BR112013018372B1 - Moinho tubular - Google Patents

Abstract

moinho tubular a presente invenção refere-se a um moinho tubular (1), em que o moinho tubular (1) tem um corpo (4) disposto de modo a rodar em torno de um eixo de rotação (r), em que o material a ser triturado (13) pode ser alimentado no corpo (4) para trituração, em que o moinho tubular (1) tem um motor elétrico (2) para acionar de modo rotativo o corpo (4), em que o motor elétrico (2) tem um rotor (18) disposto em torno do corpo (4) e conectado ao corpo (4) para rotação com o mesmo e tem uma culatra de estator (10), que está disposta de modo estacionário em torno do rotor (18), em que o moinho tubular (1) tem um elemento concreto (3) se deslocando em torno de pelo menos metade da circunferência (u) da culatra de estator (10), em que a culatra de estator (10) é conectada ao elemento de concreto (3) tal que forças atuando na culatra de estator (10) são transferidas para o elemento de concreto (3). a invenção torna possível reduzir as vibrações da culatra de estator (10) do motor elétrico (2) que ocorrem durante a operação do motor elétrico (2).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um moinho tubular. Os moinhos tubulares são usados frequentemente para triturar material tal como pedaços de minério, por exemplo. Em moinhos tubulares, o material a ser triturado é colocado em um corpo disposto rotativamente tubular e, quando o corpo roda, o material é pulverizado tanto por sua própria gravidade quanto adicionando elementos de moagem tais como esferas, por exemplo. O eixo de rotação do corpo tem uma orientação horizontal.

[0002] Em moinhos tubulares, a produção total depende essencialmente do diâmetro do corpo. Moinhos tubulares menores são normalmente acionados por caixas de engrenagens e motores elétricos adequados. No caso de moinhos tubulares maiores, não é econômico usar soluções de caixa de engrenagens para acionar o corpo devido ao desgaste. Moinhos de tubos maiores são, portanto, acionados por meio de um assim chamado motor de anel (anel) que está disposto em torno do corpo como um anel vertical e aciona o corpo diretamente, isto é, sem engrenagens, em uma maneira rotativa. Neste caso, existe um espaço de ar de somente uns poucos milímetros entre o rotor e o jugo de estator do motor de anel. A fim de assegurar a operação segura e confiável do motor de anel, não deve existir contato mecânico entre o rotor e o jugo do rotor do motor de anel e, portanto, nenhuma vibração severa do jugo de estator do motor de anel durante a operação do moinho tubular.

[0003] Para um motor elétrico disposto em torno do corpo do moinho tubular e acionando o corpo do moinho tubular, o objetivo da invenção é reduzir vibrações do jugo de estator do motor elétrico que ocorrem durante a operação do motor elétrico.

[0004] Este objetivo é alcançado por um moinho tubular, em que o moinho tubular tem um corpo disposto de modo rotativo em torno de um eixo de rotação, em que o material a ser triturado pode ser introduzido no corpo para trituração, em que o moinho tubular tem um motor elétrico para acionar de modo rotativo o corpo, em que o motor elétrico tem um rotor disposto em torno e conectado de modo rotacionalmente fixo no corpo, e um jugo de estator disposto de modo estacionário em torno do rotor, em que o moinho tubular tem um elemento de concreto se deslocando em torno de pelo menos metade da circunferência do jugo de estator, em que o jugo de estator é conectado ao elemento de concreto tal que forças atuando no jugo de estator são transferidas para o elemento de concreto.

[0005] Para um motor elétrico disposto em torno do corpo do moinho tubular e acionando o corpo do moinho tubular, a invenção também permite deformações do jugo de estator do motor elétrico que ocorrem durante a operação do motor elétrico a ser reduzido. Em adição, a invenção também permite que deformações estáticas do jugo de estator sejam reduzidas.

[0006] Como o elemento de concreto pode também ser despejado a partir de concreto no local de instalação desejado do moinho tubular, moinhos tubulares muito grandes podem ser implementados e montados em uma maneira simples no local de instalação.

