УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВЕШИВАНИЯ И НАПРАВЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТОВ И ПЛАТФОРМ ОТНОСИТЕЛЬНО МЕЛЬНИЦЫ
DEVICE FOR SUSPENDING AND GUIDING TOOLS AND PLATFORMS RELATIVE TO MILL

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для подвешивания и направления инструментов и платформ относительно мельницы, и в одном примере к подвешиванию и направлению инструментов для извлечения футеровочных болтов и рабочих платформ вокруг наружной части измельчительной мельницы.
Уровень техники
Любая приведенная в этом описании ссылка на любую предшествующую публикацию (или полученную из нее информацию), или на любой предмет обсуждения, который является известным, не является, и не должна быть понята как являющаяся, признанием или допущением или любой формой предположения о том, что предшествующая публикация (или полученная из нее информация) или известный предмет обсуждения образует часть известного уровня техники в области деятельности, к которой относится данное описание.
Расходуемые футеровочные плиты прикреплены к внутреннему кожуху рудоизмельчительных мельниц. Обычно они обеспечены в виде сегментов и прикреплены внутри барабана мельницы посредством болтов, которые вставлены с внутренней стороны барабана и выступают через окна в футеровочных плитах и через установочные отверстия в барабане. Гайка и уплотнительная шайба навинчены и затянуты на каждом болте снаружи барабана, притягивая футеровочную плиту к внутренней поверхности барабана. Пример обычной системы крепления сегмента футеровочной плиты раскрыт в патенте США № 4018393. Как правило, болты, используемые для такого применения, называют футеровочными болтами.
Рудоизмельчительные мельницы в целях экономии обычно работают непрерывно. Непрерывный процесс изнашивает футеровочные плиты за период времени, который зависит от типа руды и применения, после чего футеровочные плиты должны быть заменены. Поскольку время простоя рудоизмельчительной мельницы оказывает неблагоприятное влияние на экономическую эффективность процесса, существует естественная потребность в максимально быстрой замене футеровочных плит.
В таких применениях, болты на футеровочных плитах коррозируют, и зазоры между болтами и отверстиями забиваются мелкими частицами руды. В результате этого извлечение болтов становится затрудненным. Следовательно, множество болтов, которые используются для прикрепления футеровочных плит к барабану мельницы, часто нужно освобождать вручную посредством использования больших кувалд, и чаще посредством ударных инструментов, таких как отбойные молотки или гидравлические молоты, для обеспечения многократных ударов.
Замена футеровочной плиты включает в себя извлечение гаек, после которого обычно следует выбивание обнаженных болтов снаружи мельницы. В известных выбивающих устройствах, обладающих возможностью нанесения требуемых ударов, образуется большая реактивная сила, в результате чего существует потребность в том, чтобы такие устройства были установлены на шарнирно-сочлененных машинах или были жестко прикреплены к некоторой поддерживающей конструкции. Различные типы гидравлических и пневматических выбивающих устройств, обычно называемых инструментами для извлечения футеровочных болтов, раскрыты в публикации WO 1997/026116, а также патентах США № 6904980 и 8196676.
Как правило, инструменты для извлечения футеровочных болтов подвешиваются на монорельсах и телескопических стрелах, что требует выполнения манипуляций вручную и приводит к образованию погрешности выравнивания инструмента. Несмотря на достигнутое в последние годы улучшение эффективности использования инструментов для извлечения футеровочных болтов, существует потребность в дополнительном улучшении замены футеровочных плит.
В заявках на патент США № 2007/0180678 и 2012/0102703 предложен роботизированный способ извлечения болтов из мельниц полусамоизмельчения и/или шаровых мельниц. Для решения задач манипуляций и выравнивания используется пятиосевой антропоморфный робот. Тем не менее, такой антропоморфный робот является дорогим вариантом, в частности, когда вокруг мельницы расположены два или более роботов, и в большинстве случаев требует сложной системы управления.
В другом способе, предложенном в WO 2014/124491, обеспечена манипуляция инструментами вокруг наружной части мельницы вдоль балки, которая является в целом концентричной с цилиндрическим профилем барабана мельницы. Тем не менее, это устройство максимально реализует потенциал своей функции на цилиндрическом профиле барабана мельницы. К тому же, эта система не способствует рабочим в решении неминуемых задач на ручную работу.
Настоящее изобретение разработано в виду этого предшествующего уровня техники и направлено на преодоление связанных с ним проблем и сложностей.
Краткое описание изобретения
В одной расширенной форме настоящее изобретение направлено на разработку устройства для подвешивания и направления по меньшей мере одного инструмента снаружи вокруг измельчительной мельницы, причем устройство включает в себя:
a) неподвижную направляющую, подвешенную над измельчительной мельницей и проходящую вокруг ее наружной периферии в плоскости, по существу параллельной полу, окружающему мельницу; и
b) по меньшей мере один первый кареточный узел, установленный на направляющей для подвешивания и направления по меньшей мере одного инструмента, причем по меньшей мере один кареточный узел выполнен с возможностью обеспечения по меньшей мере двух степеней свободы для по меньшей мере одного инструмента, и причем первая степень свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль первой оси, ортогональной полу, окружающему мельницу.
В основном, вторая степень свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль направляющей.
