BR112018004975B1

BR112018004975B1 - Sistema de lubrificação para um britador giratório, método para lubrificar um britador giratório e britador giratório

Info

Publication number: BR112018004975B1
Application number: BR112018004975-1A
Authority: BR
Inventors: Kari Kuvaja; Aki Lautala
Original assignee: Metso Minerals, Inc
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2021-08-31
Also published as: EP3349905A1; RU2018110185A3; RU2018110185A; BR112018004975A2; EP3349905B1; AU2015409440B2; RU2704985C2; ZA201801252B; CN108136402B; JP2018528371A; US10900486B2; US20180252217A1; AU2015409440A1; JP6754830B2; CN108136402A; WO2017046438A1

Abstract

uma unidade de processamento de material mineral, um britador, um método e sistema de lubrificação, o sistema compreendendo um mancal axial (15), um êmbolo de lubrificação e êmbolo de ajuste (25) disposto de modo a ser móvel em um cilindro (20), sendo que o êmbolo (25) compreende um primeiro espaço (30) configurado para receber fluido e para conduzir continuamente o fluido para o mancal axial (15), o cilindro (20) e o êmbolo (25) definem entre eles um segundo espaço (40) configurado para receber e conter o fluido, e o sistema é configurado para, em resposta a detecção de um movimento descendente do êmbolo (25), conduzir o fluido para o primeiro espaço (30).

Description

Campo da invenção

[0001] A invenção refere-se genericamente a um britador giratório. Em particular, mas não exclusivamente, a invenção refere-se a um sistema de lubrificação para um britador giratório.

Antecedentes da invenção

[0002] O material mineral, tal como pedra, é recuperado para ser processado a partir do solo, tanto por explosão ou por escavação. O material mineral pode também compreender pedras naturais, cascalho e resíduos de construção. Ambas as unidades fixas e móveis são usadaspara o processamento. O material a ser processado é alimentado com, por exemplo, uma escavadora ou uma pá carregadora sob rodas dentro de uma tremonha de alimentação da unidade de processamento, a partir de onde o material é encaminhado para ser processado.

[0003] Em um britador giratório, o movimento excêntrico do eixo principal faz com que o material mineral seja britado em uma câmara de britagem entre uma peça de desgaste interna conectada ao eixo principal e uma peça de desgaste externa conectada à armação do britador. O eixo principal, ou a cabeça do britador, está apoiado, na sua parte inferior, por um mancal axial e um êmbolo.

[0004] O mancal axial recebe as forças de britagem e precisa ser lubrificado. O fluido lubrificante é conduzido para o mancal axial por meio de um espaço (“hollow”) no êmbolo. Tais disposições são conhecidas, por exemplo, a partir de publicações de patente US7922109 e US6328237.

[0005] No caso de uma liberação, ou seja, em uma situação onde o material não triturável, fica acima na câmara de moagem, o eixo principal, ou cabeça, rapidamente se move para baixo fazendo com que o mancal axial receba uma grande perda de atrito e força na superfície. Em tal caso, a lubrificação suficiente em uma situação de funcionamento normal pode revelar-se inadequada.

[0006] O objetivo da invenção é prover um sistema de lubrificação para um britador giratório com um êmbolo, um mancal axial e lubrificação do mesmo atenuando os problemas da técnica anterior.

Sumário

[0007] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provido um sistema de lubrificação para um britador giratório, compreendendo: - um mancal axial, um êmbolo de lubrificação e êmbolo de ajuste disposto de modo a ser móvel em um cilindro; sendo que - o êmbolo compreende um primeiro espaço configurado para receber fluido e para conduzir continuamente o fluido para o mancal axial; e sendo que - o cilindro e o êmbolo definem entre eles um segundo espaço configurado para receber e conter fluido; e - o sistema é configurado para em resposta a detecção de um movimento descendente do êmbolo conduzir o fluido para o primeiro espaço.

