ЗАЖИМНЫЕ ЦИЛИНДРЫ ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОЙ ДРОБИЛКИ С ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ СВЕРХУ
CLAMPING CYLINDERS FOR ROTARY CRUSHER WITH MAINTENANCE FROM ABOVE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится, в общем, к вращающемуся камнедробильному оборудованию. Более конкретно, - настоящее изобретение относится к системе и к способу для интегрирования зажимных цилиндров в конусную дробилку, в которой эти зажимные цилиндры могут обслуживаться с верхней стороны конусной дробилки.
Камнедробильные системы, такие как те, которые называются конусными дробилками, как правило, разделяют на части горную породу, камни или другой материал в рабочем зазоре между стационарным элементом и подвижным элементом. Например, конусная дробилка состоит из головного узла, включающего в себя дробильную головку, которая вращается вокруг вертикальной оси внутри стационарной чаши, расположенной внутри основной станины камнедробилки. Дробильная головка собрана с окружением эксцентрика, который вращается вокруг стационарного главного вала с передачей вращательного движения дробильной головке, которая дробит горную породу, камень или другие материалы в рабочем зазоре между дробильной головкой и чашей. Эксцентрик может приводиться посредством различных силовых приводов, таких как связанная с ним шестерня, ведомая малой ведущей шестерней и промежуточным валом в сборе, а также рядом источников механической энергии, в качестве которых могут быть использованы электрические двигатели или двигатели внутреннего сгорания.
Дробильная головка больших конусных дробильных машин поддерживается с возможностью вращения вокруг стационарного главного вала. Конусная дробилка включает в себя чашу, которая держит на себе облицовку чаши, предназначенную для определения рабочего зазора между облицовкой чаши и дробильной головкой. Чаша, содержащаяся внутри конусной дробилки, является регулируемой по вертикали относительно узла дробильной головки, чтобы можно было изменять размер рабочего зазора. В некоторых применениях конусная дробилка включает в себя стационарное регулировочное кольцо, которое содержит множество резьбовых витков, вдоль которых может перемещаться чаша дробилки для регулирования рабочего зазора. Эта чаша является вращающейся внутри регулировочного кольца, и направление вращения управляет вертикальным ходом чаши в направлении увеличения или уменьшения рабочего зазора. Некоторые из этих конусных дробилок содержат также зажимное кольцо, которое используется для создания усилия зажима, чтобы запирать чашу в определенном положении относительно стационарного регулировочного кольца.
В существующих в настоящее время конусных дробилках для того, чтобы получить доступ к зажимным цилиндрам, когда эти зажимные цилиндры необходимо снять или необходимо выполнить их техническое обслуживание, с конусной дробилки необходимо снимать целиком зажимное кольцо. Демонтаж зажимного кольца из конусной дробилки требует съема как загрузочного механизма, так и чаши, чтобы обеспечить доступ к зажимному кольцу, которое затем должно быть снято. Техническое обслуживание зажимных цилиндров с использованием такого процесса замены требует относительно много времени, в течение которого конусная дробилка выведена из эксплуатации, и не приносит никакого дохода.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к системе и к способу для интегрирования зажимных цилиндров в конусной дробилке таким образом, чтобы эти зажимные цилиндры могли обслуживаться со стороны верхней части конусной дробилки для облегчения ее технического обслуживания и ухода. При этом к каждому из зажимных цилиндров может быть обеспечен доступ, а его техническое обслуживание может проводиться без необходимости извлечения из вращательной дробилки загрузочного устройства, чаши и зажимного кольца.
Вращательная дробилка по настоящему изобретению включает в себя регулировочное кольцо, которое во время нормальной дробильной работы является стационарным. Регулировочное кольцо содержит множество резьбовых витков. Чаша, которая включает в себя облицовку чаши, которая определяет участок рабочего зазора конусной дробилки, расположена внутри стационарного регулировочного кольца. Чаша содержит множество внешних резьбовых витков, которые входят в зацепление с резьбовыми витками, образованными на регулировочном кольце. Вращение чаши относительно стационарного регулировочного кольца вызывает перемещение чаши в вертикальном направлении относительно этого стационарного регулировочного кольца. Посредством вращения чаши в любом направлении можно регулировать размер рабочего зазора.
