СФЕРИЧЕСКИЕ ЭЛАСТОМЕРНЫЕ КРЕПЛЕНИЯ Российский патент 2022 года по МПК B07B1/46 F16C23/04 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] В гирационных грохотах используются вибрации для сортировки разных размеров заполнителя. Один тип гирационного грохота имеет сито, которое подвешено к платформе и использует эксцентриковый двигатель для вибрации сита. Несколько валов соединяют сито с платформой, и каждый из валов имеет шарнир, который выдерживает вибрации. Эти гирационные грохоты имеют универсальный шарнир, соединяющий вал с платформой.

[0002] На фиг. 1 изображен универсальный шарнир 100 в этом типе гирационного грохота. Универсальный шарнир 100 соединяет вал 102 со стационарной опорой 104, так что, когда сито вибрирует, вибрации, которые проходят к платформе, сводятся к минимуму. Универсальный шарнир 100 имеет первый поворотный узел 106, соединенный с валом 102, который ориентирован под углом 90 градусов относительно второго поворотного узла 108, соединенного со стационарной опорой 104. Хотя универсальный шарнир 100 сводит к минимуму передачу вибраций на платформу, универсальный шарнир допускает некоторое осевое перемещение, которое создается от вибраций сита. Передача этих осевых нагрузок на платформу снижает эффективность гирационного грохота, поскольку часть энергии, поступающей в вибрационное сито, рассеивается в платформе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0003] На прилагаемых графических материалах, являющихся частью данного описания, проиллюстрирован ряд представленных в качестве примера вариантов реализации изобретения. Вместе с последующим описанием на этих графических материалах продемонстрированы и объяснены различные принципы настоящего раскрытия.

[0004] На фиг. 1 изображено известное из уровня техники соединение неподвижного элемента с гирационным грохотом.

[0005] На фиг. 2 изображен вид в изометрии примера вибрационного узла в соответствии с настоящим раскрытием.

[0006] На фиг. 3 изображен пример вида сверху вибрационного узла в соответствии с настоящим раскрытием.

[0007] На фиг. 4 изображен пример стержневого узла в соответствии с настоящим раскрытием.

[0008] На фиг. 5 изображен пример вида в поперечном разрезе стержневого узла в соответствии с настоящим раскрытием.

[0009] На фиг. 6 показан пример вида в поперечном разрезе стержня, ориентированного под углом относительно первого и второго сферических опорных узлов, расположенных на концах стержневого узла, показанного на фиг. 5.

[0010] На фиг. 7 изображен пример вида в поперечном разрезе эластомерного материала в соответствии с настоящим раскрытием.

[0011] На фиг. 8 изображен пример вида на вогнутую часть эластомерного материала в соответствии с настоящим раскрытием.

[0012] На фиг. 9 изображен пример сферического опорного узла с широким сквозным отверстием в соответствии с настоящим раскрытием.

[0013] На фиг. 10 изображен пример сферического опорного узла с внутренним опорным элементом, имеющим сферическое поперечное сечение в соответствии с настоящим раскрытием.

[0014] На фиг. 11 изображен пример способа разделения твердых частиц в соответствии с настоящим раскрытием.

[0015] Варианты реализации изобретения, описанные в данном документе, допускают различные модификации и альтернативные формы, поэтому конкретные варианты реализации изобретения показаны на графических материалах только в качестве примера и будут подробно описаны в деталях в данном документе. Однако представленные в качестве примера варианты реализации изобретения, описанные в данном документе, не предназначены для ограничения объема защиты изобретения конкретными раскрытыми формами. Скорее, настоящее раскрытие охватывает все модификации, эквиваленты и альтернативы, попадающие в объем прилагаемой формулы изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] На фиг. 2 изображен вид в изометрии примера вибрационного узла 200 в соответствии с настоящим раскрытием. В некоторых примерах вибрационный узел 200 представляет собой гирационный грохот. Вибрационный узел 200 может содержать ситовый узел 202, соединенный с платформой 204 с помощью множества стержневых узлов 206, соединяющих ситовый узел 202 с платформой 204.

[0017] Ситовый узел 202 может содержать контейнер (емкость) 207, который имеет первую боковую стенку 208, вторую боковую стенку 210 напротив первой боковой стенки и пол, который соединяет первую боковую стенку 208 и вторую боковую стенку. В некоторых вариантах реализации изобретения ситовый узел 202 содержит потолок 214, который находится напротив пола и соединяет первую боковую стенку 208 и вторую боковую стенку. В проиллюстрированном примере дверца 216 включена в контейнер 207, так что сито может быть прикреплено в контейнере 207. Площадь поверхности сита обычно совпадает с полом и потолком 214 контейнера 207. Сито содержит отверстия сита, которые позволяют заполнителю меньшему, чем размер отверстия сита проходить через и опускаться ниже сита. В некоторых примерах ситовый узел 202 содержит несколько слоев сит с разными размерами отверстий сита. В этих примерах, когда заполнитель падает с одного уровня на другой, заполнитель продолжает разделяться по размеру.

[0018] Впускной патрубок 217 может быть встроен в потолок 214 контейнера 207, одну из первой боковой стенки 208 или второй боковой стенки или другое подходящее место контейнера. Заполнитель может быть направлен в контейнер 207 через впускной патрубок 217, где заполнитель падает на самое верхнее сито и распространяется по поверхности самого верхнего сита. В некоторых случаях сито слегка наклонено вниз, чтобы облегчить распределение заполнителя по площади поверхности сита. Когда заполнитель вступает в контакт с ситом, частицы с меньшими размерами, чем отверстие сита, могут проходить через сито ниже или к другой поверхности внутри контейнера.

