ЗУБ С ОГРАНИЧЕННЫМ СЦЕПЛЕНИЕМ КОНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 2021 года по МПК B02C13/28 B02C4/30 E21C35/18 E21C35/19 

Область и уровень техники

Данное изобретение относится к дробилкам и врубовым машинам с вращающимися барабанами и, в частности, к системе зуба для вращающегося барабана (например, для дробилки-питателя).

Сущность изобретения

Дробилки-питатели вступают в контакт с перерабатываемым материалом и разрушают его. Как правило, дробилку-питатель располагают рядом с транспортером, несущим материал. Дробилка-питатель может включать в себя ось, барабан, опирающийся на ось и вращаемый вместе с ней, и держатели, расположенные на наружной поверхности барабана. Каждый держатель служит опорой зубу (или промежуточному держателю, который служит опорой зубу), который вступает в контакт с материалом, находящимся на транспортере, дробя и измельчая материал до заранее определенной крупности.

Обычный держатель включает в себя цилиндрический канал, в котором заключен хвостовик промежуточного держателя. Хвостовик вставлен в канал с одного конца и закреплен на противоположном конце резьбовой гайкой. В канале между держателем и хвостовиком расположено распорное кольцо. Когда дробилка входит в контакт с материалом, передаваемая от промежуточного держателя сила удара материала по зубу амортизируется передним торцом держателя вокруг канала. Со временем, торец держателя может перекашиваться и вызывать расшатывание промежуточного держателя, что может вызывать срезание хвостовика промежуточного держателя силами удара.

В одном варианте осуществления изобретение обеспечивает систему зуба, включающую в себя держатель и узел зуба. Держатель включает в себя первый конец, второй конец и канал, проходящий между первым концом и вторым концом и определяющий продольную ось. Поверхность канала может быть конической, так что диаметр канала вблизи первого конца будет больше, чем диаметр канала вблизи второго конца. Узел зуба включает в себя вал. Вал заключен внутри канала держателя вдоль продольной оси, и этот вал может быть коническим для сопряжения с каналом.

В другом варианте осуществления изобретение обеспечивает дробилку-питатель для переработки перерабатываемого материала. Дробилка-питатель включает в себя транспортер и дробилку для введения ее в контакт с перерабатываемым материалом. Транспортер включает в себя первый конец для приема материала и второй конец для выпуска материала. Дробилка расположена между первым концом и вторым концом транспортера. Дробилка включает в себя барабан, опертый с возможностью вращения на ось, и множество систем зубьев, расположенные по окружности вокруг барабана. Каждая система зуба включает в себя держатель и узел зуба. Держатель имеет первый конец и второй конец и ограничивает канал, проходящий между первым концом и вторым концом вдоль продольной оси. Поверхность канала является конической, причем диаметр канала вблизи первого конца больше, чем диаметр канала вблизи второго конца. Узел зуба включает в себя вал, заключенный внутри канала держателя вдоль продольной оси. Вал является коническим для сопряжения с каналом.

В еще одном варианте осуществления изобретение обеспечивает способ изготовления системы зуба для дробилки, включающей в себя барабан, выполненный с возможностью вращения вокруг оси барабана и имеющий наружную поверхность. Способ заключается в том, что: формируют держатель зуба, имеющий первый конец и второй конец; крепят держатель зуба к наружной поверхности барабана; вставляют узел зуба в первый конец канала; и крепят узел зуба относительно держателя. Держатель зуба ограничивает канал, проходящий между первым концом и вторым концом вдоль продольной оси. Формирование включает в себя формирование поверхности канала, являющейся конической, причем диаметр канала вблизи первого конца больше, чем диаметр канала вблизи второго конца. Узел зуба включает в себя конический вал, который сопряжен с каналом.

В еще одном варианте осуществления система зуба включает в себя держатель и зуб. Держатель включает в себя первый конец, второй конец и канал, проходящий, по меньшей мере, частично между первым концом и вторым концом вдоль продольной оси. Канал является коническим и имеет такой угол конусности канала относительно продольной оси, что диаметр участка канала вблизи первого конца больше, чем диаметр участка канала вблизи второго конца. Зуб включает в себя вал, режущий кончик и буртик, расположенный между валом и режущим кончиком. Вал является коническим и имеет угол конусности вала, по существу, равный углу конусности канала. Буртик упирается в первый конец держателя, ограничивая глубину вставления вала и тем самым ограничивая максимальное сцепление между валом и каналом.

