BR112016017038B1

BR112016017038B1 - Britador giratório e sistema de separação hidráulico para uso com um britador giratório

Info

Publication number: BR112016017038B1
Application number: BR112016017038-5A
Authority: BR
Inventors: David Francis Biggin
Original assignee: Metso Minerals Industries, Inc
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2021-10-05
Also published as: PE20161081A1; BR112016017038A2; CL2016001894A1; CN105934278A; US20150209791A1; CA2937698C; CN105934278B; AU2014379504B2; BR112016017038B8; EP3102330A1; AP2016009328A0; RU2016134728A; AU2014379504A1; WO2015112246A1; ZA201605053B; EP3102330B1; CA2937698A1; US9393567B2; ES2662819T3; RU2016134728A3

Abstract

BRITADOR GIRATÓRIO E SISTEMA DE SEPARAÇÃO HIDRÁULICO PARA USO COM UM BRITADOR GIRATÓRIO. Um sistema de separação hidráulico para uso em um britador giratório para separar um encaixe (50) do britador a partir de um eixo principal (34). O sistema de separação hidráulico inclui uma ou mais ranhuras hidráulicas (64, 66) formadas na área de contato de interferência entre o encaixe e o eixo principal. Cada ranhura hidráulica é alimentada com um fornecimento de fluido hidráulico pressurizado para auxiliar na separação do encaixe a partir do eixo principal. Uma superfície de contato interna (78) do encaixe é afunilada e se engata em uma superfície externa afunilada (92) do eixo principal. A combinação das superfícies afuniladas auxilia adicionalmente na separação do encaixe a partir do eixo principal durante a aplicação do fluido hidráulico pressurizado.

Description

Campo da invenção

[001] A presente invenção refere-se genericamente a equipamento de britagem giratório de rochas. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um sistema e a um método para remover hidraulicamente um encaixe de um eixo principal de um britador cônico.

Antecedentes da invenção

[002] Os sistemas de britagem de rochas, tais como aqueles referidos como britadores cônicos, geralmente quebram rochas, pedras ou outros materiais em uma cavidade de britagem entre um elemento estacionário e um elemento em movimento. Por exemplo, um britador de rochas cônico compreende um arranjo de cabeçote incluindo um cabeçote de britagem que gira em relação ao eixo geométrico vertical dentro de um bojo estacionário posicionado dentro da estrutura principal do britador de rochas. O cabeçote de britagem é arranjado em torno de um excêntrico que gira em relação a um eixo principal fixo para transmitir o movimento giratório do cabeçote de britagem que brita as rochas, pedras ou outros materiais em uma cavidade de britagem entre o cabeçote de britagem e o bojo. O excêntrico pode ser acionado por uma variedade de motopropulsores, tais como uma engrenagem anexa, acionada por um arranjo de eixo intermediário e pinhão, e um número de fontes de energia mecânica, tais como motores elétricos ou motores a combustão.

[003] O cabeçote de britagem de britadores cônicos grandes é suportado rotacionalmente em um eixo principal estacionário. O eixo principal estacionário inclui um encaixe que é seguramente fixado ao eixo principal. O encaixe tem um ajuste de interferência pesado com o eixo principal o qual é necessário para que o encaixe permaneça montado no eixo principal durante a britagem para evitar movimento entre estes dois componentes. Atualmente, quando o britador cônico é desmontado para manutenção, o encaixe deve ser removido da extremidade superior do eixo principal. Tipicamente, durante o processo de remoção, o encaixe é aquecido, o que induz o encaixe a expandir termicamente em relação ao eixo principal, o que cria temporariamente um espaço entre os dois componentes na área de ajuste. Uma vez que o encaixe foi aquecido, parafusos de elevação (“jack screws”) são utilizados para empurrar o encaixe para fora do eixo principal e uma ponte rolante (“overhead crane”) é utilizada para remover completamente o encaixe a partir do eixo principal.

[004] Existem problemas com o método atual de aquecimento do encaixe e utilização dos parafusos de elevação para separar o encaixe do eixo principal. Estes problemas incluem a quantidade relativamente grande de trabalho e tempo requerido para aquecer o encaixe e rapidamente utilizar os parafusos de elevação para mover o encaixe em relação ao eixo principal. Especificamente, se o encaixe não for removido de forma rápida o suficiente, o calor do encaixe é transferido para o eixo principal, o que induz o eixo principal a expandir e o espaço entre o encaixe e o eixo principal necessário para desmontá- lo, usando os parafusos de elevação, não exista mais. Quando isto acontece, o eixo principal e o encaixe devem ser deixados para resfriar e o processo é repetido. Adicionalmente durante este processo de remoção, o encaixe pode arrastar ao longo do eixo principal, o que faz com que a superfície de contato tornar-se marcada, diminuindo assim a vida útil de ambos, do encaixe e do eixo principal. O processo de remoção descrito acima requer pessoal experiente e uma quantidade significante de tempo para a remoção do encaixe sem danificar tanto o encaixe quanto o eixo principal.