[0019] Вибрационный механизм, такой как, например, эксцентриковый двигатель, несбалансированная масса на приводном валу, линейный исполнительный механизм, другой тип вибрационного механизма или их комбинации, может использоваться для вибрации контейнера 207, чтобы вибрировать сито. Когда экран вибрирует, заполнитель перемещается по длине сита, и заполнитель, меньший, чем отверстия в сите, перемещается через отверстия, а заполнитель, больший, чем отверстия, перемещается вдоль сита.

[0020] В примере в соответствии с фиг. 2, контейнер 207 подвешен к платформе 204 с помощью стержневых узлов 206. В этом примере стержневые узлы 206 являются подвесками, которые поддерживают массу контейнера 207, и контейнер 207 может свободно двигаться по круговой траектории или иным образом. В альтернативных примерах стержневые узлы 206 являются опорными узлами, в которых стержневые узлы 206 соединяют контейнер 207 с платформой 204, расположенной, по меньшей мере частично, под контейнером 207. Платформа 204 может быть рамкой, которая жестко прикреплена к опорной поверхности, на которую опирается платформа. В некоторых случаях платформа 204 включена в часть конструкции здания или тяжелого объекта.

[0021] В примере в соответствии с фиг. 2, платформа 204 содержит первую пару 218 вертикальных балок 220 и вторую пару 222 вертикальных балок. Каждая из вертикальных балок может быть соединена с другим вертикальным элементом его пары верхней поперечной балкой 224 и нижней поперечной балкой 226. Первый конец 228 каждого из стержневых узлов 206 может быть соединен с верхними поперечными балками 224. Контейнер 207 может содержать несущий элемент 230, к которому прикрепляется второй конец 232 стержневого узла 206. В показанном примере, используют четыре стержневых узла 206 для подвешивания контейнера 207 к опорной поверхности. Первая пара 218 стержневых узлов 206 может быть расположена рядом с первой боковой стенкой 208 контейнера 207, а вторая пара 222 стержневых узлов 206 может быть расположена рядом со второй боковой стенкой 210 контейнера 207. Первые сферические опорные узлы 234 могут соединять первые концы 228 стержневых узлов 206 с верхними поперечными балками, а вторые сферические опорные узлы 236 могут соединять вторые концы 232 стержневых узлов 206 с опорными элементами 230 контейнера.

[0022] На фиг. 3 изображен пример вида сверху вибрационного узла 200 в соответствии с настоящим раскрытием. В этом примере контейнер 207 подвешен между верхними поперечными балками платформы 204. Вибрационный механизм расположен внутри контейнера 207 для создания горизонтального перемещения контейнера. В проиллюстрированном примере вибрационный механизм содержит эксцентриковый груз 300.

[0023] В некоторых примерах вибрационный механизм прикреплен к двигателю (не показан), который также может быть расположен внутри контейнера. Поскольку двигатель заставляет приводной вал 302 вибрационного механизма перемещать эксцентриковый груз 300, в контейнере 207 создается движение по круговой траектории, заставляющее контейнер 207 перемещаться горизонтально вдоль круговой траектории. Первый конец 228 стержневых узлов 206 смещается под углом из осевой ориентации со вторым концом 232 стержневых узлов 206, когда контейнер 207 перемещается. В некоторых примерах размер и скорость эксцентрикового груза 300 заставляют контейнер 207 постоянно менять свое угловое направление. Таким образом, в примере в соответствии с фиг. 3 первый сферический опорный узел 234 изображен смещенным относительно второго сферического опорного узла 236. Когда эксцентриковый груз 300 приводится в движение, несколько стержневых узлов 206 могут допускать горизонтальное перемещение ситового узла 202 и/или контейнера 207 и минимизировать осевые силы, связанные с перемещением эксцентрикового груза 300.

[0024] На фиг. 4 изображен пример стержневого узла 206 в соответствии с настоящим раскрытием. В этом примере стержневой узел 206 содержит стержень 400. Первый сферический опорный узел 234 прикреплен к первому концу стержня 400, а второй сферический опорный узел 236 прикреплен ко второму концу стержня 400.

[0025] Каждый из первого сферического опорного узла 234 и второго сферического опорного узла 236 могут вращаться относительно стержня 400. Кроме того, каждый из первого сферического опорного узла 234 и второго сферического опорного узла 236 может перемещаться под углом в любом направлении в пределах 360 градусов вокруг концов стержня 400. Первый и второй сферические опорные узлы 234, 236 могут содержать приспособление, позволяющее стержню 400 перемещаться под углом, одновременно по меньшей мере сводя к минимуму осевые нагрузки, создаваемые движением контейнера.

[0026] В примере в соответствии с фиг. 4, стержень 400 выполнен из цельного материала и имеет фиксированную длину. В альтернативных примерах стержень 400 является регулируемым и имеет по меньшей мере две части, которые могут перемещаться в осевом направлении относительно друг друга и могут быть выборочно зафиксированы на месте на желаемой длине.

[0027] На фиг. 5 изображен пример вида в поперечном разрезе стержневого узла 206 в соответствии с настоящим раскрытием. В этом примере каждый из первого сферического опорного узла 234 и второго сферического опорного узла 236 содержит внешний опорный элемент 500, внутренний опорный элемент 502, расположенный в полости 504, определенной внешним опорным элементом 500, и эластомерный материал 506, расположенный между внешним опорным элементом 500 и внутренним опорным элементом 502. Внутренний опорный элемент 502 и внешний опорный элемент 500 способны к относительному угловому вращению относительно друг друга.