[0008] O sistema pode ser configurado adicionalmente para em resposta ao aumento da pressão no segundo espaço conduzir o fluido a partir do segundo espaço para o primeiro espaço.

[0009] O sistema de lubrificação pode compreender adicionalmente um primeiro canal conectando o primeiro espaço com o lado externo do êmbolo.

[0010] O sistema de lubrificação pode compreender adicionalmente um segundo canal formado entre a superfície lateral do êmbolo e o cilindro, e conectando o primeiro espaço com o segundo espaço.

[0011] O sistema de lubrificação pode compreender adicionalmente um terceiro canal conectando o segundo canal a uma fonte de fluido.

[0012] O sistema de lubrificação pode compreender adicionalmente um quarto canal conectando o segundo espaço ao primeiro espaço.

[0013] O sistema de lubrificação pode compreender adicionalmente um terceiro espaço acima do mancal axial no interior do cilindro configurado para receber o fluido a partir do mancal axial.

[0014] O sistema de lubrificação pode compreender adicionalmente um quinto canal conectando o terceiro espaço ao fornecimento de fluido.

[0015] O sistema pode ser configurado para em resposta ao aumento da pressão no segundo espaço conduzir o fluido a partir do segundo espaço para o primeiro espaço através do primeiro canal e do segundo canal e/ou através do quarto canal.

[0016] O sistema de lubrificação pode compreender adicionalmente meios de transferência de fluido para fornecer adicionalmente fluido ao primeiro espaço em resposta à detecção do movimento descendente do êmbolo.

[0017] Os meios de transferência de fluido adicionais podem compreender uma bomba.

[0018] De acordo com um segundo aspecto da invenção é provido um método para lubrificar um britador giratório, compreendendo: - fornecer fluido para um primeiro espaço no interior de um êmbolo configurado para receber o fluido; - conduzir continuamente o fluido a partir do primeiro espaço para um mancal axial; sendo que - em resposta à detecção de um movimento descendente do êmbolo conduzir o fluido para o primeiro espaço.

[0019] O método pode compreender o fornecimento para, e a retenção do fluido, em um segundo espaço entre o cilindro e o êmbolo, e em resposta ao aumento da pressão no segundo espaço conduzindo o fluido a partir do segundo espaço para o primeiro espaço.

[0020] O fluido pode ser fornecido ao primeiro espaço através de um primeiro canal, um segundo canal e um terceiro canal conectados a uma fonte de fluido.

[0021] O fluido pode ser fornecido ao segundo espaço através do segundo canal.

[0022] O fluido pode ser fornecido a partir do mancal axial para um terceiro espaço acima do mancal axial no interior do cilindro.

[0023] O fluido pode ser fornecido a partir de terceiro espaço para o fornecimento de fluido através de um quinto canal.

[0024] O fluido ser fornecido em resposta ao aumento da pressão no segundo espaço para o primeiro espaço através do primeiro canal e do segundo canal e/ou através de um quarto canal.

[0025] O fluido pode ser fornecido ao primeiro espaço em resposta à detecção do movimento descendente do êmbolo usando, adicionalmente, meios de transferência de fluido adicionais.

[0026] Os meios de transferência de fluido adicionais podem compreender uma bomba.

[0027] De acordo com um terceiro aspecto da invenção é provido um britador giratório compreendendo um sistema de lubrificação do primeiro aspecto.

[0028] De acordo com um quarto aspecto da invenção é provido uma unidade de processamento de material mineral compreendendo um britador de acordo com o terceiro aspecto.

[0029] A unidade de processamento de material mineral pode compreender uma unidade móvel.

[0030] Diferentes concretizações da presente invenção serão ilustradas ou foram ilustradas apenas em conexão com alguns aspectos da invenção. Um técnico no assunto reconhece que qualquer concretização de um aspecto da invenção pode ser aplicado ao mesmo aspecto da invenção e a outros aspectos.

