УЗЕЛ ВТУЛКИ КРЕСТОВИНЫ ДЛЯ ГИРАЦИОННОЙ ДРОБИЛКИ
SPIDER BUSHING ASSEMBLY FOR A GYRATORY CRUSHER

Область и уровень техники
Настоящее изобретение, в целом, относится к втулке крестовины для использования в гирационной дробилке. В частности, настоящее изобретение относится к системе и способу регулировки положения втулки крестовины внутри крестовины гирационной дробилки для выборочного изменения прессовой посадки между втулкой крестовины и внутренним приемным отверстием внутри центральной ступицы крестовины.
В настоящее время имеются гирационные дробилки, которые содержат чугунную втулку крестовины, которую устанавливают с прессовой посадкой во внутреннее отверстие, образованное в центральной ступице крестовины. Внутреннее отверстие ступицы крестовины механически обрабатывают с сужением внутреннего диаметра (ID), а втулку крестовины механически обрабатывают с сужением наружного диаметра (OD). Втулка крестовины образована с наружным фланцем, имеющим ряд сквозных отверстий, разнесенных таким образом, чтобы можно было использовать болты для плотного затягивания сужающейся втулки крестовины во внутреннее отверстие ступицы крестовины для создания прессовой посадки между втулкой крестовины и ступицей крестовины.
Для правильной работы втулку крестовины необходимо жестко устанавливать в центральной ступице крестовины для дробилки, для чего требуется очень точная механическая обработка как сужающегося OD на втулке крестовины, так и сужающегося ID внутри ступицы крестовины. Это точная механическая обработка увеличивает затраты на изготовление обоих элементов.
Нередко происходит изнашивание сужающейся внутренней поверхности внутри ступицы крестовины с течением времени, что приводит к потере прессовой посадки между втулкой крестовины и ступицей крестовины. В результате потери прессовой посадки втулка крестовины будет сдвигаться внутри ступицы, что приводит к поломке крепежных болтов, которые удерживают втулку крестовины на месте. Если втулку крестовины не удерживать жестко на месте, на нижнем конце дробилки в конце концов произойдет захват эксцентриковой втулки по причине несоосности, которая возникает внутри нижней эксцентриковой втулки. Для того, чтобы предотвратить эту проблему, втулку крестовины необходимо снять и либо заменить втулкой крестовины большего размера, чтобы снова создать прессовую посадку, либо внутреннее отверстие, образованное внутри ступицы крестовины, необходимо повторно механически обработать. В любом случае результатом являются значительные расходы и продолжительное время простоя гирационной дробилки.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение относится к гирационной дробилке для использования при разрушении крупных обломков породы, камней или других материалов в камере дробления. Гирационная дробилка содержит крестовину, расположенную около верхнего конца гирационной дробилки. Крестовина содержит центральную ступицу, имеющую внутреннее отверстие и опорное плечо втулки. Главный вал гирационной дробилки установлен таким образом, чтобы поддерживать верхний конец главного вала внутри центральной ступицы крестовины. Конкретно, втулка крестовины окружает верхний конец главного вала, поддерживая верхний конец главного вала. Втулка крестовины расположена во внутреннем отверстии центральной ступицы крестовины. Втулка крестовины содержит главный корпус и наружный фланец, который продолжается радиально от главного корпуса.
Главный корпус втулки крестовины содержит наружную поверхность, наружный диаметр которой уменьшается от верхнего конца к нижнему концу. Внутреннее отверстие, образованное внутри центральной ступицы крестовины, содержит сужающуюся внутреннюю поверхность, которая имеет уменьшающийся внутренний диаметр от верхнего конца к нижнему концу внутреннего отверстия. Сужающаяся наружная поверхность втулки крестовины и сужающаяся внутренняя поверхность внутреннего отверстия, образованного внутри крестовины, создают прессовую посадку между втулкой крестовины и внутренним отверстием крестовины.
Согласно настоящему изобретению для регулирования промежутка между опорным плечом втулки крестовины и наружным фланцем втулки крестовины используют средство регулировки. Использование средства регулировки позволяет изменять прессовую посадку, создаваемую между крестовиной и втулкой крестовины, при изнашивании либо втулки крестовины, либо крестовины.