[0028] Внешний опорный элемент 500 может иметь любую подходящую форму. Внешняя поверхность 508 опоры может иметь форму усеченного конуса с кольцеобразным фланцем 510, окружающим часть, которая определяет полость 504. В кольцеобразном фланце 510 могут быть образованы крепежные отверстия 512. Любой соответствующий тип крепежного элемента может быть соединен с крепежными отверстиями 512 для присоединения сферических опорных узлов к платформе или к ситовому узлу 202. Дистальная поверхность 514 кольцеобразного фланца 510 может контактировать с поверхностью платформы или поверхностью ситового узла, когда сферический опорный узел закреплен через крепежные отверстия 512.

[0029] В некоторых случаях крепежные отверстия 512 не включены в сферические опорные узлы. В примерах такого типа сферические опорные узлы могут быть прикреплены через магнитное соединение, соединение с использованием зажимов, сварное соединение, соединение другого типа или их комбинации. В некоторых примерах окружная поверхность внешнего опорного элемента 500 содержит резьбовую форму, которая обеспечивает возможность сферическому опорному узлу ввинчиваться в резьбовое углубление, образованное в платформе или ситовом узле. В этом типе примера внешний опорный элемент 500 может не содержать кольцеобразный фланец.

[0030] В проиллюстрированном примере внешний опорный элемент 500 имеет внутреннюю поверхность 516 вогнутой формы, которая определяет полость 504. Сквозное отверстие 518 также образовано во внешнем опорном элементе 500, который соединяет внутреннюю поверхность 516 с внешней поверхностью внешнего опорного элемента. По меньшей мере, часть стержня 400 расположена внутри сквозного отверстия 518.

[0031] Сквозное отверстие 518 является достаточно широким, чтобы обеспечить возможность стержню 400 перемещаться с любым подходящим углом поворота во всех направлениях. В некоторых примерах сквозное отверстие 518 является достаточно широким, чтобы обеспечить возможность стержню 400 перемещаться под углом по меньшей мере на 1 градус, по меньшей мере на 2 градуса, по меньшей мере на 5 градусов, по меньшей мере на 10 градусов, по меньшей мере на 15 градусов, по меньшей мере на 20 градусов, по меньшей мере на 25 градусов, по меньшей мере на 30 градусов, по меньшей мере на 45 градусов, по меньшей мере на 65 градусов, другой подходящий угол поворота или их комбинации.

[0032] В некоторых случаях сквозное отверстие 518 имеет прямые стороны. В другом варианте реализации изобретения сквозное отверстие 518 имеет конические стороны, когда диаметр сквозного отверстия 518 в непосредственной близости к внутренней поверхности 516 внешнего опорного элемента 500 меньшим, чем диаметр вблизи внешней поверхности 508 внешнего опорного элемента 500.

[0033] Внешний опорный элемент может быть изготовлен из любого подходящего материала. Неисчерпывающий список подходящих материалов может включать металл, сталь, нержавеющую сталь, упрочненную пластмассу, их сплавы, другой тип материала или их комбинации.

[0034] Внутренний опорный элемент 502 может содержать отверстие 520 для крепления стержня, которое обеспечивает возможность соединить конец стержня 400 с внутренним опорным элементом 502. В некоторых примерах отверстие 520 для крепления стержня содержит первую резьбу 522, которая может соединяться по резьбе со второй резьбой 524 либо на первом конце 526 стержня 400, либо на втором конце 528 стержня 400. Хотя этот пример был описан со ссылкой на конкретный тип соединения между внутренним опорным элементом 502 и стержнем, может использоваться любой подходящий тип соединения. Например, стержень 400 может содержать элемент с поворотной блокировкой, который обеспечивает стержню 400 возможность вставляться в отверстие 520 для крепления стержня и проворачиваться относительно внутреннего опорного элемента 502, так что конец стержня сцепляется с геометрическим замыканием внутри отверстия 520 для крепления стержня. В другом примере внутренний опорный элемент 502 и стержень 400 могут быть прикреплены через магнитное соединение, сварное соединение, зажимное соединение, соединение другого типа или их комбинации. В некоторых случаях может использоваться внешнее крепление для облегчения соединения между внутренним опорным элементом 502 и стержнем 400.

[0035] Первый конец или второй конец стержня 400 может быть вставлен в отверстие 520 для крепления стержня, а часть стержня 400 может выступать из сквозного отверстия 518 внешнего опорного элемента 500. Внутренний опорный элемент 502 может быть вращательно изолирован от внешнего опорного элемента 500 и может перемещаться независимо от внешнего опорного элемента 500. Таким образом, стержень 400 также может быть вращательно изолирован от внешнего опорного элемента 500 и может перемещаться независимо от внешнего опорного элемента 500.

[0036] В некоторых случаях эластомерный материал 506 является жестко соединенным с внешним опорным элементом 500, и относительное перемещение происходит между внутренним опорным элементом 502 и эластомерным материалом 506. В других примерах эластомерный материал 506 является жестко соединенным с внутренним опорным элементом 502, и относительное перемещение происходит между внешним опорным элементом 500 и эластомерным материалом 506. В еще одном варианте реализации изобретения эластомерный материал 506 не является жестко соединенным ни с внутренним опорным элементом 502, ни с внешним опорным элементом 500, и может перемещаться как относительно внутреннего опорного элемента 502, так и внешнего опорного элемента 500.

[0037] Внутренний опорный элемент 502 может иметь любую подходящую форму, которая обеспечивает возможность вращения и углового перемещения внутреннего опорного элемента 502 относительно внешнего опорного элемента 500. В некоторых примерах внутренний опорный элемент 502 содержит по меньшей мере часть, которая имеет сферическую поверхность 530. Для целей этого раскрытия термин «сферический» относится, в общем, к телу, напоминающему сферу, к телу, имеющему шаровидную форму, к телу, имеющему радиус кривизны во всех направлениях, или их комбинации. В некоторых случаях, сферическая поверхность 530 покрывает только часть внутреннего опорного элемента 502. В таком примере внутренний опорный элемент 502 может иметь полусферическое поперечное сечение 532. В других примерах менее половины внутреннего опорного элемента 502 содержит сферическую поверхность 530. В других примерах более половины внутреннего опорного элемента 502 содержит сферическую поверхность 530.