В еще одном варианте осуществления дробилка-питатель включает в себя транспортер и дробилку. Транспортер включает в себя первый конец для приема материала и второй конец для выпуска материала. Дробилка вступает в контакт с материалом и располагается между первым концом и вторым концом транспортера. Дробилка включает в себя барабан, опертый с возможностью вращения на ось, и множество систем зубьев, крепящихся к наружной поверхности барабана. По меньшей мере, одна система зуба включает в себя держатель и зуб. Держатель включает в себя первый конец, второй конец и канал, проходящий, по меньшей мере, частично между первым концом и вторым концом вдоль продольной оси. Канал имеет такой угол конусности канала, что диаметр участка канала вблизи первого конца больше, чем диаметр участка канала вблизи второго конца. Зуб включает в себя вал, режущий кончик и буртик, расположенный между валом и режущим кончиком. Вал имеет угол конусности вала, по существу, равный углу конусности канала. Буртик упирается в первый конец держателя, ограничивая глубину вставления вала и тем самым ограничивая максимальное сцепление между валом и каналом.

В еще одном варианте осуществления предложен способ формирования системы зуба для дробилки, включающей в себя барабан, выполненный с возможностью вращения вокруг оси барабана и имеющий наружную поверхность. Способ заключается в том, что: крепят множество держателей зубьев к наружной поверхности барабана, причем каждый держатель зуба включает в себя первый конец, второй конец и канал, проходящий, по меньшей мере, частично между первым концом и вторым концом вдоль продольной оси, при этом канал имеет такую коническую внутреннюю поверхность, что диаметр канала вблизи первого конца больше, чем диаметр канала вблизи второго конца; позиционируют вал зуба внутри канала таким образом, что коническая поверхность вала сопрягается с каналом, а буртик вала оказывается отделенным от первого конца держателя зазором; и вставляют вал зуба в канал до тех пор, пока буртик не упрется в первый конец держателя.

Другие независимые аспекты станут ясными при рассмотрении подробного описания и прилагаемых чертежей.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид в перспективе дробилки в сборе;

Фиг. 2 - вид в перспективе дробилки в частично разобранном виде;

Фиг. 3 - вид сбоку дробилки с фиг. 2;

Фиг. 4 - вид в увеличенном масштабе дробилки с фиг. 2 в разобранном виде;

Фиг. 5 - вид сбоку системы зуба в разобранном виде;

Фиг. 6 - вид в разрезе системы зуба с фиг. 5;

Фиг. 7 - вид в увеличенном масштабе в разобранном виде дробилки, включающей в себя систему зуба, соответствующую другому варианту осуществления;

Фиг. 8 - вид в разрезе системы зуба с фиг. 7 с зубом в первом положении;

Фиг. 9 - вид в разрезе системы зуба с фиг. 7 с зубом во втором положении;

Фиг. 10 - вид в разрезе системы зуба, соответствующей еще одному варианту осуществления, с зубом в первом положении; и

Фиг. 11 - вид в разрезе системы зуба с фиг. 10 с зубом во втором положении.

Перед подробным разъяснением любых независимых вариантов осуществления, следует понять, что применение изобретения не ограничивается подробностями конструкции и расположения компонентов, излагаемыми в нижеследующем описании или иллюстрируемыми на чертежах, о которых пойдет речь. Возможны другие варианты осуществления изобретения, и его можно практически реализовать или осуществить различными способами. Следует также понять, что употребляемая здесь фразеология и терминология имеет целью описание, и ее не следует считать ограничительной.

Употребление слов «включающий в себя» и «содержащий» и их вариантов в том смысле, о котором здесь заходит речь, подразумевает охват элементов, перечисляемых после, и их эквивалентов, а также дополнительных элементов. Употребление слов «состоящий из» и их вариантов в том смысле, о котором здесь заходит речь, подразумевает охват только элементов, перечисляемых после, и их эквивалентов. Если явно не указано или не предписано иное, то термины «установленный», «соединенный», «опертый» и «сочлененный» и их варианты употребляются здесь в широком смысле и распространяются на варианты установки, соединения, придания опоры и сочленения, как непосредственные, так и косвенные.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 изображен механизм для дробления и сортировки материалов по крупности (например, дробилка-питатель 10), который перерабатывает материал, такой, как уголь, до заранее определенной крупности и транспортирует этот материал. Дробилка-питатель 10 включает в себя станину 14, транспортер 18 и дробилку 22. Транспортер 18 перемещает материал от стороны 26 загрузки к стороне 30 выгрузки, а дробилка 22 расположена между стороной 26 загрузки и стороной 30 выгрузки.

