ЭКСЦЕНТРИКОВЫЙ ПРОТИВОВЕС С СОСРЕДОТОЧЕННОЙ ДВОЙНОЙ ПЛОТНОСТЬЮ ДЛЯ КОНУСНОЙ КАМНЕДРОБИЛКИ
ECCENTRIC COUNTERWEIGHT WITH CONCENTRATED DUAL DENSITY FOR CONICAL STONE CRUSHER

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее описание изобретения в общем относится к оборудованию для дробления горной породы и более конкретно к конусной дробилке, включающей противовес, обеспечивающий возможность изменения веса и массы противовеса для оптимизации действия.
Системы для дробления горной породы, например системы, именуемые конусными дробилками, в общем смысле разрушают горную породу, камень или другой материал в разгрузочной щели между неподвижным элементом и подвижным элементом. Например, конусная камнедробилка состоит из сборки головки, включающей дробящую головку, которая вращается по круговой траектории вокруг вертикальной оси в неподвижном конусе дробилки, прикрепленном к основной раме камнедробилки. Дробящая головка окружает эксцентрик, который вращается вокруг неподвижного вала для передачи вращательного движения дробящей головки по круговой траектории, которая дробит горную породу, камень или другой материал в разгрузочной щели между дробящей головкой и конусом дробилки. Эксцентрик может приводиться в движение посредством разнообразных силовых приводов, например установленной зубчатой передачи, приводящейся в движение посредством сборки шестерни и промежуточного вала, и нескольких механических источников энергии, например электродвигателей или двигателей сгорания.
Внешняя поверхность конической дробящей головки покрыта защитным или износостойким кожухом, который взаимодействует с материалом, подлежащим дроблению, например горная порода, камень или минералы или другие вещества. Конус дробилки, который механически прикреплен к основной раме, оснащен направляющей. Направляющая конуса дробилки и конус дробилки являются неподвижными и расположены на расстоянии от дробящей головки. Направляющая конуса дробилки обеспечивает противоположную от кожуха поверхность для дробления материала. Материал дробится в разгрузочной щели между кожухом и направляющей конуса дробилки.
Вращательное движение дробящей головки по круговой траектории относительно неподвижного конуса дробилки дробит горную породу, камень или другие материалы в разгрузочной щели. В общем горная порода, камень или другие материалы подаются на подающую тарелку, которая направляет материал в разгрузочную щель, где материал дробится по мере его прохождения через разгрузочную щель. Раздробленный материал выходит из конусной дробилки через нижнюю часть разгрузочной щели. Размер разгрузочной щели определяет максимальный размер раздробленного материала, который выходит из разгрузочной щели.
Во время работы конусной дробилки вращательное движение сборки головки и кожуха по круговой траектории и смещенное вращение эксцентрика создают большие, неуравновешенные силы, которые смещаются посредством сборки противовеса, присоединенной к эксцентрику для вращения вместе с ней. Доступные в настоящее время противовесы включают в себя области относительно высокоплотного материала, например свинца, для обеспечения как можно большей массы в ограниченной области. Так как размер сборки противовеса продиктован конусной дробилкой, ограничения физического характера имеют место, если требуется дополнительный вес для сборки противовеса.
Так как размер сборки противовеса ограничен, существует необходимость гибкости при регулировании массы сборки противовеса без увеличения размера сборки противовеса по сравнению с доступными в настоящее время конструкциями.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ
Настоящее описание изобретения, в общем, относится к сборке противовеса для использования в конусной дробилке. Сборка противовеса вращается вместе с эксцентриком вокруг неподвижного главного вала в конусной дробилке. Сборка противовеса обеспечивает баланс для смещенного вращения эксцентрика и вращательного движения сборки головки и кожуха по круговой траектории.
Сборка противовеса установлена для вращения с эксцентриком и включает в себя корпус противовеса, имеющий, в основном, кольцевую форму. Корпус противовеса сборки противовеса в одном варианте осуществления включает в себя снабженную грузом секцию и не снабженную грузом секцию, которые соединены друг с другом для образования, в основном, кольцевой формы для заливки. Однако предполагается, что могут использоваться другие сборки противовеса.
