CN104549618A - 回转破碎机底壳臂和臂衬垫 - Google Patents

回转破碎机底壳臂和臂衬垫 Download PDF

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CN104549618A CN201410535043.XA CN201410535043A CN104549618A CN 104549618 A CN104549618 A CN 104549618A CN 201410535043 A CN201410535043 A CN 201410535043A CN 104549618 A CN104549618 A CN 104549618A
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安德斯·哈尔贝格
米卡埃尔·拉尔森
本特-阿恩·埃里克松
帕特里克·马尔姆奎斯特
泽尔杰科·尼科利奇
阿克塞尔·贝里曼
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Abstract

本发明涉及回转破碎机底壳臂和臂衬垫，特别地涉及一种回转破碎机底壳和底壳组件，其中，保护衬垫安装成在底壳壁与中央毂之间径向延伸的相应的支撑臂上且绕该支撑臂。该支撑臂包括座部或鞍形区域，其中衬垫的至少一部分定位成与该座部相接触且被该座部支撑，以将该衬垫的质量径向分布在毂与壳壁之间，并且以减小主附接螺栓中的张力。

Description

回转破碎机底壳臂和臂衬垫
技术领域
本发明涉及一种回转破碎机底壳和一种底壳组件，其中，径向延伸以安装底壳的中央毂的支撑臂被成形和/或被构造成提供座部，以至少部分地容纳各个臂衬垫，以提供将衬垫安装在底壳处的安全有效的装置。
背景技术
回转破碎机用于将矿石、矿物和岩石材料破碎成较小的尺寸。通常，破碎机包括安装在伸长主轴上的破碎头。第一破碎壳安装在破碎头上，并且第二破碎壳安装在框架上，使得第一和第二破碎壳一起限定将被破碎的材料穿过的破碎室。
破碎头的回转钟摆运动由定位在破碎头的下方的下轴承组件和轴颈安装有主轴的上端的顶轴承支撑。主轴和下轴承典型地安装在由径向延伸的臂支撑在底壳处的中央毂内。当材料降落通过底壳时，耐磨衬垫板保护这些支撑臂和底壳的径向朝内面对的表面免受材料的损害。在US 2,860,837、US 3,150,839、US 4,065,064中描述了示例性保护衬垫。
然而，由于多种原因，现有底壳和臂衬垫是不利的。首先，传统上衬垫排外地由附接螺栓支撑，这些附接螺栓将臂衬垫的径向外部分固定至底壳壁以使衬垫悬挂在支撑臂的上方。传统上，底壳支撑臂从壳壁到中央毂向下成角度，使得如果附接螺栓发生故障，则衬垫径向地降到毂的内侧且变得从臂脱出。根据传统布置，需要附接螺栓来抵抗在材料降落通过底壳时与材料相接触造成的很大的冲击力以及支撑以完全或部分悬臂布置的臂衬垫。第二，部分地由于支撑臂的构造，传统臂衬垫朝着毂轴向向下成角度。这是不利的，因为材料被径向向内地朝着毂投掷，导致对毂和相关联的密封件、和防尘环造成磨损。对应地，需要的是解决以上问题的底壳和底壳衬垫组件。
发明内容
本发明的目的是提供一种回转破碎机底壳和一种底壳组件(包括多个支撑臂衬垫)，该底壳组件被构造成可靠且有效地安装支撑臂衬垫，以减小附接螺栓内的张力，以及确保在附接螺栓发生故障的情况下支撑臂衬垫被提供冗余的坐放位置以便将衬垫保持在支撑臂处。进一步特定的目的是构造臂衬垫使得通过底壳的材料以期望且有效的方式偏转，且大部分材料部件不朝中央毂的径向向内偏转。期望安装支撑臂衬垫的更紧固的更加可靠的装置。