В одном варианте осуществления изобретения средством регулировки является одна или более шайб, которые расположены между опорным плечом втулки крестовины и наружным фланцем втулки крестовины. Одна или более шайб расположены между опорным плечом втулки и наружным фланцем втулки крестовины для создания требуемого зазора между опорным плечом втулки и наружным фланцем втулки крестовины. После того, как шайбы находятся на своем месте, крестовину и втулку крестовины можно соединить друг с другом, используя ряд разнесенных соединителей.
При изнашивании либо крестовины, либо втулки крестовины можно снять одну или более шайб таким образом, чтобы втулку крестовины можно было сдвинуть дальше вниз в крестовину. Сдвигание втулки крестовины в крестовину улучшает прессовую посадку между втулкой крестовины и крестовиной при изнашивании какого-либо из элементов.
В другом варианте осуществления изобретения средством регулировки является либо ряд отдельных прокладок, либо опорных болтов, которые можно регулировать для образования требуемого зазора между крестовиной и втулкой крестовины.
Различные другие признаки, цели и преимущества изобретения станут очевидны из следующего описания, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
На чертежах показан наилучший предполагаемый в настоящее время вариант осуществления изобретения. На чертежах:
На фиг. 1 представлен вид в разрезе верхней части гирационной дробилки, в которой использованы система и способ настоящего изобретения;
На фиг. 2 представлен увеличенный вид, показывающий положение втулки крестовины внутри центральной ступицы крестовины;
На фиг. 3 представлен вид в разобранном виде, показывающий втулку крестовины, центральную ступицу крестовины и шайбу;
На фиг. 4 представлен увеличенный вид промежутка между наружным фланцем втулки крестовины и опорным плечом втулки центральной ступицы;
На фиг. 5 представлен увеличенный вид, показывающий положение одной или более шайб между наружным фланцем и опорным плечом втулки;
На фиг. 6 представлен вид в перспективе, показывающий положение одной или более шайб под наружным фланцем втулки крестовины;
На фиг. 7 представлен вид сверху одного варианта осуществления шайбы;
На фиг. 8 представлен увеличенный вид, показывающий первый альтернативный вариант осуществления средства для регулировки прессовой посадки между наружным фланцем втулки крестовины и опорным плечом втулки центральной ступицы; и
На фиг. 9 представлен увеличенный вид, показывающий второй альтернативный вариант осуществления средства для регулировки прессовой посадки между наружным фланцем втулки крестовины и опорным плечом втулки центральной ступицы.
Подробное описание настоящего изобретения
На фиг. 1 представлена верхняя часть гирационной дробилки 10, нижняя часть которой хорошо известна в предыдущем уровне техники и поэтому не показана. Гирационная дробилка 10 содержит чашу 12, которая содержит множество рядов сегментов 14 брони, расположенных вдоль внутренней поверхности отливки 16 верхней части верхней чаши для образования в общем сужающейся внутренней поверхности 17 с формой усеченного конуса, которая направляет материал из открытого верхнего конца 18 вниз через сужающуюся камеру 20 дробления, образованную между внутренней поверхностью 17, образованной рядами сегментов 14 брони, и наружной поверхностью 22 дробящего конуса 24 с формой усеченного конуса, расположенного на вращающемся главном валу 26. Когда главный вал 26 вращается, материал дробится по высоте камеры 20 дробления между внутренней поверхностью 17 чаши 12 и наружной поверхностью 22 дробящего конуса 24.
Верхний конец 28 главного вала 26 опирается на втулку 30 крестовины, находящуюся внутри центральной ступицы 32 крестовины 34. Крестовина 34 установлена в верхней части верхней чаши 16 с помощью ряда болтов 36. Крестовина 34 содержит множество ребер 38 крестовины, которые поддерживают центральную ступицу 32 в показанном положении. В показанном варианте осуществления на каждом ребре 38 крестовины установлены плиты 40 ребер крестовины, обеспечивающие защиту от износа. Над центральной ступицей 32 установлен колпак 42 крестовины, обеспечивающий дополнительную защиту от износа для центральной ступицы 32.
