CN104203415B - 回转破碎机破碎头 - Google Patents
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Abstract
一种回转破碎机破碎头(103)，其具有周向沟槽(206)，该周向沟槽(206)被形成在该破碎头的向外面向表面(203、204、205)中。该沟槽相对于该破碎头的轴向长度在该向外面向表面处朝向第二下部端(209)定位。该沟槽及其相对轴向定位最小化在该破碎头处的应力集中，该应力集中由与该向外面向表面相切的力导致，在该向外面向表面上可拆除地安装破碎壳体(102)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在回转破碎机中使用的回转破碎机破碎头，该回转破碎机破碎头包括在该破碎头的向外面向表面中形成的周向提升沟槽。
背景技术
回转破碎机被用于将矿石、矿物和岩石材料破碎成小尺寸。通常，破碎机包括被安装在伸长的主轴上的破碎头。第一破碎壳体被安装在破碎头上，并且第二破碎壳体被安装在框架上，使得第一破碎壳体和第二破碎壳体一起限定破碎间隙，将要被破碎的物料穿过该破碎间隙。驱动设备被布置用以使绕该轴的下部布置的偏心组件旋转，以便促使破碎头执行回转摆动运动，并且破碎被引入破碎间隙中的物料。
为了更换被安装在所述破碎头上的破碎壳体，通常也被称为顶尖(headcentre)的破碎头通常被形成为带有用于附接到提升机构的装置，使得可以经由起重机竖直向上地提升顶尖和壳体。磨损零件进而可以被更换，并且可以实现在破碎腔室内的任何维修工作。US5,323,976公开了一种圆锥形顶尖，该顶尖具有一系列孔，该一系列孔被形成在圆锥体的上端中，用以接纳用于安装支架的螺栓，该支架可由提升起重机的钩子接合，以从腔室竖直向上地拆除所述破碎头。
位于破碎头的及其上端中的这些钻孔经受由所述破碎头的制造过程导致的高的切应力。此外，在该位置处的孔起到的作用是产生显著的应力集中，该应力集中在某些情形下产生超过形成破碎头的材料的屈服强度的应力。在US3,355,114中描述了替代的实施例，在US3,355,114中，安装突起从顶尖的外表面径向向外延伸，并且这些突起被定位在所述破碎头的在轴向方向上的下部区域处。
然而，存在对于如下破碎头的需求，该破碎头可附接到适当的提升组件或设备，该破碎头在使用提升组件或设备时并且在被提升机构接合时，最小化拉伸应力和应力集中。
发明内容
本发明的目的是提供一种回转破碎机头，在该回转破碎机头用于破碎矿石、矿物和岩石材料期间，并且当被提升机构接合并且从回转破碎机提升时，该回转破碎机头最小化在所述破碎头处的应力尤其是应力集中。
在第一示例中通过设置绕破碎头的向外面向表面周向延伸的沟槽和在第二示例中通过将该沟槽定位在破碎头的在轴向方向上的下部区域处，达成该目的。通过将提升机构接合装置形成为周向沟槽，临界应力沿着在周向方向上的沟槽的长度对准，从而产生接近零或最小的应力集中，否则的话，在传统的安装孔或径向突起设计的情况下，将会产生应力集中。在本发明说明书内对于周向沟槽的引用包括在相对于破碎头的纵向轴线的周向方向上延伸的沟槽，该沟槽延伸向外面向表面的整个周围或360°周围的一部分。
有利地，在正常使用中，通过将沟槽定位在破碎头的下部区域处，并且尤其非常接近意在定位在相对置的(上部)另一端的下方的破碎头的一(下部)端，沟槽被定位成从所述破碎头的高应力区域远地离开，所述破碎头的高应力区域由接近冷缩配合产生的切向拉伸应力导致。由于破碎头也经受破碎力产生的载荷，沟槽的位置被进一步有利地定位，用以最小化应力，所述破碎力是所述破碎头经由破碎壳体抵靠安装在框架的顶部壳体处的相对置的破碎壳体作用的力。该力通常由所述破碎头的向外面向表面的撞击部分分布，所述破碎头的向外面向表面的撞击部分包括大体截头圆锥形的几何形状。通过将提升沟槽定位在所述破碎头的撞击部分的下方，相比于位于该力的作用点的上方的安装孔，沟槽仅受该力的作用点小程度影响。