В основном, обеспечены пять степеней свободы, дополнительно включающие в себя:
a) третью степень свободы, представляющую собой угловое перемещение вокруг первой оси;
b) четвертую степень свободы, представляющую собой угловое перемещение вокруг второй оси, ортогональной первой оси; и,
c) пятую степень свободы, представляющую собой прямолинейное перемещение вокруг третьей оси, ортогональной как первой, так и второй осям.
В основном, устройство дополнительно выполнено с возможностью подвешивания и направления по меньшей мере одной платформы и обеспечения по меньшей мере одной платформы по меньшей мере с двумя степенями свободы, и причем первая степень свободы, обеспеченная для по меньшей мере одной платформы, представляет собой прямолинейное перемещение вдоль оси, ортогональной полу, окружающему мельницу.
В основном, вторая степень свободы, обеспеченная для по меньшей мере одной платформы, представляет собой прямолинейное перемещение вдоль направляющей.
В основном, для по меньшей мере одной платформы обеспечены четыре степени свободы, дополнительно включающие в себя:
a) третью степень свободы, представляющую собой угловое перемещение вокруг оси, ортогональной полу, окружающему мельницу; и
b) четвертую степень свободы, представляющую собой прямолинейное перемещение параллельно полу, окружающему мельницу.
В основном, кареточный узел представляет собой первый кареточный узел, который включает в себя:
a) первую каретку, подвижно установленную на направляющей с возможностью прямолинейного перемещения вдоль нее;
b) первый колонный элемент, поддерживаемый посредством первой каретки и расположенный ортогонально полу, окружающему мельницу, причем по меньшей мере часть колонного элемента выполнена с возможностью перемещения вдоль первой оси, ортогональной полу, окружающему мельницу; и,
c) первую инструментальную каретку для расположения на ней по меньшей мере одного инструмента, причем инструментальная каретка установлена на колонном элементе так, чтобы инструментальная каретка была обеспечена с угловым перемещением вокруг первой оси и угловым перемещением вокруг второй оси, ортогональной первой оси, причем инструментальная каретка дополнительно включает в себя механизм прямолинейного скольжения, обеспечивающий возможность установки на него с возможностью скольжения по меньшей мере одного инструмента, позволяющую по меньшей мере одному инструменту перемещаться вдоль третьей оси, ортогональной как первой, так и второй осям.
В основном, устройство включает в себя второй кареточный узел для поддерживания по меньшей мере одной платформы, причем второй кареточный узел включает в себя:
a) вторую каретку, подвижно установленную на направляющей с возможностью прямолинейного перемещения вдоль нее;
b) второй колонный элемент, поддерживаемый посредством второй каретки и расположенный ортогонально полу, окружающему мельницу, причем по меньшей мере часть колонного элемента выполнена с возможностью перемещения вдоль оси, ортогональной полу, окружающему мельницу; и
причем, по меньшей мере одна платформа установлена на дальнем конце второго колонного элемента для обеспечения углового перемещения вокруг оси, ортогональной полу, окружающему мельницу, и прямолинейного перемещения ортогонально второму колонному элементу.
В основном, по меньшей мере одна платформа поддерживается посредством первого кареточного узла.
В основном, первый кареточный узел подвижно установлен на первой направляющей, и второй кареточный узел подвижно установлен на второй направляющей, причем вторая направляющая параллельна первой направляющей.
В основном, по меньшей мере один инструмент представляет собой инструмент для извлечения футеровочных болтов.
В основном, по меньшей мере одна платформа представляет собой рабочую платформу.
Согласно другой расширенной форме настоящее изобретение направлено на разработку устройства для подвешивания и направления по меньшей мере одного инструмента для извлечения футеровочных болтов и по меньшей мере одной рабочей платформы снаружи вокруг измельчительной мельницы, причем устройство включает в себя:
a) неподвижную направляющую, подвешенную над измельчительной мельницей и проходящую вокруг ее наружной периферии в плоскости, по существу параллельной полу, окружающему мельницу;
b) первый кареточный узел, соединенный с направляющей для поддерживания по меньшей мере одного инструмента для извлечения футеровочных болтов, причем первый кареточный узел выполнен с возможностью обеспечения по меньшей мере двух степеней свободы для по меньшей мере одного инструмента для извлечения футеровочных болтов, и причем первая степень свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль оси, ортогональной полу, окружающему мельницу; и
c) второй кареточный узел, соединенный с направляющей для поддерживания по меньшей мере одной рабочей платформы, причем второй кареточный узел выполнен с возможностью обеспечения по меньшей мере двух степеней свободы для по меньшей мере одной рабочей платформы, и причем первая степень свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль оси, ортогональной полу, окружающему мельницу.
В основном, по меньшей мере один инструмент для извлечения футеровочных болтов обеспечен с пятью степенями свободы, и по меньшей мере одна рабочая платформа обеспечена с четырьмя степенями свободы.
В основном, третий кареточный узел обеспечен для поддерживания второго инструмента для извлечения футеровочных болтов снаружи вокруг измельчительной мельницы.
В основном, четвертый кареточный узел обеспечен для поддерживания третьего инструмента для извлечения футеровочных болтов снаружи вокруг измельчительной мельницы.
В основном, a пятый кареточный узел обеспечен для поддерживания четвертого инструмента для извлечения футеровочных болтов снаружи вокруг измельчительной мельницы.
В основном, шестой кареточный узел обеспечен для поддерживания второй рабочей платформы снаружи вокруг измельчительной мельницы.