На фиг. 2 и 3 изображена дробилка 22. Дробилка 22 включает в себя ось 34, барабан 38, опертый на ось 34 для вращения вместе с осью 34, и систему 42 зубьев, прикрепленную к наружному участку барабана 38. В иллюстрируемом варианте осуществления, системы 42 зубьев ориентированы по касательной к наружному профилю барабана 38. Каждая система 42 зуба включает в себя держатель 46 и инструмент или узел 50 зуба, вступающий в контакт с материалом и заключенный внутри держателя 46. В иллюстрируемом варианте осуществления держатель 46 приварен к барабану 38, а каждый из держателей 46 включает в себя наружную поверхность, имеющую ребра (например, образованные сварными швами). В других вариантах осуществления (не показаны), конструкция держателя 46 может быть другой или держатель 46 может быть сочленен с дробилкой 22 по-другому (например, крепежными деталями), если это желательно.

Как показано на фиг. 4, в иллюстрируемом варианте осуществления узел 50 зуба включает в себя промежуточный держатель 62, шайбу 70, гайку 74, стопорный штифт 76 (фиг. 5), зуб 78 дробилки и штифт 80, Узел 50 зуба сочленен с держателем 46 вдоль продольной оси 118, а зуб 78 дробилки образует кончик или вершину 122 для вступления в контакт с материалом. Узел 50 зуба включает в себя сменные детали, облегчающие простое и легкое удаление и замену компонентов, вступающих в контакт с материалом (например, зуба 78 дробилки, промежуточного держателя 62, и т.д.).

Обращаясь к фиг. 5 и 6, отмечаем, что держатель 46 имеет первый конец 82 и второй конец 86 и ограничивает канал 90 (фиг. 6), проходящий между концами 82, 86. Как лучше всего показано на фиг. 6, канал 90 сходит на конус от первого конца 82 ко второму концу 86, так что диаметр канала 90 вблизи первого конца 82 больше, чем диаметр канала 90 вблизи второго конца 86. В иллюстрируемом варианте осуществления канал 90, по существу, образует непрерывный пологий конус между первым концом 82 и вторым концом 86. Конический канал 90 образует угол 92 относительно продольной оси 118. В иллюстрируемом варианте осуществления угол 92 составляет приблизительно 1,493 градуса. В других вариантах осуществления угол может находиться в диапазоне между приблизительно одним и двумя градусами относительно продольной оси 118. В еще одних вариантах осуществления, угол может находиться в диапазоне между приблизительно 0,5 градуса и десятью градусами относительно продольной оси 118.

Как показано на фиг. 4-6, промежуточный держатель 62 включает в себя хвостовик или вал 94, резьбовой концевой участок 98, основной участок 102 и буртик 106 между валом 94 и основным участком 102. В конце основного участка 102 выполнено отверстие 110 под зуб (фиг. 6), имеющее конфигурацию, обеспечивающую заключение в нем зуба 78 дробилки. В основном участке 102 выполнено технологическое отверстие 114 под штифт (фиг. 4), которое является поперечным по отношению к продольной оси 118 узла 50 зуба и смещено от нее. В иллюстрируемом варианте осуществления, вал 94 образует непрерывную поверхность без каких-либо канавок или разрывов, и этот вал 94 является коническим, имея поверхность, которая, по существу, идентична конической поверхности канала 90, То есть, в иллюстрируемом варианте осуществления, конический вал 94 образует относительно продольной оси 118 угол, по существен, равный углу 92. Вал 94, по существу, сопрягается с каналом 90, образуя при этом промежуток 120 между первым концом 82 держателя 46 и буртиком 106. В одном варианте осуществления промежуток 120 находится в диапазоне между приблизительно 1,59 мм (0,0625 дюйма или одной шестнадцатой дюйма) и 3,18 мм (0,125 дюйма или одной восьмой дюйма). В других вариантах осуществления, промежуток может находиться в диапазоне между приблизительно 2,29 мм (0,090 дюйма) и 3,05 мм (0,120 дюйма).

