BR112012017248B1

BR112012017248B1 - estrutura de máquina para uma prensa de rolos de alta pressão

Info

Publication number: BR112012017248B1
Application number: BR112012017248-4A
Authority: BR
Inventors: Meinhard Frangenberg
Original assignee: Khd Humboldt Wedag Gmbh
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2020-11-17
Also published as: WO2011131427A1; US20130025476A1; DE102010015374A1; DE102010015374B4; EP2560810A1; CN102741044B; DK2560810T3; CN102741044A; US9289959B2; EP2560810B1; BR112012017248A2

Abstract

ESTRUTURA DE MÁQUINA PARA UMA PRENSA DE ROLOS DE ALTA PRESSÃO. Uma estrutura de máquina (20) para uma prensa de rolos de alta pressão (10) para admissão dos rolos (31, 32) em seus mancais (33, 34, 35, 36), possuindo pelo menos um primeiro elemento de estrutura ( 41) abaixo dos rolos (31, 32), pelo menos um segundo elemento de estrutura (42), em que pelo menos um elemento de conexão (43, 44) para conexão do pelo menos um primeiro elemento de estrutura (41) com o pelo menos um segundo elemento de estrutura (42). De acordo com a invenção, sugere-se que o pelo menos um elemento de conexão (43, 44), pela configuração de duas pernas (45, 46, 47, 48), é configurado em forma de U. Como resultado, consegue-se que a estrutura possa ser configurada em dimensão mínima e em uma só peça, pois nessa configuração da estrutura de máquina conexões que podem ser desfeitas não são necessárias. Essa construção economiza peso e facilita o manuseio.

Description

A invenção se refere a uma estrutura de máquina para uma prensa de rolos de alta pressão para admissão de rolos em seus mancais, possuindo pelo menos um primeiro elemento de estrutura abaixo dos rolos, pelo menos um segundo elemento de estrutura acima dos rolos e pelo menos um elemento de conexão para conexão de pelo menos um primeiro elemento de estrutura com o pelo menos um segundo elemento de estrutura.

É conhecido, para fragmentação de alta pressão de massa, permitir que a massa passe através da lacuna de rolos de dois rolos que rodam em direções opostas, onde a massa é partida pela aplicação de alta pressão e é prensada em crostas. Nesse tipo de fragmentação o material a ser fragmentado não é fragmentado com um movimento de cisalhamento, mas sim, no caso ideal, pela aplicação de alta pressão sobre a massa na lacuna de rolos, onde a massa é finalmente partida pela aplicação de pressão.

Com isso, as forças incidentes na estrutura de máquina que mantém ambos os rolos que rodam em direções opostas são bastante altas. Consequentemente, tenta-se desenvolver a estrutura de máquina de maneira apropriadamente estável. Através da estrutura estável de máquina, a prensa de rolos de alta pressão ganha rapidamente em peso elevado. O manuseio da peça individual da estrutura da prensa de rolos de alta pressão e o transporte da prensa de rolos são dificultados por essa razão. Surgem custos muito altos no transporte das partes da máquina na área de emprego da prensa de rolos, em que as áreas de emprego, atualmente, são menos acessíveis e ficam distantes das regiões de mineração em que se situa a infraestrutura.

A fim de realizar uma redução de peso da construção total, já se adota calcular estatística e individualmente as peças individuais, a fim de economizar peso nos locais nos quais isso é possível. Outra desvantagem de peças individuais pesadas da prensa de rolos de alta pressão é dada quando a prensa de rolos de alta pressão é instalada em locais nos quais pouca infraestrutura para manutenção e reparo das prensas de rolos de alta pressão fica à disposição. Em tais áreas de emprego, nas quais a vida útil da prensa de rolos exerce influência considerável sobre a rentabilidade da mina ou do material a ser fabricado, adotam-se construções de prensas de rolos que possibilitam, com baixo custo, trocar ou conservar os rolos.

Com base nas razões citadas anteriormente, é desejável aprimorar continuamente a construção da estrutura de prensas de rolos, a fim de reduzir peso e complexidade.