这些目的通过具体地构造在壳壁的下区域与中央毂之间径向延伸的支撑臂的形状和结构来实现。具体地，每个臂的轴向上区域(或表面)包括槽、座部或鞍形区域，该槽、座部或鞍形区域被定位成在轴向方向上在毂的轴向最上面部分的下方以容纳臂衬垫的至少一部分。在这样的构造中，衬垫嵌套在座部内并能够通过与座部相接触被排外地支撑。对应地，本布置对于将衬垫的质量在径向方向上分布在毂与壳壁之间以及减小在将臂衬垫固定至底壳的径向外附接螺栓处的支撑负载是有利的。根据本构造，臂衬垫在或朝其径向最内区域及其径向最外面的区域被支撑。经由定位在臂的径向最内区域处的凹坑或凹部来支撑衬垫对于防止在附接螺栓应会发生故障的情况下衬垫从臂完全脱出是有利的。
本构造是进一步有利的，在于凹部或座部使得臂衬垫的(接触下降通过底壳的材料)的最上表面能够比现有衬垫布置倾斜得小以及在水平或接近水平平面内延伸以避免材料朝着中央毂的不期望的偏转。因此，本布置允许衬垫的径向长度的很大部分定位在毂的最上面部分的下方或略上方处。
根据本发明的第一方面，提供了一种回转破碎机底壳组件，包括：外壁，该外壁环绕纵向轴线延伸，该壁具有径向朝内面对表面和朝外面对表面；内毂，该内毂径向地定位在所述壁内，并且被所述朝内面对表面的一部分包围；多个支撑臂，该多个支撑臂径向延伸以连接壁和毂，每个臂都具有轴向朝上面对表面，轴向朝上面对表面在臂的径向外部分处从壁的朝内面对表面朝毂大体轴向向下延伸，朝上面对表面在臂的径向内部分处大体轴向向上延伸以与毂匹配，其中，朝上面对表面的区域被定位成在轴向上比毂的轴向最上端表面低以限定座部；多个臂衬垫，所述多个臂衬垫定位在相应的臂的上方，每个衬垫具有能够与通过底壳组件的材料接触的朝上面对表面和定位成与臂的朝上面对表面相对的下侧表面；其特征在于：衬垫中的每一个都包括这样的形状和构造，使得衬垫的下侧表面的一部分在座部处与臂的朝上面对表面相接触以将衬垫中的每一个至少部分地安装在相应的臂处。
优选地，座部包括在壁与毂之间的在径向方向上的弯曲形状轮廓。有利地，臂的朝上面对表面从壳壁朝座部(或凹部)逐渐向下倾斜，且从座部朝中央毂逐渐向上倾斜。这样的构造在支撑臂处提供鞍形区域，在附接螺栓发生故障的情况下，该鞍形区域促使衬垫自坐放到鞍形部中。
可选地，座部被定位成在径向上离毂比离壁更近。这样的布置对于防止衬垫被从臂脱出并且将被保持在底壳处是进一步有利的。
优选地，在沿着每个臂的径向长度延伸的轴向平面中，在与所述最上端表面共面的轴向位置处，座部的径向长度(B)处于毂的最上端表面的径向最外面部分与壁的朝外面对表面之间的径向距离(A)的30％至90％范围内。对应地，座部的该径向长度确保衬垫的径向长度的大部分由座部区域支撑，从而在衬垫径向长度的大部分上是稳定的。优选地，该范围是40％至80％、45％至65％、48％至60％并且更优选地53％至57％。
可选地，在沿着每个臂的径向长度延伸的轴向平面中，座部的径向长度(B)处于相应的衬垫在壁与毂之间的方向上延伸的径向长度(C)的50％至100％的范围内。可选地，座部的所述长度相对于衬垫的长度的所述范围是65％至90％。
可选地，沿着每个臂的径向长度延伸的轴向平面中，衬垫在座部内占据的径向长度(D)在10％至80％范围内。更优选地，所述范围是30％至70％、40％至60％或45％至55％。衬垫和座部区域的相应的径向长度对于如下情况是有利的：i)沿着支撑臂分布衬垫的质量，ii)提供通过底壳的材料所需的偏转方向，和iii)提供用于确保在附接螺栓发生故障的情况下衬垫坐放在臂处的装置。