Зуб 78 дробилки включает в себя врезающуюся вершину 122, буртик 124 зуба, переходящий в конструктивный элемент для заключения в нем штифта, выполненный в вале 126 в виде канавки или выемки 130 под штифт. Валу 126 зуба придан размер, позволяющий заключать этот вал внутрь отверстия 110 под зуб, выполненного в промежуточном держателе 62. Кроме того, выемка 130 под штифт расположена на валу 126 зуба так, что когда зуб 78 дробилки вставляют в промежуточный держатель 62, выемка 130 под штифт выравнивается с технологическим отверстием 114 под штифт (фиг. 4). В других конструкциях (не показаны) конструктивный элемент для заключения в нем штифта мог бы быть технологическим отверстием, очком, глухим отверстием или другим конструктивным элементом, если это желательно.

В иллюстрируемом варианте осуществления штифт 80 представляет собой штифт с цилиндрической винтовой пружиной, причем и штифту 80, и технологическому отверстию 114 под штифт приданы такие размеры, что штифт 80 удерживается за счет трения внутри технологического отверстия 114 под штифт. В иллюстрируемом варианте осуществления штифт 80 изготовлен из нержавеющей стали. Материал штифта выдерживает силы реакций и сопротивляется разрушениям при сдвиге, которые являются результатом ударов, амортизируемых зубом 78 дробилки при нормальной работе. Если это желательно, то в других вариантах осуществления (не показаны) можно применять другие подходящие материалы, или технологическое отверстие 114 под штифт и сам штифт 80 могут иметь другую форму (например, квадратную, прямоугольную, овальную).

Узел 50 зуба устанавливают, вставляя сначала вал 94 промежуточного держателя 62 в держатель 46 так, что буртик 106 оказывается обращенным к первому концу 82 держателя 46. Расположив промежуточный держатель 62 в держателе 46, выравнивают и устанавливают на валу 94 промежуточного держателя 62 одну или несколько шайб 70 вблизи второго конца 86. Затем наворачивают гайку 74 на резьбовой концевой участок 98 промежуточного держателя 62. Гайку 74 затягивают до достижения желаемого крутящего момента и/или до тех пор, пока не произойдет сжатие или сплющивание шайбы (шайб) 70 до желаемой толщины. Это затягивание предпочтительно осуществляют динамометрическим ключом, чтобы предотвратить чрезмерное затягивание. Шайба 70 работает во взаимодействии с гайкой 74, препятствуя отвинчиванию (т.е., ослаблению) гайки 74. По меньшей мере, сквозь часть резьбового концевого участка 98 вставляют стопорный штифт 76 (фиг. 5), чтобы закрепить гайку 74 и шайбу 70 на резьбовом концевом участке 98. В иллюстрируемом варианте осуществления стопорный штифт 76 представляет собой шплинт.

Сразу же после затягивания и закрепления промежуточного держателя 62 внутри держателя 46, в отверстие 110 под зуб вставляют вал 126 зуба, принадлежащий зубу 78 дробилки, делая это так, что выемка 130 выравнивается с технологическим отверстием 114 под штифт. Штифт 80 вставляют в технологическое отверстие 114 под штифт и в выемку 130 зуба 78 дробилки так, что штифт 80 оказывается в контакте между основным участком 102 промежуточного держателя 62 и зубом 78 дробилки. Такой принудительный контакт надежно удерживает зуб 78 дробилки на своем месте, а штифт 80 при этом остается внутри технологического отверстия 114 под штифт.

Чтобы удалить зуб 78 дробилки, вышеупомянутый процесс установки проводят в обратном порядке. Штифт 80 выталкивают из технологического отверстия 114 под штифт, а значит - и выводят из контакта с зубом 78 дробилки. Сразу же после удаления использованного зуба 78 дробилки, можно опять вставлять зуб 78 дробилки - уже новый - в промежуточный держатель 62.

Узел 50 зуба обеспечивает систему для замены зубов дробилок на дробилках-питателях с помощью относительно простого инструментария. Конический вал 94 также обеспечивает поверхность большей площади для распределения механического напряжения, являющегося результатом ударных нагрузок, что может предотвратить концентрацию механического напряжения около первого конца 82 держателя 46. В дополнение к этому, конические канал 90 и вал 94 исключают потребность в распорном кольце, что может снизить вероятность разрушения при сдвиге, обуславливаемого утратой формы распорным кольцом во время эксплуатации.