[0007] Modalidades vantajosas da invenção emergirão das concretizações.

[0008] Verificou-se ser vantajoso para o elemento de concreto consistir de vários segmentos, à medida que isto permite que o elemento de concreto seja facilmente montado a partir dos segmentos no local de instalação do moinho tubular. Para este propósito, os segmentos são interconectados, por exemplo, aparafusados juntos.

[0009] Verificou-se ser vantajoso para o elemento de concreto ser incorporado em uma única peça, quando o elemento de concreto é então particularmente estável e resiliente.

[00010] Verificou-se ser vantajoso que o elemento de concreto se desloque em torno de pelo menos três quartos da circunferência do jugo de estator, quando as vibrações do jugo de estator são então bastante reduzidas.

[00011] Também é vantajoso que o elemento de concreto se desloque em torno da circunferência inteira do jugo de estator, à medida que as vibrações do jugo de estator são então particularmente bastante reduzidas.

[00012] Adicionalmente, verificou-se ser vantajoso que a distância se deslocando radialmente a partir do elemento de concreto para o eixo de rotação seja constante, quando as vibrações do jugo de estator são então particularmente reduzidas.

[00013] É também vantajoso que os canais sejam dispostos no elemento de concreto para resfriar o motor de anel, quando o motor elétrico é então resfriado de modo particularmente efetivo.

[00014] A invenção é vantajosa particularmente para moinhos tubulares grandes, isto é, moinhos tubulares cujo motor elétrico de acionamento tem uma saída de energia de mais que 5 MW.

[00015] Uma modalidade exemplar da invenção será agora explicada em mais detalhe com referência ao desenho anexo, em que: a FIG.1 é uma vista traseira do moinho tubular de acordo com a invenção, a FIG. 2 mostra uma vista dianteira do moinho tubular de acordo com a invenção, a FIG. 3 mostra um elemento de concreto e um estator do motor elétrico, a FIG. 4 mostra um elemento de concreto e um jugo de estator do motor elétrico, a FIG. 5 mostra uma vista em seção do moinho tubular de acordo com a invenção, e a FIG. 6 mostra um detalhe aumentado da FIG. 5.

[00016] A FIG. 1 mostra uma vista traseira do moinho tubular 1 de acordo com a invenção em uma representação em perspectiva esquematizada. O moinho tubular 1 tem um corpo tubular 4 disposto de modo a ser rotativo em torno de um eixo de rotação R, em que o eixo de rotação R tem uma orientação horizontal. A FIG. 2 mostra uma vista dianteira do moinho tubular 1 de acordo com a invenção em uma representação em perspectiva esquematizada. Na FIG. 2, elementos idênticos são rotulados com os mesmos caracteres de referência como na FIG. 1.

[00017] O material pode ser triturado para ser alimentado no corpo 4 por meio de uma abertura 6. Para acionar o corpo 4 em uma maneira rotativa, o moinho tubular 1 tem um motor elétrico 2 que aciona o corpo 4 de modo rotativo diretamente, isto é, sem uma caixa de engrenagens conectada de modo intermediário entre o motor elétrico 2 e o corpo 4, e é incorporado como um motor de anel.

[00018] O motor elétrico 2 tem um alojamento 8 e blindagens de enrolamento 20. O motor elétrico 2 também tem refrigeradores, em que por uma razão de clareza, somente um refrigerador 9 é rotulado com um caractere de referência na FIG. 1. O moinho tubular 1 de acordo com a invenção adicionalmente tem elementos de suporte 5 em que o corpo 4 é rotativamente montado.

[00019] O motor elétrico 2 tem um estator disposto de modo estacionário que compreende os elementos estacionários essenciais do motor elétrico 2 e um rotor que compreende os elementos do motor elétrico 2 que rodam em torno do eixo de rotação R. No contexto da modalidade exemplar, os elementos essenciais do estator são fixados diretamente ou indiretamente em um elemento de concreto 3.

