КОНУСНАЯ ДРОБИЛКА И СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КОНУСНОЙ ДРОБИЛКИ К ЭКСПЛУАТАЦИИ Российский патент 2016 года по МПК B02C2/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к конусной дробилке и способу подготовки конусной дробилки к эксплуатации.

Известный уровень техники

Конусная дробилка может использоваться для эффективного дробления материала, например, камня, руды и т.д., на меньшие размеры. SE 1050954 A1 описывает примерную конусную дробилку. В такой конусной дробилке материал дробится между внешней дробящей броней, которая установлена в раме, и внутренней дробящей броней, которая установлена на дробящей головке, путем вращения по кругу дробящей головки так, что она катится по внешней дробящей броне через подлежащий дроблению материал.

Дробилка по SE 1050954 обеспечена зубчатым кольцом регулирования разгрузочной щели между внутренним и внешним дробящими бронями. Зубчатое кольцо подвергается износу и периодически может нуждаться в замене.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является решение или по меньшей мере уменьшение всех вышеуказанных проблем или их частей. С этой целью обеспечивается конусная дробилка, содержащая внешнюю дробящую броню и внутреннюю дробящую броню, образующие между ними разгрузочную щель, причем внешняя дробящая броня поддерживается на верхнем элементе рамы в резьбовом зацеплении с нижним элементом рамы, причем указанное резьбовое зацепление выполнено с возможностью регулирования вертикального положения внешней дробящей брони относительно нижнего элемента рамы так, чтобы обеспечивать регулирование ширины разгрузочной щели, причем верхний элемент рамы обеспечен периферийным зубчатым кольцом для поворота верхнего элемента рамы в указанном резьбовом зацеплении, причем зубчатое кольцо соединено с верхним элементом рамы зафиксированным от вращения и вертикально скользящим образом, причем дробилка содержит зажимную конструкцию для зажатия по вертикали зубчатого кольца между верхним зажимным элементом и нижним зажимным элементом. Такая зажимная конструкция продлевает срок службы зубчатого кольца, так как любые вибрации дробилки не будут вызывать чрезмерный износ зубчатого кольца на границах между зубчатым кольцом и другими частями, например, верхним элементом рамы или любой шестерней в зацеплении с зубчатым кольцом.

Согласно варианту выполнения, зажимная конструкция содержит силовой привод для затягивания зажимной конструкции, причем указанный силовой привод управляется системой управления дробилки. Тем самым существенное усилие зажатия может быть легко применено по команде оператора или даже автоматически.

Согласно варианту выполнения, указанный силовой привод представляет собой гидравлический цилиндр.

Согласно варианту выполнения, указанный гидравлический цилиндр соединен с гидравлическим контуром, выполненным с возможностью приводить в действие также набор гидравлических цилиндров для зажатия резьбового зацепления. Тем самым гидравлический привод может приводиться в действие одновременно с цилиндрами зажатия резьбы так, что зажатие зубчатого кольца не будет требовать дополнительного действия оператора или отдельной логической схемы системы управления. Это позволяет сохранять общую стоимость изготовления и эксплуатации дробилки на минимуме и уменьшает риск ошибок при подготовке дробилки к эксплуатации.

Согласно варианту выполнения, указанные верхний и нижний зажимные элементы установлены на нижнем элементе рамы.

Согласно варианту выполнения, нижний зажимной элемент прикреплен к нижнему элементу рамы, и верхний зажимной элемент является подвижным относительно нижнего элемента рамы. Тем самым зубчатое кольцо может скользить по нижнему зажимному элементу при повороте, уменьшая необходимость в любых других конструкциях для поддержания зубчатого кольца вертикально выровненным, например, с шестерней для поворота зубчатого кольца.

Согласно варианту выполнения, нижний зажимной элемент образован опорным кронштейном двигателя. Такой вариант выполнения уменьшает вес дробилки, так как не требуется никакой отдельной конструкции для образования нижнего зажимного элемента.