A tarefa da invenção é, por isso, colocar à disposição uma estrutura de máquina para uma prensa de rolos, estrutura esta que possui um peso próprio reduzido e, ao mesmo tempo, alta estabilidade.

A tarefa de acordo com a invenção é resolvida pelo fato de que o pelo menos um elemento de conexão, pela configuração de duas pernas, é configurado em forma de U. Outras configurações vantajosas da invenção são indicadas nas reivindicações dependentes.

De acordo com a invenção, é provido que entre uma estrutura disposta acima e um elemento de estrutura disposto abaixo é disposto um elemento de conexão em forma de U. Esse elemento de conexão para ambas as partes da estrutura que ficam acima e abaixo assume, nessa configuração, as forças principais da construção das prensas de rolos, pois o tipo da guia de força é orientada sobre a construção para tensionar apenas esse elemento de conexão, em que um sistema de forças fechado é construído. Esse elemento central de estrutura é protegido contra deformação pelos componentes inferiores e superiores da estrutura, e estes servem como estrutura de montagem.

Através da configuração em forma de U, a qual só é possível através da concepção da estrutura descrita mais detalhadamente abaixo, é possível abdicar de conexões por pino, rebite e parafuso na parte central da estrutura de máquina e configurar essa estrutura de tal forma que ela é fabricada, consequentemente, através de conexões por soldagem que não podem ser desfeitas. A parte central da estrutura de máquina apresentada aqui, o elemento de conexão, pode ser levemente dimensionada através das atenuações em forma de orifícios para pinos, rebites e parafusos. Com isso, o peso da estrutura de máquina se reduz e o manuseio durante a fabricação é significativamente simplificado; assim, a estrutura se torna econômica e consegue dispensar peso de transporte.

Contanto que a estrutura tenha sido fabricada por conexões por soldagem, consequentemente a modalidade em uma só peça possibilita uma rápida maneira de fabricação, uma vez que orifícios exatamente posicionados não precisam ser produzidos. Esse elemento de estrutura pode ser construído ficando no chão e guindastes não precisam ser utilizados durante a fabricação.

Na configuração da estrutura de máquina é provido que o elemento de conexão possua, no lado interno da perna, pelo menos um trilho para admissão dos mancais que podem ser movidos sobre esse trilho. Os trilhos possibilitam um deslizamento do rolo de partida junto com os mancais que admitem os rolos, dentro de limites pré-determinados durante a operação. Além disso, os rolos podem ser demovidos ou arrancados do elemento de conexão, de tal forma que uma desmontagem dispendiosa da prensa de rolos de alta pressão não é necessária.

Para que os rolos possam ser demovidos ou arrancados da estrutura de máquina, o elemento em forma de II se situa ao lado, por meio do que as pernas são orientadas horizontalmente e um segmento que conecta a perna é orientado verticalmente. Um segmento da estrutura é puxado sobre o elemento de conexão, em relação ao lado aberto, para fechamento da estrutura, e é fechado lá de maneira fixa.

O segmento que conecta as pernas admite, para aplicação de alta força de pressão, um cilindro hidráulico, em que o segmento que conecta as pernas possui um reforço para poder admitir as forças sem falhar mecanicamente. A fim de distribuir igualmente as forças na construção leve, é provida placa de suporte, a qual é disposta entre o cilindro hidráulico a ser admitido e o segmento que conecta as pernas.

No lado oposto ao segmento que conecta as pernas, o elemento de conexão é aberto. Nessa posição é provido um elemento de fecho, com ajuda do qual um segmento da estrutura pode ser introduzido para fechar o elemento de conexão em uma estrutura em forma de U. Nesse sentido, os elementos de conexão, no caso concreto, extremidades configuradas em forma de cabeça de martelo, admitem as forças do cilindro hidráulico no lado oposto ao cilindro hidráulico.

A força, nesse caso, é transferida pelo cilindro hidráulico para um dos mancais dos rolos, e de lá, através de vários elementos, para o elemento de conexão. Os rolos, porém, não são dispostos fixamente na estrutura de máquina, mas sim podem realizar movimentos de compensação. Para isso é provido que pelo menos uma perna do elemento de conexão possua, no lado interno, um trilho para admissão dos mancais que podem ser movidos sobre esse trilho. Sobre esse trilho os mancais podem realizar, em trechos de passagem pré- determinados, movimentos de compensação, para que grandes elementos possam passar e lacuna de rolos sem bloqueio dos rolos.