[00020] Na FIG. 3, o elemento de concreto 3 e o estator 7 do motor elétrico 2 são mostrados na forma de uma vista em perspectiva esquematizada. Na FIG. 3, elementos idênticos são rotulados com os mesmos caracteres de referência como na FIG. 1 e FIG. 2.

[00021] Na FIG. 4, o elemento de concreto 3 e o estator 7 do motor elétrico 2 são mostrados na forma de uma vista em perspectiva esquematizada sem o alojamento 8, o refrigerador 9 e as blindagens de enrolamento 20. O estator 7 do motor elétrico 2 tem um jugo de estator anular 10 como um elemento essencial, no contexto da modalidade exemplar, o jugo de estator 10 consiste em segmentos de jugo de estator, em que por razões de ilustração somente dois segmentos de jugo de estator 10a e 10b são rotulados com um sinal de referência. Os segmentos de jugo de estator são montados para formar o jugo de estator anular 10.

[00022] Na FIG. 4, a circunferência do jugo de estator 10 é designada pelo sinal de referência U. O jugo de estator 10 pode ser incorporado como uma estrutura sólida ou consistir, por exemplo, de uma série de placas eletricamente isoladas uma da outra. O jugo de estator 10 consiste em um material magneticamente condutor tal como um material ferromagnético (por exemplo, ferro).

[00023] O jugo do estator 10 tem recessos em que o enrolamento do estator está disposto, que por razões de ilustração não é mostrado na FIG. 4. Durante a operação do motor elétrico 2, o enrolamento de estator gera um campo magnético que aciona rotacionalmente o rotor do motor elétrico 2 e, portanto, o corpo 4 montado no rotor do motor elétrico. Durante a operação do moinho tubular, as forças são transmitidas do corpo para o rotor do motor elétrico e do rotor, por meio do campo magnético atuando entre o rotor e o jugo de estator, para o jugo de estator do motor elétrico. Estas forças excitam o jugo do estator para vibrar, que no pior cenário, pode fazer o espaço de ar disposto entre o rotor e o estator do motor elétrico ser ligado e o jugo de estator atingir o rotor do motor elétrico, o que pode resultar em dano ou destruição do rotor e do jugo de estator. Para reduzir as vibrações, o moinho tubular 1 de acordo com a invenção tem o elemento de concreto 3 se deslocando em torno de pelo menos metade da circunferência U do jugo de estator 10, em que o jugo de estator 10 é conectado no elemento de concreto 3 de modo que as forças que atuam no jugo de estator 10 são transferidas para o elemento de concreto 3, desse modo obtendo uma boa redução nas vibrações do jugo de estator.

[00024] A redução de vibração muito boa é obtida se o elemento de concreto 3 está disposto de modo a se deslocar em torno de pelo menos três quartos da circunferência do jugo de estator. A redução de vibração ótima é obtida se, como mostrado na modalidade exemplar, o elemento de concreto 3 está disposto de modo a se deslocar em torno da circunferência inteira U do jugo de estator 10. A distância AS se deslocando na direção radial RR a partir do elemento de concreto 3 para o eixo de rotação R é de preferência constante, isto é, o recesso se deslocando através do elemento de concreto para acomodar o jugo de estator 10, de preferência tem um formato circular ou parcialmente circular.

[00025] Como as estruturas de concreto exibem amortecimento de material maior que as estruturas de aço, as vibrações são reduzidas não somente pela maior rigidez do concreto, mas também pelo melhor amortecimento do concreto.

[00026] O elemento de concreto 3 consiste em concreto ou concreto reforçado. No contexto da modalidade exemplar, o elemento de concreto 3 é feito de concreto reforçado, isto é, tem reforço de aço disposto dentro do elemento de concreto.

[00027] Durante a operação do moinho tubular, o elemento de concreto 3 absorve as forças transmitidas do rotor do motor elétrico para o jugo de estator 10 e as dissipa para o solo. Por meio do elemento de concreto da invenção 3 se deslocando em torno do jugo de estator 10, uma estrutura de suporte muito rígida de preferência tendo uma grande massa é implementada, que pode absorver forças grandes sem ser excitada em vibração.

