析各种传动方案,对比传统的电机驱动减速机方案,本粉碎机驱动系统拟采用电控液压传动技术,粉碎机采用液压驱动,液压驱动系统图如图1所示,电控电路系统图如图2所示。
2.1液压系统工作原理说明
1)自动工况原理
手动换向阀处于上位。开机时无粉碎物投入,无负荷,液压泵以最大排量供油,马达实现最高转速进行空载运行。此时电磁换向阀处于常工作位(左位)。随着粉碎物的投入,负荷增大,液压泵排量降低,马达减速运行,增大马达输出扭矩,实现大负荷作业。
当粉碎物投入过多,负荷达到一定值时,马达扭矩达到一定值时,液压泵排量降低到一定值,液压泵出口压力达到一定值a时,压力继电器使电磁换向阀得电,电磁换向阀换位到得电工作位(右位),马达反向运转,实现吐料作业。注意:在电磁换向阀换向后,液压泵出口压力一般会降低,此时压力继电器断电,但电磁换向阀必须要获得一定持续时间的电流,这就要用电控电路来实现如图2所示。
当粉碎物投入使负荷达到吐料也无法完成时,液压泵出口压力达到另一定值时,通过溢流阀卸荷实现过载保护。此时泵的排量达到最小,同时系统发出警报,需要停机进行检查。
2)手动工况原理
当自动系统出现故障时,环卫工人不能及时排除故障,但粉碎工作不能停止时,可采用手动工况进行应急工作。此时将手动换向阀换到下位。
当手动换向阀换到下位时,此时应是自动系统出现故障,因此系统压力较高,泵排量较小,效率较低,故此在系统中设置一个截止阀,通过截止阀调节泵的排量,使泵处在较合理的排量下工作。
注意:系统中有一元件的使用要进行强调,该元件是压力表。一是操作人员要随时注意压力表的示值与马达的转速之间的关系,以便在手动工况调节泵排量时容易操作;二是注意马达反转、停转时压力表的示值,以便合理调节压力继电器与溢流阀控制压力。
2.2电路系统工作原理说明
当液压系统压力升高到一定值a时,压力继电器接通,此时就是Kl接通。K1接通后,电磁线圈KM通电,KM闭合。KT为时间继电器,控制KM的通电时间,进而控制液压系统马达的反转时间。
2.3整个电液驱动系统的优缺点
优点:操作简单、成本较低、可实现过载反转甚至于停机卸荷,噪音低、污染少,能实现手动、自动控制。
缺点:效率较低,有待进一步实现数字化控制。
3、结语
根据粉碎机工况要求,结合液压传动原理,该电液驱动系统设计基本符合要求,同时可再次改进以实现自动化、智能化,实现了手动、自动一体化,用户还可根据粉碎材料的种类、规模和成品物料要求的不同采用多种配置形式。
该设计成本低,运转平稳,噪音低,环境污染少,可为多种行业提供大物料的粉碎作业,特别适合于对废塑料、废橡胶、木材和其他大体积废弃物进行粉碎,是环卫部门不可缺少的垃圾处理设备。