[0038] В примере в соответствии с фиг. 5, внутренний опорный элемент 502 содержит заднюю сторону 534, которая является противоположной сферической поверхности 530. В некоторых случаях задняя сторона 534 содержит по существу плоскую поверхность. Но в других примерах задняя сторона 534 внутреннего опорного элемента 502 может содержать любой подходящий тип профиля. В некоторых случаях задняя сторона 534 является смежной со сферической поверхностью 530 внутреннего опорного элемента 502.

[0039] Кроме того, в проиллюстрированном примере, если центральная ось 536 стержня 400 перпендикулярна по отношению к ширине сферического опорного элемента, то задняя сторона 534 внутреннего опорного элемента 502 смещена на осевой зазор 538 от дистальной лицевой плоскости 514 кольцеобразного фланца внешнего опорного элемента. Этот осевой зазор 538 обеспечивает место для задней стороны 534 внутреннего опорного элемента 502, чтобы он мог перемещаться по направлению к дистальным лицевым поверхностям 514 и/или по направлению к заднему концу сферического опорного элемента при угловом перемещении внутреннего опорного элемента 502 со стержнем 400 в нескольких направлениях.

[0040] Полусферическое поперечное сечение внутреннего опорного элемента 502 обеспечивает несколько преимуществ. Одно преимущество состоит в том, что нагруженные опорные области внутреннего опорного элемента 502 имеют сферическую поверхность 530, а задняя сторона 534 внутреннего опорного элемента 502, которая не находится в контакте с эластомерным материалом 506, не подвергается более дорогой технологии формования для образования сферической поверхности. Другое преимущество состоит в том, что внутренний опорный элемент 502 требует меньше материала для стержня 400, чтобы выступать через заднюю сторону 534. В тех примерах, где стержень 400 выступает из внутреннего опорного элемента 502 на задней стороне 534, стержень 400 может быть прикреплен к дополнительным компонентам сферического опорного узла. В одном примере к выступающей части 542 стержня может быть прикреплено устройство 540 для препятствования вращению. Устройство 540 для препятствования вращению может препятствовать или по меньшей мере сводить к минимуму способность стержня 400 развинчиваться с первой резьбы 522 отверстия 520 для крепления стержня.

[0041] В одном примере устройство 540 для препятствования вращению содержит шайбу, которая имеет зубцы или другой тип формы, которая вонзается в заднюю сторону 534 внутреннего опорного элемента 502, что механически фиксирует шайбу на месте, когда шайба движется относительно стержня 400 в направлении, которое вызвало бы раскручивание стержня 400 и внутреннего опорного элемента 502. В этом типе, например, шайба может быть размещена вокруг выступающей части 542 стержня, а резьбовая гайка может быть навинчена поверх выступающей части 542 и смежно с шайбой таким образом, что шайба удерживается напротив задней стороны 534 внутреннего опорного элемента.

[0042] В другом примере выступающая часть 542 стержня 400 может содержать поперечное отверстие, в которое может быть вставлен штифт для препятствования вращению. В этом типе примера, когда стержень 400 вращается относительно внутреннего опорного элемента 502, штифт для препятствования вращению может соединяться с задней стороной 534 внутреннего опорного элемента 502 и ограничивает их перемещение относительно друг друга.

[0043] В еще одном примере заклепочный крепежный элемент может быть размещен над выступающей частью 542 стержня 400 и заклепан на месте. Это может быть достигнуто путем приложения внутреннего давления по меньшей мере в двух направлениях к заклепочному крепежному элементу таким образом, чтобы деформировать заклепочный крепежный элемент и выступающий конец стержня 400. Деформация может также предотвратить выступающий стержень 400 от выхода из задней стороны 534 внутреннего опорного элемента 502. В некоторых случаях устройство 540 для препятствования вращению является постоянно прикрепленным к выступающей части 542 стержня 400. В других примерах устройство 540 для препятствования вращению может быть съемным для повторного использования в других сферических опорных узлах.

[0044] Несмотря на то, что устройство 540 для препятствования вращению было описано со ссылкой на конкретные примеры, можно использовать устройство любого подходящего типа для предотвращения раскручивания стержня 400 с внутренним опорным элементом 502. Неисчерпывающий список устройств для препятствования вращению может включать в себя анкерные гайки, шайбы для препятствования вращению, гайка под запрессовку, штифты для препятствования вращению, другие типы крепежных элементов для препятствования вращению, другие типы устройств для препятствования вращению или их комбинации.

[0045] Эластомерный материал 506 может содержать чашеобразную форму 544. В некоторых примерах эластомерный материал 506 содержит вогнутую сторону 546 и выпуклую сторону 548, разделенные эластомерным материалом толщиной 550. Выпуклая сторона 548 может быть расположена напротив внутренней поверхности 516 внешнего опорного элемента 500, а вогнутая сторона 546 может быть расположена напротив сферической поверхности 530 внутреннего опорного элемента 502. В этом примере, эластомерный материал 506 может располагаться вдоль внутренней поверхности 516 внешнего опорного элемента 500. Проход 552 может быть образован через толщину 550 эластомерного материала от вогнутой стороны 546 до выпуклой стороны 548.