Согласно варианту выполнения, зажимная конструкция содержит пару верхних зажимных элементов, расположенных по бокам нижнего зажимного элемента вдоль периферии зубчатого кольца.

Согласно варианту выполнения, по меньшей мере один из указанных зажимных элементов содержит зажимную подушку из синтетического или натурального каучука. Трение между такой(ими) зажимной(ыми) подушкой(ами) и зубчатым кольцом улучшает удержание зубчатого кольца.

Согласно другому аспекту изобретения, решаются все вышеуказанные проблемы или их части или по меньшей мере уменьшаются способом подготовки конусной дробилки к эксплуатации после регулирования разгрузочной щели между внешней дробящей броней и внутренней дробящей броней, причем способ содержит этап, на котором зажимают по вертикали зубчатое кольцо регулирования разгрузочной щели. Такой способ продлевает срок службы зубчатого кольца, так как любые вибрации дробилки не будут вызывать чрезмерный износ зубчатого кольца на границах между зубчатым кольцом и другими частями дробилки.

Согласно варианту выполнения, способ содержит этап, на котором одновременно зажимают указанное зубчатое кольцо регулирования разгрузочной щели и резьбу регулирования разгрузочной щели. Тем самым зажатие зубчатого кольца не будет требовать дополнительного действия оператора или отдельной логической схемы системы управления. Это позволяет сохранять общую стоимость изготовления и эксплуатации дробилки на минимуме и уменьшает риск совершения ошибок при подготовке дробилки к эксплуатации.

Согласно варианту выполнения, указанное зубчатое кольцо регулирования разгрузочной щели и указанная резьба регулирования разгрузочной щели одновременно зажимаются посредством соответственных зажимных конструкций путем приведения в действие гидравлического контура, общего для указанных зажимных конструкций. Это уменьшает дополнительный вес и стоимость изготовления дробилки, так как один гидравлический контур выполняет две функции.

Краткое описание чертежей

Вышеуказанные, а также дополнительные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения будут лучше поняты с помощью следующего иллюстративного и неограничивающего подробного описания предпочтительных вариантов выполнения настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, где одинаковые ссылочные позиции будут использоваться для подобных элементов, на которых:

Фиг.1 представляет собой схематический вид в разрезе конусной дробилки;

Фиг.2a представляет собой схематической вид в перспективе конусной дробилки на Фиг.1;

Фиг.2b представляет собой увеличенный вид зажимной конструкции зубчатого кольца, проиллюстрированной в перспективе на Фиг.2a.

Фиг.3a представляет собой схематичный вид, частично в разрезе, зажимной конструкции зубчатого кольца на Фиг.2b, причем зажимная конструкция проиллюстрирована в зажатом состоянии; и

Фиг.3b представляет собой схематичный вид, частично в разрезе, зажимной конструкции зубчатого кольца на Фиг.3a, причем зажимная конструкция проиллюстрирована в освобожденном состоянии.

Подробное описание примерных вариантов выполнения

Фиг.1 и 2a иллюстрируют конусную дробилку 10, относящуюся к типу конусной инерционной дробилки. Конусная дробилка 10 содержит раму 12 дробилки, на которой установлены различные части дробилки 10. Рама 12 подвешена на подушках 11 для поглощения вибраций, возникающих во время процесса дробления.

Рама 12 дробилки содержит верхний элемент 14 рамы, который имеет форму чаши, и нижний элемент 16 рамы. Верхний элемент 14 рамы обеспечен внешней резьбой 18, которая взаимодействует с внутренней резьбой 20 нижнего элемента 16 рамы таким образом, что внутренняя и внешняя резьбы 20, 28 вместе образуют резьбовое зацепление 19.

Верхний элемент 14 рамы поддерживает внутри него внешнюю дробящую броню 22. Нижний элемент 16 рамы поддерживает конструкцию 24 внутренней дробящей брони. Конструкция 24 внутренней дробящей брони содержит дробящую головку 26, которая имеет форму конуса, и которая поддерживает внутреннюю дробящую броню 28. Внешняя и внутренняя дробящие брони 22, 28 образуют между ними разгрузочную щель 30, к которой подается материал, подлежащий дроблению.

