CONJUNTO DE EIXO MÓVEL
ANTECEDENTES A presente invenção refere-se ao campo de máquinas de mineração e, particularmente, a um calibrador de rolo para separação e trituração de material minerado.
Os calibradores de rolo de mineração convencional incluem um par de conjuntos de rolo rodando ao contrário paralelos posicionados em uma câmara de trituração. Os eixos incluem uma série de alviões dispostos ao longo da superfície. Conforme os conjuntos de rolos rodam, os alviões se encaixam no material que é alimentado para a câmara de trituração, separando o material até ele ser pequeno o bastante para passar em torno dos rolos. Durante uma operação normal, é possível que a câmara receba um material sem valor, o qual é um material muito duro e denso. Os alviões são incapazes de separar o material sem valor e passá-lo através da câmara de trituração, fazendo com que os rolos adiram e um ou mais alviões se quebrem.
Isto requer que o calibrador de rolo seja parado, de modo que o material sem valor possa ser removido e quaisquer reparos necessários sejam feitos nos conjuntos de rolo.
SUMÁRIO
Em uma modalidade, a invenção provê um conjunto de eixo móvel que inclui um quadro, um primeiro eixo e um primeiro conjunto de acionamento. O quadro inclui uma primeira parede de suporte e uma segunda parede de suporte oposta à primeira parede de suporte. O primeiro eixo inclui uma extremidade de acionamento e uma extremidade de suporte e define um primeiro eixo geométrico entre elas. O primeiro eixo se estende entre a primeira parede de suporte e a segunda parede de suporte. O primeiro conjunto de acionamento roda o primeiro eixo em torno do primeiro eixo geométrico, e o primeiro conjunto de acionamento é acoplado à extremidade de acionamento do primeiro eixo. O primeiro eixo e o primeiro conjunto de acionamento são móveis em relação ao quadro em resposta a uma força de reação atuando sobre o primeiro eixo em uma direção obliqua ou transversal ao primeiro eixo geométrico.
Em uma outra modalidade, a invenção provê um calibrador de rolo para um triturador de mineração, o calibrador de rolo incluindo um quadro, um primeiro suporte de eixo móvel, um segundo suporte de eixo móvel, um primeiro eixo e pelo menos um atuador. O quadro inclui uma primeira parede de suporte e uma segunda parede de suporte. A primeira parede de suporte inclui um primeiro trilho de eixo, e a segunda parede de suporte inclui um segundo trilho de eixo paralelo ao primeiro trilho de eixo. O primeiro suporte de eixo móvel se encaixa no primeiro trilho de eixo. O segundo suporte de eixo móvel se encaixa de forma móvel no segundo trilho de eixo. O primeiro eixo inclui uma extremidade de acionamento e uma extremidade de suporte e define um primeiro eixo geométrico entre elas. A extremidade de acionamento é acoplada a um primeiro acionamento de engrenagem para rotação do primeiro eixo em torno do primeiro eixo geométrico. O primeiro eixo se estende a partir da primeira parede de suporte para a segunda parede de suporte, e é suportado de forma rotativa pelo primeiro suporte de eixo móvel e pelo segundo suporte de eixo móvel. Pelo menos um atuador aplica uma força para mover os primeiro e segundo suportes de eixo movei ao longo dos primeiro e segundo trilhos de suporte de eixo, respectivamente. O primeiro conjunto de acionamento se move em uma direção paralela aos suportes de eixo móvel, enquanto acoplado ao primeiro eixo.
Em ainda uma outra modalidade, a invenção provê um método para ajuste de um espaçamento de eixo em um calibrador de rolo. O método inclui: a provisão de um primeiro eixo que define um primeiro eixo geométrico e um segundo eixo que define um segundo eixo geométrico paralelo ao primeiro eixo geométrico, o primeiro eixo sendo rotativo em torno do primeiro eixo geométrico; a provisão de um conjunto de acionamento acoplado ao primeiro eixo para rotação do primeiro eixo; a detecção das forças atuando sobre o primeiro eixo; e a operação de um atuador para prover uma força para mover o primeiro eixo a partir de uma posição que está a uma primeira distância do segundo eixo para uma posição que está a uma segunda distância do segundo eixo, a segunda distância sendo maior do que a primeira distância, em que o conjunto de acionamento se move com o primeiro eixo.