Breve descrição dos desenhos

[0031] A invenção será agora descrita, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0032] A Figura 1 mostra uma vista em corte transversal esquemática de um arranjo de lubrificação de um britador giratório de acordo com um exemplo de concretização da invenção;

[0033] A Figura 2 mostra uma vista do princípio de lubrificação do mancal axial de um britador giratório de acordo com um exemplo de concretização da invenção;

[0034] A Figura 3 mostra uma outra vista do princípio de lubrificação do mancal axial de um britador giratório de acordo com um exemplo de concretização da invenção;

[0035] A Figura 4 mostra uma unidade de processamento de material mineral de acordo com uma concretização de exemplo da invenção; e

[0036] A Figura 5 mostra um britador giratório ou cônico de acordo com um exemplo de concretização da invenção.

Descrição detalhada

[0037] Na descrição a seguir, os números semelhantes indicam elementos semelhantes. Deve ser apreciado que as figuras ilustradas não estão inteiramente em escala, e que as figuras servem principalmente o propósito de ilustrar as concretizações da invenção.

[0038] A Figura 1 mostra uma vista em corte transversal esquemática de um arranjo de lubrificação de um britador giratório de acordo com um exemplo de concretização da invenção. A Figura 1 mostra uma parte de um britador giratório compreendendo um eixo principal 10 apoiado por um mancal axial 15 e um êmbolo de ajuste, ou êmbolo 25. O êmbolo 25 fica e é móvel dentro de um cilindro 20. Em um exemplo de concretização adicional, o britador giratório compreende um eixo principal fixo 10 e o mancal axial fica acima do eixo principal apoiando a cabeça do britador. Em tal caso, um êmbolo de ajuste é localizado na extremidade inferior do eixo principal, e o mancal axial é apoiado por um êmbolo de lubrificação com a estrutura e funcionamento conforme descrito a seguir com referência ao êmbolo 25.

[0039] O êmbolo 25 tem um primeiro diâmetro d1 e um segundo diâmetro d2. O primeiro diâmetro d1 é maior do que o segundo diâmetro d2, e o êmbolo é formado de tal maneira a ter um ressalto 60 entre os dois diâmetros, isto é, a seção transversal do êmbolo 25 tem uma forma que lembra a letra T. A forma, ou seja, o diâmetro interno, do cilindro 20 corresponde substancialmente à forma e aos diâmetros do êmbolo.

[0040] O êmbolo 25 é oco e compreende um primeiro espaço 30 configurado para conduzir fluido em direção ao mancal axial 15. O mancal axial é do tipo convencional compreendendo, por exemplo, ranhuras de lubrificação para espalhar o fluido para as superfícies do mesmo. O êmbolo 25 compreende ainda um primeiro canal, ou duto 65 configurado para conduzir o fluido para o primeiro espaço 30, ou seja, o primeiro canal 65 conecta o primeiro espaço 30 com o lado externo do êmbolo 25. Em um exemplo de concretização adicional, o sistema de lubrificação compreende ainda meios de transferência de fluido, por exemplo, tais como uma bomba, (não mostrada) para fornecimento adicional de fluido ao primeiro espaço 30 em resposta à detecção de um sistema de alívio (“release tramp”). O sistema compreende em uma concretização, meios para detectar o sistema de alívio, por exemplo, meios eletrônicos ou uma válvula de pressão. No caso de um sistema de alívio, a pressão sob o êmbolo 25 sobe, ou seja, em um volume de pressão 90. A pressão é detectada por um sensor de pressão ou uma válvula de pressão 80, que está configurada para abrir quando a pressão excede um valor limite predeterminado e o êmbolo 25 se move para baixo.

[0041] O cilindro 20 e o êmbolo 25 são formados de tal maneira que um segundo espaço 40 é formado entre a parte do êmbolo tendo o primeiro diâmetro d1 e a parte do cilindro 20 tendo o diâmetro menor correspondente ao segundo diâmetro d2 do êmbolo 25. O volume do segundo espaço é variável de acordo com o movimento do êmbolo 25 no cilindro 20. Por exemplo, no caso de um sistema de alívio conforme o êmbolo 25 se move rapidamente para baixo, o volume do segundo espaço 40 diminui rapidamente.