[00028] O elemento de concreto pode ser incorporado em uma peça como na modalidade exemplar, ou, como mostrado pelas linhas tracejadas na FIG. 4, pode mesmo ser composto de vários segmentos, em que os segmentos podem ser, por exemplo, aparafusados juntos. Na FIG. 4, os limites dos segmentos 3a, 3b, 3c ,3d e, 3e, dos quais o elemento de concreto 3 pode consistir, por exemplo, são indicados pelas linhas tracejadas.

[00029] Para refrigerar o motor elétrico 2, os canais se deslocando através do elemento de concreto 3 são dispostos no elemento de concreto 3. Ventiladores são dispostos nos canais. Por razões de ilustração somente um conduto 11 e um ventilador 12 são rotulados com caracteres de referência na FIG. 4.

[00030] A FIG. 5 mostra uma seção através do moinho tubular 1 de acordo com a invenção na forma de uma representação esquematizada. Elementos idênticos são rotulados com os mesmos caracteres de referência como na FIG. 1 a FIG. 4. O corpo 4 tem uma superfície lateral 4c e duas seções terminais em formato de funil 4a e 4b. O material a ser triturado 13 pode ser alimentado dentro do corpo 4, por exemplo, através da abertura 6.

[00031] Na FIG. 6, a região marcada A na FIG. 5 é mostrada aumentada. Os elementos idênticos são rotulados com os mesmos caracteres de referência como nas FIGURAS 1 a 5. Deve ser notado aqui que por razões de ilustração o reforço de aço do elemento de concreto 3 (concreto reforçado) disposto dentro do elemento de concreto 3 não é mostrado na FIGURA 5 e FIGURA 6.

[00032] No contexto da modalidade exemplar, o alojamento 8 do motor elétrico 2 é igualmente preso no elemento de concreto 3. Deve ser notado aqui que na FIG. 6, o ventilador 12 e o refrigerador 9 são simbolicamente representados somente em uma maneira bastante esquematizada. As conexões externas do refrigerador 9 são conectadas nas linhas de refrigeração por meio das quais um refrigerante é bombeado através do refrigerador 9.

[00033] Durante a operação do ventilador 12, o ar é movido pelo motor elétrico 2 através do conduto 3 e flui além do refrigerador 9, onde é refrigerado. O ar consequentemente também é bombeado através de outros canais do elemento de concreto por meio dos ventiladores dispostos nos canais.

[00034] O jugo de estator 10 é conectado no elemento de concreto 3 tal que as forças que atuam no jugo de estator 10 são transferidas para o elemento de concreto 3. Durante a operação do moinho tubular 1, as ditas forças são transferidas do rotor 18 para o jugo de estator 10 por meio do campo magnético atuando entre o rotor 18 e jugo de estator 10 e a partir do jugo do estator 10 para o elemento de concreto 3. Para este propósito, o jugo de estator 10 é conectado diretamente no elemento de concreto 3, o jugo de estator 10 é diretamente preso, por exemplo, aparafusado, para o elemento de concreto. Se o jugo de estator 10 é indiretamente conectado no elemento de concreto 3, o jugo de estator 10 é conectado no elemento de concreto 3 por meio de pelo menos um prendedor. O dito prendedor pode estar, por exemplo, na forma de um anel de aço disposto entre o jugo de estator e elemento de concreto, o jugo de estator sendo preso, por exemplo, aparafusada, no anel de aço e o anel de aço sendo preso, por exemplo, aparafusado, no elemento de concreto.

[00035] No contexto da modalidade exemplar, o jugo de estator 10 é preso no elemento de concreto 3 por meio de prendedores 14a, 14b, 14c. No contexto da modalidade exemplar, o prendedor 14a é implementado como um anel de aço se deslocando em torno do jugo de estator 10 e preso no elemento de concreto 3.