Дробящая головка 26 опирается на сферический подшипник 32, который поддерживается нижним элементом 16 рамы. Дробящая головка 26 соединена с возможностью вращения с втулкой 34 дисбаланса, которая имеет форму цилиндрической гильзы. Груз 36 дисбаланса установлен на одной стороне втулки 34 дисбаланса. Втулка 34 дисбаланса на ее нижнем конце соединена с приводным валом 38 через трансмиссионный вал 40. Карданные соединения 42 трансмиссионного вала 40 позволяют нижнему концу втулки 34 дисбаланса смещаться от вертикальной оси A во время эксплуатации дробилки.

Когда дробилка 10 находится в эксплуатации, приводной вал 38 вращается двигателем не проиллюстрированным образом, например, с помощью ременной передачи 43. Вращение приводного вала 38 заставляет вращаться втулку 34 дисбаланса, и вследствие этого вращения втулка 34 дисбаланса качается наружу под действием центробежной силы, которой подвергается груз 36 дисбаланса. Объединенные вращение и качание втулки 34 дисбаланса заставляют дробящую головку 26 вращаться вокруг вертикальной оси так, что материал дробится в разгрузочной щели 30 между внешней и внутренней дробящими бронями 22, 28.

Ширина разгрузочной щели 30 может регулироваться путем поворота верхнего элемента 14 рамы посредством резьбы 18, 20 так, что регулируется расстояние по вертикали между бронями 22, 28. С этой целью верхний элемент 14 рамы обеспечен периферийным зубчатым кольцом 44. Зубчатое кольцо 44 находится в зацеплении с шестерней 46, которая выполнена с возможностью вращения двигателем для регулирования разгрузочной щели (не показан), установленным внутри кронштейна 62 двигателя, установленного на нижнем элементе 16 рамы. Путем приведения в действие двигателя для регулирования разгрузочной щели шестерня 46 поворачивает зубчатое кольцо 44 и тем самым также верхний элемент 14 рамы так, что верхний элемент 14 рамы вертикально сдвигается посредством резьбового зацепления 19. Тем самым также вертикально сдвигается внешняя дробящая броня 22 так, что регулируется ширина разгрузочной щели 30.

Фиг.2b и 3a-b иллюстрируют более подробно конструкцию для регулирования ширины разгрузочной щели 30. Внутренняя резьба 20 нижнего элемента 16 рамы разделена на верхний участок 20a резьбы и нижний участок 20b резьбы. Гидравлический цилиндр 50 зажатия резьбы выполнен с возможностью нажатия, при приведении в действие, на два участка 20a-b резьбы отдельно так, что резьбовое зацепление 19 зажимается, и верхний элемент 14 рамы (Фиг.1) предотвращается от поворота или вибрирования относительно нижнего элемента 16 рамы. Снова на Фиг.1, множество подобных цилиндров 50 зажатия резьбы расположены по периферии дробилки 10. Цилиндры зажатия резьбы приводятся в действие системой 52 управления с помощью гидравлического контура 54. Когда разгрузочная щель 30 должна быть отрегулирована, гидравлическое давление цилиндров 50 зажатия резьбы понижается так, что верхний элемент 14 рамы может поворачиваться в резьбовом зацеплении 19. Далее разгрузочная щель 30 регулируется путем приведения в действие шестерни 46 посредством двигателя так, что зубчатое кольцо 44 поворачивает верхний элемент 14 рамы в резьбовом зацеплении 19, тем самым вертикально сдвигая верхний элемент 14 рамы.

После регулирования разгрузочной щели 30 дробилка 10 подготавливается для дробления путем зажатия резьбового зацепления 19, повышая давление гидравлического контура 54, так, что верхний и нижний элементы 14, 16 рамы образуют единый жесткий блок.