[005] Uma vez que o encaixe precisa ser removido de tempos em tempo, o excêntrico é desmontado do britador, e qualquer aperfeiçoamento no processo de desmonte do encaixe seria útil na redução da quantidade de tempo e experiência necessária durante o processo de manutenção.

Sumário da invenção

[006] A presente invenção refere-se a um sistema de remoção hidráulico para uso com um britador cônico. O sistema de remoção hidráulico auxilia na remoção de um encaixe a partir do eixo principal de um britador cônico.

[007] O britador cônico inclui um bojo estacionário e um arranjo de cabeçote que é móvel dentro do bojo estacionário para criar uma cavidade de britagem entre o bojo estacionário e o arranjo de cabeçote. Um eixo principal, tendo uma extremidade superior e uma superfície externa, é posicionado de modo que o arranjo de cabeçote gire em relação ao eixo principal. Especificamente, um excêntrico e rotacionável em relação ao eixo principal para transmitir movimento giratório para o arranjo de cabeçote dentro do bojo estacionário.

[008] O britador cônico inclui adicionalmente um encaixe que é montado na extremidade superior do eixo principal. O encaixe suporta, tipicamente um revestimento de encaixe (“socket liner”), o qual por sua vez recebe um cabeçote esférico (“head ball”) do arranjo de cabeçote para suportar o movimento giratório do arranjo de cabeçotes. O encaixe é ligado firmemente a uma extremidade superior do eixo principal através do ajuste de interferência (“interference fit”) e uma série de conectores.

[009] O britador giratório da presente invenção inclui um sistema de separação hidráulico que é operável para auxiliar na separação do encaixe a partir da extremidade superior do eixo principal, tal como durante a manutenção do britador giratório. O sistema de separação hidráulico utiliza um fornecimento de fluido hidráulico pressurizado para criar a separação entre o encaixe e a superfície externa do eixo principal.

[0010] Em uma concretização da presente invenção, o sistema de separação hidráulico inclui uma ou mais ranhuras hidráulicas, formadas entre o eixo principal e o encaixe. Em adição às ranhuras hidráulicas, o sistema de separação hidráulico pode incluir superfícies de contatos cônicas formadas sobre ambas superfície de contato interna do encaixe e superfície externa do eixo principal. O uso de ambas superfícies cônicas de contato e ranhuras hidráulicas permite um fornecimento de fluido hidráulico pressurizado para auxiliar na separação do encaixe a partir do eixo principal.

[0011] Em uma concretização da invenção, uma ou mais ranhuras hidráulicas são formadas ao longo da superfície de contato interno do encaixe. Cada uma das ranhuras hidráulicas está em comunicação fluida com uma passagem de fornecimento hidráulica formada em uma parede externa do encaixe. O fluido hidráulico pressurizado passa através da parede anular do encaixe para fornecer o fluido hidráulico pressurizado para a ranhura do sistema hidráulico.

[0012] Em uma segunda concretização alternativa, a superfície externa do eixo principal inclui uma ou mais ranhuras hidráulicas. Cada uma das ranhuras hidráulicas está em comunicação fluida com uma passagem de fornecimento hidráulico que se estende através do eixo principal a partir da superfície superior do eixo principal. O fluido hidráulico pressurizado flui através de cada uma das passagens de fornecimento hidráulico e dentro da ranhura hidráulica.

[0013] Ainda em outra concretização alternativa, o sistema de separação hidráulico inclui uma ou mais ranhuras de sistema hidráulico que são formadas ao longo da superfície de contato interna do encaixe, enquanto as passagens de fornecimento hidráulico são formadas dentro do eixo principal. Quando o encaixe é instalado no eixo principal, as passagens de fornecimento hidráulico formadas no eixo principal estão em comunicação fluida com as ranhuras hidráulicas formadas no encaixe. Desta maneira, o fluido hidráulico pressurizado pode passar através do eixo principal e dentro das ranhuras hidráulicas formadas no encaixe para criar a separação entre o encaixe e o eixo principal.

[0014] Várias outras características, objetivos e vantagens da invenção se tornarão aparentes aos técnicos no assunto, a partir da descrição a seguir tomada em conjunto com os desenhos.