A invenção será explicada mais detalhadamente com base nas figuras a seguir. São mostradas:

Figura 1 uma prensa de rolos de alta pressão com a estrutura de máquina de acordo com a invenção em uma visualização em perspectiva,

Figura 2 a estrutura total da máquina de prensa de rolos de alta pressão com componentes da estrutura removidos entre si,

Figura 3 a estrutura de máquina de acordo com a invenção em uma visualização lateral.

Na figura 1 é reproduzida uma prensa de rolos de alta pressão 10 em uma visualização em perspectiva, consistindo da estrutura de máquina em várias peças 20, dos rolos 31 e 32, assim como dos quatro mancais 33, 34, 35 e 36. A estrutura de máquina em várias peças 20 consiste, por sua vez, de um primeiro elemento de estrutura 41 abaixo dos rolos 31 e 32, de um elemento de estrutura 42 acima dos rolos 31 e 32, assim como de dois elementos de conexão 43 e 44. Esses elementos de conexão 43 e 44 configuram, respectiva mente, duas pernas 45 e 46, assim como as pernas 47 e 48, as quais são conectadas entre si através dos segmentos que conectam 49 e 50. As pernas 45 e 46, bem como 47 e 48 dos elementos de conexão 43 e 44 servem, por sua vez, como base para trilhos deslizantes para os mancais 33, 34, 35 e 36 instalados podendo ser movidos, em que, de acordo com a configuração da prensa de rolos de alta pressão 10, os mancais 33 e 34 dispostos no primeiro plano da imagem são configurados como mancais fixos e os mancais 33 e 34 dispostos na imagem de fundo são configurados como mancais de partida. Os mancais 33 e 36 que são admitidos dentro dos elementos de conexão 43 e 44 são pressionados, através dos cilindros hidráulicos 51 e 52, contra a força do material que flui através da lacuna 60 entre os rolos 31 e 32, para o centro da estrutura de máquina. As forças do cilindro hidráulico 51 e 52 tensionam as pernas 45 e 46, assim como as pernas 47 e 48 dos elementos de conexão 43 e 44, uma vez que as forças acima citadas, respectivamente dos segmentos 49 e 50 a ser conectados anteriormente no quadro, sobre os mancais 33 e 36 e o rolo 32, sobre a lacuna 60 entre os rolos 31 e 32, são transmitidas de lá para o rolo 31 e daqui, por sua vez, para os mancais 34 e 35. Esse rolo 31, configurado nessa configuração como rolo fixo, com o mancai 34 configurado como mancai fixo e mancai 35 configurado como mancai de partida, apoia-se respectivamente contra um segmento da estrutura 61 e 62, o qual é puxado respectivamente sobre a perna superior 46 e 47 e é admitido em um elemento de fecho 63 e 64 e é fechado lá, onde os segmentos da estrutura 61 e 62 são fechados abaixo da perna 45 e 48 que fica abaixo e se apoia nas extremidades em forma de cabeça de martelo que servem como elemento de fecho 63 e 64, bem como do elemento de fecho 65 e 66, das pernas 45, 46, 47 e 48. Dentro da estrutura como um todo, os elementos de conexão 43 e 44 formam, em conexão com os segmentos da estrutura 61 e 62, um sistema fechado para admissão das forças que são exercidas pelo cilindro hidráulico 51 e 52.