Помимо этого, если бы в иллюстрируемом варианте осуществления гайка 74 ослаблялась во время эксплуатации, промежуточный держатель 62 зуба сам переустанавливался бы внутри канала 90 во время последующего удара. В результате, механическое напряжение продолжило бы распределяться между коническими поверхностями, что позволяло бы снизить износ на промежуточном держателе 62 и продлить срок службы узла 50 зуба. Эти и другие независимые преимущества могут приводить к экономии средств и ощутимым преимуществам для конечного потребителя. Когда она установлена, система 50 зуба дробилка не снижает рабочие характеристики машины и может обеспечить конечному потребителю дополнительную выгоду.

На фиг. 7-9 изображена система 442 зуба, соответствующая другому варианту осуществления. Система 442 зуба аналогична системе 42 зуба, описанной выше применительно к фиг. 4-6, и сходные признаки обозначены сходными позициями с прибавлением 400. Для краткости, будут описаны главным образом различия между системой 42 зуба и системой 442 зуба.

Как показано на фиг. 7, в иллюстрируемом варианте осуществления система 442 зуба включает в себя узел 450 зуба, включающий в себя промежуточный держатель 462, зуб 478 дробилки и штифт 480. Узел 450 зуба сочленен с держателем 446 вдоль продольной оси 518, а зуб 478 дробилки образует кончик или вершину 522 для вступления в контакт с материалом. Узел 450 зуба способствует простому и легкому осуществлению удаления и замены компонентов, вступающих в контакт с материалом (например, зуба 478 дробилки, промежуточного держателя 462, и т.д.).

В одном варианте осуществления, промежуточный держатель 462 включает в себя хвостовик 494, основной участок 502, буртик 506 и отверстие 514 для заключения в нем штифта 480. Хвостовик 494 заключен внутри канала 490 (фиг. 8) держателя 446. Зуб 478 дробилки включает в себя буртик 524 зуба и хвостовик 526 зуба. В иллюстрируемом варианте осуществления хвостовик 526 зуба заключен в отверстии 510 под зуб (фиг. 8) основного участка 502 промежуточного держателя 462. Хвостовик 526 зуба 478 дробилки включает в себя канавку 530 для заключения в ней штифта 480, который позволяет закрепить зуб 478 дробилки относительно промежуточного держателя 462.

На фиг. 8 и 9 изображен узел 450 зуба, расположенный внутри держателя 446. Держатель 446 включает в себя первый конец 542, второй конец 546 и канал 490, проходящий между концами 542, 546. Канал 490 сходит на конус от первого конца 542 ко второму концу 546 так, что диаметр канала 490 вблизи первого конца 542 больше, чем диаметр канала 490 вблизи второго конца 546. В иллюстрируемом варианте осуществления канал 490 образует непрерывный пологий конус между первым концом 542 и вторым концом 546. Конической канал 490 образует угол 492 конусности (фиг. 8) относительно продольной оси 518. В иллюстрируемом варианте осуществления угол 492 конусности составляет приблизительно 1,5 градуса. В некоторых вариантах осуществления угол 492 составляет менее, чем приблизительно 7 градусов, чтобы обеспечить самозажимное сцепление конических поверхностей между хвостовиком 494 и каналом 490. В некоторых вариантах осуществления угол 492 конусности может находиться в диапазоне между приблизительно одним и двумя градусами относительно продольной оси 518.

На фиг. 8 изображен узел 450 зуба в исходном положении относительно держателя 446. Хвостовик 494 включает в себя наружную поверхность 558, которая имеет конус между буртиком 506 и концом 562 хвостовика 494, так что участок хвостовика 494 вблизи буртика 506 имеет больший диаметр, чем участок хвостовика 494 вблизи конца 562. Наружная поверхность хвостовика 494 сходит на конус под углом, который, по существу, равен углу 492 конусности канала 490.