Breve descrição dos desenhos

[0015] Os desenhos ilustram a melhor forma atualmente contemplada para realização da invenção. Nos desenhos:

[0016] A figura 1 ilustra uma vista isométrica de um britador cônico incorporando um sistema de remoção hidráulico para remoção de um encaixe a partir de um eixo principal do britador cônico;

[0017] A figura 2 ilustra uma vista em corte do britador cônico mostrado na figura 1;

[0018] A figura 3 ilustra uma vista ampliada tomada ao longo da linha 3-3 da figura 2, ilustrando a interação entre um encaixe e a extremidade superior do eixo principal;

[0019] A figura 4 ilustra uma vista em corte de uma primeira concretização do encaixe;

[0020] A figura 5 ilustra uma vista em corte do encaixe montado na extremidade superior do eixo principal;

[0021] A figura 6 ilustra uma vista ampliada, ilustrando as ranhuras hidráulicas formadas no encaixe;

[0022] A figura 7a é uma vista em corte parcial e ampliada do encaixe mostrando a superfície de contato interna cônica;

[0023] A figura 7b ilustra uma vista em corte parcial e ampliada do eixo principal mostrando a superfície externa cônica;

[0024] A figura 8 ilustra uma vista em corte de uma concretização alternativa do encaixe e do eixo principal;

[0025] A figura 9 ilustra uma vista isométrica parcial ilustrando a extremidade superior de uma segunda concretização do eixo principal;

[0026] A figura 10 ilustra uma vista em corte tomada ao longo da linha 10-10 da figura 9;

[0027] A figura 11 ilustra uma vista em corte de outra concretização alternativa do encaixe e da extremidade superior do eixo principal;

[0028] A figura 12 ilustra uma vista ampliada tomada ao longo da linha 12-12 da figura 11; e

[0029] A figura 13 ilustra uma vista em corte similar à figura 12 ilustrando o movimento do encaixe em relação à extremidade superior do eixo principal.

Descrição detalhada da invenção

[0030] A figura 1 ilustra um britador giratório, tal como um britador cônico 10, que é operável para britar material, tal como rocha, pedra, minério, mineral ou outras substâncias. O britador cônico 10 mostrado na figura 1 é de um tamanho suficientemente grande, de modo que a estrutura principal 12 está dividida em duas peças separadas com base em ambas as limitações, fabricação e transporte. A estrutura principal 12 inclui uma estrutura principal inferior 14 e uma estrutura principal inferior 16 que estão unidas uma a outra através de uma série de parafusos 18. A estrutura principal superior 16 recebe e suporta um anel de ajuste 20. Como ilustrado na figura 1, uma série de pinos 22 são utilizados para alinhar o anel de ajuste 20 em relação à estrutura principal superior 16 e prevenir a rotação entre eles.

[0031] Com relação agora à figura 2, o anel de ajuste 20 recebe e suporta parcialmente um bojo 24 que por sua vez suporta um revestimento do bojo 26 (“bowl liner”). O revestimento do bojo 26 combina com uma manta 28 para definir uma cavidade de britagem 30. A manta 28 é montada em um arranjo de cabeçote 32 que é suportado em um eixo principal 34. O eixo principal 34, por sua vez é conectado com um cubo (“hub”) da estrutura principal 33 que está conectado a um barril (cilíndrico) externo da estrutura principal. Um excêntrico 36 gira em relação ao eixo principal estacionário 34, induzindo assim que o arranjo de cabeçote 32 gire dentro do britador cônico 10. O giro do arranjo de cabeçote 32 dentro do bojo estacionário 23 suportado pelo anel de ajuste 20 permite que rocha, pedras, minérios, minerais ou outros materiais sejam britados entre a manta 28 e o revestimento do bojo 26.

[0032] Como pode ser entendido na figura 2, quando o britador cônico 10 está em operação, um eixo intermediário de acionamento 35 gira o excêntrico 36. Uma vez que o diâmetro externo do excêntrico 36 é deslocado a partir do diâmetro interno, a rotação do excêntrico 36 cria o movimento giratório do arranjo de cabeçote 32 dentro do bojo estacionário 24. O movimento giratório do arranjo de cabeçote 32 altera o tamanho da cavidade de britagem 30, o que permite que o material a ser britado entre dentro da cavidade de britagem. A rotação adicional do excêntrico 36 cria a força de britagem dentro da cavidade de britagem 30 para reduzir o tamanho das partículas sendo britadas pelo britador cônico 10. O britador cônico 10 pode ser um de muitos tipos diferentes de britadores cônicos obtidos de vários fabricantes, tais como Metso Minerals de Waukesha, Wisconsin. Um exemplo de britador cônico 10 mostrado na figura 1 pode ser um britador de rocha da série MP® ,tal como o MP 2500, disponível na Metso Minerals. Entretanto, tipos diferentes de britadores cônicos poderiam ser utilizados enquanto operando dentro do escopo de proteção da presente invenção.

[0033] Como ilustrado nas figuras 2 e 3, o arranjo de cabeçote 32 inclui um cabeçote 38 que é firmemente ligado a um cabeçote esférico 40 por uma série de pinos conectores 42. O cabeçote esférico 40 tem uma superfície inferior esférica 44 que contata uma superfície superior concava 46 de um revestimento de encaixe 48 (“socket liner”). A interação entre o cabeçote esférico 40 e o revestimento de encaixe 48 facilita o movimento giratório do arranjo de cabeçote 32.