Especialmente nessa construção é que a construção como um todo da estrutura de máquina é em uma só peça e pode facilmente não funcionar, pois as peças que são tensionadas e que formam um sistema fechado de forças não possuem parafusos ou rebites. Porque esta construção é livre de conexões por parafuso e rebite, os suportes superiores e inferiores e o suporte das pernas 45, 46, 47 e 48 são dimensionadas de modo reduzido. A fim de trocar os mancais 33, 34, 35 e 36 e/ou os rolos 31 e 32, basta desmontar respectivamente um dos segmentos da estrutura 61 e 62 e retirar para trás o manca! com os rolos 31 e 32 mancalizados através dos mancais 33, 34, 35 e 36 nessa perspectiva. Os elementos de estrutura 41 e 42 inferiores e superiores concedem à estrutura geral 20 a estabilidade necessária contra torções e garante que a construção geral da estrutura de máquina não passe por deformação através de deslocamento paralelo. Suportes 75 e 76 atrás dos elementos de fecho 61 e 62 mantêm juntas ambas as pernas 45 e 46, respectivamente, assim como as pernas 47 e 48 dos elementos de conexão 43 e 44 e garantem que o peso da estrutura não sobrecarregue os mancais, para que, durante a operação da prensa de rolos de alta pressão 10, os mancais com os rolos 31 e 32 possam realizar de maneira mais sem fricção possível movimentos de compensação. Sem os suportes 75 e 76 em operação, o peso do elemento superior de estrutura 42 sobrecarregaria o plano de deslizamento dos mancais 33, 34, 35 e 36, pelo que os movimentos de compensação seriam dificultados e o atrito dos trilhos de deslizamento 81, 81’, 82 e 82’ poderiam apresentar mal funcionamento desnecessariamente.

A fim de poder admitir as altas forças do cilindro hidráulico 51 e 52, é provido que os segmentos 49 e 50 a ser conectados possuam respectivamente um reforço 49a e 50a e ainda, quando necessário, também uma placa de suporte 71 e 72, para que os segmentos a ser conectados 49 e 50 não falhem mecanicamente sob a carga do cilindro hidráulico 51 e 52.

Na figura 2 é explicada a parte de acordo com a invenção da estrutura de máquina 20, nomeadamente o pelo menos um elemento de conexão 43 e 44, através de traços e linhas completas. Em oposição à representação na figura 1, os cilindros hidráulicos 51 e 52, os rolos 31 e 32, os segmentos da estrutura 61 e 62, assim como os suportes 75 e 76 providos próximos dos segmentos da estrutura 61 e 62 são omitidos nessa figura. A fim de melhor delimitar ambos os elementos de conexão 43 e 44 em oposição aos elementos de estrutura 41 e 42, os elementos de estrutura 41 e 42 são traçados, por outro lado, os elementos de conexão 43 e 44 são representados com linhas sólidas.

Em construções de estruturas equivalentes, os componentes de estrutura semelhantes aos elementos de conexão 43 e 44 são conectados um ao outro a partir de segmentos individuais, através de conexões por pinos, rebites e parafusos. A construção desse componente central da estrutura de máquina 20 é, por isso, dispendiosa e cara. No entanto, tem sido necessário, até o momento, construir esse componente de estrutura através de conexões que podem ser desfeitas, a fim de poder separar da estrutura, para fins de manutenção, os rolos 31 e 32 e poder destacá-los. Uma vez que essa estrutura é aberta no lado que aponta para trás nessa visualização, os rolos podem, através do deslocamento dos mancais 33, 34, 35 e 36 ser separados ou demovidos para trás nos trilhos 81 e 81’ visíveis nessa visualização. Com isso, é necessário que o elemento de conexão 43 seja configurado podendo ser desmontado e que se abdique, nessa construção, de elementos de montagem, tal como parafusos e rebites. Sem enfraquecimento do suporte e dos suportes superiores e inferiores dos elementos de conexão 43 e 44, as vigas de aço a partir das quais os elementos de conexão 43 e 44 são fabricados, são configuradas podendo ser menor, fato que, no caso do tamanho da estrutura, o qual pesa algumas toneladas, possibilita uma economia de peso notável. Essa economia se faz perceptível não apenas durante o transporte, mas também quando da montagem, pois os elementos de conexão podem ser construídos por soldagem e o manuseio durante a fabricação é facilitado com isso.