[00036] O jugo de estator 10 tem recessos em que o enrolamento de estator 21 está disposto, somente as voltas terminais do enrolamento de estator 21 se projetando lateralmente a partir do jugo de estator 10 sendo visível na FIG. 6. O motor elétrico 2 adicionalmente tem um rotor 18 que compreende os elementos do motor elétrico 2 que rodam em torno do eixo de rotação R. O elemento essencial do rotor 18 é um jugo de rotor 16 que é feito de um material magneticamente condutor tal como um material ferromagnético, por exemplo, e pode ser sólido ou feito de uma série de placas eletricamente isolada uma da outra. O jugo de rotor 16 tem recessos nos quais um enrolamento de rotor 17 está disposto, somente as voltas terminais do enrolamento de rotor 17 se projetando lateralmente do jugo do rotor 16 sendo visível na FIG. 6. Durante a operação do motor elétrico, uma corrente flui através do enrolamento de rotor 17 de modo que são criados pólos magnéticos no jugo de rotor 16. O jugo de rotor 16 é conectado no corpo 4 do moinho tubular por meio de prendedores 19a, 19b, 19c. O jugo de rotor 16 do rotor 18 está disposto em torno da circunferência do corpo 4. Um espaço de ar 15 está disposto entre o rotor e o jugo de estator 10. O corpo 4 pode ser acionado rotacionalmente por um campo magnético atuando entre o rotor 18 e o jugo de estator 10.

[00037] O rotor 18 é conectado no corpo 4 diretamente, isto é, sem engrenagens intermediárias. O motor elétrico 2 é, portanto, incorporado como um assim chamado motor de anel (anel).

[00038] Deve ser notado neste ponto que por razões de clareza de ilustração, as conexões aparafusadas ou soldadas implementadas entre os elementos individuais do moinho tubular para conectar os elementos individuais não são mostradas.

[00039] Deve também ser notado que o elemento de concreto não precisa necessariamente, como na modalidade exemplar, ter um contorno externo retangular, mas pode ter qualquer contorno externo.

[00040] Deve também ser notado que componentes adicionais do moinho tubular, tais como, por exemplo, conversores, unidades de suprimento de óleo, etc. podem também estar dispostos no elemento de concreto ou em recessos do elemento de concreto.

Claims (8)

1. Moinho tubular (1), sendo que o moinho tubular (1) apresenta um corpo (4) disposto de modo rotativo em torno de um eixo de rotação (R), sendo que material a ser triturado (13) pode ser inserido no corpo (4) para trituração, sendo que o moinho tubular (1) apresenta um motor elétrico (2) para acionar de modo rotativo o corpo (4), sendo que o motor elétrico (2) apresenta um rotor (18) disposto em torno do corpo (4) e conectado de modo rotacionalmente fixo com o corpo (4), e um jugo de estator (10) disposto de modo estacionário em torno do rotor (18), caracterizado pelo fato de que o moinho tubular (1) apresenta um elemento de concreto (3) que circunda em torno de pelo menos a metade da circunferência (U) do jugo de estator (10), sendo que o jugo de estator (10) é conectado ao elemento de concreto (3) tal que forças atuando sobre o jugo de estator (10) são transferidas para o elemento de concreto (3).

2. Moinho tubular (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de concreto (3) consiste em vários segmentos (3a, 3b, 3c, 3d, 3e).

3. Moinho tubular (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de concreto (3) é formado em uma única peça.

4. Moinho tubular (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento de concreto (3) está disposto de modo a circundar em torno de pelo menos três quartos da circunferência (U) do jugo de estator (10).

5. Moinho tubular (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento de concreto (3) está disposto de modo a circundar em torno da circunferência completa (U) do jugo de estator (10).

6. Moinho tubular (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a distância (AS) que se estende na direção radial (RR) a partir do elemento de concreto (3) para o eixo de rotação (R) é constante.

7. Moinho tubular (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que canais (11) para refrigerar o motor de anel são dispostos no elemento de concreto (3).

8. Moinho tubular (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o motor elétrico (2) apresenta uma potência elétrica de mais que 5 MW.

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