根据本发明的第一方面，这里提供一种回转破碎机破碎头，包括：第一端，该第一端用于相对于用于定位在该破碎机的相应的下部区域处的第二端定位在回转破碎机中的上部区域处；在第一端和第二端之间延伸的表面，该表面相对于二等分破碎头的纵向轴线大致向外面向；沟槽，在向外面向表面中形成该沟槽，该沟槽在相对于该破碎头的纵向轴线的周向方向上延伸；其特征在于，该沟槽是无端沟槽，该无端沟槽形成为具有大体矩形或正方形横截面轮廓的槽。
优选地，该破碎头进一步包括在第一端和第二端之间延伸的大致的截头圆锥形部分。可选地，该破碎头进一步包括第一圆筒状部分，该第一圆筒状部分在第一端和截头圆锥形部分之间延伸。
优选地，该破碎头进一步包括第二圆筒状部分，该第二圆筒状部分定位于第二端和截头圆锥形部分之间。优选地，沟槽被定位在第二圆筒状部分处。可选地，第二圆筒状部分包括在破碎头的总轴向长度的10％至20％范围内的轴向长度。
优选地，根据任何前述权利要求所述的破碎头，其中沟槽被对准，以便从向外面向表面在大体与纵向轴线垂直的方向上延伸。可选地，相对于纵向轴线，该沟槽径向穿透到顶尖本体中的深度沿着该沟槽的周向长度大体一致。
优选地，沟槽被定位在破碎头的在轴向方向上最接近第二端的一个半部中。优选地，沟槽被定位成在轴向方向上朝向第二端。
可选地，在轴向方向上距第二端以相对于在第一端和第二端之间的距离的2％至25％的距离定位沟槽。可选地，在轴向方向上距第二端以相对于在第一端和第二端之间的距离的5％至15％的距离定位沟槽。
可选地，顶尖包括在相同轴向平面中延伸的多个沟槽和/或在不同轴向平面中延伸的多个沟槽。
根据本发明的第二方面，这里提供一种回转破碎机，包括如本文所述的破碎头。
附图说明
现在将仅借助于示例且参考附图来描述本发明，在该附图中：
图1是根据本发明的特定实施例的回转破碎机的横剖侧视图，其中破碎头被安装在支承组件上；
图2是根据本发明的特定实施例的图1的破碎头的透视外部视图；
图3是图2的破碎头的下部区域的局部剖开的透视图。
具体实施方式
参考图1，回转破碎机包括框架113，该框架113具有上框架部101和下框架部107。破碎头103被安装在伸长的主轴104上。第一破碎壳体102被固定地安装在破碎头103上，并且第二破碎壳体100被固定地安装在顶部框架部101处。在相对置的破碎壳体102、100之间形成破碎区域108。排出区域109被紧接定位在破碎区域108的下方，并且由下框架部107部分地限定。
相对于延伸通过破碎机、破碎头103和主轴104的纵向轴线114，破碎区域108的横截面的直径从上部输入端115到下部排出端116在轴向向下方向上增加。因此，在相对置的破碎壳体102、100之间的间隙从输入端115到排出端116在轴向向下方向上减小。所要理解的是，上框架部101和下框架部107包围破碎头103和主轴104。
经由被定位在驱动马达和主轴104之间的适当的齿轮机构和驱动轴(未示出)，将驱动马达(未示出)联接到主轴104。因此，破碎头103和主轴104被构造成按照绕纵向轴线114的偏心旋转运动旋转。由此，增加和减少在相对置的破碎壳体102、100之间的空隙，以破碎在输入端115处引入的物料，并且将破碎的物料经由排出端116排出到排出区域109中。
破碎头103的偏心旋转运动由复合支承组件支撑，该复合支承组件具有由支承支撑105位置保持的支承件106。支承件106包括绕纵向轴线114定向的大体纵向的环形构造。支承支撑105也是绕纵向轴线114的大体基本上环形的，并且还具有在沿着轴线114的方向上延伸的、大约等于支承件106的对应长度的长度。