На фиг. 2 представлен увеличенный вид положения верхнего конца главного вала 26 внутри центральной ступицы 32 крестовины 34. Как показано на фиг. 2, втулка 30 крестовины окружает верхний конец 28 главного вала 26. Втулку 30 крестовины принимает внутреннее отверстие 44, образованное в центральной ступице 32, как лучше всего показано на виде в разобранном виде фиг. 3. В варианте осуществления показанном на фиг. 3, внутреннее отверстие 44 образовано сужающейся внутренней поверхностью 46, которая имеет внутренний диаметр (ID), который уменьшается от верхнего конца 48 к нижнему концу 50. В показанном варианте осуществления сужение внутреннего отверстия 44 образовано за счет уменьшения ID от верхнего конца 48 к нижнему концу 50 таким образом, чтобы диаметр уменьшился порядка 0,006 дюйма.
Зона 54 доступа расположена немного выше внутреннего отверстия 44. Как можно понять на фиг. 2, зона 54 доступа обеспечивает доступ для инструментального оборудования и других элементов к верхнему концу 28 главного вала 26 при установке втулки 30 крестовины.
Снова со ссылкой на фиг. 3, втулка 30 крестовины представляет собой неразъемный элемент, который содержит главный корпус 56, образованный кольцевой стенкой 58. Кольцевая стенка 58 образует наружную поверхность 60, которая продолжается от нижнего конца 62 до верхнего конца 64. Наружная поверхность 60 сужается и, таким образом, имеет наружный диаметр (OD), который уменьшается от верхнего конца 64 к нижнему концу 62. Сужающаяся наружная поверхность 60 втулки 30 крестовины создает прессовую посадку с сужающейся внутренней поверхностью 46 центральной ступицы 32, когда втулку 30 крестовины устанавливают в центральной ступице 32, как показано на фиг. 2.
Верхний конец 64 находится под наружным фланцем 66, который выступает радиально наружу из наружной поверхности 60 кольцевой стенки 58. Фланец 66 имеет нижнюю контактную поверхность 68 и кольцевую верхнюю поверхность 70. Как показано на фиг. 3, через наружный фланец 66 проходит множество отверстий 72, и каждое имеет размер для приема соединителя 74. Как показано на фиг. 2, соединители 74 используют для надежного прикрепления втулки 30 крестовины к центральной ступице 32 способом, описанным ниже. Как показано на фиг. 3, центральная ступица 32 содержит множество разнесенных отверстий 76, которые имеют размер для приема резьбовой части вала каждого из соединителей 74.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 3, наружный диаметр корпуса 56 втулки 30 крестовины, который образован наружной поверхностью 60, сужается от верхнего конца 64 к нижнему концу 62. Таким образом, когда втулку 30 крестовины устанавливают в центральную ступицу 32 крестовины, сужающаяся наружная поверхность 60 втулки крестовины создает прессовую посадку с сужающейся внутренней поверхностью 46 отверстия 44 центральной ступицы 32.
Поскольку и наружная поверхность 60 втулки 30 крестовины и внутренняя поверхность 46 отверстия 44 изнашиваются во время работы гирационной дробилки, а стоимость и усилия для сохранения жестких допусков рот механической обработки большие, настоящее изобретение содержит средство регулировки прессовой посадки между втулкой 30 крестовины и внутренним отверстием 44. Использование средства регулировки обеспечивает небольшое ослабление допусков при механической обработке сужающихся поверхностей, что упрощает производственный процесс и может приводить к уменьшению стоимости деталей.