Согласно другой расширенной форме настоящее изобретение направлено на разработку устройства для подвешивания и направления по меньшей мере одного инструмента снаружи вокруг измельчительной мельницы посредством неподвижной направляющей, причем упомянутое устройство обеспечивает пять степеней свободы для упомянутого по меньшей мере одного инструмента, причем по меньшей мере одна из упомянутых степеней свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль первой оси, ортогональной полу, окружающему упомянутую мельницу.
В основном, вторая из упомянутых пяти степеней свободы представляет собой угловое перемещение вокруг упомянутой первой оси, ортогональной полу, окружающему упомянутую мельницу.
В основном, третья из упомянутых пяти степеней свободы представляет собой угловое перемещение вокруг второй оси, ортогональной упомянутой первой оси, и четвертая из упомянутых пяти степеней свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль оси, ортогональной упомянутой второй оси вращения.
В основном, пятая степень свободы представляет собой перемещение вокруг неподвижной направляющей, параллельной упомянутой мельнице и упомянутому полу мельницы и расположенной над ними.
В основном, устройство также обеспечивает четыре или менее степеней свободы для упомянутой по меньшей мере одной платформы, причем по меньшей мере одна из упомянутых степеней свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль первой оси, ортогональной полу, окружающему упомянутую мельницу.
В основном, вторая из упомянутых четырех степеней свободы представляет собой угловое перемещение вокруг упомянутой первой оси, ортогональной полу, окружающему упомянутую мельницу.
В основном, третья из упомянутых четырех степеней свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль оси, параллельной полу, окружающему упомянутую мельницу.
В основном, четвертая степень свободы представляет собой перемещение вдоль неподвижной направляющей, параллельной упомянутой мельнице и упомянутому полу мельницы и расположенной над ними.
В основном, по меньшей мере один инструмент представляет собой первый инструмент, и упомянутое устройство содержит неподвижную направляющую, параллельную профилю упомянутой мельницы при виде в плане, так что упомянутая неподвижная направляющая расположена снаружи упомянутой мельницы и окружает ее, причем первичная каретка установлена с возможностью перемещения вдоль упомянутой неподвижной направляющей, и по существу прямая первая рейка, ортогональная упомянутому полу, окружающему упомянутую мельницу, установлена на упомянутой первичной каретке, и по меньшей мере одна инструментальная каретка установлена с возможностью первого углового перемещения вокруг упомянутой первой оси, ортогональной упомянутому полу, и второго углового перемещения вокруг второй оси, ортогональной упомянутой первой оси, причем упомянутый первый инструмент установлен на упомянутой инструментальной каретке посредством механизма прямолинейного скольжения, обеспечивая перемещение упомянутого первого инструмента вдоль оси, ортогональной упомянутой второй оси.
В основном, по меньшей мере одна платформа установлена на второй каретке, установленной с возможностью перемещения вдоль упомянутой неподвижной направляющей, и по существу прямая вторая рейка, ортогональная упомянутому полу, окружающему упомянутую мельницу, установлена на упомянутой второй каретке, и по меньшей мере одна платформа установлена с возможностью углового перемещения вокруг упомянутой первой оси упомянутой второй рейки и прямолинейного перемещения ортогонально упомянутой первой оси упомянутой второй рейки.
В основном, упомянутая неподвижная направляющая представляет собой конструкцию, подвешенную над упомянутой мельницей.
В основном, упомянутый первый инструмент представляет собой инструмент для извлечения футеровочных болтов.
В основном, упомянутая платформа представляет собой рабочую платформу.
Согласно другой расширенной форме настоящее изобретение направлено на разработку устройства для подвешивания и направления по меньшей мере инструмента для извлечения футеровочных болтов и по меньшей мере рабочей платформы снаружи измельчительной мельницы, причем упомянутый инструмент для извлечения футеровочных болтов связан с первым кареточным узлом и используется для выбивания футеровочных болтов и футеровочных плит на цилиндрической части основного тела упомянутой мельницы и выбивания футеровочных болтов на усеченно-конической концевой части упомянутой мельницы, соединенной с упомянутой цилиндрической частью основного тела, причем упомянутый первый кареточный узел обеспечивает не более пяти степеней свободы для его инструмента для извлечения футеровочных болтов, и причем по меньшей мере одна из упомянутых степеней свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль оси, ортогональной полу, окружающему упомянутую мельницу. Упомянутая рабочая платформа с вторым кареточным узлом используется для задач на ручную работу на цилиндрической части основного тела упомянутой мельницы и для задач на ручную работу на усеченно-конической концевой части упомянутой мельницы, соединенной с упомянутой цилиндрической частью основного тела, причем упомянутый второй кареточный узел обеспечивает не более четырех степеней свободы для его первой рабочей платформы, и причем по меньшей мере одна из упомянутых степеней свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль оси, ортогональной полу, окружающему упомянутую мельницу.
В основном, второй инструмент для извлечения футеровочных болтов связан с третьей кареткой и подобен инструменту для извлечения футеровочных болтов первичного кареточного узла, причем упомянутый второй инструмент для извлечения футеровочных болтов и связанный с ним кареточный узел используются для выбивания футеровочных болтов на цилиндрической части основного тела упомянутой мельницы и выбивания футеровочных болтов на усеченно-конической концевой части упомянутой мельницы, соединенной с упомянутой цилиндрической частью основного тела.