[0034] O revestimento de encaixe 48, por sua vez é montado em e suportado por um encaixe 50. O encaixe 50 é firmemente ligado a uma extremidade superior 52 do eixo principal 34 por uma série de conectores 54 os quais são, cada um, recebidos dentro de um furo roscado 56 estendendo-se dentro do eixo principal 34 a partir da superfície superior 58. Como melhor ilustrado na figura 3, uma superfície inferior anular 60 do encaixe 50 é espaçada acima da extremidade superior 61 do excêntrico 36. O encaixe 50 é preso ao revestimento do encaixe 48 através de uma série de pinos 62 que previnem o movimento rotacional relativo entre o revestimento do encaixe 48 e o encaixe 50.

[0035] A figura 5 ilustra a série de conectores espaçados 54 que são utilizados para prender o encaixe 50 à extremidade superior 52 do eixo principal 34, bem como a série de pinos espaçados 62 que são utilizados para prevenir o movimento rotacional entre o encaixe 50 e o revestimento de encaixe 48 (não ilustrado).

[0036] Durante a manutenção do britador cônico 10, o encaixe 50 deve ser removido a partir da extremidade superior 52 do eixo principal 34 antes que o excêntrico 36 possa ser removido, como pode ser entendido na figura 3. Nos sistemas de britadores cônicos anteriores, o encaixe 50 é aquecido para induzir a expansão do material metálico utilizado para formar o encaixe. A expansão do encaixe 50 foi utilizada junto com uma série de parafusos de elevação para suspender o encaixe 50 a partir da extremidade superior 52 do eixo principal 34. De acordo com a presente descrição, um sistema de separação hidráulico é utilizado para separar o encaixe 50 a partir da extremidade superior 52 do eixo principal 34.

[0037] De acordo com a presente invenção, o encaixe 50, mostrado na figura 4 é usinado para incluir uma ou mais ranhuras hidráulicas. Na concretização mostrada na figura 4, o encaixe 50 inclui uma ranhura hidráulica superior 64 e uma ranhura hidráulica inferior 66. Apesar de as ranhuras hidráulicas superior e inferior 64, 66 serem ilustradas na concretização da figura 4, deve ser entendido que o par de ranhuras hidráulicas poderia ser substituído por uma ranhura hidráulica única, enquanto operando dentro do escopo de proteção da presente invenção.

[0038] O encaixe 50 inclui uma parede externa anular 68 que se estende a partir de uma superfície superior anular 70 para uma superfície inferior anular 60. O encaixe 50 inclui adicionalmente uma parede superior 72. A parede superior 72 é geralmente circular e se estende através da abertura central 74 formada pela parede externa anular 68. A parede superior 72, na concretização ilustrada na figura 4 é espaçada abaixo da superfície superior anular 70 para definir uma área de recebimento 76. Como ilustrado na figura 3, a área de recebimento recebe uma porção inferior do revestimento de encaixe 48. Com relação à figura 4, a combinação da parede superior 72 e a superfície de contato interna 78 define uma cavidade de recebimento inferior 80. Quando o encaixe 50 é instalado sobre a extremidade superior do eixo principal 34, como ilustrado na figura 5, a extremidade superior 52 é recebida e retida dentro da cavidade de recebimento definida pelo encaixe 50.

[0039] Voltando à figura 4, ambas, a ranhura hidráulica superior 64 e a ranhura hidráulica inferior 66 são usinadas dentro da superfície de contato interno 78 do encaixe 50. Ambas as ranhuras hidráulicas 64, 66 são contínuas, ranhuras anulares que são rebaixadas a partir da área de superfície de contato interno 78.

[0040] Como ilustrado na figura 4, a ranhura hidráulica inferior 66 está em comunicação fluida com uma primeira passagem hidráulica 82 enquanto que a ranhura hidráulica superior 64 está em comunicação fluida com uma segunda passagem hidráulica 84. Na concretização ilustrada, a primeira e a segunda passagens hidráulicas 82, 84 proveem, cada uma, uma rota de comunicação fluida a partir da superfície superior anular 70 para a respectiva ranhura do sistema hidráulico. Alternativamente, a primeira e a segunda passagem hidráulica 82, 84 poderiam sair através da superfície inferior 60 ou mesmo sair através da superfície cilíndrica externa da parede externa anular 68. A abertura da superfície superior 70 foi observada por ser mais conveniente, uma vez que o revestimento do encaixe protege esta área e necessita ser removido antes da remoção do encaixe 50.