根据本发明的第二方面，提供了一种回转破碎机底壳，包括：外壁，该外壁环绕纵向轴线延伸，且该壁具有径向朝内面对表面和朝外面对表面；内毂，该内毂径向地定位在所述壁内且被所述朝内面对表面的一部分包围；多个支撑臂，该多个支撑臂径向延伸以连接壁和毂，每个臂都具有轴向朝上面对表面，该轴向朝上面对表面在臂的径向外部分处从壁的朝内面对表面朝毂大体轴向向下延伸，朝上面对表面在臂的径向内部分处大体轴向向上延伸以与毂匹配，其中，朝上面对表面的区域被定位成在轴向上比毂的轴向最上端表面低以限定座部；其特征在于：在沿着每个臂的径向长度延伸的轴向平面中，在与最上端表面共面的轴向位置处，座部的径向长度(B)处于毂的最上端表面的径向最外面部分与壁的朝外面对表面之间的径向距离(A)的30％至90％范围内。
可选地，衬垫在座部内占据的径向长度在30％至70％的范围内。优选地，径向长度(B)相对于径向距离(A)的范围是40％至80％、45％至65％、48％至60％且更优选地53％至57％。可选地，座部被定位成在径向上离毂比离壁近，并且座部包括在壁与毂之间的在径向方向上的弯曲形状轮廓。
附图说明
现在将仅以示例的方式并结合附图来描述本发明的特定实施例，在这些附图中：
图1是根据本发明的特定实施例的具有模块化耐磨衬垫的回转破碎机底壳的透视图，该模块化耐磨衬垫定位在内部在底壳内以保护壳的内表面和支撑臂两者，该支撑臂在壳壁与安装破碎机主轴和驱动部件的一部分的中央毂之间径向延伸；
图2示出图1的底壳和保护衬垫组件，其中保护臂衬垫中的一个被移除用于说明性目的；
图3是图2的穿过E-E的截面；
图4是穿过E-E的截面的放大图，其中保护臂衬垫处于臂上和绕臂的适当位置中；
图5是图4的臂衬垫的透视图；
图6是图5的臂衬垫的进一步的透视图；并且
图7是根据本发明的特定实施例的图4的进一步包括臂和保护臂衬垫两者的标注相对径向尺寸的截面图。
具体实施方式
参照图1，回转破碎机底壳100包括在周向上环绕中心纵向轴线115延伸的底壳壁101。壁101包括在轴向上最上环形端111和最下环形端112。特别地，环形缘102在上端111处从壁101向外径向突出以提供用于联接到顶壳框架(未示出)的凸缘。中央毂107环绕轴线115在周向上延伸，且被定位成在壳壁101的径向内部朝着轴向最下端112。经由在毂107的径向最外区域110与壳壁101的径向朝内面对表面103之间径向延伸的多个支撑臂106，毂107支撑并保持在壳壁101内的适当的位置中。
毂107包括中心空腔114，该中心空腔114相对于轴线115轴向排列以接收回转破碎机主轴(未示出)以及朝轴的最下端支撑该轴以便在破碎机内回转行进。毂107包括最上环形端表面113和环形最下端表面301(参照图3)，其中端表面113、301重新排列为大致平行和垂直于轴线115。上端表面113表示毂107的被定位成大体在壳100的轴向下半部分内在上下端111、112之间的最上部分。
壳壁101、具体地径向朝内面对壁表面103限定了内室104，该内室104表示排出区域，已经在大体定位在顶壳(未示出)内的相对的径向外破碎机壳与内破碎机壳(未示出)之间破碎的材料下降通过该排出区域。为了保护壳表面103免受排出的材料侵扰，模块化耐磨衬垫组件108经由附接螺栓116固定在内表面103处。衬垫组件108进一步包括相应的支撑臂衬垫105，该衬垫105具有在壳内表面103的区域上的第一部件和在每个支撑臂106上且绕每个支撑臂106径向延伸的另一部件。臂衬垫105也主要由延伸穿过衬垫105和壳壁101的一对附接螺栓109来固定。