Вращательная дробилка дополнительно включает в себя головной узел, который расположен с возможностью движения внутри чаши. Этот головной узел состоит из головки и покрытия верхнего слоя, нанесенного на головку, которое определяет участок рабочего зазора между головным узлом и чашей.
Вращательная дробилка дополнительно включает в себя зажимное кольцо, которое расположено над регулировочным кольцом. Зажимное кольцо содержит множество резьбовых витков, которые входят в зацепление с внешними резьбовыми витками чаши. Зажимное кольцо представляет собой кольцевой элемент, который включает в себя верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, а также множество каналов, распределенных по кольцевому корпусу зажимного кольца. Каждый из образованных в зажимном кольце каналов принимает в себя один из множества узлов с зажимными цилиндрами. Каждый из узлов с зажимными цилиндрами закреплен на верхней поверхности зажимного кольца и может быть активизирован, чтобы создать зажимное усилие, которое запирает чашу вместе с регулировочным кольцом. Это зажимное усилие, созданное множеством узлов с зажимными цилиндрами, противодействует относительному провороту регулировочного кольца и чаши во время работы вращательной дробилки.
Каждый из узлов с зажимными цилиндрами включает в себя корпус цилиндра, который расположен внутри одного из каналов, который проходит через зажимное кольцо от верхней поверхности к нижней поверхности. Корпус цилиндра содержит подвижный поршень, который введен внутрь открытого внутреннего пространства, определенного в корпусе цилиндра. Когда в открытое внутреннее пространство корпуса цилиндра подается находящаяся под давлением гидравлическая субстанция, эта гидравлическая субстанция поджимает поршень в направлении регулировочного кольца. Перемещение поршня поджимает все зажимное кольцо вверх, что затем приводит к перемещению вверх чаши. Движение вверх чаши заставляет внешние резьбовые витки чаши заходить в резьбовые витки регулировочного кольца. Это зацепление противостоит вращательному движению чаши относительно регулировочного кольца.
Каждый из узлов с зажимными цилиндрами установлен на верхней поверхности зажимного кольца таким образом, чтобы каждый из узлов с зажимными цилиндрами мог быть снят со стороны верхней поверхности зажимного кольца без необходимости удаления этого зажимного кольца с конусной дробилки. Каждый из узлов с зажимными цилиндрами удерживается по месту на верхней поверхности посредством множества соединительных элементов, которые могут быть сняты с зажимного кольца, чтобы обеспечить возможность замены и технического обслуживания узлов с зажимными цилиндрами.
Различные другие признаки, цели и преимущества изобретения станут очевидны из нижеследующего описания, рассмотренного вместе с чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Чертежи иллюстрируют наилучший способ, посредством которого, как представляется, в настоящее время может осуществлено данное изобретение.
Фиг. 1 представляет собой изометрический вид конусной дробилки с частичным вырезом, чтобы показать зажимные цилиндры и зажимное кольцо по настоящему изобретению.
Фиг. 2 представляет собой увеличенный вид по линии 2-2 на фиг. 1.
Фиг. 3 представляет собой изометрический вид снизу, показывающий узел из зажимного кольца и зажимного цилиндра.
Фиг. 4 представляет собой частичный вид конусной дробилки в сечении.
Фиг. 5 представляет собой увеличенный вид сечения, показанного по линии 5-5 на фиг. 4.
Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе, подобный фиг. 5, иллюстрирующий перемещение зажимного кольца вверх.
Фиг. 7 представляет собой поэлементный вид сечения одного из узлов с зажимными цилиндрами.
Фиг. 8 представляет собой вид в сечении, показывающий альтернативную конфигурацию зажимного кольца и одного из узлов с зажимными цилиндрами.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Фиг. 1 иллюстрирует конусную дробилку, такую как конусную дробилку 10, которая во время работы предназначена для дробления материала, такого как горная порода, камень, или же минеральных или других веществ. Конусная дробилка 10 содержит центральное отверстие 12, которое принимает предназначенный для дробления материал. Центральное отверстие 12 образовано загрузочным бункером 14 чаши, который окружает конусную загрузочную пластину 16.
Как лучше всего показано на фиг. 4, на верхней части головного узла 18, который является вращательно подвижным внутри чаши 20, которая удерживает облицовку 22 чаши, установлена конусная загрузочная пластина 16. Головной узел 18 включает в себя конусообразную головку 24, которая содержит обкладку 26. И обкладка 26, и облицовка 22 чаши представляют собой сменные изнашиваемые элементы, поскольку каждый из этих двух элементов определяет первичную контактную поверхность внутри рабочего зазора 28.