В основном, третий инструмент для извлечения футеровочных болтов связан с четвертой кареткой и подобен инструменту для извлечения футеровочных болтов первичного кареточного узла, причем упомянутый третий инструмент для извлечения футеровочных болтов и связанный с ним кареточный узел используются для выбивания футеровочных болтов на цилиндрической части основного тела упомянутой мельницы и выбивания футеровочных болтов на усеченно-конической концевой части упомянутой мельницы, соединенной с упомянутой цилиндрической частью основного тела.
В основном, четвертый инструмент для извлечения футеровочных болтов связан с пятой кареткой и подобен инструменту для извлечения футеровочных болтов первичного кареточного узла, причем упомянутый четвертый инструмент для извлечения футеровочных болтов и связанный с ним кареточный узел используются для выбивания футеровочных болтов на цилиндрической части основного тела упомянутой мельницы и выбивания футеровочных болтов на усеченно-конической концевой части упомянутой мельницы, соединенной с упомянутой цилиндрической частью основного тела.
В основном, вторая рабочая платформа связана с шестой кареткой и подобна рабочей платформе вторичного кареточного узла, причем упомянутая вторая рабочая платформа и связанный с ней кареточный узел используются для выполнения задач на ручную работу на цилиндрической части основного тела упомянутой мельницы и выполнения задач на ручную работу на усеченно-конической концевой части упомянутой мельницы, соединенной с упомянутой цилиндрической частью основного тела.
Следует понимать, что расширенные формы изобретения и их соответствующие признаки могут быть использованы совместно, взаимозаменяемо и/или независимо, и ссылка на отдельные расширенные формы не является ограничивающей.
Краткое описание чертежей
Далее описан неограничивающий пример настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг. 1A - вид в перспективе примера устройства для подвешивания и направления по меньшей мере одного инструмента или рабочей платформы снаружи вокруг измельчительной мельницы;
Фиг. 1B - вид в плане устройства с Фиг. 1A;
Фиг. 1C - вид с торца устройства с Фиг. 1A;
Фиг. 2A - вид в перспективе дополнительного примера устройства для подвешивания и направления по меньшей мере одного инструмента или рабочей платформы снаружи вокруг измельчительной мельницы;
Фиг. 2B - вид в плане устройства с Фиг. 2A;
Фиг. 2C - вид с торца устройства с Фиг. 2A;
Фиг. 3 - увеличенный вид в перспективе примера первого кареточного узла, установленного на направляющей для подвешивания и направления инструмента для извлечения футеровочных болтов;
Фиг. 4 - увеличенный вид в перспективе примера второго кареточного узла, установленного на направляющей для подвешивания и направления рабочей платформы; и
Фиг. 5 - увеличенный вид в перспективе примера рабочей платформы и инструмента для извлечения футеровочных болтов, установленных на общем кареточном узле.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Далее со ссылкой на Фиг. 1A-1C описано устройство 1 для подвешивания и направления по меньшей мере одного инструмента 30 снаружи вокруг измельчительной мельницы 11.
В этом примере, неподвижная направляющая 20 подвешена над измельчительной мельницей 11 так, чтобы проходить вокруг ее наружной периферии в плоскости, по существу параллельной полу, окружающему мельницу 11.
По меньшей мере один первый кареточный узел 18 установлен на направляющей для подвешивания и направления по меньшей мере одного инструмента 30, причем по меньшей мере один первый кареточный узел 18 выполнен с возможностью предоставления по меньшей мере одному инструменту 30 по меньшей мере двух степеней свободы, включая первую степень свободы, которая представляет собой прямолинейное перемещение вдоль первой оси, ортогональной полу, окружающему мельницу.
Описанная выше система обеспечивает несколько преимуществ.
Во-первых, по меньшей мере один инструмент имеет доступ к большой области кожуха мельницы, благодаря чему требуемые действия по обслуживанию (например, извлечение футеровочных болтов во время замены футеровочных плит) могут быть выполнены более эффективно, требуя меньше поворотов мельницы и времени простоя. Это может обеспечить оператору мельницы значительную экономию затрат.
Устройство дополнительно обеспечивает преимущества, связанные с безопасностью для рабочих мельницы, занятых в регулярном обслуживании мельницы. В предшествующем уровне техники, инструменты подвешиваются на висящих кабелях, которые могут свободно перемещаться с места на место, образуя риск для безопасности рабочих, которые могут получить удар инструментами. В описанной выше системе, инструмент подвешивается и направляется посредством кареточного узла, установленного на направляющей, который обеспечивает устойчивое и безопасное средством для поддерживания инструмента.
К тому же, поскольку кареточные узлы могут быть легко сняты с направляющей, обеспечивается высокая степень модульности. При нахождении у шахты нескольких мельниц, возможно, разных размеров, может быть выполнена смена кареточных узлов между разными мельницами, согласно потребностям для обслуживания. Это обеспечивает значительное уменьшение затрат, например, поскольку для каждой мельницы не требуются отдельные устройства и инструменты для замены футеровочных плит.
Далее описано несколько других признаков.
Как правило, первый кареточный узел подвижно установлен на направляющей с возможностью перемещения (например, скольжения) вдоль направляющей. Благодаря этому по меньшей мере для одного инструмента обеспечивается вторая степень свободы, представляющая собой прямолинейное перемещение вдоль направляющей. В одном примере, перемещение параллельно направлению прохождения цилиндрической части основного тела мельницы.