[0046] Эластомерный материал 506 может быть расположен таким образом, чтобы поглощать осевые силы вдоль длины стержня 400 и обеспечивать возможность углового и вращательного перемещения между внутренним опорным элементом 502 и внешним опорным элементом 500. Когда ситовый узел 202 двигается по круговой траектории, ситовый узел вынужден двигаться горизонтально в направлении, которое по существу параллельно основанию ситового узла 202. В некоторых примерах эффективность грохочения в ситовом узле является максимальной, когда ситовый узел движется только в горизонтальном направлении без какого-либо вертикального перемещения в направлении, которое обычно перпендикулярно основанию ситового узла 202. Когда ситовый узел 202 отклоняется от круговой траектории, возникают некоторые осевые силы на стержневом узле 206, которые приводят к вертикальным силам на ситовом узле, если осевые силы не поглощаются. Эластомерный материал 506 может поглощать эти осевые нагрузки, тем самым ограничивая количество или полностью устраняя вертикальные силы на движущемся ситовом узле.

[0047] В некоторых примерах, чем шире угол отклонения стержневых узлов 206, тем больше вертикальные силы на ситовом узле. Кроме того, чем больше угол отклонения, тем больше угловое смещение между внутренним опорным элементом 502 и внешним опорным элементом 500. В некоторых примерах эластомерный материал 506 может покрывать всю сферическую поверхность 530 для выдерживания нагрузок, создаваемых большими углами отклонения. В других примерах эластомерный материал 506 покрывает область, которая меньше всей сферической поверхности 530.

[0048] Чтобы уменьшить трение между внутренним опорным элементом 502 и внешним опорным элементом 500, внутренний опорный элемент 502 и внешний опорный элемент 500 могут содержать покрытия, которые выполнены из материалов с низким коэффициентом трения. В некоторых примерах внутренний опорный элемент 502 и/или внешний опорный элемент 500 могут содержать поверхность с низкой шероховатостью для уменьшения трения между внутренним опорным элементом 502 и внешним опорным элементом 500. Кроме того, в некоторых примерах трение между движущимися поверхностями внутреннего опорного элемента 502 и внешнего опорного элемента 500 уменьшается благодаря наличию небольших допусков, которые приближают сферическую поверхность 530 и внутреннюю поверхность 516 к математически определенной сфере, насколько это возможно.

[0049] В некоторых случаях не требуется смазка между внутренним опорным элементом 502 и внешним опорным элементом 500 сферических опорных узлов. В этих примерах металлические компоненты сферических опорных узлов могут быть разделены таким образом, чтобы металл не двигался по металлу. Но в некоторых примерах может потребоваться смазка для уменьшения трения и/или снижения температуры компонентов сферических опорных узлов во время перемещения.

[0050] На фиг. 6 показан пример вида в поперечном разрезе стержня, ориентированного под углом относительно первого и второго сферических опорных узлов, расположенных на концах стержневого узла 206. Внутренние опорные элементы 502 смещены под углом по отношению к внешним опорным элементам 500, когда стержень 400 ориентирован под углом. Кроме того, осевой зазор 538 между задней стороной 534 внутреннего опорного элемента 502 и дистальной лицевой поверхностью 514 кольцеобразного фланца 510 внешнего опорного элемента уменьшается в направлении отклонения и увеличивается в противоположном направлении. В некоторых случаях, когда любой из первого или второго внутренних опорных элементов 502 перемещаются относительно внешнего опорного элемента 500 из-за угловой ориентации стержня, другой внутренний опорный элемент 502 другого сферического опорного узла смещается на тот же угол.

[0051] На фиг. 7 изображен пример вида в поперечном разрезе эластомерного материала 506 в соответствии с настоящим раскрытием. В некоторых примерах выпуклая поверхность эластомерного материала 506 является первой поверхностью, смежной с внешним опорным элементом 500, а вогнутая поверхность является второй поверхностью, смежной с внутренним опорным элементом 502. Вогнутая поверхность может быть противоположна выпуклой поверхности. Эластомерный материал 506 может отклоняться от прохода 552 в центральном местоположении и заканчиваться на краевой зоне 701.

[0052] Как показано в примере на фиг. 7, эластомерный материал 506 имеет многослойную структуру 700. В некоторых примерах самый вогнутый слой 702 многослойной структуры 700 имеет другую твердость, чем самый выпуклый слой 704. В некоторых примерах первая поверхность эластомерного материала 506 имеет большую твердость, чем вторая поверхность. В альтернативных примерах вторая поверхность эластомерного материала 506 имеет большую твердость, чем первая поверхность.

[0053] В примере в соответствии с фиг. 7, твердость эластомерного материала 506 постепенно увеличивается от выпуклой поверхности к вогнутой поверхности через толщину эластомерного материала. В некоторых случаях каждый из слоев эластомерного материала 506 тверже, чем его соседний слой от выпуклой стороны 548 до вогнутой стороны 546. Вогнутая сторона 546 имеет площадь поверхности, которая меньше, чем выпуклая поверхность, и также испытывает меньшее смещение и меньшие нагрузки, чем выпуклая поверхность, из-за ее близости к внутреннему опорному элементу 502. Таким образом, в примерах, где эластомерный материал 506 постепенно становится тверже к вогнутой поверхности, эластомерный материал 506 постепенно становится мягче, приближаясь к выпуклой поверхности, где имеет место большее смещение. В некоторых примерах поглощение осевых сил может быть более эффективным, когда области большего смещения и/или более высоких нагрузок имеют более мягкую твердость.

[0054] Хотя проиллюстрированный пример изображает конкретное количество слоев в многослойной структуре, любое подходящее количество слоев может быть включено в структуру. В одном примере вся толщина эластомерного материала 506 представляет собой один слой с повсеместно однородными свойствами. В других примерах в многослойную структуру включены только выпуклый слой и вогнутый слой. В этом примере выпуклый и вогнутый слои могут содержать разные свойства, такие как разная твердость, разная толщина, разные коэффициенты трения, разные теплопроводности, другие разные характеристики или их комбинации. В других примерах в многослойную структуру включены более двух слоев. В этих примерах по меньшей мере некоторые из слоев могут содержать сходные характеристики. В других примерах каждый из слоев имеет по меньшей мере одну характеристику, которая отличается от других слоев.