图2和图3示出图1的底壳100，其中支撑臂衬垫105中的一个被移除，用于说明性目的。每个支撑臂106都包括由朝上面对表面203表示的轴向最上区域和轴向最下区域204。朝上面对表面203在壳内表面103与毂107的径向最外部分110之间径向延伸。臂表面203包括定位在壳内表面103处的径向外区域201和定位在毂107的最外区域110处的径向内区域202。座部200被定位成在径向上在区域201与202之间，并且座部200在臂表面203处形成为鞍形部或轴向延伸的凹陷。对应地，座部200被定位成在轴向上比毂107的环形最上端表面113低。也就是，在从座部200的轴向最下部分径向向内的方向上，朝上面对的臂表面203在区域202处轴向向上弯曲以与毂最上表面113汇合。在与座部200相对的径向方向上，最上表面203朝着径向最外区域201轴向向上倾斜以提供到壳内表面103上的光滑弯曲过渡。对应地，臂上表面203的径向最外区域从壳内表面103到座部200轴向向下倾斜，且然后从座部200到毂107的最上端表面113轴向向上弯曲或倾斜。每个臂106都包括在最上环形端表面113与最下环形端表面301之间限定的在毂107的轴向长度的下方延伸的轴向厚度或长度。
参照图4，每个支撑臂衬垫105包括定位成与壳内表面103相接触或几乎碰触接触的径向最外区域404。衬垫105进一步包括朝着毂上表面113定位并特别地朝着上表面113的径向最外端110定位的径向最内区域403。衬垫105的轴向最下表面402被定位成与朝上面对的臂表面203相对，而衬垫105的表面401朝着壳壁101的最上环形端111朝上面对。根据该优选实施例，将至少朝上面对的衬垫表面401的区域排列为大致垂直于轴线115，从而当在正常操作使用中对破碎机定向时该区域近似水平。这对于避免使下降通过底壳100的大量破碎材料朝着中央毂107偏转是有利的。
臂衬垫105包括定位足部400，该定位足部400形成为从朝下面对表面402轴向向下延伸的短粗突起，且该定位足部400在径向上朝着径向最内端403定位。足部400被构造成用于定位成与臂座部200相接触，使得衬垫105可以单独地通过足部400与座部200之间的接触而被支撑。特别地，座部200大体包括足以容纳足部400的整个体积和衬垫105的下区域的一部分的轴向深度。在座部200的区域处，臂上表面203的弯曲轮廓对于允许衬垫105(通过与座加200相接触)自坐放是有利的，使得如果附接螺栓109发生故障，则衬垫105被维持在臂106上和绕臂106的适当位置中。另外，该构造是进一步有利的，在于座部200的径向长度是最佳的，使得衬垫105的很大部分被容纳在座部(或凹部)区域内，以使衬垫105的质心相对于最上表面113有效地轴向下移。这对于防止衬垫105因下降的材料而从臂106被脱出是有利的。
参照图5和图6，每个衬垫105都包括用于定位在(且被构造成保护)壳内表面103处的第一部分501。第一部分501包括一对孔500，附接螺栓109穿过该一对孔500以将衬垫105固定至表面103。衬垫105的第二部分502形成为短隧道部分504，该短隧道部分504垂直于或切向于第一部分501突出，并且短隧道部分504被构造成在支撑臂106上且绕支撑臂106且特别地上表面203地定位。隧道部分504包括拱形入口边缘和表面503以及可定位成与臂表面203相对的下侧表面505。足部400在朝着拱形边缘503的位置处在隧道区域504内从下侧表面505向下突出。第二部分502定位成大致在衬垫105的轴向下半部分内，且从衬垫最下边缘509延伸。衬垫表面508朝着轴线115径向向内定向，且衬垫表面508从拱形边缘503朝着在第一部分501处的衬垫最上边缘507轴向向上弯曲。柄部506从在最上边缘507处的表面508径向突出，以允许在支撑臂106处方便地安装和拆卸衬垫105。