[0042] Um segundo canal, ou duto 35 é formado entre a superfície lateral do êmbolo 25 e do cilindro 20. Em um exemplo de concretização, o segundo canal 35 é formado conforme a ranhura na superfície do êmbolo 25 e/ou do cilindro 20. O segundo canal 35 está anexado, isto é, em conexão fluida, com o primeiro canal 65 e com o segundo espaço 40. O cilindro 20 compreende um terceiro canal, ou duto 45 em conexão fluida com o segundo canal 35. O terceiro canal 45 está em conexão fluida com uma fonte de fluido de lubrificação (não mostrada) e é configurado para conduzir o fluido para dentro do segundo canal 35 e através do mesmo para dentro do primeiro espaço 30, através do primeiro canal 65 e para o segundo espaço 40.

[0043] Em uma concretização, o êmbolo 25 compreende um quarto canal 70 conectando o primeiro espaço 30 ao segundo espaço 40. O quarto canal 70 é configurado para conduzir o fluido a partir do segundo espaço 40 para dentro do primeiro espaço 30. Em uma concretização adicional, o quarto canal compreende vários canais, dutos ou furos. Em um outro exemplo de concretização, fluido adicional é fornecido no primeiro espaço 30 em resposta à detecção de um sistema de alívio utilizando ainda os meios de transferência de fluido, tais como, uma bomba. O sistema de alívio é, em uma concretização, detectada, por exemplo, de forma eletrônica ou mecânica por uma válvula de pressão 80.

[0044] Um terceiro espaço 50 é formado por cima do mancal axial 15 dentro do cilindro 20. O terceiro espaço é configurado para receber o lubrificante a partir do mancal axial 15 e para conduzir o lubrificante aquecido de volta para o fornecimento de lubrificante (não mostrado) para ser arrefecido por meio de um quinto do canal, ou duto 55. Em um exemplo adicional de concretização, em adição ou ao contrário do quinto canal 55, o lubrificante aquecido recebido do mancal axial é conduzido adicionalmente através de mancais radiais (não mostrados).

[0045] A Figura 2 mostra uma vista do princípio de lubrificação do mancal axial de um britador giratório de acordo com um exemplo de concretização da invenção. O fluido lubrificante é fornecido em A através do terceiro canal 45 ao segundo canal 35, canal a partir do qual o fluido é conduzido em B para o segundo espaço 40 e para o primeiro canal 65. A partir do primeiro canal 65 o fluido é conduzido em C para o primeiro espaço 30 a partir do qual é conduzido em D para o mancal axial 15, onde se espalha para as ranhuras e superfícies de lubrificação do mancal axial 15. O fluido lubrificante aquecido e usado acaba sobre o mancal axial dentro do terceiro espaço 50 e é conduzido em E de volta para o fornecimento de lubrificante a ser arrefecido por meio do quinto canal 55. O método de lubrificação da Figura 2 corresponde ao funcionamento normal da britadeira.

[0046] A Figura 3 mostra uma vista do princípio de lubrificação adicional do mancal axial de um britador giratório de acordo com um exemplo de concretização da invenção. O eixo principal 10 move-se rapidamente para baixo em F devido a uma situação de alívio e, consequentemente, o mancal axial 15 experimenta grandes forças de superfície ao mesmo tempo que se move para baixo junto com o êmbolo 25. O volume do segundo espaço 40 é reduzido conforme o êmbolo 25 se move para baixo e a pressão aumenta no segundo espaço 40. Em resposta à pressão elevando no segundo espaço 40, o fluido é conduzido em G a partir do segundo espaço 40, através do segundo canal 35 e do primeiro canal 65 e/ou também através do quarto do canal 70 para dentro do primeiro espaço 30. Assim, o aumento da quantidade de fluido no primeiro espaço 30, ou seja, o fluido escoando a partir do segundo espaço 40 contribui para o fluxo de funcionamento de lubrificação normal do fluido mostrado na Figura 2. A partir do primeiro espaço 30 o fluido é conduzido em H para o mancal axial 15 e a lubrificação do mancal axial aumenta em comparação com o funcionamento normal e do perigo de sobreaquecimento ou dano ao mancal axial devido à situação do sistema de alívio sendo atenuada.