В исходном положении изображенном на фиг. 8, между буртиком 506 и первым концом 542 держателя 446 образован разделительный зазор 566. В других вариантах осуществления зазор 566 может быть больше или меньше, чем зазор 566, изображенный на фиг. 8. Сразу же после того, как узел 450 зуба оказывается в нужном положении, его затем сажают внутрь держателя 446, вставляя узел 450 зуба на желаемую глубину внутрь держателя 446. Посадку можно осуществлять различными способами, такими, как приложение силы удара к узлу 450 зуба (например, молотком), запрессовка узла 450 зуба в канал 490, или протаскивание узла 450 зуба относительно держателя 446. Когда он посажен, узел 450 зуба удерживается давлением контакта между коническими поверхностями канала 490 и хвостовика 494. Давление контакта увеличивается в зависимости от глубины сцепления между хвостовиком 494 и каналом 490. Как показано на фиг. 9, буртик 506 обеспечивает поверхность упора, чтобы предотвратить вставление узла 450 зуба за пределы заранее определенной точки. Буртик 506 тем самым ограничивает максимальное давление контакта, которое может быть приложено между хвостовиком 494 и каналом 490. В результате, потребитель сможет удалить узел 450 зуба, пользуясь основными инструментами. Узел 450 зуба можно смещать и удалять различными способами, включая выбивание, выдавливание, вытаскивание и/или расклинивание между буртиком 506 и первым концом 542 держателя 446.

Проблемой, связанной с существующими дробилками-питателями, является отсутствие определенного или заданного давления контакта между каналом 490 и хвостовиком 494. В результате, зуб и держатель подвержены либо 1) отсутствию достаточного сцепления, либо 2) избыточному сцеплению. Отсутствие достаточного сцепления приводит к тому, что зуб не закрепляется внутри канала 490 и оказывается смещенным при нормальной работе. С другой стороны, избыточное сцепление приводит к большому давлению контакта между узлом зуба и держателем 446, затрудняя (или - в некоторых случаях - делая невозможным) своевременное удаление узла зуба. Это значительно увеличивает время, требующееся для замены или ремонта зубьев, что сокращает продолжительность эксплуатации дробилки-питателя 10. Кроме того, работа дробилки-питателя 10, как правило, приводит узел зуба в движение внутри канала 490, дополнительно заклинивая хвостовик внутри канала 490. Это утверждение справедливо, в частности, для зубьев, которые установлены с зазором или промежутком между зубом и держателем 446.

Вышеописанный узел 450 зуба включает в себя конической хвостовик 494, чтобы гарантировать минимальное сцепление (а значит - и минимальное давлением контакта) с каналом 490. Аналогичным образом, буртик 506 упирается в первый конец 542 держателя 446, ограничивая вставление хвостовика 494 относительно канала 490 и тем самым ограничивая максимальное сцепление или давление контакта. Нагрузки, прикладываемые к узлу 450 зуба, передаются барабану главным образом за счет контакта между буртиком 506 и кольцевой поверхности первого конца 542 держателя 446.

На фиг. 10 и 11 изображена система 842 зуба, соответствующая еще одному варианту осуществления. Система 842 зуба аналогична системе 442 зуба, описанной выше, применительно к фиг. 7-9, и сходные признаки обозначены сходными позициями с прибавлением 800.

Система 842 зуба включает в себя унитарный зуб 850, сочлененный с держателем 846 вдоль продольной оси 918, и этот зуб 850 образует кончик или вершину 922 для вступления в контакт с материалом. В одном варианте осуществления, зуб 850 включает в себя хвостовик 894, основной участок 902 и буртик 906. Хвостовик 894 заключен внутри канала 890 держателя 846, причем канал 890 проходит между концами 942, 946. Канал 890 сходит на конус от первого конца 942 ко второму концу 946 так, что диаметр канала 890 вблизи первого конца 942 больше, чем диаметр канала 890 вблизи второго конца 946.

На фиг. 10 зуб 850 изображен в исходном положении относительно держателя 846. Хвостовик 894 включает в себя наружную поверхность 958, которая имеет конус между буртиком 906 и концом 962 хвостовика 894, так что участок хвостовика 894 вблизи буртика 906 имеет больший диаметр, чем участок хвостовика 894 вблизи конца 962. Наружная поверхность 958 хвостовика 894 сходит на конус под углом, который, по существу, равен углу 892 конусности канала 890.