Далее на Фиг.2a-b, зубчатое кольцо 44 соединено с верхним элементом 14 рамы с помощью шпоночного скользящего зацепления 57, которое позволяет зубчатому кольцу 44 оставаться в зацеплении с шестерней 46, пока вертикально сдвигается верхний элемент 14 рамы. Шпоночное скользящее зацепление 57 образовано вертикальным стержнем 56, прикрепленным к верхнему элементу 14 рамы, который входит в шпоночное соединение с сопряженным пазом 58 внутренней периферии зубчатого кольца 44. Тем самым зубчатое кольцо 44 зафиксировано от вращения на верхнем элементе 14 рамы и может скользить вертикально вдоль стержня 56. Зубчатое кольцо 44 опирается и при повороте скользит по нижнему зажимному элементу 60, который образован верхним участком опорного кронштейна 62 двигателя. По бокам нижнего зажимного элемента 60, образованного кронштейном 62 двигателя, расположена пара гидравлических зажимных цилиндров 64 зубчатого кольца, каждый из которых выполнен с возможностью нажатия верхнего зажимного элемента 66 на верхнюю поверхность зубчатого кольца 44. Вместе верхний и нижний зажимные элементы 66, 60 образуют зажимную конструкцию 68. Зажимная конструкция 68 выполнена с возможностью зажатия по вертикали зубчатого кольца 44 освобождаемым образом так, что при зажатии зубчатое кольцо 44 предотвращается от перемещения относительно рамы 12. Тем самым вызываемый вибрацией износ зубцов зубчатого кольца 44 и шестерни 46, а также шпоночного скользящего зацепления 57, минимизируется. Зажимная конструкция 68 зубчатого кольца должна быть зажата, когда дробилка 10 эксплуатируется; когда ширина разгрузочной щели 30 должна быть отрегулирована, зажимная конструкция 68 освобождается так, что зубчатое кольцо 44 имеет возможность вертикально сдвигаться относительно верхнего элемента 14 рамы. С этой целью зажимные цилиндры 64 зубчатого кольца зажимной конструкции 68 зубчатого кольца соединяются с тем же гидравлическим контуром 54 (Фиг.1), что и цилиндры 50 зажатия резьбы. Тем самым зажимные цилиндры 64 зубчатого кольца зажимной конструкции 68 зубчатого кольца могут приводиться в действие одновременно с цилиндрами 50 зажатия резьбы.

Фиг.3a иллюстрирует зажимную конструкцию 68 зубчатого кольца в зажатом состоянии, в котором верхний и нижний зажимные элементы 66, 60 зажимают по вертикали зубчатое кольцо 44, тогда как Фиг.3b иллюстрирует зажимную конструкцию 68 зубчатого кольца в освобожденном состоянии.

Верхний и нижний зажимные элементы 66, 60 содержат зажимные подушки 70. Зажимные подушки 70 могут быть изготовлены из, например, натурального или синтетического каучука, например, полиуретанового или т.п., для того, чтобы получать более подходящее трение между зажимными элементами 60, 66 и зубчатым кольцом 44. Увеличенное трение уменьшает величину усилия зажатия, необходимого для удержания зубчатого кольца 44, и будет, в частности, усиливать зацепление между зажимными элементами 60, 66 и зубчатым кольцом 44 в направлении, перпендикулярном применяемому усилию зажатия, так, что зажимная конструкция 68 будет более эффективно предотвращать зубчатое кольцо 44 от вибрирования вдоль плоскости, перпендикулярной оси A (Фиг.1).

В освобожденном состоянии на Фиг.3b зубчатое кольцо 44 опирается его собственным весом на зажимную подушку 70 нижнего зажимного элемента 60 и свободно поворачивается относительно зажимной конструкции 68 зубчатого кольца вокруг вертикальной оси A, тем самым поворачивая также верхний элемент 14 рамы.