[0047] A Figura 4 mostra uma unidade de processamento de material mineral 400 de acordo com um exemplo de concretização. A unidade de processamento de material mineral 400 compreende um britador giratório 100, de acordo com um exemplo de concretização, compreendendo o arranjo de lubrificação de acordo com um exemplo de concretização da invenção. O britador pode ser utilizado como um britador primário ou, por exemplo, como um britador intermediário ou secundário, além disso, o britador pode ser utilizado na britagem fina. Em um exemplo de concretização, a unidade de processamento de material mineral 400 compreende ainda um alimentador 410 e transportadores de correia 411, 430. A unidade de processamento de material mineral, de acordo com um exemplo da concretização, é uma unidade de processamento de material mineral móvel e compreende uma base em lagarta 440. Além disso, um técnico no assunto compreende que a unidade de processamento de material mineral pode compreender outras partes e/ou unidades não mostradas na Figura 4, tais como, um motor e circuitos hidráulicos, e/ou que algumas partes ilustradas na Figura 4 pode não estarem presentes.

[0048] O material a ser britado é alimentado, em um exemplo de concretização, ao alimentador 410 e a partir daí, através do transportador 41 para o britador 100. O alimentador 410 pode também ser um alimentador chamado escalpe (“scalper”). O material a ser britado proveniente da correia transportadora é dirigido para a abertura de alimentação 421. Em um exemplo de concretização adicional, o material a ser britado é diretamente alimentado à abertura de alimentação, por exemplo, por uma carregadora.

[0049] A Figura 5 mostra um britador giratório ou cônico 100 de acordo com uma concretização da invenção. O britador compreende uma estrutura, uma estrutura superior 201 e uma estrutura inferior 202, um eixo principal 203, um êmbolo de ajuste e lubrificação 25, um arranjo excêntrico 204, uma parte de britagem externa 205, uma parte de britagem interna 206, uma transmissão 207 e uma cabeça britadora 208.

[0050] A transmissão é disposta para girar o arranjo excêntrico em torno do eixo principal produzindo o movimento giratório entre as partes de britagem interna e externa.

[0051] O técnico no assunto reconhece que a unidade de processamento de material mineral 400 pode, em um exemplo de concretização adicional, ser uma unidade de processamento de material mineral estacionária compreendendo unidades de britagem, peneiramento e transporte. Em um exemplo de concretização adicional, a unidade de processamento móvel pode, ao contrário de lagartas representadas na Figura 4, compreender rodas, pernas, patins ou outros meios de apoio adequados.

[0052] Sem limitar de qualquer forma o escopo da proteção, a interpretação ou possíveis aplicações da invenção, uma vantagem técnica das diferentes concretizações da invenção pode ser considerada o risco reduzido de sobreaquecimento do mancal axial. Além disso, uma vantagem técnica das diferentes concretizações da invenção pode ser considerada o desgaste reduzido do mancal axial. Ainda adicionalmente, uma vantagem técnica das diferentes concretizações da invenção pode ser considerada o aumento da vida útil da britadeira. Ainda adicionalmente, uma vantagem técnica das diferentes concretizações da invenção pode ser considerada o aumento da segurança.

[0053] A descrição acima proporciona exemplos não limitativos de algumas concretizações da invenção. É claro para um técnico no assunto que a invenção não está restrita aos detalhes apresentados, mas que a invenção pode ser implementada de outros meios equivalentes. Algumas das características das concretizações acima descritas podem ser usadas para vantagem sem o uso de outras características.