Как можно понять из фиг. 4, чаша 20 включает в себя множество внешних резьбовых витков 30, которые сопрягаются с соответствующим рядом резьбовых витков 32, образованных на стационарном регулировочном кольце 34. При вращении чаши 20 взаимодействие между внешними резьбовыми витками 30, выполненными на чаше 20, и резьбовыми витками 32, образованными на регулировочном кольце 34, создает вертикальное перемещение чаши 20 относительно стационарного регулировочного кольца 34. Направление вращения чаши 20 определяет направление вертикального перемещения чаши относительно регулировочного кольца 34.
Как можно понять из фиг. 1 и 4, чаша 20 соединена с наружным кольцевым зубчатым колесом 36, которое приводится посредством регулировочного электродвигателя 38. Когда регулировочный электродвигатель 38 работает, зубчатое колесо 36 вращается, что, в свою очередь, через регулировочный колпачок 40 передает вращение чаше 20. Регулировочный колпачок 40 надежно прикреплен к верхнему фланцу 44 чаши 20 посредством множества соединительных элементов 46. Поворот чаши 20 относительно регулировочного кольца 34 принуждает чашу 20 перемещаться в вертикальном направлении относительно регулировочного кольца 34.
Поскольку чаша 20 выполнена с возможностью перемещения относительно стационарного регулировочного кольца 34 для того, чтобы регулировать размер рабочего зазора, то конусная дробилка 10 по настоящему изобретению включает в себя зажимное кольцо 48, которое используется для создания усилия зажима между внешними резьбовыми витками 30 чаши 20 и резьбовыми витками 32 регулировочного кольца 34. Созданное посредством зажимного кольца 48 усилие зажима предотвращает вращательное движение между чашей 20 и регулировочным кольцом 34 во время работы конусной дробилки.
Как показано на фиг. 4, зажимное кольцо 48 содержит множество резьбовых витков 50, которые входят в зацепление с наружными резьбовыми витками 30, образованными на чаше 20. Зажимное кольцо 48 представляет собой кольцевой элемент, имеющий, в общем, плоскую верхнюю поверхность 52 и, в общем, плоскую нижнюю поверхность 54, как это лучше всего показано на фиг. 2. Зажимное кольцо 48 включает в себя множество узлов 56 с зажимными цилиндрами, которые расположены вокруг кольцевого зажимного кольца 48. Как показано на фиг. 3, зажимное кольцо 48 включает в себя восемь узлов 56 с зажимными цилиндрами, равномерно распределенных по кольцевому зажимному кольцу 48. Хотя в этом варианте осуществления изобретения показано восемь узлов 56 с зажимными цилиндрами, предполагается, что для работы в рамках объема настоящего изобретения может быть использовано либо большее, либо меньшее количество узлов 56 с зажимными цилиндрами.
Фиг. 5 и 7 иллюстрируют один из множества узлов 56 с зажимными цилиндрами, расположенный внутри одного из каналов 58, выполненных в зажимном кольце 48. Как показано на фиг. 5 и 7, нижняя поверхность 54 зажимного кольца 48 контактирует с верхней поверхностью 60 регулировочного кольца 34 и с соответствующей верхней поверхностью 62 дистанцирующего элемента 64, установленного на внешней поверхности 66 регулировочного кольца 34. Хотя дистанцирующий элемент 64 на чертежах присутствует, в зависимости от конфигурации конусной дробилки этот дистанцирующий элемент 64 может не быть использован. Дистанцирующий элемент 64 надежно прикреплен к регулировочному кольцу посредством сварки или болтами и обеспечивает контактную поверхность для узлов 56 с зажимными цилиндрами. Верхние поверхности 60, 62, как правило, находятся в одной плоскости одна с другой и обеспечивают контактную поверхность для взаимодействия с нижней контактной поверхностью 68 подвижного поршня 70, который составляет часть узла 56 с зажимным цилиндром.