[0055] Эластомерный материал 506 может быть изготовлен из любого подходящего типа материала. В некоторых примерах неисчерпывающий перечень эластомерных материалов может включать каучук, натуральный полиизопрен, синтетический полиизопрен, полибутадиен, хлоропреновый каучук, бутилкаучук, галогенированный бутилкаучук, стирол-бутадиеновый каучук, нитрильный каучук, гидрированный нитрильный каучук, этиленпропиленовый каучук, этилен-пропилен-диеновый каучук, эпихлоргидриновый каучук, полиакриловый каучук, силиконовый каучук, фторсиликон, каучук, фторэластомер, перфторэластомер, полиэфирный блок-амид, хлорсульфонированный полиэтилен, этилен-винилацетат, термопластичные эластомеры, полисульфидный каучук, эластолефин, другие типы эластомеров или их комбинации.

[0056] В некоторых вариантах реализации изобретения каждый из слоев в многослойной структуре 700 представляет собой эластомерный материал. Но в других примерах, по меньшей мере некоторые материалы не являются эластомерными материалами. В некоторых случаях по меньшей мере один из слоев содержит металлический слой и/или пластиковый слой. В других примерах, где каждый из слоев в многослойной структуре 700 представляет собой эластомерный материал, слои могут быть прикреплены друг к другу посредством любого подходящего технологического процесса. В некоторых примерах каждый из эластомерных материалов прикреплен к соседним слоям с помощью клея. В других примерах различные слои химически связаны друг с другом посредством технологического процесса нагревания и/или применения химического вещества.

[0057] Проход 552 через эластомерный материал 506 имеет постепенно увеличивающийся диаметр, когда проход приближается к выпуклой стороне 548 многослойной структуры. Диаметр прохода 552 вблизи вогнутой стороны 546 может быть меньше диаметра прохода 552 вблизи выпуклой стороны 548 эластомерного материала 506.

[0058] На фиг. 8 изображен пример вида на вогнутую часть эластомерного материала 506 в соответствии с настоящим раскрытием. В этом примере эластомерный материал 506 образует вогнутость, смежную с внутренней кромкой 802 краевой зоны 701. Проход 552 образован в центральном местоположении 800 эластомерного материала 506.

[0059] На фиг. 9 изображен пример сферического опорного узла с широким сквозным отверстием 518, которое также образовано во внешнем опорном элементе 500, в соответствии с настоящим раскрытием. В этом примере сферический опорный узел содержит сквозное отверстие 518 с большим сужающимся диаметром. Это более широкое сквозное отверстие 518 во внешнем опорном элементе 500 может обеспечить более широкий угол отклонения стержневого узла 206. В некоторых примерах диаметр стержня 400 составляет менее чем 50 процентов диаметра сквозного отверстия 518. В других примерах диаметр стержня 400 составляет менее чем 70 процентов диаметра сквозного отверстия 518.

[0060] На фиг. 10 изображен пример сферического опорного узла с внутренним опорным элементом, имеющим сферическое поперечное сечение в соответствии с настоящим раскрытием. В этом примере первый конец стержня 400 закреплен в отверстии 520 для крепления стержня внутреннего опорного элемента 502, и стержень 400 не выступает за заднюю сторону внутреннего опорного элемента 502. Кроме того, сферическое поперечное сечение внутреннего опорного элемента 502 может обеспечить более широкий диапазон углов отклонения. В этом примере крепежные отверстия 512 изображены как имеющие большую длину, чем в других примерах. В некоторых вариантах реализации изобретения внешний опорный элемент 500 может быть шире и может сужаться до меньшего поперечного сечения, где крепежные отверстия 512 расположены для размещения коротких типов крепежных элементов.

[0061] На фиг. 11 изображен пример способа 800 разделения твердых частиц. В этом примере способ 800 включает в себя разделение 802 твердых частиц путем транспортирования твердых частиц в ситовый узел, подвешенный к платформе через по меньшей мере один стержневой узел, который содержит первую сферическую опору, соединенную с платформой, и вторую сферическую опору, соединенную с ситовым узлом, перемещение 804 ситового узла таким образом, что первая сферическая опора и вторая сферическая опора заставляют ситовый узел перемещаться в направлении. по существу совмещенном с основанием ситового узла, путем скольжения внутреннего опорного элемента, соединенного со стержнем по меньшей мере одного стержневого узла относительно внутренней вогнутой поверхности внешнего опорного элемента, и ограничение 806 перемещения по существу в перпендикулярных направлениях ситового узла путем поглощения по существу перпендикулярных сил с помощью эластомерного материала, разделяющего первую сферическую опору и вторую сферическую опору.