[0054] Tal como, a descrição acima deve ser considerada como meramente ilustrativa dos princípios da invenção, e não na sua limitação. Assim, o escopo da presente invenção apenas é limitado pelas reivindicações de patente anexas.

Claims

1. Sistema de lubrificação para um britador giratório, compreendendo: - um mancal axial (15), um êmbolo de lubrificação e de ajuste (25) disposto de modo a ser móvel em um cilindro (20); sendo que - o êmbolo (25) compreende um primeiro espaço (30) configurado para receber fluido e para conduzir continuamente o fluido ao mancal axial (15); caracterizado pelo fato de - o cilindro (20) e o êmbolo (25) definirem entre eles um segundo espaço (40) configurado para receber e conter o fluido; e que - o sistema é configurado para, em resposta a detecção de um movimento descendente do êmbolo (25), conduzir o fluido a partir do segundo espaço (40) para o primeiro espaço (30).

2. Sistema de lubrificação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o sistema ser configurado adicionalmente para, em resposta ao aumento da pressão no segundo espaço (40), conduzir o fluido a partir do segundo espaço (40) para o primeiro espaço (30).

3. Sistema de lubrificação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um primeiro canal (65) conectando o primeiro espaço (30) com o lado externo do êmbolo (25).

4. Sistema de lubrificação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um segundo canal (35) formado entre a superfície lateral do êmbolo (25) e o cilindro (20), e conectando o primeiro espaço (30) com o segundo espaço (40).

5. Sistema de lubrificação, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um terceiro canal (45) conectando o segundo canal (35) a um fornecimento de fluido.

6. Sistema de lubrificação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um quarto canal (70) conectando o segundo espaço (40) ao primeiro espaço (30).

7. Sistema de lubrificação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um terceiro espaço (50) acima do mancal axial (15) no interior do cilindro (20) configurado para receber o fluido a partir do mancal axial (15).

8. Sistema de lubrificação, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um quinto canal (55) conectando o terceiro espaço (50) ao fornecimento de fluido.

9. Sistema de lubrificação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de o sistema ser configurado para em resposta ao aumento da pressão no segundo espaço conduzir o fluido, a partir do segundo espaço para o primeiro espaço, através de um primeiro canal (65) e de um segundo canal (35) e/ou através de um quarto canal (70).

10. Sistema de lubrificação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente meios de transferência de fluido para fornecer, adicionalmente, fluido ao primeiro espaço (30) em resposta à detecção do movimento descendente do êmbolo (25).

11. Sistema de lubrificação, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de os meios de transferência de fluido adicionais compreenderem uma bomba.

12. Método para lubrificar um britador giratório, compreendendo: - fornecer fluido para um primeiro espaço (30) no interior de um êmbolo (25) disposto para mover em um cilindro (20) e configurado para receber o fluido; - conduzir continuamente o fluido a partir do primeiro espaço (30) para um mancal axial (15), caracterizado pelo fato de em resposta à detecção de um movimento descendente do êmbolo (25) conduzir o fluido a partir de um segundo espaço (40) para o primeiro espaço (30), sendo que o cilindro (20) e o êmbolo (25) definirem entre eles o segundo espaço (40) configurado para receber e conter o fluido.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de compreender o fornecimento para, e a retenção do fluido, em um segundo espaço (40) entre o cilindro (20) e o êmbolo (25), e em resposta ao aumento da pressão no segundo espaço (40) conduzindo o fluido a partir do segundo espaço (40) para o primeiro espaço (30).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o fluido ser fornecido ao primeiro espaço (30) através de um primeiro canal (65), um segundo canal (35) e um terceiro canal (45) conectados a um fornecimento de fluido.

15. Britador giratório, caracterizado pelo fato de compreender um sistema de lubrificação, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 11.