В положении, изображенном на фиг. 10, между буртиком 906 и первым концом 942 держателя 846 образован разделительный зазор 966. В других вариантах осуществления зазор 966 может быть больше или меньше, чем зазор 966, изображенный на фиг. 10. Сразу же после того, как зуб 850 оказывается в нужном положении, его затем сажают (например, прикладывая силу удара к зубу 850, запрессовывая зуб 850, или протаскивая зуб 850 относительно держателя 846) внутрь держателя 846. Зуб 850 удерживается давлением контакта между коническими поверхностями канала 890 и хвостовика 894. Как показано на фиг. 11, буртик 906 обеспечивает поверхность упора, чтобы предотвратить вставление зуба 850 за пределы заранее определенной точки, тем самым ограничивая максимальное давление контакта, которое может быть приложено между хвостовиком 894 и каналом 890. В результате, потребитель сможет удалить узел 450 зуба, пользуясь основными инструментами. Зуб можно смещать и удалять различными способами (например, выбиванием, выдавливанием, вытаскиванием и/или расклиниванием между буртиком 906 и первым концом 942 держателя 846).

Хотя системы 42, 442, 842 зубьев описаны выше в контексте дробилки-питателя 10, понятно, что системы 42, 442, 842 зубьев могут входить в состав других машин, которые включают в себя дробилку или врубовую машину с вращающимся барабаном. Например, помимо дробилок-питателей, системы 42, 442, 842 зубьев можно было бы воплотить на двухвалковой дробилке, врубовой головке проходческого комбайна непрерывного действия и врубовых механизмах других типов.

Хотя аспекты изобретения были описаны со ссылками на некоторые предпочтительные варианты осуществления, в рамках объема и существа притязаний согласно одному или нескольким описанным независимым аспектам существуют варианты и модификации. Различные признаки и преимущества изложены в нижеследующей формуле изобретения.

Группа изобретений относится к дробилкам и врубовым машинам с вращающимися барабанами. Держатель зуба включает в себя первый конец, второй конец и канал, проходящий, по меньшей мере частично, между первым концом и вторым концом вдоль продольной оси. Причем канал является коническим и имеет такой угол конусности канала относительно продольной оси, что диаметр участка канала вблизи первого конца превышает диаметр участка канала вблизи второго конца. Зуб включает в себя вал, режущий кончик и буртик, расположенный между валом и режущим кончиком. Причем вал является коническим и имеет угол конусности вала, по существу равный углу конусности канала. При этом буртик упирается в первый конец держателя. Дробилка-питатель содержит транспортер, включающий в себя первый конец для приема материала и второй конец для выпуска материала и дробилку для взаимодействия с материалом. Причем дробилка расположена между первым концом и вторым концом транспортера. Дробилка включает в себя барабан, опирающийся с возможностью вращения на ось, и множество систем зубьев, прикрепленных к внешней поверхности барабана. Сокращается время, требующееся для замены или ремонта зубьев. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Система зуба, содержащая: держатель, включающий в себя первый конец, второй конец и канал, проходящий, по меньшей мере частично, между первым концом и вторым концом вдоль продольной оси, причем канал является коническим и имеет такой угол конусности канала относительно продольной оси, что диаметр участка канала вблизи первого конца превышает диаметр участка канала вблизи второго конца; и зуб, включающий в себя вал, режущий кончик и буртик, расположенный между валом и режущим кончиком, причем вал является коническим и имеет угол конусности вала, по существу равный углу конусности канала, при этом буртик упирается в первый конец держателя, ограничивая глубину вставления вала и тем самым ограничивая максимальное сцепление между валом и каналом.

2. Система по п.1, в которой зуб включает в себя промежуточный держатель зуба и зуб дробилки, соединенный с держателем зуба, причем вал выполнен на промежуточном держателе зуба, а режущий кончик выполнен на зубе дробилки.

3. Система по п.2, в которой зуб дробилки соединен с промежуточным держателем зуба штифтом.

4. Система по п.1, в которой зуб включает в себя унитарный зуб, причем вал и режущий кончик соединены друг с другом как единое целое.

5. Система по п.1, в которой канал проходит через второй конец держателя, так что этот второй конец является открытым.

6. Система по п.1, в которой угол конусности канала находится в диапазоне между приблизительно 0,5 градуса и приблизительно десятью градусами.

7. Система по п.6, в которой угол конусности канала находится в диапазоне между приблизительно 0,5 градуса и приблизительно шестью градусами.

8. Система по п.1, в которой вал имеет непрерывную внешнюю поверхность, проходящую между первым и вторым концами вала и по окружности вокруг продольной оси вала.

9. Система по п.8, в которой сцепление между валом и каналом обеспечивает удерживающий механизм для удержания зуба в держателе без необходимости использования какого-либо другого удерживающего механизма, соединенного с валом зуба для удержания зуба в держателе.