Outros aspectos da invenção tornar-se-ão evidentes por uma consideração da descrição detalhada e dos desenhos associados.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é uma vista em perspectiva do calibrador de rolo de acordo com uma modalidade da invenção. A figura 2 é uma vista de topo do calibrador de rolo da figura 1, em que um primeiro conjunto de rolo é posicionado próximo de um segundo conjunto de rolo. A figura 3 é uma vista de topo do calibrador de rolo da figura 1, em que o primeiro conjunto de rolo está posicionado longe do segundo conjunto de rolo. A figura 4 é uma vista em perspectiva aumentada do calibrador de rolo da figura 1 com o primeiro conjunto de acionamento removido. A figura 5 é uma vista em corte de uma porção do calibrador de rolo da figura 1 tomada ao longo da linha 5— 5. A figura 6 é uma vista lateral de um primeiro carrinho, um primeiro conjunto de acionamento e um braço de torque.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Antes de quaisquer modalidades da invenção serem explicadas em detalhes, é para ser entendido que a invenção não está limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e ao arranjo de componentes estabelecidos na descrição a seguir ou ilustrados nos desenhos a seguir. A invenção é capaz de outras modalidades e de ser praticada ou de ser realizada de várias formas. Também, é para ser entendido que a fraseologia e a terminologia usadas aqui são para fins de descrição e não devem ser consideradas como limitantes. O uso de "incluindo" e "compreendendo" e variações dos mesmos, conforme usado aqui, tem por significado englobar os itens listados aqui adiante e equivalentes dos mesmos, bem como itens adicionais. O uso de "consistindo em" e variações do mesmo, conforme usado aqui, tem por significado englobar apenas os itens listados após isso e equivalentes do mesmo. A menos que especificado ou limitado de outra forma, os termos "montado", "conectado", "suportado" e "acoplado" e variações dos mesmos são usados amplamente e envolvem montagens, conexões, suportes e acoplamentos diretos e indiretos.
Embora a invenção seja descrita abaixo como se referindo a um calibrador de rolo, é importante notar que a invenção também é aplicável a transportadores tendo um eixo móvel ou outros dispositivos tendo um eixo de acionamento que é móvel em resposta a uma força. A figura 1 ilustra um calibrador de rolo de mineração 10. O calibrador de rolo 10 inclui um quadro 14, um primeiro conjunto de rolos 22, um segundo conjunto de rolos 26, um primeiro carrinho 30, um segundo carrinho 34, um primeiro conjunto de acionamento 38 suportado pelo primeiro carrinho 30, um segundo conjunto de acionamento 42 suportado no segundo carrinho 34, e um atuador 50. O quadro 14 define uma câmara interna 54. Em uma modalidade, a câmara interna 54 tem um formato retangular. O quadro 14 inclui uma primeira parede de suporte 62, uma segunda parede de suporte 66 montada oposta à primeira parede de suporte 62, um par de suportes de eixo móvel 74a, 74b para suporte de forma rotativa do primeiro conjunto de rolos 22, um par de suportes de eixo estacionários 78a, 78b, para suporte de forma rotativa do segundo conj unto de rolos 2 6, e um braço de torque 80 (figura 5) . A primeira parede de suporte 62 e a segunda parede de suporte 66, cada uma, incluem uma fenda alongada 82 (figura 4) se estendendo através de cada respectiva parede de suporte 62 e 66. A primeira parede de suporte 62 e a segunda parede de suporte 66, cada uma, incluem um trilho 86 (figura 4) posicionado adjacente à fenda 82. Cada um dos suportes de eixo móvel 74a, 74b se encaixa de forma móvel em um dos trilhos 86. Na modalidade ilustrada, os suportes de eixo móvel 74a, 74b se encaixam de forma deslizante nos trilhos 86. Em outras modalidades, os suportes de eixo móvel 74a, 74b podem se mover de uma outra maneira, tal como rolando com respeito aos trilhos 86. O braço de torque 80 é adicionalmente detalhado abaixo.