В дополнительном примере, первый кареточный узел может обеспечивать пять степеней свободы для по меньшей мере одного инструмента. Третья обеспечиваемая степень свободы может представлять собой угловое перемещение или вращение вокруг первой оси. Четвертая обеспечиваемая степень свободы может представлять собой угловое перемещение или вращение вокруг второй оси, ортогональной первой оси. Пятая степень свободы может представлять собой прямолинейное перемещение вокруг третьей оси, ортогональной как первой, так и второй осям (то есть, в направлении к мельнице). Посредством предоставления по меньшей мере одному инструменту такой гибкости перемещения, может быть осуществлено точное управление положением и ориентацией инструмента, позволяющее использовать инструмент для извлечения футеровочных болтов как в цилиндрической части основного тела, так и усеченно-конических концевых частях мельницы, включая футеровочные болты, которые могут быть расположены под непрямым или косым углом относительно других футеровочных болтов.
В одном примере, устройство дополнительно выполнено с возможностью подвешивания и направления по меньшей мере одной платформы и обеспечения по меньшей мере одной платформы по меньшей мере с двумя степенями свободы, и причем первая степень свободы, обеспеченная для по меньшей мере одной платформы, представляет собой прямолинейное перемещение вдоль оси, ортогональной полу, окружающему мельницу. По меньшей мере одна платформа может быть использована рабочими для выполнения задач на ручную работу и может быть оснащена ручными инструментами, такими как инструменты для извлечения гаек и тому подобное, для способствования извлечению футеровочных болтов. По меньшей мере одна платформа также может позволять рабочим производить манипуляции с инструментом, направляемым посредством первого кареточного узла, таким как инструмент для извлечения футеровочных болтов.
Как правило, вторая степень свободы, обеспеченная для по меньшей мере одной платформы, представляет собой прямолинейное перемещение вдоль направляющей. Следовательно, по меньшей мере одна платформа может перемещаться вверх и вниз и поперечно вокруг мельницы в положение, требуемое рабочему.
В дополнительном примере, для по меньшей мере одной платформы обеспечены четыре степени свободы, дополнительно содержащие третью степень свободы, представляющую собой угловое перемещение вокруг оси, ортогональной полу, окружающему мельницу, и четвертую степень свободы, представляющую собой прямолинейное перемещение параллельно полу, окружающему мельницу (то есть, к мельнице и от нее). Эти дополнительные степени свободы позволяют позиционировать и ориентировать платформу, например, для манипулирования инструментом для извлечения футеровочных болтов, установленным на первом кареточном узле, который может требоваться для извлечения футеровочных болтов из одного из усеченно-конических концов мельницы или футеровочных болтов, расположенных под непрямым или косым углом относительно других футеровочных болтов.
В одном примере, первый кареточный узел включает в себя первую каретку, подвижно установленную на направляющей с возможностью прямолинейного перемещения вдоль нее. Первый колонный элемент поддерживается посредством первой каретки и расположен ортогонально полу, окружающему мельницу, причем по меньшей мере часть колонного элемента выполнена с возможностью перемещения вдоль первой оси, ортогональной полу, окружающему мельницу. Колонный элемент может быть расположен по отношению к первой каретке с возможностью скольжения относительно нее, или в качестве альтернативы по меньшей мере часть первого колонного элемента может быть расположена с возможностью телескопического выдвижения и втягивания.
Первая инструментальная каретка для расположения на ней по меньшей мере одного инструмента установлена на колонном элементе так, чтобы инструментальная каретка была обеспечена с угловым перемещением вокруг первой оси и угловым перемещением вокруг второй оси, ортогональной первой оси. Инструментальная каретка дополнительно включает в себя механизм прямолинейного скольжения, обеспечивающий принятие с возможностью скольжения по меньшей мере одного инструмента, позволяющее по меньшей мере одному инструменту перемещаться вдоль третьей оси, ортогональной как первой, так и второй осям. Угловое перемещение инструментальной каретки по отношению к колонне может быть достигнуто посредством любой подходящей системы крепления.
В дополнительном примере, устройство включает в себя второй кареточный узел для поддерживания по меньшей мере одной платформы, причем второй кареточный узел включает в себя вторую каретку, подвижно установленную на направляющей с возможностью прямолинейного перемещения вдоль нее. A второй колонный элемент поддерживается посредством второй каретки и расположен ортогонально полу, окружающему мельницу, причем по меньшей мере часть второго колонного элемента выполнена с возможностью перемещения вдоль оси, ортогональной полу, окружающему мельницу. По меньшей мере одна платформа соединена с возможностью вращения с дальним концом второго колонного элемента для обеспечения углового перемещения вокруг оси, ортогональной полу, окружающему мельницу. Соединение может дополнительно обеспечивать прямолинейное перемещение ортогонально второму колонному элементу.
В описанных выше примерах, по меньшей мере одна рабочая платформа подвешена и направляется посредством другого кареточного узла по отношению к по меньшей мере одному инструменту. Тем не менее, это не является обязательным, и в других системах как по меньшей мере одна платформа, так и по меньшей мере один инструмент подвешены и направляются посредством первого кареточного узла.
К тому же, в то время как в обычных случаях над мельницей подвешена только одна неподвижная направляющая или монорельс, в других примерах могут быть обеспечены несколько направляющих. В одном примере, вторая направляющая проходит параллельно первой направляющей, и первый кареточный узел подвижно установлен на первой направляющей, тогда как второй кареточный узел подвижно установлен на второй направляющей.