[0041] Cada uma da primeira e segunda passagem hidráulica 82, 84 inclui uma porção vertical 86 e uma porção inferior 88. Durante a formação do encaixe 50, a porção vertical 86 é perfurada dentro da parede externa anular 68 a partir da superfície superior anular 70. A interface entre a porção vertical 86 e a superfície superior 70 inclui uma derivação 90 (“tap”), mostrada na figura 5, a qual é especificamente configurada para receber um encaixe hidráulico (não ilustrado). O encaixe hidráulico, por sua vez, recebe uma linha de fornecimento hidráulica tal como fluido hidráulico pressurizado que pode ser fornecido para a primeira e a segunda passagem hidráulica 82,84.

[0042] Voltando à figura 4, a porção inferior 88 de cada uma das passagens hidráulicas é perfurada ascendentemente em um ângulo dentro da superfície de contato interno 78. O ângulo da porção inferior 88 auxilia na ferramenta de usinagem para conseguir esta área, mas o ângulo da porção inferior 88 não é requerido. A porção inferior 88 passa através da porção vertical 86 tal como a porção vertical 86 e da porção inferior 88 define uma passagem de fluido contínua a partir da superfície superior anular 70 para a respectiva ranhura hidráulica 64 ou 66.

[0043] Como ilustrado na figura 6, quando o encaixe 50 é instalado sobre a extremidade superior 52 do eixo principal 34, a primeira e a segunda ranhura hidráulica 64, 66 definem cada uma abertura, uma passagem fluida entre a superfície externa 92 do eixo principal e a superfície de contato interna 78 do encaixe 50.

[0044] Como ilustrado na figura 5, quando for desejado remover o encaixe 50 a partir do eixo principal 34, os conectores 54 são inicialmente afrouxados o suficiente para permitir que o encaixe 50 seja completamente desengatado do eixo principal, mas não removido. É contemplado que os conectores 54 serão afrouxados, ao invés de completamente removidos, para prevenir o movimento excessivo do encaixe durante a aplicação de fluido hidráulico pressurizado, o que poderia causar danos aos componentes.

[0045] Após os conectores 54 serem afrouxados, o fluido hidráulico é fornecido a ambas, a primeira e a segunda passagem hidráulica 82, 84. Como previamente descrito, cada uma das passagens hidráulicas 82, 84 inclui um encaixe hidráulico que é recebido na superfície superior anular 70. Uma vez que o fluido hidráulico pressurizado é fornecido às passagens hidráulicas 82, 84, o fluido hidráulico flui dentro das ranhuras hidráulicas inferior e superior 64, 66. Quando as ranhuras hidráulicas 64, 66 são preenchidas com óleo, as ranhuras circulares começam a criar pressão hidráulica que cria um pequeno espaço entre a superfície de contato interna 78 e a superfície externa 92 do eixo principal 34. Desta forma, o fluido hidráulico irá calçar principalmente os componentes separados, assumindo que a pressão do fluido hidráulico seja maior que a pressão de contato de encaixe entre os dois componentes.

[0046] Em adição às ranhuras do sistema hidráulico 64 e 66, o sistema de remoção hidráulico pode ser concebido de modo que ambos o bocal 50 e a extremidade superior 52 do eixo principal 34 possam incluir superfícies de contatos cônicas acopladas. As superfícies de contatos cônicas acopladas irão auxiliar na separação do encaixe 50 a partir do eixo principal 34, como será descrito abaixo.

[0047] A figura 7a é uma vista em corte parcial ampliada que mostra o cone (“taper”) formado na superfície de contato interna 78 que inclui ambas, as ranhuras hidráulicas 64 e 66. Na concretização preferida da descrição, o diâmetro da cavidade de recebimento 80 definida pela superfície de contato 78 e a parede superior 72 diminui a partir da superfície inferior anular 60 para a parede superior 72. O ângulo do cone A é aproximadamente 1° em relação ao vertical.

[0048] A figura 7b ilustra uma vista em corte ampliada da extremidade superior 52 do eixo principal 34. Na concretização preferida da descrição, o diâmetro externo do eixo principal 34 diminui em pelo menos uma porção da extremidade superior 52 que é recebida pela cavidade de recebimento do encaixe. A extremidade superior cônica 52 define um ângulo do cone B em relação ao eixo geométrico vertical 94. O ângulo do cone B é de aproximadamente 1° em relação a vertical. Os ângulos do cone A e B não necessitam combinar um com o outro e podem variar dependendo do desenho requerido, o que pode influenciar na pressão de contato de encaixe.

[0049] Como pode ser entendido a partir das figuras de desenho 7a e 7b, a superfície de contato interna cônica 78 formada no encaixe 50, bem como a superfície externa cônica 92 formada na extremidade superior 52 do eixo principal 34 diminui a quantidade de interferência presente entre o encaixe 50 e o eixo principal 34, conforme o encaixe 50 é levantado e afastado da extremidade superior 52 do eixo principal 34. O cone permite que os componentes sejam separados muito rápido quando o encaixe é afastado do eixo principal.