支承件106包括支承表面110，该支承表面110被构造用以经由与破碎头103的相对置的支承表面111的配合接触来支撑破碎头103。支承件106具有内孔112，该内孔112同心地对准支承支撑105的内孔403。因此，当支承件106和支撑105被一起安装为如图2所示的整体组件时，纵向轴线114对中地穿过对准的内孔112、403。环形组件106、105的内孔112、403围绕主轴104和破碎头103的一个区域。由于孔112、403的直径比伸长轴104和破碎头103的下部区域的直径大，所以破碎头103和主轴104能够绕纵向轴线114偏心地旋转运动，同时由支承组件106、105支撑和安装。
参考图2和图3，根据特定实施例，通常被称为顶尖的破碎头103可以被认为在轴向方向上包括三部分，该三部分关于纵向轴线114同心地对准且对中。所述破碎头103在其轴向长度的大部分上包括中间的截头圆锥形部分200，该截头圆锥形部分200具有从第一上部区域213到第二下部区域214在向下方向上增加的外径。相对于轴线114的向外面向表面203由此限定出带有绕轴线114周向连续或无端的表面203的圆锥的截头锥体。表面203通常意在支撑破碎壳体102，并且意在承受由正在区域108内被破碎的物料导致的冲击载荷力。
截头锥体部分200在上部区域213处与具有外圆筒状表面204的轴向上相对较短的圆筒状部分201接壤。在向外面向表面203和213之间的连结部或交界面是无接缝的。圆筒状部分201在其最上端处由环形表面208终止，该环形表面208限定出破碎头103的第一端210。表面212被相对于纵向轴线114对准成向内面向，并且延伸破碎头103的整个轴向长度，以限定内孔211。孔211在其半径方面被适当地定尺寸，以容纳轴104，在轴104上安装所述破碎头103，使得所述破碎头103和轴104被构造为形成能够在支承件106上回转旋转的整体组件。
圆锥状部分200的下部区域214与相对于截头锥体部分200的第二、下部轴向上相对较短的圆筒状部分202接壤。如同上部圆筒状部分201，在下部圆筒202和中间截头锥体部分200之间的交界面或连结部是无接缝的。圆筒状部分202在其最下端由环形表面207终止，该环形表面207相对于面向上的环形表面208被定向为面向下，且表面207、208两者与轴线114垂直地对准。向外面向圆筒状壁205在连结区域214和环形表面207之间延伸，环形表面207结合向外面向表面203和204共同限定出破碎头103的相对于纵向轴线114和内孔211的向外面向表面。圆筒状向外面向表面204、205大体与纵向轴线114平行地对准，且圆锥形表面203在上表面204和下表面205之间切向地且在中间延伸。
所述破碎头103包括凹入下部圆筒状部分202内的周向沟槽206。沟槽206从向外面向表面205朝向纵向轴线114径向向内延伸。进入到圆筒状部分203中的沟槽206的深度或穿透深度大约是10至50mm，并且沿着沟槽长度大体一致。沟槽206绕圆筒状部分202的周围连续地延伸，从而是无端的。因此，在破碎头103处的力或应力被沿着沟槽206的周向长度传递，由此避免应力集中的产生，该应力集中否则将使所述破碎头103疲劳并且最终导致失效。
因此，沟槽206在轴向方向上相对于破碎头103的整个轴向长度朝向第二端209定位。特别地，在下部圆筒状部分202表示破碎头103的总轴向长度的约14％至18％时，沟槽206被定位在如下位置处，该位置处于在轴向方向上距第二端209的距离是相对于在第一端210和第二端209之间的破碎头103的总轴向长度的大约10％的距离处。
沟槽206被形成为具有一对间隔开的平行侧壁302、304的槽，侧壁302、304从向外面向表面205朝向轴线114径向向内延伸。壁302、304大体与轴线114垂直地对准。壁302、304在其径向最内侧端由底壁303终止，底壁303大体与轴线114平行且大体与侧壁302、304垂直地对准。底壁303的轴向长度大约等于在向外面向表面205处的沟槽206的开口。因此，沟槽206被形成为具有大体矩形或正方形的横截面轮廓的槽。如将被理解的是：i)由侧壁302、304的径向长度限定的穿透深度和；ii)由底壁303的轴向长度和在表面205处的沟槽206的间隙开口限定的槽宽度都是可变的，并且可以基于对于以下方面的考虑进行选择：所述破碎头103所期望用于的回转破碎机的类型，以及所述破碎头103的各种其它物理和机械特性，包括轴向长度、直径、构造材料的选择和提升机构的类型。