Conforme mostrado nas figuras 2 e 3, o primeiro conjunto de rolos 22 é posicionado substancialmente na câmara interna 54 e inclui um primeiro eixo 88 que tem uma extremidade de acionamento 90 e uma extremidade de suporte 94 oposta à extremidade de acionamento 90. O primeiro conjunto de rolos 22 também inclui uma porção de trituração 98 acoplada ao primeiro eixo 88. O primeiro eixo 88 define um primeiro eixo geométrico 102 entre a extremidade de acionamento 90 e a extremidade de suporte 94. A extremidade de acionamento 90 se estende através da fenda 82 na primeira parede de suporte 62 e é acoplada ao primeiro conjunto de acionamento 38 para rotação do primeiro conjunto de rolos 22. A extremidade de acionamento 90 é suportada de forma rotativa por um primeiro suporte de eixo móvel 74a. A extremidade de suporte 94 se estende através da fenda 82 da segunda parede de suporte 66 e é suportada de forma rotativa por um segundo suporte de eixo móvel 74b.
Em uma modalidade, os suportes de eixo móvel 74a, 74b incluem um mancai de rolamento afunilado para suporte de forma rotativa do primeiro eixo 88. Em outras modalidades, um outro tipo de mancai pode ser usado. A porção de trituração 98 está localizada na câmara interna 54 e inclui múltiplos alviões 106 que são orientados para apontarem na direção de rotação do primeiro eixo 22. O segundo conjunto de rolos 26 é posicionado substancialmente dentro da câmara interna 54 e paralelo ao primeiro eixo 88. O segundo conjunto de rolos 26 inclui um segundo eixo 108 que tem uma extremidade de acionamento 110 e uma extremidade de suporte 114 oposta à extremidade de acionamento 110. O segundo conjunto de rolos 26 também inclui uma porção de trituração 118 acoplada ao segundo eixo 108. O segundo eixo 108 define um segundo eixo geométrico 122 entre a extremidade de acionamento 110 e a extremidade de suporte 114. A extremidade de acionamento 110 se estende através da segunda parede de suporte 66 e é acoplado ao segundo conjunto de acionamento 42 para rotação do segundo conjunto de rolos 26. A extremidade de acionamento 110 é suportada de forma rotativa por um segundo suporte de eixo estacionário 78b. A extremidade de suporte 114 se estende através da segunda parede de suporte 66 e é suportada de forma rotativa por um primeiro suporte de eixo estacionário 78a. Em uma modalidade, os suportes de eixo estacionários 78a, 78b incluem um mancai de rolamento afunilado para suporte de forma rotativa do segundo eixo 108. Em outras modalidades, um outro tipo de mancai pode ser usado. A porção de trituração 118 está localizada na câmara interna 54 e inclui múltiplos alviões 126 que são orientados para apontarem na direção de rotação do segundo eixo 26. O primeiro conjunto de rolos 22 e o segundo conjunto de rolos 26 são de rotação contrária, de modo que o primeiro conjunto de rolos 22 e o segundo conjunto de rolos 26 rodem em direções opostas, quando vistos a partir de um lado comum. Dito diferentemente, os conjuntos de rolo 22, 26 rodam em direções opostas, de modo que os alviões 126 rodem sobre o topo de cada conjunto de rolo 22, 26. Na modalidade ilustrada na figura 3, conforme visto ao longo de cada eixo geométrico 102, 122 a partir da primeira parede de suporte 62, o primeiro conjunto de rolos 22 roda em uma direção anti-horária e o segundo conjunto de rolos 26 roda em uma direção horária. Conforme o primeiro conjunto de rolos 22 e o segundo conjunto de rolos 26 rodam, os alviões 106 do primeiro conjunto de rolos 22 passam entre os alviões 126 do segundo conjunto de rolos 26, sem contatarem uns aos outros. Em outras modalidades, os conjuntos de rolo 22, 26 podem ser configurados para rodarem de uma outra maneira.