Снабженная грузом секция корпуса противовеса включает в себя множество отдельных отсеков, каждый из которых образует открытую внутреннюю часть. Отдельные отсеки, образованные в снабженной грузом секции, отделены друг от друга вертикальными стенками, таким образом, что открытые внутренние части группы отсеков могут быть по отдельности заполнены, как требуется.
Сборка противовеса включает в себя первый балласт, расположенный в, по меньшей мере, одном из множества отсеков, образованных в снабженной грузом секции корпуса противовеса. Первый балласт выполнен из первого материала, имеющего первую плотность. В одном варианте осуществления описания изобретения первый балласт образован из группы отдельных стрежней, содержащих вольфрамовый сплав. Первый балласт расположен в, по меньшей мере, одном из множества отдельных отсеков, образованных в снабженной грузом секции корпуса противовеса.
В соответствии с одним вариантом осуществления описания изобретения второй балласт также расположен в, по меньшей мере, одном отсеке, включающем первый балласт, таким образом, по меньшей мере, один из множества отсеков включает в себя как первый балласт, так и второй балласт. В одном варианте осуществления описания изобретения, второй балласт выполнен из второго материала, имеющего вторую плотность, меньшую, чем первая плотность. В качестве примера, второй материал может представлять собой свинец (Pb). В соответствии с другим вариантом осуществления второй балласт расположен в каждом из множества отсеков, образованных в снабженной грузом секции корпуса противовеса.
Так как первый балласт выполнен из первого материала, имеющего более высокую плотность, чем второй балласт, комбинация первого и второго балластов обеспечивает для сборки противовеса возможность иметь сосредоточенную плотность в требуемых местах вдоль кольцевого корпуса противовеса сборки противовеса. В одном варианте осуществления описания изобретения второй балласт выполнен из свинца и залит в каждый из требующихся отсеков. Расплавленный свинец затвердевает вокруг первого балласта в каждом отсеке, который включает в себя как первый балласт, так и второй балласт.
В одном варианте осуществления описания изобретения закрывающий элемент установлен поверх множества открытых отсеков для закрывания отсеков после заполнения отсеков первым и вторым балластом. Таким образом, закрывающий элемент закрывает открытые отсеки, которые включают в себя первый балласт и второй балласт, для предотвращения отделения балластов от сборки противовеса.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах показан наилучший вариант осуществления, предлагаемый в настоящий момент для осуществления описания изобретения. На чертежах показано следующее:
фиг.1 представляет собой перспективный вид, с частичным вырезом, конусной дробилки, включающей сборку противовеса настоящего описания изобретения;
фиг.2 представляет собой перспективный вид эксцентрика и сборки противовеса, выполненных в соответствии с настоящим описанием изобретения;
фиг.3 представляет собой перспективный вид с разнесением деталей эксцентрика и сборки противовеса, показывающий расположение балластов в сборке противовеса;
фиг.4 представляет собой перспективный вид сборки противовеса, выполненной в соответствии с настоящим описанием изобретения; и
фиг.5 представляет собой сечение по линии 5-5 на фиг.4.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На фиг.1 показана конусная дробилка 10, предназначенная для дробления материала, например горной породы, камня, руды, минерала или других веществ. Конусная дробилка 10 включает в себя основную раму 12, имеющую основание 14. Конусная дробилка 10 может представлять собой камнедробилку любого размера или включать в себя любой тип приемника дробилки. Основание 14 опирается на платформообразный фундамент, который может включать в себя железобетонные опоры (не показаны), фундаментный блок, платформу или другой поддерживающий элемент. Центральная ступица 16 основной рамы 12 включает в себя расходящееся кверху вертикальное отверстие или коническое отверстие 18. Отверстие 18 предназначено для размещения главного вала 20. Главный вал 20 неподвижно удерживается в отверстии 18 относительно центральной ступицы 16 рамы 12.
Главный вал 20 поддерживает эксцентрик 22, который окружает главный вал 20 и соединен со сборкой 24 головки. Эксцентрик 22 вращается вокруг неподвижного главного вала 20, посредством чего сборка 24 головки вращается по круговой траектории в конусной дробилке 10. Вращение сборки 24 головки по круговой траектории в конусе 26 дробилки, который прикреплен к регулировочному кольцу 28, соединенному с основной рамой 12, обеспечивает возможность дробления горной породы, камня, руды, минералов или других материалов между кожухом 30 и направляющей 32 конуса дробилки. Сборка 24 головки включает в себя подающую тарелку 33, которая направляет материалы в разгрузочную щель 34. Направляющая 32 конуса дробилки поддерживается на конусе 26 дробилки, а кожух 30 прикреплен к сборке 24 головки. Сборка 24 головки перемещает кожух 30 к направляющей 32 конуса дробилки для создания камнедробящего усилия в разгрузочной щели 34.