[0050] Voltando a fazer referência às figuras 5 e 6, quando a pressão hidráulica do fluido contido dentro das ranhuras hidráulicas 64, 66 excede a pressão de contato de encaixe entre o encaixe 50 e o eixo principal 34, a pressão hidráulica, junto com as superfícies cônicas acopladas, irão criar forças verticais opostas em cada um dos componentes, de modo que o encaixe irá “estalar” ou “pular” (“jump”) ascendentemente afastado do eixo principal estacionário 34. Como indicado previamente, o afrouxamento dos conectores 54 será utilizado como um batente para limitar a separação entre o encaixe 50 e o eixo principal 34.

[0051] Na concretização ilustrada nas figuras 5 e 6, as duas ranhuras hidráulicas 64 e 66 separadas são alimentadas com fluido hidráulico pressurizado. É contemplado que cada uma das ranhuras hidráulicas possa requerer uma quantidade diferente de pressão hidráulica para auxiliar na separação do encaixe 50 do eixo principal 34. Uma forma para conseguir pressões hidráulicas diferentes é dividir o fluxo de fluido hidráulico após a fonte de pressão e na posição das válvulas de agulhas em cada linha de fornecimento hidráulico para as passagens hidráulicas separadas 82, 84. As válvulas de agulha permitem ao pessoal da manutenção variar a pressão em cada uma das ranhuras hidráulicas para auxiliar adicionalmente na separação do encaixe 50 do eixo principal 34. Adicionalmente, se uma das ranhuras hidráulicas 64 ou 66 vazar e não permitir que a pressão se desenvolva na outra ranhura, o fornecimento de fluido para a ranhura com vazamento pode ser reduzido ou cortado, permitindo que a outra ranhura estabeleça a pressão novamente.

[0052] Apesar de as ranhuras hidráulicas 64 e 66 serem mostradas como tendo uma superfície posterior curvada usinada, uma concretização alternativa poderia incluir ranhuras hidráulicas em formato retangular ou outros formatos desejados. Adicionalmente, o número de ranhuras hidráulicas poderia ser modificado para ser tanto uma quanto três ou mais dependendo da concepção atual.

[0053] Em outro concepção alternativa contemplada, o encaixe 50 poderia ser construído tendo uma superfície de contato interna cilíndrica 78, enquanto o eixo principal 34 incluiria uma superfície externa cônica 92 mostrada na figura 7b. Igualmente, a superfície externa 92 do eixo principal 34 poderia ser concebida tendo um diâmetro externo constante, enquanto o encaixe 50 mostrado na figura 7a poderia incluir a superfície de contato interna cônica 78,

[0054] Ainda em outra concepção alternativa contemplada, anéis de vedação, tais como um O-ring, poderiam ser posicionados em um ou em ambos os lados das ranhuras hidráulicas 64, 66, mostradas na figura 7a. O uso de anéis de vedação em um ou em ambos os lados das ranhuras hidráulicas iria prevenir que o vazamento do fluido hidráulico escoasse pelos anéis de vedação. O uso de anéis de vedação pode auxiliar no aumento da pressão hidráulica que pode ser intensificada entre o encaixe 50 e o eixo principal 34 através da eliminação do vazamento. Em uma concretização na qual os anéis de vedação são utilizados, é contemplado que as ranhuras dos anéis de vedação seriam usinadas dentro da superfície de contato 78 do encaixe 50, um acima da ranhura hidráulica superior 64 e um abaixo da ranhura hidráulica 66.

[0055] As figuras 8-10 ilustram uma concepção alternativa contemplada para o sistema de remoção hidráulica, na qual as ranhuras hidráulicas são removidas do encaixe 50, como mostrado na primeira concretização das figuras 5-7, e ao contrário são incluídas na superfície externa do eixo principal 34. Como ilustrado na figura 9, a extremidade superior cônica 52 do eixo principal 34 é usinada para incluir a ranhura hidráulica superior 96 e a ranhura hidráulica inferior 98 rebaixada a partir da superfície externa 92. Com relação à figura 10, a ranhura hidráulica 98 está em comunicação fluida com uma primeira passagem hidráulica 100 enquanto a ranhura hidráulica superior 96 está em comunicação fluida com a segunda passagem hidráulica 102. Cada uma das passagens hidráulicas 100, 102 inclui uma porção vertical 104 e uma porção inferior 106. A porção vertical 104 é perfurada na superfície superior 58 do eixo principal 34 e inclui uma derivação 108 que é concebida para receber um encaixe hidráulico.

[0056] Voltando a fazer referência à figura 8, o encaixe 50 é concebido para incluir um par de aberturas de acesso 110 que são, cada uma, alinhada com o ponto de acesso da respectiva primeira e segunda passagem hidráulica 100, 102, e especificamente a derivação 108. Desta forma, um encaixe hidráulico pode ser inserido dentro da derivação 108 quando o encaixe 50 for instalado, como mostrado na figura 8.