Как правило, по меньшей мере один инструмент представляет собой инструмент для извлечения футеровочных болтов, используемый для выбивания футеровочных болтов и футеровочных плит на цилиндрической части основного тела мельницы и выбивания футеровочных болтов на усеченно-конической концевой части мельницы, соединенной с упомянутой цилиндрической частью основного тела. Тем не менее, могут быть использованы другие инструменты, включающие в себя, например, мощные ударные гайковерты для извлечения гаек, и инструменты для очистки, такие как электродрель с проволочной щеткой, используемые для подготовки отверстия и/или очистки барабана мельницы после извлечения Футеровочного болта. Различные инструменты могут быть установлены с взаимозаменяемостью на первом кареточном узле или в качестве альтернативы установлены в дополнение к инструменту для извлечения футеровочных болтов.
Как описано выше, по меньшей мере одна платформа обычно представляет собой рабочую платформу для размещения на ней одного или более рабочих и позиционирования их вокруг мельницы для выполнения требуемых задач на ручную работу.
В одном примере, обеспечено устройство для подвешивания и направления по меньшей мере одного инструмента для извлечения футеровочных болтов и по меньшей мере одной рабочей платформы снаружи вокруг измельчительной мельницы. Устройство включает в себя неподвижную направляющую, подвешенную над измельчительной мельницей и проходящую вокруг ее наружной периферии в плоскости, по существу параллельной полу, окружающему мельницу. Первый кареточный узел соединен с направляющей для поддерживания по меньшей мере одного инструмента для извлечения футеровочных болтов, причем первый кареточный узел выполнен с возможностью обеспечения по меньшей мере двух степеней свободы для по меньшей мере одного инструмента для извлечения футеровочных болтов, и причем первая степень свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль оси, ортогональной полу, окружающему мельницу. Второй кареточный узел также соединен с направляющей для поддерживания по меньшей мере одной рабочей платформы, причем второй кареточный узел выполнен с возможностью обеспечения по меньшей мере двух степеней свободы для по меньшей мере одной рабочей платформы, и причем первая степень свободы представляет собой прямолинейное перемещение вдоль оси, ортогональной полу, окружающему мельницу. В этой системе как платформа, несущая по меньшей мере одного рабочего, так и инструмент для извлечения футеровочных болтов могут быть позиционированы и ориентированы согласно требованиям для извлечения футеровочных болтов как в цилиндрической части основного тела мельницы, так и усеченно-конических концевых секциях мельницы.
В одном примере, для обеспечения максимальной гибкости как для инструмента для извлечения футеровочных болтов, так и для рабочей платформы, по меньшей мере один инструмент для извлечения футеровочных болтов обеспечен с пятью степенями свободы, и по меньшей мере одна рабочая платформа обеспечена с четырьмя степенями свободы, как описано выше.
В устройстве может быть использовано любое подходящее количество кареточных узлов для расположения на них требуемого количества инструментов для извлечения футеровочных болтов и/или рабочих платформ. Например, может быть обеспечен третий кареточный узел для поддерживания второго инструмента для извлечения футеровочных болтов снаружи вокруг измельчительной мельницы. Может быть обеспечен четвертый кареточный узел для поддерживания третьего инструмента для извлечения футеровочных болтов снаружи вокруг измельчительной мельницы. Может быть обеспечен пятый кареточный узел для поддерживания четвертого инструмента для извлечения футеровочных болтов снаружи вокруг измельчительной мельницы, и может быть обеспечен шестой кареточный узел для поддерживания второй рабочей платформы снаружи вокруг измельчительной мельницы.
Далее со ссылкой на Фиг. 1A-1C более подробно описано устройство 1 для подвешивания и направления по меньшей мере одного инструмента или рабочей платформы снаружи вокруг измельчительной мельницы 11.
В этом примере, измельчительная мельница 11 представляет собой мельницу полусамоизмельчения, мельницу самоизмельчения или шаровую рудоизмельчительную мельницу обычного типа, которая имеет расходуемые футеровочные плиты (не показаны), прикрепленные к внутреннему кожуху (не показан). Мельница 11 имеет цилиндрическую основную часть 16, расположенную между двумя усеченно-коническими концевыми частями 12, 17. Футеровочные болты 13, 14 используются для прикрепления расходуемых футеровочных плит к мельнице 11, соответственно через цилиндрическую основную часть 16 и усеченно-конические концевые части 12, 17.
Устройство 1 включает в себя первый кареточный узел 18, связанный с первым инструментом 30 для извлечения футеровочных болтов, используемым для выбивания футеровочных болтов 13, 14, на цилиндрической части 16 основного тела и на усеченно-конических концевых частях 12, 17 измельчительной мельницы 11. Первый кареточный узел 18 выполнен с возможностью перемещения вдоль неподвижной направляющей 20, подвешенной над измельчительной мельницей 11 и проходящей вокруг ее наружной периферии в плоскости, по существу параллельной полу, окружающему мельницу 11. Направляющая 20, показанная на Фиг. 1A, относится к монорельсовому типу, содержащему единственную рейку, поднятую над мельницей 11 и подвешенную над землей черещ множество поддерживающих колонн или столбов. Направляющая конструкция обычно представляет собой постоянно неподвижную конструкцию, построенную вокруг мельницы 11.
Устройство 1 дополнительно включает в себя второй кареточный узел 19, связанный с рабочей платформой 40, используемой для задач на ручную работу на цилиндрической части 16 основного тела и на усеченно-конических концевых частях 12, 17 измельчительной мельницы 11.