Conforme mostrado nas figuras 2 e 5, o primeiro carrinho 30 é posicionado próximo da primeira parede de suporte 62 e suporta o primeiro conjunto de acionamento 38. O primeiro carrinho 30 inclui um conjunto de braço de torque 134 (figura 5) . O primeiro conjunto de acionamento 38 inclui um primeiro motor 138, um primeiro acionamento de engrenagens 140 e um primeiro limitador de torque 142. O primeiro acionamento de engrenagens 140 recebe a extremidade de acionamento 90 do primeiro eixo 88. O primeiro limitador de torque 142 (figura 2) acopla de forma removível o primeiro motor 138 ao primeiro acionamento de engrenagens 140, mantendo uma conexão mecanica para a transmissão de potência a partir do primeiro motor 138 para o primeiro eixo 88. Se um torque máximo admissível for atingido, o primeiro limitador de torque 142 desacopla o primeiro motor 138 e o primeiro acionamento de engrenagens 130 e permite que o primeiro motor 138 rode livremente.
Conforme usado aqui com respeito a um limitador de torque, o termo "desacoplar" e variantes do mesmo geralmente se referem a uma desconexão de um motor e um acionamento de engrenagens para a interrupção da transmissão de potência a partir do motor para o acionamento de engrenagens. Isto inclui a patinagem de discos de atrito em um limitador de torque.
Conforme ilustrado nas figuras 5 e 6, o braço de torque 80 inclui uma primeira extremidade 144 acoplada ao quadro 14 e uma segunda extremidade 14 6 que se encaixa de forma móvel no conjunto de braço de torque 134. O braço de torque 80 suporta o primeiro carrinho 30 para um movimento com respeito â parede de suporte 66 e prende o primeiro carrinho 30 contra uma rotação em torno do primeiro eixo 88. Na modalidade ilustrada, a segunda extremidade 146 rola com respeito ao conjunto de braço de torque 134. Em outras modalidades, a segunda extremidade 146 pode se mover de uma outra maneira, tal como deslizando com respeito ao conjunto de braço de torque 134. Em outras modalidades, o conjunto de braço de torque 134 pode ser acoplado ao quadro 14 e o braço de torque 8 0 pode ser acoplado ao primeiro carrinho 30.
Com referência à figura 2, o segundo carrinho 34 é posicionado próximo da segunda parede de suporte 66 e suporta o segundo conjunto de acionamento 42. Na modalidade ilustrada, o segundo carrinho 34 é acoplado ao quadro 14. O segundo conjunto de acionamento 42 inclui um segundo motor 150, um segundo acionamento de engrenagens 152 e um segundo limitador de torque 154. O segundo acionamento de engrenagens 152 recebe a extremidade de acionamento 1110 do segundo eixo 108. O segundo limitador de torque 154 acopla de forma removível o segundo motor 150 ao segundo acionamento de engrenagens 152, mantendo um acoplamento mecânico para a transmissão de potência a partir do segundo motor 150 para o segundo eixo 108. Se um torque máximo admissível for atingido, o segundo limitador de torque 154 desacoplara o segundo motor 150 e o segundo acionamento de engrenagens 152 e permitirá que o segundo motor 150 rode livremente.
Conforme mostrado nas figuras 1 e 4, o atuador 50 inclui um par de êmbolos hidráulicos extensíveis 152 posicionados adjacentes aos suportes de eixo móvel 74a, 74b em uma direção paralela ao trilho 86 (apenas o êmbolo 162 adjacente ao primeiro suporte de eixo móvel 74a é mostrado nas figuras 1 e 4; um êmbolo similar é posicionado adjacente ao segundo suporte de eixo móvel 74b) . Uma pressão no êmbolo 162 é mantida por uma válvula (não mostrada) e é monitorada com um sensor de pressão (não mostrado). Quando a pressão aplicada no êmbolo 162 a partir do contato com o primeiro suporte de eixo móvel 74a excede a um dado valor, a válvula é aberta e um fluido hidráulico forçado para fora do êmbolo 162, fazendo com que o êmbolo 162 se retraia. Os êmbolos 162 sao acoplados aos suportes de eixo móvel 74a, de modo que uma operação dos êmbolos 162 aplique uma força ao suporte de eixo móvel 74a e mova o suporte de eixo móvel 74a ao longo do trilho 86. O atuador 50 pode ser configurado para empurrar ou puxar o suporte de eixo 74a.