[0057] As figuras 11-13 ilustram ainda outra concretização alternativa contemplada, do sistema de remoção hidráulico da presente invenção. Na concretização mostrada nas figuras 11-13, o encaixe 50 é formado com a ranhura hidráulica superior 64 e a superfície de sistema hidráulico inferior 66. Ao contrário da primeira concretização mostrada nas figuras 5-7, as passagens hidráulicas são formadas no eixo principal 34. Especificamente, a primeira passagem hidráulica 100 é formada na extremidade superior 52 do eixo principal 34 e está em comunicação fluida com a ranhura hidráulica inferior 66. A segunda passagem hidráulica 102 é formada no eixo principal 34 e está em comunicação fluida com a ranhura hidráulica superior 64 formada no encaixe 50. A primeira e a segunda passagens hidráulicas 100, 102, incluem, cada uma, uma passagem vertical 104 e uma derivação 108 formada na superfície superior 58 do eixo principal. O encaixe 50 é concebido incluindo um par de aberturas de acesso 110 que permite que a linha de fornecimento hidráulica alimente o fluido hidráulico a cada uma da primeira e segunda passagens hidráulicas 100, 102.

[0058] Como ilustrado na figura 12, quando o encaixe 50 está completamente montado sobre o eixo principal 34, a porção inferior da primeira passagem hidráulica 100 está diretamente alinhada com a ranhura hidráulica inferior 66 formada no encaixe 50. Da mesma forma, a porção inferior da segunda passagem hidráulica (não ilustrada) está alinhada com a ranhura hidráulica superior 64.

[0059] Quando o encaixe 50 é removido a partir do eixo principal 34, como mostrado na figura 13, a ranhura hidráulica inferior 66 se move ascendentemente e para fora do alinhamento com a primeira passagem hidráulica 100. Apenas quando o encaixe 50 está completamente instalado sobre o eixo principal 34, como mostrado na figura 12, é que a primeira passagem hidráulica 100 está em alinhamento com a ranhura hidráulica inferior 66.

[0060] Ainda em outra concretização contemplada, não ilustrada, as ranhuras anulares poderiam ser formadas no eixo principal 34 e as passagens hidráulicas poderiam ser formadas no encaixe 50.

[0061] Apesar de o sistema de remoção hidráulico da presente invenção ser concebido para remover o encaixe 50 a partir do eixo principal 34, é contemplado que o método da técnica anterior que inclui o aquecimento do encaixe 50 e o uso de parafusos de elevação poderia ser utilizado para separar o encaixe 50 e o eixo principal 34 se alguma coisa desse errado com o sistema de remoção hidráulico, de modo que este último não pudesse operar. Também é contemplado que o calor poderia ser utilizado com o sistema hidráulico se por alguma razão, o sistema hidráulico sozinho não fosse suficiente para desatracar o encaixe por si só.

[0062] O sistema de remoção hidráulico, mostrado e descrito nas figuras de desenhos, pode incluir ambas as ranhuras hidráulicas formadas entre o encaixe e o eixo principal, bem como acopladas às superfícies cônicas formadas em um ou ambos, no encaixe e no eixo principal. Apesar de uma combinação das ranhuras hidráulicas e das superfícies cônicas acopladas serem contempladas como sendo o método e sistema mais eficazes para remoção do encaixe a partir do eixo principal, é contemplado que o sistema de remoção hidráulico poderia eliminar as superfícies de contato cônicas formadas entre o encaixe e o eixo principal. Em tal concretização, o fluido de pressão hidráulico contido dentro das ranhuras hidráulicas auxiliaria no processo de separação do encaixe a partir do eixo principal, mas puxadores mecânicos adicionais de parafusos de elevação seriam necessários para separar as duas faces cilíndricas. Entretanto, é contemplado que o uso de ambas, ranhuras hidráulicas e superfícies de contato cônicas acopladas, irá facilitar extremamente a separação do encaixe a partir do eixo principal.

[0063] Este relatório descritivo utiliza exemplos para descrever a invenção, incluindo a melhor forma de realização desta, e também para capacitar um técnico no assunto a fazer e utilizar a invenção. O escopo de proteção da patente de invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que poderiam ocorrer aos técnicos no assunto. Tais exemplos estão abrangidos dentro do escopo de proteção das reivindicações, se tiverem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se eles incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais a partir da linguagem literal das reivindicações.

Claims

1. Britador giratório, compreendendo: - um bojo estacionário (24); - um arranjo de cabeçote (32) posicionado para movimento dentro do bojo estacionário (24) para criar uma cavidade de britagem (30) entre o bojo estacionário (24) e o arranjo de cabeçote (32); - um eixo principal (34) tendo uma extremidade superior (52) e uma superfície externa (92), onde o arranjo de cabeçote (32) gira em relação ao eixo principal (34); - um excêntrico (36) rotacionável em relação ao eixo principal (34) para transmitir o movimento giratório ao arranjo de cabeçote (32) dentro do bojo (24); e - um encaixe (50) montado na extremidade superior (52) do eixo principal (34)dito britador (10) sendo, caracterizado pelo fato de compreender ainda um sistema de separação hidráulico incluindo pelo menos uma ranhura hidráulica (64, 66) posicionada entre o eixo principal (34) e o encaixe (50) e operável para separar o encaixe (50) da extremidade superior (52) do eixo principal (34).