Как показано на фиг.1, эксцентриковая втулка 36 расположена между неподвижным главным валом 20 и вращающимся эксцентриком 22. Эксцентрик 22 и эксцентриковая втулка 36 вращаются вокруг неподвижного главного вала 20 посредством взаимодействия между шестерней 38, установленной на приводном валу 40, и зубчатым колесом 42, установленным на нижнем конце эксцентрика 22. Подвод смазочного масла проходит через центр неподвижного главного вала 20 для обеспечения смазки между эксцентриковой втулкой 36 и неподвижным главным валом 20.
Нижняя втулка 44 головки расположена между внешней поверхностью эксцентрика 22 и нижней частью сборки 24 головки. Смазочный материал принимается между нижней втулкой 44 головки и эксцентриком 22 для смазки области контакта между вращающимся эксцентриком 22 и невращающейся сборкой 24 головки.
Как показано на фиг.1, при действии конусной дробилки 10 приводной вал 40 вращает эксцентрик 22 посредством взаимодействия между шестерней 38 и зубчатым колесом 42. Так как внешний диаметр эксцентрика 22 смещен от внутреннего диаметра, вращение эксцентрика 22 вызывает вращательное движение сборки головки по круговой траектории в неподвижном конусе 26 дробилки. Вращательное движение сборки 24 головки по круговой траектории изменяет размер разгрузочной щели 34, что обеспечивает возможность дробления материала для прохождения в разгрузочную щель. Дальнейшее вращение эксцентрика 22 создает дробящее усилие в разгрузочной щели 34 для уменьшения размера дробящихся посредством конусной дробилки 10 частиц. Конусная дробилка 10 может представлять собой один из многих разных типов конусных дробилок, доступных от различных изготовителей, например Metso Minerals, Милуоки, Висконсин. В качестве примера конусная дробилка 10, показанная на фиг.1, может представлять собой камнедробилку серии HP, например HP400, доступную от Metso Minerals. Однако могут использоваться другие типы конусных дробилок, при работе в пределах объема настоящего описания изобретения.
Во время работы конусной дробилки 10 с дробящимися материалами, дробящее усилие, созданное в разгрузочной щели 34, оказывает усилие на кожух 30 сборки 24 головки. Это усилие перемещает сборку 24 головки вокруг шарнирного соединения, образованного направляющей 46 втулки и шаровой опорой 47 головки, что заставляет нижнюю втулку 44 головки вводить в зацепление эксцентрик 22.
Как показано на фиг.1, эксцентрик 22 соединен с противовесом 48. Сборка 48 противовеса соединена с эксцентриком 22 и поворачивается вместе с эксцентриком вокруг главного вала 20. Сборка 48 противовеса предназначена для смещения центробежных сил, созданных смещенным вращением эксцентрика 22 вокруг неподвижного главного вала 20 и смещения вращательного движения сборки головки по круговой траектории и кожуха 30.
На фиг.2 показан один вариант осуществления сборки 48 противовеса настоящего описания изобретения. Сборка 48 противовеса соединена с эксцентриком 22 посредством, в общем смысле, горизонтального фланца 50. Фланец 50 включает в себя группу соединителей 52, которые надежно прикрепляют сборку 48 противовеса к эксцентрику 22. Эксцентрик 22 включает в себя центральное отверстие 54, которое окружено внешней стенкой 56, имеющей широкий участок 58 и узкий участок 59. Изменяющаяся толщина внешней стенки 56 создает вращательное движение сборки головки по круговой траектории, так как эксцентрик 22 вращается вокруг главного вала.
Сборка 48 противовеса включает в себя корпус 60 противовеса. Корпус 60 противовеса представляет собой литую деталь, выполненную из основного материала, и имеет показанную, в общем смысле, кольцевую форму. Хотя показанный вариант осуществления представляет собой литую деталь, другие способы образования корпуса 60 противовеса рассматриваются как входящие в объем настоящего описания изобретения. Корпус 60 противовеса включает в себя, в основном, круглую внешнюю стенку 62. В показанном варианте осуществления корпус противовеса включает в себя снабженную грузом секцию 64 и не снабженную грузом секцию 66. Снабженная грузом секция 64, в общем смысле, является противоположной широкому участку 58 эксцентрика 22, тогда как не снабженная грузом секция 66, в общем смысле, является противоположной узкому участку 59 эксцентрика 22.