Первый кареточный узел 18 обеспечивает не более пяти степеней свободы для связанного с ним инструмента 30 для извлечения футеровочных болтов, тогда как второй кареточный узел 19 обеспечивает не более четырех степеней свободы для связанной с ней рабочей платформой 40.
Первый кареточный узел 18 включает в себя первую каретку 7, установленную с возможностью перемещения вдоль неподвижной направляющей 20, расположенной снаружи и окружающей мельницу 11. В этом отношении, первая каретка 7 может быть выполнена с возможностью скользящего зацепления с направляющей 20 посредством роликов или тому подобного, по меньшей мере некоторые из которых являются приводными для перемещения первой каретки 7 вдоль направляющей. По существу прямая первая рейка или колонный элемент 5, имеющая продольную ось, ортогональную полу, окружающему мельницу 11, установлена на первой каретке 7. Как правило, рейка 5 установлена с возможностью скольжения на первой каретке 7 для возможности перемещения вверх и вниз по нормали к направляющей 20. Несмотря на то, что вся рейка 5 может быть выполнена с возможностью перемещения, это не является обязательным, и в других примерах нижняя часть рейки может быть выполнена с возможностью телескопического выдвижения и втягивания по меньшей мере части рейки 5.
Инструментальная каретка 2 для расположения на ней инструмента 30 для извлечения футеровочных болтов установлена под первой рейкой 5 у ее дальнего конца. Инструментальная каретка 2 имеет инструмент 30 для извлечения футеровочных болтов, установленный на ней с возможностью скольжения через механизм скольжения. Инструмент 30 для извлечения футеровочных болтов установлен на инструментальной каретке 2 и ориентирован так, чтобы его центр инструмента мог быть расположен на линии L1, исходящей от оси R вращения мельницы 11 (смотри Фиг. 1C), и его механизм скольжения позволяет ему перемещаться вдоль этой линии.
В показанном примере, устройство 1 обеспечивает пять степеней свободы для инструмента 30 для извлечения футеровочных болтов, как лучше всего видно на Фиг. 3, где разные степени свободы представлены стрелками A1-A5. Перемещение первой каретки 7 вдоль направляющей 20 показано стрелкой A5, и перемещение первой инструментальной каретки 2 вдоль оси, ортогональной полу, окружающему мельницу 11, показано стрелкой A1. Перемещение инструмента 30 для извлечения футеровочных болтов вдоль оси, ортогональной как A1, так и A5, показано стрелкой A4. Перемещение вдоль A4 достигается посредством возможности скольжения инструмента 30 для извлечения футеровочных болтов по отношению к механизму скольжения, на котором он установлен.
Поскольку мельница 11 состоит из цилиндрического основного тела 16 с усеченно-коническими концами 12, 17, две дополнительные оси перемещения требуются для обеспечения позиционирования и ориентирования инструмента 30 по отношению ко всем футеровочным болтам. Следовательно, инструмент 30 для извлечения футеровочных болтов выполнен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси через вращение инструментальной каретки 2, показанное стрелкой A2. Наконец, инструментальная каретка 2 может вращаться вокруг оси, ортогональной как A1, так и A5, показанной стрелкой A3. Обычно это достигается посредством шарнирного соединения между соединением инструментальной кареткой 2 с рейкой 5 и механизмом скольжения, на котором установлен инструмент 30 для извлечения футеровочных болтов. Это вращательное перемещение позволяет наклонять инструмент 30 для извлечения футеровочных болтов вверх и вниз по отношению к мельнице 11.
Второй кареточный узел 19 содержит вторую каретку 6, установленную с возможностью перемещения на неподвижной направляющей 20, расположенной снаружи мельницы 11 и окружающей ее. По существу прямая вторая рейка или колонна 4, имеющая продольную ось, ортогональную полу мельницы 11, установлена на второй каретке 6. Рабочая платформа 40 установлена под второй рейкой 4 у ее дальнего конца.
В показанном примере, устройство 1 обеспечивает для рабочей платформы 40 четыре степени свободы, как лучше всего видно на Фиг. 4, где разные степени свободы показаны стрелками A1, A2, A4, A5. Перемещение второй каретки 6 показано стрелкой A5, перемещение первой рабочей платформы 3 показано стрелкой A1. Поскольку мельница 11 состоит из цилиндрического основного тела 16 с усеченно-коническими концами 12, 17, требуются две дополнительные оси перемещения. Перемещение A2 вращает первую рабочую платформу 3 вокруг оси A1, а перемещение A4 обеспечивает прямолинейное перемещение, параллельное полу, окружающему мельницу 11.
На Фиг. 4-6 показан второй вариант осуществления устройства 1 для подвешивания и направления множества инструментов 30, 31, 32, 33 для извлечения футеровочных болтов и рабочих платформ 40, 41 снаружи измельчительной мельницы 11.
Далее обратимся к Фиг. 2A-2C, на которых показан еще один пример устройства 100 для подвешивания и направления множества инструментов 30, 31, 32, 33 для извлечения футеровочных болтов и рабочих платформ 40, 41 снаружи вокруг измельчительной мельницы 11. В этом примере, четыре инструмента 30, 31, 32, 33 для извлечения футеровочных болтов расположены вокруг мельницы 11, причем инструменты 30, 31 расположены вблизи друг от друга на первой стороне мельницы для работы на усеченно-коническом конце 12 и на одной половине секции 16 цилиндрического основного тела. Инструменты 32, 33 для извлечения футеровочных болтов расположены вблизи друг от друга на одной стороне мельницы 11 для работы на усеченно-коническом конце 17 и другой половине секции 16 цилиндрического основного тела. По мере вращения мельницы в ходе обслуживания, такая система может обеспечивать эффективную работу по максимально быстрому извлечению всех футеровочных болтов для сведения к минимуму времени простоя мельницы на замену футеровочных плит.