На Фиг.2 дробилка 10 обеспечена двумя подобными опорными кронштейнами 62 двигателя, каждый из которых оснащен двигателем для регулирования разгрузочной щели, и каждый из которых образует вместе с расположенной по бокам парой верхних зажимных элементов 66 зажимную конструкцию 68. Так как зубчатое кольцо 44 может весить обычно около 400 кг, и вибрации могут подвергать зубчатое кольцо ускорениям порядка 2-4 g, суммарное усилие зажатия, прикладываемое к зубчатому кольцу 44 вдоль его периферии, предпочтительно превышает 8 кН, и даже более предпочтительно превышает 12 кН.

Изобретение главным образом было описано выше со ссылкой на несколько вариантов выполнения. Однако специалисту в области техники не трудно понять, что другие варианты выполнения, кроме раскрытых выше, в равной степени возможны в пределах объема охраны изобретения, который определен приложенной формулой изобретения.

Например, изобретение не ограничивается каким-либо особым типом конусной дробилки; Наоборот, оно подходит для многих различных типов конусных дробилок, известных специалистам в области техники, например, для типа дробилки, имеющей верхнюю часть ведущего вала, опирающуюся на узел крестовины, а также для типа дробилки, которая описана в патенте США № 1894601, иногда называемой дробилкой, относящейся к типу Symons, и для конусных дробилок инерционного типа, раскрытых здесь, имеющих груз дисбаланса для получения гирационного движения дробящей головки.

Очевидно, изобретение не ограничивается зажимной конструкцией 68, содержащей пару верхних зажимных элементов 66; одного верхнего зажимного элемента 66 будет достаточно для прижатия по вертикали зубчатого кольца 44 к нижнему зажимному элементу 60. И как было проиллюстрировано выше, зажимные элементы 60, 66 не обязательно должны быть расположены непосредственно противоположно друг другу на соответственных верхней и нижней сторонах зубчатого кольца 44. Однако варианты выполнения, содержащие расположенные противоположно верхний и нижний зажимные элементы 66, 60 также находятся в пределах объема охраны приложенной формулы изобретения.

Не обязательно, чтобы нижний зажимной элемент 60 был неподвижен, и верхний зажимной элемент 66 был приводимым в действие; в качестве альтернативы, нижний зажимной элемент 60 может приводиться в действие для прижатия зубчатого кольца 44 к неподвижному верхнему зажимному элементу 66. Еще в качестве альтернативы, как верхний, так и нижний зажимные элементы 66, 60 могут быть выполнены приводимыми в действие.

Также не обязательно, что зажимные конструкции 68 содержат опорный кронштейн 62 двигателя; зажимная конструкция может быть обеспечена отдельно от опорного кронштейна 62 двигателя, и может содержать отдельный нижний зажимной элемент, выполненный конкретно для этой цели и не имеющий другой функции, кроме действия в качестве нижнего зажимного элемента. Подобным образом, не обязательно, чтобы верхний и нижний зажимные элементы 66, 60 были установлены на нижний участок 16 рамы. В качестве альтернативы, один или оба зажимных элемента 60, 66 могут быть установлены на верхний участок 14 рамы.

Хотя гидравлические зажимные цилиндры 64 зубчатого кольца были описаны выше, также могут быть использованы другие типы силовых приводов для приведения в действие зажимной конструкции, например, электрические двигатели, электромагниты или т.п. К тому же зажимная конструкция может приводиться в действие вручную, хотя это менее предпочтительно с учетом обычно необходимых значительных усилий зажатия.