В варианте осуществления, показанном на фиг.2, высота внешней стенки 62 в снабженной грузом секции 64 проходит над лицевой поверхностью 68 не снабженной грузом секции 66. Вертикальная стенка 70 образует переходный участок между не снабженной грузом секцией 66 и снабженной грузом секцией 64.
В снабженной грузом секции 64, корпус 60 противовеса включает в себя группу открытых отсеков 72, расположенных рядом друг с другом и проходящих по окружности снабженной грузом секции 64. Как показано на фиг.2, отсеки 72 проходят, приблизительно, по одной половине внешней окружности корпуса 60 противовеса.
Каждый из отсеков 72 включает в себя открытую внутреннюю часть 73, образованную внешней стенкой 62 и внутренней стенкой 74. Пространство между внутренней стенкой 74 и внешней стенкой 62 образует радиальную ширину каждого из отсеков 72. Отсеки 72 отделены друг от друга вертикальной отделяющей стенкой 76. Два конечных отсека 72 каждый образован на его внешнем конце торцевой стенкой 78. Как показано на Фиг.5, каждый из отсеков 72 образован на его нижнем конце нижней стенкой 80. Как может быть понятным на фиг.2 и 5, каждый из отсеков 72 образует, в общем смысле, окруженную, полую, открытую внутреннюю часть 73, которая может размещать материал образом, подлежащим более подробному описанию ниже.
Как показано на фиг.2, каждая из отделяющих стенок 76 включает в себя расширенную размещающую секцию 82, имеющую центральное отверстие 84. Размещающая секция 82 проходит только вдоль части вертикальной высоты отделяющей стенки 76, как можно видеть.
На фиг.3 показан вариант осуществления изобретения, в котором один или более отдельных отсеков 72 размещает первый балласт 86. На фиг.3 показаны два отдельных первых балласта 86а и 86b, хотя могут использоваться другое количество первых балластов, например один или три. В данном варианте осуществления, первый балласт 86 содержит группу отдельных грузов 88, расположенных для образования первого балласта. Отдельные грузы 88 выполнены из материала, отличного от основного материала корпуса противовеса, например стержней из вольфрамового сплава, соединенных друг с другом посредством внешнего соединителя 90 и пары внутренних соединителей 92. Предполагается, что грузы могут иметь формы, отличные от стержней, или могут представлять собой цельный блок или пластину, при этом работая в пределах объема настоящего описания изобретения.
В показанном на фиг.3 варианте осуществления первый балласт 86а включает в себя два ряда вольфрамовых стержней, тогда как первый балласт 86b включает в себя только один ряд вольфрамовых стержней. Как будет подробно описано ниже, количество отдельных грузов 88, расположенных в каждом из отсеков 72, может быть выбрано во время проектирования сборки 48 противовеса, для регулирования веса сборки 48 противовеса, который требуется. В варианте осуществления, показанном на фиг.2, только два отсека 72 включают в себя первый балласт 86. Однако, предполагается, что любое количество из пяти отсеков 72 могут включать в себя первый балласт 86 в зависимости от конкретной конструкции сборки противовеса.
Во время создания сборки 48 противовеса отдельные отсеки 72 заполняются первым балластом 86, как требуется. Как описано, в варианте осуществления, показанном на фиг.2 и 3, только два из пяти отсеков 72 включают в себя первый балласт 86. В показанном варианте осуществления первый балласт выполнен из очень плотного материала, например стержней из вольфрамового сплава. Однако, следует понимать, что первый балласт 86 может быть выполнен из других материалов, и отдельные грузы 88 могут иметь другие формы, нежели чем вольфрамовые стержни, показанные на фиг.3.