Как показано на фиг. 7, узел 56 с зажимным цилиндром содержит корпус 72 цилиндра, включающий в себя цилиндрическую наружную стенку 74, которая присоединена к установочному фланцу 76 и зависит от него. Установочный фланец 76 продолжается за внешнюю поверхность 78 наружной стенки 74, определяя опорное плечо 80, которое окружает наружную стенку 74. Когда узел 56 с зажимным цилиндром установлен так, как показано на фиг. 5, это опорное плечо 80 касается верхней поверхности 52 зажимного кольца 48.
Как показано на фиг. 2, установочный фланец 76 надежно прикреплен к верхней поверхности 52 зажимного кольца 48 множеством соединительных элементов, таких как болты 82. В показанном варианте осуществления для крепления установочного фланца 76 к этой верхней поверхности 52 используются шесть болтов 82. И хотя показано шесть болтов 82, в зависимости от размера конусной дробилки и конструктивных требований может быть использовано меньшее количество болтов или же могут быть использованы дополнительные болты 82.
Как показано на фиг. 7, каждый из болтов 82 содержит резьбовой стержень 84 и головку 86. Резьбовой стержень 84 проходит через отверстие 88, образованное в установочном фланце 76, и принимается в канале 90, который продолжается в зажимном кольце 48 от верхней поверхности 52. Канал 90 содержит внутреннюю резьбу, которая наворачивается на резьбовой стержень 84 болта 82. Таким образом корпус 72 цилиндра оказывается надежно прикреплен к верхней поверхности 52 зажимного кольца 48.
Как показано на фиг. 7, корпус 72 цилиндра включает в себя открытую внутреннюю полость 92, которая принимает в себя поршень 70. Верхний конец открытой внутренней полости 92 закрыт головкой 94 подачи давления, которая приварена к установочному фланцу 76. Головка 94 подачи давления содержит канал 96 прохода текучей субстанции, который позволяет находящейся под давлением гидравлической жидкости поступать в открытую внутреннюю полость 92 из жидкостного трубопровода 98. Этот жидкостной трубопровод 98 принимается нагнетательным штуцером 100, который содержит нижний резьбовой участок 102, вставленный внутрь канала с внутренней резьбой, выполненного в головке 94 подачи давления.
Как показано на фиг. 5 и 7, поршень 70 включает в себя упругое уплотнительное кольцо 104, расположенное в самой нижней канавке 106, выполненной в корпусе подвижного поршня 70. Это упругое уплотнительное кольцо 104 упирается во внутреннюю поверхность 108 внешних стенок 74, обеспечивая уплотнение, герметичное для текучей субстанции. В двух верхних канавках 109 расположена пара неметаллических компенсационных колец 107, предназначенных для предотвращения контакта "металл-металл" между поршнем 70 и внутренней поверхностью 108. Когда сверху из жидкостного трубопровода 98 со стороны поверхности 110 давления в открытую внутреннюю полость 92 подается находящаяся под давлением гидравлическая текучая субстанция, давление, создаваемое гидравлическими силами текучей субстанции, отжимает поршень 70 вниз. Направленное вниз движение поршня 70 вызывает взаимодействие контактной поверхности 68 с верхними поверхностями 60, 62, соответственно, регулировочного кольца 34 и дистанцирующего элемента 64.
Обратимся теперь к фиг. 5, когда в узел 56 с зажимным цилиндром не подается никакой гидравлической текучей субстанции, резьбовые витки 50, образованные на зажимном кольце 48, и внешние резьбовые витки 30, образованные на чаше 20, находятся в свободном контакте друг с другом. Аналогичным образом, резьбовые витки 32, образованные на регулировочном кольце 34, и внешние резьбовые витки 30 также находятся в свободном контакте друг с другом. В этом положении чаша 20 может свободно поворачиваться, как показано стрелкой 112, с вертикальным перемещением этой чаши 20 относительно стационарного регулировочного кольца 34. Когда гидравлическая текучая субстанция не подана по отдельным жидкостным трубопроводам 98 в узел 56 с зажимным цилиндром, чаша 20 может перемещаться относительно регулировочного кольца 34.