[0062] На этапе 802 твердые вещества транспортируются в ситовый узел. В некоторых примерах ситовый узел может представлять собой тип ситового узла, изображенного на фиг. 2 и 3, но другие типы ситовых узлов могут использоваться в соответствии с принципами, описанными в настоящем раскрытии. На этапе 804 ситовый узел может перемещаться в соответствии с принципами, описанными выше, в сочетании с эксцентриковым грузом или другим механизмом перемещения. В некоторых случаях ситовый узел движется по круговой траектории, встряхивается или перемещается иным образом. На этапе 806 перемещение, которое по существу перпендикулярно основанию ситового узла, может быть ограничено из-за того, что эластомерный материал поглощает нагрузки, направленные через пространство между внутренним опорным элементом и внешним опорным элементом. В результате перемещение ситового узла может быть по существу выровненным (на одном уровне). В некоторых случаях по существу перпендикулярные перемещения ситового узла уменьшают скорость разделения. Таким образом, удаляя по существу перпендикулярные движения ситового узла, можно разделить больше твердых частиц в течение установленного периода времени, тем самым увеличивая эффективность разделения твердых частиц. Кроме того, в тех примерах, где внутренний опорный элемент и внешний опорный элемент выполнены из металла, разделение внутреннего опорного элемента и внешнего опорного элемента с помощью эластомерного материала уменьшает перемещение металла по металлу в точках контакта. В результате сферические опоры стержневых узлов могут уменьшить и/или устранить необходимость добавления смазок в сферические опоры и тем самым уменьшить и/или устранить необходимость в техническом обслуживании. В некоторых примерах устройство содержит внешний опорный элемент, определяющий полость, и внутренний опорный элемент, расположенный внутри полости. Внутренний опорный элемент содержит сферическую поверхность и отверстие для крепления стержня, образованное в сферической поверхности. Устройство также содержит эластомерный материал, расположенный внутри полости, прилегающий к сферической поверхности.

[0063] В некоторых примерах устройство содержит стержень, первый сферический опорный узел, прикрепленный к первому концу стержня; и второй сферический опорный узел, прикрепленный ко второму концу стержня. Каждый из первого сферического опорного узла и второго сферического опорного узла содержит внешний опорный элемент, внутренний опорный элемент, расположенный в полости, образованной внешним опорным элементом, и эластомерный материал, расположенный между внешним опорным элементом и внутренним опорным элементом. Внутренний опорный элемент и внешний опорный элемент способны к относительному угловому вращению по отношению друг к другу.

[0064] В некоторых примерах устройство содержит ситовый узел, эксцентриковый груз, расположенный внутри ситового узла, и несколько стержневых узлов, соединенных с ситовым узлом. Каждый из нескольких стержневых узлов содержит первый конец, второй конец, соединенный стержнем, первый сферический опорный узел, расположенный на первом конце и соединенный с ситовым узлом, и второй сферический опорный узел, расположенный на втором конце. Каждый из первого сферического опорного узла и второго сферического опорного узла содержит внешний опорный элемент, образующий внутреннюю поверхность, внутренний опорный элемент, расположенный в полости, определяемой внутренней поверхностью, и эластомерный материал, расположенный между внутренней поверхностью внешнего опорного элемента и внутреннего опорного элемента.

[0065] Вышеприведенное описание, с целью объяснения, было описано со ссылкой на конкретные варианты реализации изобретения. Однако приведенные выше иллюстративные обсуждения не предназначены для того, чтобы быть исчерпывающими или ограничивать изобретение конкретными раскрытыми формами. Многие модификации и варианты возможны с учетом вышеизложенного. Варианты реализации изобретения были выбраны и описаны, чтобы наилучшим образом объяснить принципы настоящих систем и способов и их практическое применение, чтобы тем самым дать возможность другим специалистам в данной области техники наилучшим образом использовать настоящие системы и способы и различные варианты реализации изобретения с различными модификациями, которые могут быть приспособлены для конкретного предполагаемого использования.

Если не указано иное, термины «а» или «an», используемые в описании и формуле изобретения, следует толковать как означающие «по меньшей мере один из». Кроме того, для простоты использования слова «включая» и «имеющие», как используется в описании и формуле изобретения, являются взаимозаменяемыми и имеют то же значение, что и слово «содержащий». Кроме того, термин «на основе», используемый в описании и формуле изобретения, следует понимать как означающий «основанный по крайней мере на».

Предложенная группа изобретений относится к сферическим опорным узлам для грохочения и может использоваться в гирационных грохотах для сортировки разных размеров заполнителя. Сферический опорный узел для грохота содержит внешний опорный элемент, определяющий полость и сквозное отверстие; внутренний опорный элемент, расположенный внутри полости. Внутренний опорный элемент содержит: сферическую поверхность; заднюю сторону, противоположную сферической поверхности; и отверстие для крепления стержня, выполненное в сферической поверхности; эластомерный материал, расположенный внутри полости вблизи сферической поверхности; стержень, соединенный внутри отверстия для крепления стержня, выполненного в сферической поверхности, причем часть стержня выступает из сквозного отверстия; и устройство для препятствования вращению, соединенное со стержнем вблизи к задней стороне. Устройство для препятствования вращению взаимодействует с задней стороной для по меньшей мере уменьшения вращательного перемещения между внутренним опорным элементом и стержнем. Способ грохочения включает разделение твердых частиц путем транспортирования твердых веществ в ситовый узел, подвешенный к платформе посредством по меньшей мере одного стержневого узла, который содержит первую сферическую опору, соединенную с платформой, и вторую сферическую опору, соединенную с ситовым узлом; перемещение ситового узла таким образом, что первая сферическая опора и вторая сферическая опора заставляют ситовый узел перемещаться в направлении, совмещенном с основанием ситового узла, путем скольжения внутреннего опорного элемента, соединенного со стержнем по меньшей мере одного стержневого узла, относительно внутренней вогнутой поверхности внешнего опорного элемента; и ограничение перемещения в перпендикулярных направлениях ситового узла путем поглощения перпендикулярных сил с помощью эластомерного материала, разделяющего внешний опорный элемент и внутренний опорный элемент. Технический результат – повышение эффективности разделения твердых частиц. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Сферический опорный узел для грохота, содержащий:

внешний опорный элемент, определяющий полость и сквозное отверстие;

внутренний опорный элемент, расположенный внутри полости, причем внутренний опорный элемент содержит:

- сферическую поверхность;

- заднюю сторону, противоположную сферической поверхности; и

- отверстие для крепления стержня, выполненное в сферической поверхности;

эластомерный материал, расположенный внутри полости вблизи сферической поверхности;

стержень, соединенный внутри отверстия для крепления стержня, выполненного в сферической поверхности, причем часть стержня выступает из сквозного отверстия; и

устройство для препятствования вращению, соединенное со стержнем вблизи к задней стороне;

при этом устройство для препятствования вращению взаимодействует с задней стороной для по меньшей мере уменьшения вращательного перемещения между внутренним опорным элементом и стержнем.