无端周向沟槽206的另一个优点是：相比于已知的破碎头的离散的径向定位的安装孔或径向突起，被用来从破碎腔室竖直地移除所述破碎头103的提升设备的突舌、钩子、构件或夹爪可以被插入到沟槽206的任何区域中。
因此，提升工具可以被快速且方便地插入到沟槽206中，以着眼于最小化维修和/或部件更换所耗费的时间。
Claims (15)
1.一种回转破碎机破碎头，包括：
第一端(210)，所述第一端(210)用于相对于第二端(209)定位在回转破碎机中的上部区域处，所述第二端(209)用于定位在所述破碎机的相应的下部区域处；
表面(203、204、205)，所述表面(203、204、205)在所述第一端(210)和所述第二端(209)之间延伸，所述表面(203、204、205)相对于二等分所述破碎头的纵向轴线(114)向外面向；
沟槽(206)，在所述向外面向表面(203、204、205)中形成所述沟槽(206)，所述沟槽(206)在相对于所述破碎头的所述纵向轴线(114)的周向方向上延伸；
所述回转破碎机破碎头的特征在于：
所述沟槽(206)是无端沟槽(206)，所述无端沟槽(206)被形成为具有矩形或正方形横截面轮廓的槽。
2.根据权利要求1所述的破碎头，进一步包括截头圆锥形部分(200)，所述截头圆锥形部分(200)在所述第一端(210)和所述第二端(209)之间延伸。
3.根据权利要求2所述的破碎头，包括第一圆筒状部分(201)，所述第一圆筒状部分(201)在所述第一端(210)和所述截头圆锥形部分(200)之间延伸。
4.根据权利要求2或3所述的破碎头，包括第二圆筒状部分(202)，所述第二圆筒状部分(202)定位于所述第二端(209)和所述截头圆锥形部分(200)之间。
5.根据权利要求4所述的破碎头，其中，所述沟槽(206)被定位在所述第二圆筒状部分(202)处。
6.根据权利要求4所述的破碎头，其中，所述第二圆筒状部分(202)包括在所述破碎头的总轴向长度的10％至20％的范围内的轴向长度。
7.根据权利要求1-3中的任一项所述的破碎头，其中，所述沟槽(206)被对准成以便从所述向外面向表面(203、204、205)在与所述纵向轴线(114)垂直的方向上延伸。
8.根据权利要求1-3中的任一项所述的破碎头，其中，所述沟槽(206)被定位在所述破碎头的在轴向方向上最接近所述第二端(209)的一个半部中。
9.根据权利要求1-3中的任一项所述的破碎头，其中，在轴向方向上距所述第二端(209)以相对于在所述第一端(210)和所述第二端(209)之间的距离的2％至25％的距离定位所述沟槽(206)。
10.根据权利要求1-3中的任一项所述的破碎头，其中，在轴向方向上距所述第二端(209)以相对于在所述第一端(210)和所述第二端(209)之间的距离的5％至15％的距离定位所述沟槽(206)。
11.根据权利要求中1-3的任一项所述的破碎头，其中，所述沟槽(206)被定位成在轴向方向上朝向所述第二端(209)。
12.根据权利要求1-3中的任一项所述的破碎头，其中，所述槽由垂直于所述纵向轴线(114)对准的侧壁(302、304)限定。
13.根据权利要求12所述的破碎头，其中，所述侧壁(302、304)彼此平行。
14.根据权利要求12所述的破碎头，其中所述槽包括底壁(303)，所述底壁(303)的轴向长度等于在所述向外面向表面(203、204、205)处的所述沟槽的开口。
15.一种回转破碎机，包括根据前述权利要求中的任一项所述的破碎头。
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