参照图7，该底壳组件对于在毂107与底壳壁101之间分布衬垫105的质量是有利的，以便减小在主附接螺栓109处的张力和故障的可能性。这具体地通过构造座部200区域的尺寸来实现，以便容纳且支撑在衬垫105的径向朝着毂107的区域处的轴向最下部分。在与最上表面113共面排列的平面700中，距离A对应于壳外表面300与毂上表面113的径向最外区域110之间的径向距离。距离B对应于在平面700处的在表面113的径向最外区域110与臂朝上面对表面203的等分平面700的区域之间的径向距离。因此，距离B对应于座部200的轴向上位于毂最上表面113的下方的径向长度。距离C表示衬垫105的在径向最内端403与径向最外端404(参照图4)之间的径向长度。距离D对应于衬垫105被容纳在座部200内的径向距离，从而表示衬垫105在轴向上位于平面700与座部200的轴向最下部分之间的体积。
根据具体实施例，在平面700处，座部200的径向长度B大致是壳壁外表面300与毂表面113的区域110之间的径向距离A的50％至60％。另外，在平面700处，座部200的径向长度B大致是衬垫105在端403、404之间的径向长度C的70％至80％。此外，在平面700处，衬垫105在座部200内占据的径向长度B是45％至55％。
座部区域200相对于毂最上表面113的轴向深度被最佳化，以在臂106处提供对衬垫105的正确支撑和坐放并避免材料聚积在毂的最上区域处。对应地，座部区域200的轴向深度使得朝上面对的衬垫表面401被定位成在轴向上在毂最上表面113的上方。径向最内衬垫端403与毂区域110(在上表面113处)隔开小的径向距离，以提供在衬垫105与毂107之间的期望的径向间隙。然而，根据进一步的实施例，径向内衬垫区域403可以定位在毂区域110处或定位成几乎与毂区域110相碰触地接触。
另外，并且根据进一步的实施例，臂上表面203的形状轮廓可以包括平面或成角度的区域以便最佳化衬垫105的坐放。另外，衬垫105可以缺少向下延伸的足部400，使得隧道区域504的最内表面505在座部200处可以接触臂表面203。另外，根据进一步的实施例，衬垫105可以包括从表面505突出的多个足部400，以在座部200处接触臂表面203。

Claims (15)

1.一种回转破碎机底壳组件，包括：
外壁(101)，所述外壁(101)环绕纵向轴线(115)延伸，所述壁(101)具有径向朝外面对表面(300)和朝内面对表面(103)；
内毂(107)，所述内毂(107)径向地定位在所述壁(101)内，且被所述朝内面对表面(103)的一部分包围；
多个支撑臂(106)，所述多个支撑臂(106)径向延伸以连接所述壁(101)和所述毂(107)，每个臂(106)都具有轴向朝上面对表面(203)，所述轴向朝上面对表面(203)在所述臂(106)的径向外部分(201)处从所述壁(101)的朝内面对表面(103)朝着所述毂(107)大体轴向向下延伸，所述朝上面对表面(203)在所述臂的径向内部分(202)处大体轴向向上延伸以与所述毂(107)匹配，其中，所述朝上面对表面(203)的区域被定位成在轴向上比所述毂(107)的轴向最上端表面(113)低，以限定座部(200)；
多个臂衬垫(105)，所述多个臂衬垫(105)定位在相应的臂(106)的上方，每个衬垫(105)都具有能够与通过所述底壳组件的材料接触的朝上面对表面(401)和定位成与所述臂(106)的朝上面对表面(203)相对的下侧表面(402)；
其特征在于：
所述衬垫(105)中的每一个都包括这样的形状和构造，使得所述衬垫(105)的下侧表面(402)的一部分在所述座部(200)处与所述臂(106)的朝上面对表面(203)相接触，以将所述衬垫(105)中的每一个至少部分地安装在相应的臂(106)处。