Для того, чтобы размесить средство регулировки прессовой посадки, втулку 30 крестовины механически обрабатывают таким образом, чтобы сужающийся наружный диаметр, образованный наружной поверхностью 60, был немного больше чем внутренний диаметр внутреннего отверстия 44, образованного внутренней поверхностью 46. Когда втулку крестовины первоначально устанавливают во внутреннее отверстие, прессовая посадка между двумя элементами создает зазор A-A, показанный на фиг. 4, между опорным плечом 52 втулки и наружным фланцем 66 втулки 30 крестовины. Когда элементы начинают изнашиваться, для того, чтобы сохранить прессовую посадку, втулку 30 крестовины будет необходимо передвинуть дальше вниз во внутреннее отверстие 44. В результате этого передвижения зазор A-A уменьшится. Как изложено, средство регулировки прессовой посадки настоящего изобретения будет позволять компенсировать это изнашивание и таким образом уменьшит потребность в очень точной механической обработке сужающихся поверхностей втулки 30 крестовины и внутреннего отверстия 44.
В одном варианте осуществления изобретения средство регулировки прессовой посадки между опорным плечом 52 втулки и наружным фланцем 66 втулки 30 крестовины принимает вид одной или больше кольцевых шайб 78, которые показаны на фиг. 3. Хотя показана кольцевая шайба 78, предполагается, что для регулирования расстояния между опорным плечом втулки крестовины и наружным фланцем втулки крестовины можно задействовать разные типы элементов, как будет описано значительно более подробно ниже.
Далее со ссылкой на фиг. 4 во время первоначальной сборки гирационной дробилки втулку 30 крестовины опускают во внутреннее отверстие 44 до тех пор, пока сужающаяся наружная поверхность 60 втулки 30 крестовины не зацепит сужающуюся внутреннюю поверхность 46 центральной ступицы 32. Поскольку наружный диаметр втулки 30 крестовины механически обрабатывают, чтобы при этом начальном зацеплении он был больше, чем внутренний диаметр внутреннего отверстия центральной ступицы, нижняя контактная поверхность 68, образованная в виде части наружного фланца 66 втулки 30 крестовины, будет отделена от опорного плеча 52 втулки первоначальным зазором 79, имеющим высоту, показанную на фиг. 4 ссылочными обозначениями A-A. Этот первоначальный зазор 79 имеется только во время первоначальной установки втулки 30 крестовины внутри центральной ступицы 32 перед возникновением между этими двумя элементами какого-либо износа. Поскольку размер зазора между двумя элементами будет уменьшаться во время износа сужающихся поверхностей, образованных на втулке 30 крестовины и центральной ступице 32, для поддержки втулки 30 крестовины внутри центральной ступицы 32 используют устройство регулировки, обеспечивая в то же время затягивание каждого их отдельных соединителей 74, показанных на фиг. 2, для надежного прикрепления втулки 30 крестовины на своем месте.
В первом варианте осуществления изобретения средство регулировки состоит из одной или более кольцевых шайб 78, которые показаны на фиг. 5-7. Отдельные шайбы 78 содержат отверстия 86 соединителя, каждое из которых окружает одно из отверстий 76, образованных в крестовине 34. Соединители проходят через отверстие 72, образованное в крепежном фланце 66, и их принимает внутрь себя отверстие 76, образованное в центральной ступице 32.
Как показано на фиг. 6 и 7, в зависимости от размера первоначального зазора между втулкой крестовины и центральной ступицей можно использовать одну или более шайб 78. Каждая из отдельных шайб 78 содержит внутреннюю поверхность 80 и наружную поверхность 82, которая образует радиальную ширину шайбы 78. Каждая из шайб 78 имеет толщину, которая может варьировать. Предполагается, что можно использовать множество шайб, причем шайбы имеют разную толщину. В одном варианте осуществления изобретения шайбы могут иметь разную толщину, например, 0,025 дюйма, 0,050 или 0,010 дюйма. Комбинации толщины этих трех шайб можно использовать, чтобы занять как можно большую величину первоначального зазора 79, показанного на фиг.4, таким образом, чтобы между верхней поверхностью 84 стопки из одной или более шайб 78 и нижней контактной поверхностью 68 наружного фланца 66 имелся получающийся в результате зазор 83, показанный ссылочными обозначениями B-B. Предполагается, что требуемый получающийся в результате зазор 83 находится в диапазоне 0,06-0,10 дюйма.
Снова со ссылкой на фиг. 7 шайба 78 содержит ряд отверстий 86 соединителя, которые позволяют соединителям 74 проходить через отдельную шайбу 78, как показано на фиг. 2.