Каждый инструмент 30, 31, 32, 33 для извлечения футеровочных болтов работает также, как описано выше, имея до пяти степеней свободы для перемещения и позиционирования вокруг мельницы 5. Каждый инструмент 30, 31, 32, 33 для извлечения футеровочных болтов установлен на отдельном кареточном узле, который выполнен с возможностью перемещения вокруг направляющей, как описано выше.
В этом примере, на противоположной стороне мельницы 11 вблизи от инструментов 30, 31 и 32, 33 для извлечения футеровочных болтов соответственно для использования с ними обеспечены две рабочие платформы 40, 41. Для рабочих платформ 40, 41 обеспечено до четырех степеней свободы, как описано выше, посредством их установки на соответствующие кареточные узлы. На практике, во время замены футеровочных плит может быть использовано любое количество или любая комбинация инструментов для извлечения футеровочных болтов и рабочих платформ.
Обратимся к Фиг. 5, на которой показан пример инструмента 30 для извлечения футеровочных болтов и рабочей платформы 40, установленных на общем кареточном узле. Это может быть достигнуто любым подходящим образом, и в одном примере, рабочая платформа 40 может быть установлена на механизме скольжения, к которому прикреплен инструмент для извлечения футеровочных болтов. В качестве альтернативы, платформа может быть установлена на рейке или колонне 5.
Следует понимать, что в других примерах любой из инструментов для извлечения футеровочных болтов описанного выше примера может быть заменен другими инструментами, и рабочие платформы также могут иметь неподвижные инструменты, встроенные в их конструкцию. Также следует понимать, что добавление или замена инструментов или другого инвентаря не ухудшает или не уменьшает возможности устройства 1, 100 работать в автоматическом, полуавтоматическом или полностью автоматическом режиме.
В этом отношении, следует понимать, что устройство 1, 100 может быть использовано для ручного, полуавтоматического или полностью автоматического извлечения футеровочных болтов и футеровочных плит, и ручного или полуавтоматического позиционирования рабочей платформы.
В одном примере, инструмент для извлечения футеровочных болтов выполнен с возможностью автопозиционирования вокруг мельницы для извлечения футеровочных болтов. Положение каждого футеровочного болта относительно мельницы может быть определено посредством картографирования, благодаря которому известны координаты каждого футеровочного болта по отношению к точке отсчета. Блок управления инструментом или подобная система обработки может быть обеспечен/обеспечена координатами каждого футеровочного болта и запрограммирован/запрограммирована для систематического перемещения инструмента к каждому болту. Например, инструмент может быть расположен по отношению к первому болту так, чтобы оператор мог манипулировать инструментом для извлечения болта. Затем оператор может осуществить ввод в блок управления инструментом (например, посредством рычага или кнопки), который отвечает за перемещение инструмента к положению второго болта для извлечения. В таком полуавтоматическом режиме инструмент может быть перемещен вокруг мельницы для точного позиционирования по отношению к каждому болту, который оператор должен извлечь. В контексте автоматического режима, инструмент может быть запрограммирован для позиционирования относительно болта, точного выравнивания по отношению к болту и затем приведения в действие для извлечения болта.
Согласно по меньшей мере одному примеру, описанное выше устройство обеспечивает удобное, безопасное и эффективное средство подвешивания и направления инструментов или платформ снаружи вокруг мельницы во время замены футеровочных плит. Инструменты подвешиваются устойчиво и безопасно, благодаря чему обеспечивается более безопасная среда для оператора по сравнению с системами, в которых инструменты подвешиваются посредством свисающих кабелей и могут свободно раскачиваться. Возможность позиционирования и ориентирования инструмента по отношению к мельнице посредством обеспечения до пяти степеней свободы является преимущественной, поскольку один инструмент может иметь доступ к значительной области мельницы (включая как основную часть тела, так и усеченно-конические концы), а также могут быть эффективно обработаны футеровочные болты, которые расположены непрямо или косо. К тому же, поскольку кареточные узлы могут быть легко сняты с направляющей, обеспечивается высокая степень модульности. При нахождении у шахты нескольких мельниц, возможно, разных размеров, может быть выполнена смена кареточных узлов между разными мельницами, согласно потребностям для обслуживания. Это обеспечивает значительное уменьшение затрат, поскольку для каждой мельницы не требуются отдельные устройства и инструменты для замены футеровочных плит.
Возможность доступа каждого инструмента к большой части мельницы также означает, что замена футеровочных плит может быть выполнена более эффективно, требуя меньше вращений мельницы и времени простоя. К тому же, это предоставляет оператору мельницы значительную экономию затрат.
Во всем этом описании и в прилагаемой формуле изобретения, если не указано явно иначе, слово ʺсодержатьʺ и производные, такие как ʺсодержитʺ или ʺсодержащийʺ, следует понимать как включающие в себя заявленный предмет или группу предметов или этапов но не исключающие какие либо другие предметы или группы предметов.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что может быть выполнено множество изменений и модификаций. Все такие изменения и модификации, понятные специалистам в данной области техники, не должны отходить от сущности и объема настоящего изобретения.