2. Britador giratório, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o encaixe (50) compreender uma parede externa anular (68) tendo uma superfície de contato interna (78) e estendendo entre uma superfície inferior anular (60) e uma superfície superior anular (70) e uma parede de superior circular (72), sendo que o eixo principal (34) é recebido dentro de uma cavidade de recepção (80) definida pela superfície de contato interna (78) e a parede de suporte superior (72).

3. Britador giratório, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o sistema de separação hidráulico incluir pelo menos uma ranhura hidráulica (64, 66) formada na superfície de contato interna (78) do encaixe (50).

4. Britador giratório, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma passagem de fornecimento hidráulica (82, 84) estendendo através da parede externa anular (68) a partir da superfície superior anular (70) para a ranhura hidráulica (64, 66).

5. Britador giratório, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de a superfície de contato interna (78) do encaixe (50) incluir uma pluralidade de ranhuras hidráulicas (64, 66).

6. Britador giratório, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma pluralidade de passagens de fornecimento hidráulico (82, 84), cada uma estendendo através da parede externa anular (68) para uma da pluralidade de ranhuras hidráulicas (64, 66).

7. Britador giratório, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o sistema de separação hidráulico incluir pelo menos uma ranhura hidráulica (64, 66) formada na superfície externa (92) do eixo principal (34).

8. Britador giratório, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma passagem de fornecimento hidráulico (82, 84) estendendo através do eixo principal (34) a partir da extremidade superior (52) para a ranhura hidráulica (64, 66).

9. Britador giratório, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a extremidade superior (52) do eixo principal (34) incluir uma pluralidade de ranhuras hidráulicas (64, 66).

10. Britador giratório, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma pluralidade de passagens de fornecimento hidráulico (82, 84), cada uma estendendo-se através do eixo principal (34) a partir da extremidade superior (52) do eixo principal para uma da pluralidade de ranhuras hidráulicas (64, 66).

11. Britador giratório, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a superfície externa (92) do eixo principal (34) ser cônica e aumentar em diâmetro a partir da extremidade superior (52) para um local abaixo da extremidade superior e a superfície de contato interna (78) do encaixe (50) ser cônica e diminuir em diâmetro a partir da superfície inferior (80) para a parede de suporte superior circular (72).

12. Sistema de separação hidráulico para uso com um britador giratório, tendo um arranjo de cabeçote (32) posicionado para movimento dentro de um bojo estacionário (24) e um excêntrico (36) rotacionável em relação ao eixo principal (34) para transmitir movimento giratório para o arranjo de cabeçote (32) dentro do bojo, o eixo principal (34) tendo uma superfície externa (92) e uma extremidade superior (52), dito sistema sendo caracterizado pelo fato de compreender: - um encaixe (50) incluindo uma parede externa anular (68) estendendo a partir de uma superfície superior anular (70) para uma superfície inferior anular (60) e uma parede superior (72), sendo que a parede externa anular (68) e a parede de suporte superior (72) definem uma cavidade de recebimento (80) que recebe a extremidade superior (52) do eixo principal (34); - pelo menos uma ranhura hidráulica (64, 66) formada entre o eixo principal (34) e o encaixe (50); e -pelo menos uma passagem de fornecimento hidráulico (82, 84) em comunicação fluida com a ranhura hidráulica (64, 66) para fornecer fluido hidráulico pressurizado para a ranhura hidráulica (64, 66).

13. Sistema de separação, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a ranhura hidráulica (64, 66) ser formada em uma superfície de contato interna (78) formada sobre a parede externa anular (72) do encaixe (50).

14. Sistema de separação, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a passagem de fornecimento hidráulico (82, 84) se estender através da parede externa anular (68) do encaixe (50).

15. Sistema de separação, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a ranhura hidráulica (64,66) ser formada na superfície externa (92) do eixo principal (34) próximo à extremidade superior (52).

16. Sistema de separação, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de a passagem de fornecimento hidráulico (82, 84) se estender através do eixo principal (34).

17. Sistema de separação, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de uma porção da superfície externa (92) do eixo principal (34) ser cônica e uma superfície de contato interna (78) do encaixe (50) ser cônica a partir da superfície inferior anular (60) para a parede de suporte superior (72).

18. Sistema de separação, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o encaixe (50) incluir uma pluralidade de ranhuras hidráulicas (64, 66).

19. Sistema de separação, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de o eixo principal (34) incluir uma pluralidade de ranhuras hidráulicas (64, 66).