Finalmente, na figura 3 é representado um dos elementos de conexão 43 e 44 em uma visualização lateral. Podendo ser reconhecida é a forma em U que fica no lado no qual o elemento de conexão 43 configura duas pernas 45 e 46, as quais ficam na horizontal quando do emprego, as quais são conectadas entre si através de um segmento 49 conectado e orientado verticalmente quando do emprego. No lado interno do segmento 49 é disposta uma placa de suporte 71 para admissão do cilindro hidráulico 51 representado na figura 1. O mancai 33 admitido no elemento de conexão 49 (figura 1) desliza, durante a operação da prensa de rolos, sobre o trilho 81, abrangendo o possível movimento de compensação do rolo 32. Para extensão dos rolos 31 e 32 (figura 1) é provido que os rolos sejam dirigidos inversamente para direita a partir do elemento de conexão 43, em que o elemento de conexão 43 é representado aberto aqui. A estrutura é fechada por um segmento da estrutura 61 também mostrado na figura 1, o qual é puxado para cima pela perna superior 46 e é introduzido no vão de admissão 85. Com isso, o segmento da estrutura 61 se prende firmemente na perna inferior 45 e é fechado com a ajuda do elemento de fixação 86. As forças dos rolos e do cilindro hidráulico 51 (figura 1) são transmitidas contra o segmento da estrutura 61 não representado aqui para o elemento de fecho em forma de cabeça de martelo 63 e 64.

A fim de transmitir as forças do sistema de rolos de maneira ideal para os elementos de fecho em forma de cabeça de martelo 63, 64, 65 e 66, é provido que os segmentos da estrutura 61 e 62 não sejam, opcionalmente, conectados fixamente com as pernas 45 e 46, assim como com as pernas 47 e 48. Dessa forma, os segmentos da estrutura 61 e 62 podem transmitir sua força uniformemente para os elementos de fecho em forma de cabeça de martelo 63, 64, 65 e 66 na estrutura de máquina 20 dinamicamente tensionada. LISTA DE REFERÊNCIA DA FIGURAS

Claims

1. Estrutura de máquina (20) para uma prensa de rolos de alta pressão (10) para admissão dos rolos (31,32) em seus mancais (33, 34, 35, 36), possuindo pelo menos um primeiro elemento de estrutura (41) abaixo dos rolos (31,32), pelo menos um segundo elemento de estrutura (42) acima dos rolos (31,32) e pelo menos um elemento de conexão (43, 44) para conexão do pelo menos um primeiro elemento de estrutura (41) com o pelo menos um segundo elemento de estrutura (42), caracterizado pelo fato de que o pelo menos um elemento de conexão (43, 44), pela configuração de duas pernas (45, 46, 47, 48), é configurado em forma de U e em uma só peça.

2. Estrutura de máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma perna (45, 46, 47, 48) do elemento de conexão (43, 44) possui, no lado interno, um trilho (81, 82) para admissão dos mancais (33, 34, 35, 36) que podem ser movidos nos trilhos (81,82).

3. Estrutura de máquina, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as pernas (45, 46, 47, 48) do elemento de conexão (43, 44) são orientadas horizontalmente no estado instalado e o segmento (49, 50) que conecta ambas as pernas é orientado verticalmente no estado instalado.

4. Estrutura de máquina, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o segmento (49,50) que conecta possui um reforço (71,72) para admissão de um cilindro hidráulico (51,52).

5. Estrutura de máquina, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o reforço (71,72) possui uma placa de suporte (71, 72) para distribuição das forças do cilindro hidráulico (51,52) sobre o segmento que conecta (49, 50).

6. Estrutura de máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que ambas as pernas (45, 46, 47, 48) possuem, no lado aberto do elemento de conexão (43, 44), um elemento de fecho (63, 64) para admissão de um segmento da estrutura (61, 62) que fecha o elemento de conexão (43, 44).

7. Estrutura de máquina, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o elemento de fecho (63, 64) é essencialmente configurado na forma de cabeça de martelo.

8. Estrutura de máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as pernas (45, 46, 47, 48) são configuradas como viga de aço com suportes superiores e suportes inferiores.

9. Estrutura de máquina, de acordo com qualquer uma das 5 reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um elemento de conexão (43, 44) é livre de conexão por parafuso e por rebite.

10. Estrutura de máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado pelo fato de que os segmentos da estrutura (61,62) não são conectados fixamente com as pernas (45, 46, 47, 48).