Как показано на фиг. 5, после расположения первого балласта 86 в отсеке 72 второй балласт 94 может быть расположен в отсеке 72 для дополнительного увеличения веса сборки 48 противовеса. В данном варианте осуществления второй балласт 94 выполнен из второго материала, отличного как от первого материала, так и от основного материала, используемого для образования корпуса противовеса. В показанном варианте осуществления второй материал представляет собой свинец, который залит в открытый отсек 72 и окружает первый балласт 86. Хотя в данном варианте осуществления использован свинец, другие виды материала могут использоваться в качестве второго балласта 94.
В одном варианте осуществления после расположения первого балласта 86 в отсеке 72 расплавленный свинец заливается в полость 72 для окружения первого балласта 86. Расплавленный свинец, который образует второй балласт 94, затвердевает и заполняет открытую внутреннюю часть 73 отсека 72, как показано. Как показано на фиг.2, каждый из пяти отсеков 72 будет заполнен вторым балластом 94, тогда как только два из отсеков 72 размещают первый балласт 86.
Как описано выше, в одном варианте осуществления описания изобретения, первый балласт 86 выполнен из отдельных стержней из вольфрамового сплава, который имеет плотность, приблизительно, 17 грамм на кубический сантиметр. Второй балласт, который в показанном варианте осуществления выполнен из свинца, имеет плотность, приблизительно, 11,34 грамма на кубический сантиметр. Хотя вольфрамовый материал, который образует первый балласт 86, имеет значительно более высокую плотность, стоимость и сложность работы с вольфрамовым сплавом снижает возможность использования вольфрамового сплава, в качестве единственного материала в любом одном из отсеков 72. Однако использование двух материалов с разной плотностью в отсеках 72 обеспечивает для сборки противовеса возможность иметь более сосредоточенную массу в требующихся областях.
Как показано на фиг.3, после расположения первого балласта 86 и второго балласта 94 в отсеках 72 первый закрывающий элемент 96 располагается для закрывания каждого из отсеков 72, образованных в снабженной грузом секции 64. Закрывающий элемент 96 представляет собой полукруглую пластину, имеющую группу отверстий 98, каждое из которых размещает соединитель 100. Каждый соединитель 100 размещен в отверстии 84, выполненном в размещающей секции 82, выполненной как часть отделяющей стенки 76, как лучше всего показано на фиг.2.
Дополнительно к первому закрывающему элементу, на не снабженную грузом секцию 66 установлен второй закрывающий элемент 102. Каждая из группы распорок 104 выровнена с отверстием 106, выполненным на лицевой поверхности 68. Длинный соединитель 108 проходит через каждое отверстие 110, выполненное во втором закрывающем элементе 102, и проходит через центральное отверстие, выполненное в одной из распорок 104. Резьбовой конец соединителя 108 размещен в отверстии 106 для удерживания второго закрывающего элемента 102 в общем выравнивании с первым закрывающим элементом 96, как лучше всего показано на фиг.4. Внешнее кольцо 112 прикреплено к внешней стенке 62, в основном, для охватывания эксцентрика, как лучше всего показано на фиг.4.
Как описано выше, первый балласт 86 и второй балласт 94 выполнены из разных материалов в соответствии с настоящим описанием изобретения. Первый балласт 86 в показанном варианте осуществления выполнен из отдельных стержней из вольфрамового сплава, тогда как второй балласт 94 выполнен из свинца. Однако следует понимать, что могут использоваться другие материалы в пределах объема настоящего описания изобретения. Наиболее важно, предполагается, что первый балласт 86 выполнен из материала, имеющего более высокую плотность, чем второй балласт 94. Взаимоотношение между первым балластом 86 и вторым балластом 94 может изменяться, при этом работая в пределах объема настоящего описания изобретения.
Хотя конкретные размеры определены выше, следует понимать, что эти размеры представлены только для иллюстративных целей и не подразумеваются ограничивать объем настоящего описания изобретения. В частности, размер и форма первого и второго балластов могут изменяться, что даст в результате всевозможные разные веса для сборки 48 противовеса.
Данное описание раскрывает варианты настоящего изобретения, включая наилучший вариант осуществления, для обеспечения возможности его реализации специалистом в данной области техники. Объем защиты изобретения определен формулой изобретения и может включать другие варианты, которые могут быть осуществлены специалистами в данной области техники. Другие варианты будут входить в объем формулы изобретения, если они имеют структурные элементы, которые не отличаются от точной формулировки формулы изобретения или если они включают эквивалентные структурные элементы с несущественными отличиями от точных формулировок формулы изобретения.