10. Система по п.8, в которой второй конец вала расположен между первым и вторым концами держателя, когда буртик упирается в первый конец держателя.

11. Дробилка-питатель, содержащая: транспортер, включающий в себя первый конец для приема материала и второй конец для выпуска материала; и дробилку для взаимодействия с материалом, причем дробилка расположена между первым концом и вторым концом транспортера, при этом дробилка включает в себя барабан, опирающийся с возможностью вращения на ось, и множество систем зубьев, прикрепленных к внешней поверхности барабана, причем по меньшей мере одна система зуба включает в себя: держатель, включающий в себя первый конец, второй конец и канал, проходящий, по меньшей мере частично, между первым концом и вторым концом вдоль продольной оси, при этом канал имеет такой угол конусности канала, что диаметр участка канала вблизи первого конца превышает диаметр участка канала вблизи второго конца; и зуб, включающий в себя вал, режущий кончик и буртик, расположенный между валом и режущим кончиком, причем вал имеет угол конусности вала, по существу равный углу конусности канала, при этом буртик упирается в первый конец держателя, ограничивая глубину вставления вала и тем самым ограничивая максимальное сцепление между валом и каналом.

12. Дробилка-питатель по п.11, в которой узел зуба включает в себя промежуточный держатель зуба и зуб дробилки, соединенный с промежуточным держателем зуба, причем вал выполнен на промежуточном держателе зуба, а режущий кончик выполнен на зубе дробилки.

13. Дробилка-питатель по п.12, в которой зуб дробилки соединен с промежуточным держателем зуба штифтом.

14. Дробилка-питатель по п.11, в которой канал проходит через второй конец держателя, так что этот второй конец является открытым.

15. Дробилка-питатель по п.11, в которой угол конусности канала находится в диапазоне между приблизительно 0,5 градуса и приблизительно десятью градусами.

16. Дробилка-питатель по п.15, в которой угол конусности канала находится в диапазоне между приблизительно 0,5 градуса и приблизительно семью градусами.

17. Дробилка-питатель по п.11, в которой вал имеет непрерывную внешнюю поверхность, проходящую между первым и вторым концами вала и по окружности вокруг продольной оси вала.

18. Дробилка-питатель по п.17, в которой сцепление между валом и каналом обеспечивает удерживающий механизм для удержания зуба в держателе без необходимости использования какого-либо другого удерживающего механизма, соединенного с валом зуба для удержания зуба в держателе.

19. Способ формирования системы зуба для дробилки, включающей в себя барабан, выполненный с возможностью вращения вокруг оси барабана и имеющий наружную поверхность, причем способ включает этапы, на которых: крепят множество держателей зубьев к наружной поверхности барабана, при этом каждый держатель зуба включает в себя первый конец, второй конец и канал, проходящий, по меньшей мере частично, между первым концом и вторым концом вдоль продольной оси, причем канал имеет коническую внутреннюю поверхность, так что диаметр канала вблизи первого конца превышает диаметр канала вблизи второго конца; позиционируют вал зуба внутри канала таким образом, что коническая поверхность вала сопрягается с каналом, а буртик вала оказывается отделенным от первого конца держателя зазором; и вставляют вал зуба в канал до тех пор, пока буртик не упрется в первый конец держателя.

20. Способ по п.19, при котором позиционирование вала включает позиционирование вала промежуточного держателя зуба внутри канала и дополнительно включает сочленение зуба дробилки с концом промежуточного держателя зуба, противоположным валу.

21. Способ по п.20, при котором сочленение зуба дробилки с промежуточным держателем зуба включает вставление хвостовика зуба дробилки в отверстие промежуточного держателя зуба и вставление штифта через технологическое отверстие под штифт для оставления зуба дробилки внутри упомянутого отверстия промежуточного держателя зуба.

22. Способ по п.19, при котором вставление вала зуба в канал включает приложение силы к режущему кончику зуба.

23. Способ по п.19, при котором вал имеет непрерывную внешнюю поверхность, проходящую между первым и вторым концами вала и по окружности вокруг продольной оси вала.

24. Способ по п.23, при котором сцепление между валом и каналом обеспечивает удерживающий механизм для удержания зуба в держателе без необходимости использования какого-либо другого удерживающего механизма, соединенного с валом зуба для удержания зуба в держателе.