2. Опорный узел по п.1, дополнительно содержащий:

первую резьбу, образованную в отверстии внутреннего опорного элемента; и

вторую резьбу, образованную на стержне;

причем стержень и внутренний опорный элемент соединены посредством первой резьбы и второй резьбы.

3. Опорный узел по п.1, в котором эластомерный материал дополнительно содержит:

чашеобразную форму, имеющую вогнутую сторону и выпуклую сторону;

при этом эластомерный материал определяет проход, соединяющий вогнутую сторону с выпуклой стороной.

4. Опорный узел по п.3, в котором эластомерный материал содержит:

множество наслоенных эластомерных слоев.

5. Опорный узел по п.4, в котором твердость множества наслоенных эластомерных слоев постепенно увеличивается от вогнутой стороны до выпуклой стороны.

6. Опорный узел по п.1, дополнительно содержащий:

кольцеобразный фланец, образованный во внешнем опорном элементе и окружающий полость; и

крепежные отверстия в кольцеобразном фланце.

7. Опорный узел по п.6, дополнительно содержащий:

дистальную лицевую поверхность кольцеобразного фланца;

заднюю сторону внутреннего опорного элемента, противоположную сферической поверхности; и

осевой зазор между задней стороной внутреннего опорного элемента и дистальной лицевой поверхностью кольцеобразного фланца.

8. Опорный узел по п.1, в котором внутренний опорный элемент содержит:

полусферическое поперечное сечение.

9. Гирационный грохот, содержащий:

ситовый узел и

по меньшей мере один стержневой узел, соединенный с ситовым узлом, причем упомянутый по меньшей мере один стержневой узел содержит:

- стержень;

- первый сферический опорный узел, прикрепленный к первому концу стержня; и

- второй сферический опорный узел, прикрепленный ко второму концу стержня;

причем каждый из первого сферического опорного узла и второго сферического опорного узла содержит:

внешний опорный элемент;

внутренний опорный элемент, расположенный внутри полости, определенной внешним опорным элементом; и

эластомерный материал, расположенный между внешним опорным элементом и внутренним опорным элементом;

при этом внутренний опорный элемент и внешний опорный элемент выполнены с возможностью относительного углового вращения по отношению друг к другу, и

эластомерный материал расположен таким образом, чтобы поглощать осевые силы вдоль длины стержня, одновременно обеспечивая возможность углового и вращательного перемещения между внутренним опорным элементом и внешним опорным элементом.

10. Грохот по п.9, в котором стержень вращательно изолирован от внешнего опорного элемента.

11. Грохот по п.9, в котором эластомерный материал расположен вдоль внутренней поверхности внешнего опорного элемента.

12. Грохот по п.9, в котором эластомерный материал дополнительно содержит:

выпуклую поверхность и

вогнутую поверхность, отделенную на толщину эластомерного материала;

при этом твердость эластомерного материала постепенно увеличивается от вогнутой поверхности к выпуклой поверхности по толщине эластомерного материала.

13. Грохот по п.9, в котором эластомерный материал дополнительно содержит:

первую поверхность вблизи внешнего опорного элемента;

вторую поверхность вблизи внутреннего опорного элемента;

при этом первая поверхность имеет большую твердость, чем вторая поверхность.

14. Грохот по п.9, в котором по меньшей мере один стержневой узел соединен с платформой, а ситовый узел подвешен к по меньшей мере одному стержневому узлу.

15. Способ грохочения, включающий в себя:

разделение твердых частиц путем транспортирования твердых веществ в ситовый узел, подвешенный к платформе посредством по меньшей мере одного стержневого узла, который содержит первую сферическую опору, соединенную с платформой, и вторую сферическую опору, соединенную с ситовым узлом;

перемещение ситового узла таким образом, что первая сферическая опора и вторая сферическая опора заставляют ситовый узел перемещаться в направлении, совмещенном с основанием ситового узла, путем скольжения внутреннего опорного элемента, соединенного со стержнем по меньшей мере одного стержневого узла, относительно внутренней вогнутой поверхности внешнего опорного элемента; и

ограничение перемещения в перпендикулярных направлениях ситового узла путем поглощения перпендикулярных сил с помощью эластомерного материала, разделяющего внешний опорный элемент и внутренний опорный элемент.

16. Способ по п.15, в котором перемещение ситового узла включает в себя движение по круговой траектории ситового узла.

17. Способ по п.15, в котором эластомерный материал имеет первую поверхность вблизи внешнего опорного элемента, которая имеет первую твердость, превышающую вторую твердость второй поверхности, расположенной вблизи внутреннего опорного элемента.

18. Сферический опорный узел для грохота, содержащий:

внешний опорный элемент, определяющий полость;

внутренний опорный элемент, расположенный внутри полости, причем внутренний опорный элемент содержит:

- сферическую поверхность и

- отверстие для крепления стержня, выполненное в сферической поверхности; и

эластомерный материал, расположенный внутри полости вблизи сферической поверхности,

причем эластомерный материал дополнительно содержит чашеобразную форму, имеющую вогнутую сторону и выпуклую сторону, и определяет проход, соединяющий вогнутую сторону с выпуклой стороной,

при этом эластомерный материал содержит множество наслоенных эластомерных слоев и твердость множества наслоенных эластомерных слоев постепенно увеличивается от вогнутой стороны до выпуклой стороны.