После того, как чаша 20 окажется в требуемом положении, определяя необходимый рабочий зазор, в каждом из узлов 56 с зажимными цилиндрами по отдельным жидкостным трубопроводам 98 подается находящаяся под давлением гидравлическая текучая субстанция. Когда находящаяся под давлением гидравлическая текучая субстанция подается сверху со стороны поверхности 110 поршня 70 в открытую внутреннюю полость 92, эта находящаяся под давлением гидравлическая текучая субстанция отжимает поршень 70 вниз для контакта с верхними поверхностями и дистанцирующего элемента 64, и регулировочного кольца 34. Поскольку и дистанцирующий элемент 64, и регулировочное кольцо 34 неподвижны, то движение вниз поршня 70 вынуждает перемещаться вверх все крепежное кольцо 48, как это показано стрелками 114 на фиг. 6.
Движение вверх зажимного кольца 48 вызывает сцепление резьбовых витков зажимного кольца с внешними резьбовыми витками 30 чаши 20. Сцепление между резьбовыми витками 50 и резьбовыми витками 30 вынуждает чашу 20 слегка продвинуться вверх, что приводит к сцеплению резьбовых витков 30 чаши 20 с резьбовыми витками 32 регулировочного кольца 34. Сцепление между резьбовыми витками 30 чаши 20 и резьбовыми витками 32 регулировочного кольца 34 создает плотную фрикционную посадку, которая противостоит вращательному движению чаши 20 относительно регулировочного кольца 34. Таким образом, когда конусная дробилка находится в работе, каждый из узлов 56 с зажимным цилиндром  находится под давлением, создавая фрикционную посадку между чашей 20 и регулировочным кольцом 34, которая противостоит вращательному движению между чашей 20 и этим регулировочным кольцом 34.
При продолжительном использовании конусной дробилки, показанном на фиг. 7, уплотнительное кольцо 104 начинает "сдавать", что приводит к тому, что в узле 56 с зажимным цилиндром возникает протечка гидравлической текучей субстанции. По мере того, как из узлов с зажимными цилиндрами начинает вытекать все больше и больше гидравлической текучей субстанции, становится необходимым проведение технического обслуживания узлов 56 с зажимными цилиндрами. Для того чтобы получить доступ к отдельным узлам с зажимными цилиндрами, сначала нужно получить доступ к зажимному кольцу посредством первоначального подъема или снятия регулировочного колпачка 40, который прикреплен к чаше 20. После того, как эти компоненты будут удалены, к каждому из узлов 56 с зажимными цилиндрами открывается доступ со стороны верхней части конусной дробилки 10. Поскольку каждый из узлов с зажимными цилиндрами установлен на верхней поверхности 52 зажимного кольца 48, то отдельные узлы 56 с зажимными цилиндрами могут быть сняты и заменены простым удалением множества болтов 82 и подъемом всего узла 56 с зажимным цилиндром вверх из соответствующего канала, который имеется в зажимном кольце 48. После того, как узел 56 с зажимным цилиндром пройдет техническое обслуживание, весь этот узел 56 с зажимным цилиндром может быть возвращен на место и затягиванием отдельных винтов 82 прикреплен к зажимному кольцу 48.
Фиг. 8 иллюстрирует альтернативную конфигурацию для узла 56 с зажимным цилиндром. В этом показанном на фиг. 8 варианте осуществления зажимное кольцо 48 содержит внутренний канал 120, имеющий несколько иную форму, чем это показано в варианте осуществления по фиг. 5-7. В варианте осуществления, показанном на фиг. 8, канал 120 имеет уступ, который определяет нижний буртик 122. Этот нижний буртик 122 взаимодействует с выполненным на корпусе 72 цилиндра соответствующим фланцем 124 и поддерживает его. Взаимодействие между буртиком 122 и фланцем 124 предотвращает движение корпуса 72 цилиндра вниз относительно зажимного кольца 48.
Корпус 72 цилиндра удерживается внутри канала 120 посредством отдельного установочного фланца 126. Установочный фланец 126, в свою очередь, удерживается по месту болтами 82. В показанном на фиг. 8 варианте осуществления отдельный установочный фланец 126 позволяет изготавливать корпус цилиндра без необходимости приваривать установочный фланец 126 к корпусу цилиндра. Корпус 72 цилиндра удерживается по месту между фланцем 126 и нижним буртиком 122 ступенчатого канала, выполненного внутри зажимного кольца 48.
Как можно понять из вышеприведенного описания, каждый из узлов 56 с зажимными цилиндрами может быть снят и подвергнут техническому обслуживанию без необходимости полного демонтажа загрузочного устройства, чаши и зажимного кольца, как это было необходимо делать в ранее существующих конусных дробилках.