После размещения шайб, как показано на фиг. 5, втулку 30 крестовины опускают в положение внутри отверстия ступицы крестовины. Находящиеся на своем месте отдельные соединители 74 затягивают для прочного удерживания втулки крестовины внутри ступицы крестовины.
Во время работы гирационной дробилки, и когда наружная поверхность втулки крестовины и внутренняя поверхность внутреннего отверстия, образованного внутри центральной ступицы, начинают изнашиваться, прессовая посадка между двумя элементами начнет ухудшаться. Когда это происходит, становится необходимо изменить средство регулировки для улучшения прессовой посадки. Это можно сделать сперва за счет снятия втулки 30 крестовины с крестовины. После снятия втулки 30 крестовины между втулкой крестовины и центральной ступицей можно снять одну или более отдельных шайб. После снятия шайб втулку 30 крестовины снова опускают во внутреннее отверстие. Поскольку больше нет шайб 78, показанных на фиг. 5, втулку 30 крестовины можно опустить дальше в отверстие, что снова создает прессовую посадку между сужающейся наружной поверхностью втулки крестовины и сужающейся внутренней поверхностью внутреннего отверстия. Этот процесс можно повторить несколько раз путем постоянного регулирования средства регулировки.
Как описано выше, в одном варианте осуществления изобретения средство регулировки прессовой посадки между опорным плечом втулки и наружным фланцем втулки крестовины создают путем использования одной или более отдельных шайб. Однако, предполагается, что можно использовать другие типы устройств или элементов, действуя в то же время в рамках настоящего изобретения.
На фиг. 8 представлен первый, альтернативный предполагаемый вариант осуществления средства для регулировки прессовой посадки. В этом варианте осуществления отверстия 92 с внутренней резьбой, образованные в наружном фланце 66 втулки 30 крестовины, принимают ряд установочных винтов 90. Положение установочного винта 90 внутри резьбового отверстия можно регулировать путем вращения установочного винта 90. Нижний конец 94 установочного винта 90 контактирует с опорным плечом 52 втулки. Для фиксации положения установочного винта 90, как показано, можно использовать стопорную гайку 96.
Когда втулка 30 крестовины и центральная ступица 32 начинают изнашиваться, установочный винт 90 можно вращать для регулирования величины прохождения нижней части 94 мимо нижней контактной поверхности 68, как показано стрелкой на фиг. 8.
На фиг. 9 представлен второй, альтернативный предполагаемый вариант осуществления для регулировки прессовой посадки. В этом варианте осуществления наружная поверхность 60 втулки 30 крестовины содержит ряд наружных витков резьбы 100. Наружная резьба 100 проходит только вдоль части наружной поверхности 60 около наружного фланца 66. Наружная резьба 100 принимает внутреннюю резьбу, образованную на регулировочной гайке 102. Положение регулировочной гайки 102 вдоль наружной поверхности втулки 30 крестовины можно вертикально регулировать за счет вращения регулировочной гайки 102 относительно втулки крестовины, как показано стрелкой на фиг. 9. регулировочная гайка 102 контактирует с опорным плечом 52 втулки.
Когда втулка 30 крестовины и центральная ступица 32 начинают изнашиваться, регулировочную гайку 102 можно вращать для регулирования вертикального положения регулировочной гайки 102 вдоль втулки крестовины. Таким образом, регулировочная гайка 102 может улучшать прессовую посадку между втулкой крестовины и внутренним отверстием крестовины.
В еще одном предполагаемом альтернативном варианте вместо кольцевой шайбы, показанной на фиг. 7, можно использовать отдельные прокладки, окружающие каждый из соединителей 74.
Также можно использовать множество разных других типов устройств и механизмов, действуя в то же время в рамках настоящего изобретения. В каждом случае устройство регулировки будет создавать требуемый промежуток между наружным фланцем 66 втулки крестовины и опорным плечом втулки, образованным внутри центральной ступицы. В процессе изнашивания это устройство регулировки можно начинать изменять для уменьшения промежутка между наружным фланцем втулки крестовины и опорным плечом втулки.