Em outras modalidades, quando os êmbolos 162 estão estendidos, os êmbolos 162 contatam os suportes de eixo ■ móvel 74a, 74b para se evitar que os suportes de eixo móvel 74a, 74b se movam ao longo do trilho 86. Quando a pressão aplicada em cada embolo 162 a partir do contato com os suportes de eixo móvel 74a, 74b excede a um dado valor, a válvula é aberta e a pressão no êmbolo 162 é diminuída, fazendo com que o êmbolo 162 se retraia e permitindo que os suportes de eixo móvel 74a, 74b se movam ao longo do trilho 86 .
Durante uma operação do calibrador de rolo 10, a câmara interna 54 recebe um material a partir de, por exemplo, um transportador (não mostrado). Os pedaços do material são forçados em direção a uma posição entre os conjuntos de rolos rotativos 22 e 26, onde as forças dos alviões 106, 126 convergem, separando os pedaços para um tamanho desejado. Quando um material duro, ou sem valor, é introduzido na câmara interna 54, o material sem valor resiste à força de ruptura dos alviões 106, 124. Isto cria forças de reação em cada conjunto de rolos 22, 26, atuando em uma direção que é oblíqua ou transversal a cada eixo geométrico 102, 122. Conforme usado aqui, o termo "oblíquo" se refere a uma direção que não é nem paralela, nem perpendicular a qualquer eixo geométrico 102, 122. Conforme usado aqui, o termo "transversal" se refere a uma direção que é perpendicular a qualquer eixo geométrico 102, 122. As forças de ração pressionam os suportes de eixo móvel 74a, 74b contra os êmbolos hidráulicos 162, aumentando a pressão hidráulica atuando contra o êmbolo 162. O sensor de pressão detecta o aumento de pressão, e envia um sinal elétrico para um controlador para a abertura da válvula e a redução da pressão no êmbolo 162. Isto permite que os êmbolos 162 se retraiam, permitindo que o material sem valor passe através dos conjuntos de rolo 22, 26. Em uma modalidade alternativa (não mostrada) , a válvula pode se abrir apenas pela influência da pressão hidráulica, sem o uso de um sensor elétrico.
Conforme mostrado na figura 4, a retração dos êmbolos 162 permite que os suportes de eixo móvel 74a, 74b (e, portanto, o primeiro conjunto de rolos 22) se movam ao longo do trilho 86 em uma direção perpendicular ao primeiro eixo geométrico 102. O primeiro conjunto de rolos 22 se move a partir de uma posição espaçada do segundo conjunto de rolos 26 por uma primeira distância 170 (figura 2) para uma posição que é espaçada do segundo conjunto de rolos 26 por uma segunda distância 174 que é maior do que a primeira distância 170. O primeiro eixo 88 se move na fenda 82 (figura 3) na primeira parede de suporte 62, fazendo com que o primeiro carrinho 3 0 se mova com respeito ao quadro 14 em uma direção paralela ao trilho 86. O primeiro carrinho 3 0 é suportado por todo este movimento pela segunda extremidade 146 do braço de torque 80 (figuras 5 e 6) , o qual se move ao longo do conjunto de braço de torque 134 (figuras 5 e 6) .
Desta maneira, o primeiro conjunto de rolos 22 se move para longe do segundo conjunto de rolos 26 em uma direção paralela ao trilho 86, aumentando o espaço entre o primeiro conjunto de rolos 22 e o segundo conjunto de rolos 26. Isto permite que o material sem valor passe através da câmara interna 54, sem danos aos conjuntos de rolo 22, 26. Em uma modalidade, o primeiro eixo 88 viaja em uma primeira direção paralela ao trilho 86 através de uma distancia de aproximadamente 12 polegadas (30,48 cm) e viaja em uma segunda direção oposta à primeira direção através de uma distância de aproximadamente 4 polegadas (10,16 cm). Em uma modalidade, a primeira distância 170 é de aproximadamente 62 polegadas (157,48 cm), com suportes de eixo alternativos que permitem que o operador configure a primeira distancia 170 para ser de aproximadamente 64 polegadas (162,56 cm), 66 polegadas (167,64 cm) ou 68 polegadas (172,72 cm).
Assim, a invenção provê, dentre outras coisas, um conjunto de eixo móvel para um calibrador de rolo. Os vários recursos e vantagens da invenção são estabelecidos nas reivindicações a seguir.