Изобретение относится к конусной дробилке и способу подготовки конусной дробилки к эксплуатации. Конусная дробилка содержит внешнюю дробящую броню и внутреннюю дробящую броню с разгрузочной щелью между ними. Внешняя дробящая броня поддерживается на верхнем элементе рамы в резьбовом зацеплении с нижним элементом рамы. Резьбовое зацепление выполнено с возможностью регулирования вертикального положения внешней дробящей брони и ширины разгрузочной щели. Верхний элемент рамы для поворота верхнего элемента рамы в резьбовом зацеплении снабжен периферийным зубчатым кольцом, которое соединено с верхним элементом рамы. При этом дробилка содержит зажимную конструкцию для зажатия по вертикали зубчатого кольца между верхним зажимным элементом и нижним зажимным элементом. Способ подготовки конусной дробилки после регулирования разгрузочной щели содержит этап, на котором зажимают по вертикали зубчатое кольцо регулирования разгрузочной щели. Устройство конусной дробилки и способ подготовки данного устройства к эксплуатации обеспечивают возможность регулирования степени зажатия измельчаемого материала. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Конусная дробилка, содержащая внешнюю дробящую броню (22) и внутреннюю дробящую броню (28), образующие между ними разгрузочную щель (30), причем внешняя дробящая броня (22) поддерживается на верхнем элементе (14) рамы в резьбовом зацеплении с нижним элементом (16) рамы, причем указанное резьбовое зацепление (19) выполнено с возможностью регулирования вертикального положения внешней дробящей брони (22) относительно нижнего элемента (16) рамы так, чтобы обеспечивать регулирование ширины разгрузочной щели (30), причем верхний элемент (14) рамы обеспечен периферийным зубчатым кольцом (44) для поворота верхнего элемента (14) рамы в указанном резьбовом зацеплении (19), причем зубчатое кольцо (44) соединено с верхним элементом (14) рамы зафиксированным от вращения и вертикально скользящим образом, отличающаяся тем, что содержит зажимную конструкцию (68) для зажатия по вертикали зубчатого кольца (44) между верхним зажимным элементом (66) и нижним зажимным элементом (60).

2. Конусная дробилка по п. 1, в которой зажимная конструкция (68) содержит силовой привод (64) для затягивания зажимной конструкции (68), причем силовой привод (64) управляется системой (52) управления дробилки.

3. Конусная дробилка по п. 2, в которой силовой привод (64) является гидравлическим цилиндром (64).

4. Конусная дробилка по п. 3, в которой гидравлический цилиндр (64) соединен с гидравлическим контуром (54), выполненным с возможностью приведения в действие также набора гидравлических цилиндров (50) для зажатия резьбового зацепления (19).

5. Конусная дробилка по любому из пп. 1-3, в которой указанные верхний и нижний зажимные элементы (66, 60) установлены на нижний элемент (16) рамы.

6. Конусная дробилка по любому из пп. 1-3, в которой нижний зажимной элемент (60) прикреплен к нижнему элементу (16) рамы и верхний зажимной элемент (66) является подвижным относительно нижнего элемента (16) рамы.

7. Конусная дробилка по любому из пп. 1-3, в которой нижний зажимной элемент (60) образован опорным кронштейном (62) двигателя.

8. Конусная дробилка по любому из пп. 1-3, в которой зажимная конструкция (68) содержит пару верхних зажимных элементов (66), расположенных по бокам нижнего зажимного элемента (60) вдоль периферии зубчатого кольца (44).

9. Конусная дробилка по любому из пп. 1-3, в которой по меньшей мере один из указанных зажимных элементов (60, 66) содержит зажимную подушку (70) из синтетического или натурального каучука.

10. Способ подготовки конусной дробилки (10) к эксплуатации после регулирования разгрузочной щели (30) между внешней дробящей броней (22) и внутренней дробящей броней (28), причем способ содержит этап, на котором зажимают по вертикали зубчатое кольцо (44) регулирования разгрузочной щели.

11. Способ по п. 10, содержащий этап, на котором одновременно зажимают зубчатое кольцо (44) регулирования разгрузочной щели и резьбу (20) регулирования разгрузочной щели.

12. Способ по п. 11, содержащий этап, на котором одновременно зажимают зубчатое кольцо (44) регулирования разгрузочной щели и резьбу (20) регулирования разгрузочной щели посредством соответственных зажимных конструкций (68, 50) путем приведения в действие гидравлического контура (54), общего для указанных зажимных конструкций (68, 50).