2.如权利要求1所述的组件，其中，在沿着每个臂(106)的径向长度延伸的轴向平面(700)中，在与所述最上端表面(113)共面的轴向位置处，所述座部(200)的径向长度(B)处于所述毂(107)的最上端表面(113)的径向最外面部分(110)与所述壁(101)的朝外面对表面(300)之间的径向距离(A)的30％至90％的范围内。
3.如权利要求2所述的组件，其中，所述范围是40％至80％。
4.如权利要求3所述的组件，其中，所述范围是45％至65％。
5.如权利要求4所述的组件，其中，所述座部(200)在所述壁(101)与所述毂(107)之间在径向方向上包括弯曲形状轮廓。
6.如权利要求5所述的组件，其中，所述座部(200)被定位成在径向上离所述毂(107)比离所述壁(101)更近。
7.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，在沿着每个臂(106)的径向长度延伸的轴向平面(700)中，所述座部(200)的径向长度(B)处于在所述壁(101)与所述毂(107)之间的方向上延伸的相应的衬垫(105)的径向长度(C)的50％至100％的范围内。
8.如权利要求7所述的组件，其中，所述座部(200)的所述长度相对于所述衬垫的长度的所述范围是65％至90％。
9.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，在沿着每个臂(106)的径向长度延伸的轴向平面(700)中，在所述座部(200)内占据的所述衬垫(105)的径向长度(D)在10％至80％的范围内。
10.如权利要求9所述的组件，其中，在所述座部(200)内占据的所述衬垫(105)的径向长度在30％至70％的范围内。
11.如权利要求9所述的组件，其中，在所述座部(200)内占据的所述衬垫的径向长度在40％至60％的范围内。
12.一种回转破碎机底壳，包括：
环绕纵向轴线(115)延伸的外壁(101)，所述壁(101)具有径向朝外面对表面(300)和朝内面对表面(103)；
内毂(107)，所述内毂(107)径向地定位在所述壁(101)内，且被所述朝内面对表面(103)的一部分包围；
多个支撑臂(106)，所述多个支撑臂(106)径向延伸以连接所述壁(101)和所述毂(107)，每个臂(106)具有轴向朝上面对表面(203)，所述轴向朝上面对表面(203)在所述臂(106)的径向外部分(201)处从所述壁(101)的所述朝内面对表面(103)朝所述毂(107)大体轴向向下延伸，所述朝上面对表面(203)在所述臂的径向内部分(202)处大体轴向向上延伸以与所述毂(107)匹配，其中，所述朝上面对表面(203)的区域被定位成在轴向上比所述毂(107)的轴向最上端表面(113)低，以限定座部(200)；
其特征在于：
在沿着每个臂(106)的径向长度延伸的轴向平面(700)中，在与所述最上端表面(113)共面的轴向位置处，所述座部(200)的径向长度(B)处于所述毂(107)的最上端表面(113)的径向最外面部分(110)与所述壁(101)的朝外面对表面(300)之间的径向距离(A)的30％至90％的范围内。
13.如权利要求12所述的底壳，其中，所述范围是40％至80％。
14.如权利要求13所述的底壳，其中，所述范围是45％至65％。
15.如权利要求14所述的底壳，其中，所述座部(200)被定位成在径向上更靠近所述毂(107)和所述壁(101)，并且所述座部(200)在所述壁(101)与所述毂(107)之间在径向方向上包括弯曲形状轮廓。
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