EP1346774B1 - Système de positionnement et d'indexation du rotor d'un broyeur à percussion - Google Patents

Système de positionnement et d'indexation du rotor d'un broyeur à percussion Download PDF

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EP1346774B1
EP1346774B1 EP03290393A EP03290393A EP1346774B1 EP 1346774 B1 EP1346774 B1 EP 1346774B1 EP 03290393 A EP03290393 A EP 03290393A EP 03290393 A EP03290393 A EP 03290393A EP 1346774 B1 EP1346774 B1 EP 1346774B1
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EP
European Patent Office
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rotor
indexing
rod
jack
screen
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EP03290393A
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German (de)
English (en)
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EP1346774A1 (fr
Inventor
Jean-Pierre Delille
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Metso France SAS
Original Assignee
Metso Minerals France SAS
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/02—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with horizontal rotor shaft
    • B02C13/06—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with horizontal rotor shaft with beaters rigidly connected to the rotor
    • B02C13/09—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with horizontal rotor shaft with beaters rigidly connected to the rotor and throwing the material against an anvil or impact plate
    • B02C13/095—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with horizontal rotor shaft with beaters rigidly connected to the rotor and throwing the material against an anvil or impact plate with an adjustable anvil or impact plate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/26—Details

Definitions

  • the invention relates to impact crushers or crushers for to quarry or mining facilities for reduction dimension of aggregates or ores. More particularly, it relates to a rotor positioning system of a grinder to percussion for its indexing in order to adjust the gap between the end strikers mounted on the rotor and the last shock screen of the mill.
  • the aggregates are introduced by a opening of feeding then are struck by the strikers solidarity of the rotor and sent against the shock shield (s) located in the grinding chamber to see their reduced dimensions. Once introduced, the aggregates undergo this process several times until what they reach the dimension of the adjustment gap between the end the closer to the rotor of the last shock screen and the end of the strikers. Once this dimension is reached, the reduced granulate passes between the strikers and the screen and is evacuated to the exit.
  • This adjustment is often done manually by the operator who must first, when stationary, turn the rotor until it has the end one of the strikers closest to that of the last shock screen, then make a manual measurement of the distance between this end of the firing pin and that of the screen and act on the central hydraulic controlling the output of a positioning cylinder the screen until you get the desired distance.
  • the object of the present invention is therefore to allow this adjustment of the distance R between the last shock screen and the rotor strikers is performed without direct manual operator intervention by indexing the rotor position for adjustment.
  • an indexation system of rotor of a percussion mill comprising a grinding chamber, a rotor provided with strikers regularly distributed on its periphery and at least one shock screen, one end of which is hinged to the machine, and can rotate around this joint to move closer or further away from the rotor with an adjustment jack, the display defining at the point of maximum approach to the radial end of one of the strikers, a gap determining a particle size given in that the rotor comprises an indexing piece in the form of prism, coaxial and solidary in rotation with it and presenting a number of edges equal to the number of strikers, this piece being positioned on the rotor axis so that the application in the plane defining two edges of a plate mounted at the end of a rod of indexing cylinder, perpendicular to this rod, causes a Rotating the rotor to a position in which the radial end of the striker corresponding to said ridge is at said position of
  • the mill shown in FIG. 1 comprises a grinding chamber 1 in which rotates a rotor 2 provided with strikers 3 regularly distributed on its periphery.
  • the example shown shows four strikers.
  • shock screens 4 and 5 are arranged in the grinding chamber.
  • the screens 4 and 5 are articulated at one of their ends on axes 6 and 7, respectively, secured to the wall of the grinding chamber 1.
  • the screens 4 and 5 can rotate around the pivots 6 and 7 by means of adjusting cylinders 8 and 9 respectively to move closer or further away their free ends of the rotor.
  • the setting of the particle size to be obtained for the material to be grinded is carried out by bringing the free end closer or as far as 12 of the last screen 5 of the periphery of the rotor to obtain a interval R in which will pass the aggregates having reached the adjustment dimension.
  • an indexing piece 13 shaped square base prism mounted on the axis of the rotor and secured in rotate with him.
  • Each edge of the indexing part 13 is associated with a striker of the rotor 2.
  • An indexing jack 14, one end is connected to the frame of the machine, and provided with the free end of its rod an indexing plate 15 perpendicular to said rod is mounted way to deploy radially towards the axis of the rotor.
  • the adjustment cylinder 9 of the screen 5 is provided with a rod 17, integral with its rod and parallel to it, sliding in a guide sleeve 16 provided with a position sensor, in order to to indicate the position of the cylinder.
  • the indexing jack 14 With the machine stationary, the indexing jack 14 is deployed and its rod advance the indexing plate towards the axis of the rotor 2 until that it comes into contact with the indexing part 13. Most often, the indexing piece 13 will not present one of its faces parallel to the index plate 15 and the latter will therefore press on the nearest edge, under the effect of the jack, and rotate the rotor 2 until the plate 15 is flat against the face of the indexing piece 13. In this position of the rotor, the striker 3 corresponding to the requested edge of the piece 13 has its radial end at the point of maximum approach to the end free screen 5. The operator then actuates the adjustment cylinder 9 to bring this end closer to the rotor until they enter in touch. He thus determined the origin (point 0) of the gap measure A. It then actuates the adjustment cylinder 9 in the opposite direction until his instrument for measuring the movement of the cylinder indicates to him the value corresponding to the desired difference R, that is to say, a given particle size.
  • the number of edges of the indexing piece 13 is the same as that of the strikers 3.
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the invention in which indexing piece is a hexagonal prism.
  • the system is the same, the number of positions indexing being in this case six.
  • FIG. 1 A third exemplary embodiment is shown in FIG.
  • the piece 13 is constituted by a star-shaped prism, at four branches in the example, the tips of the branches of the star being provided with rollers 20 facilitating the sliding of said tip on the index plate 15.
  • the indexing cylinder is provided with a guide rod 18 mounted secured to its stem and parallel to it, sliding in a sleeve 19 to prevent rotation of the jack rod during his operation.
  • the system according to this exemplary embodiment functions as for the previous achievements.
  • the operator actuates the cylinder
  • the indexing plate 15 comes into contact with one rollers 20 of the indexing piece 13 which rolls on the plate and the corresponding branch is pushed back by turning the rotor 2 until the roller of the next branch also comes into contact of the indexing plate, the latter then being in the plane defined between the rollers 20 surmounting the edges of the prism
  • the operator then activates the last adjustment cylinder 9 to bring the screen 5 into contact with the outer radial end of the striker 3 to define the origin of measuring the gap R.
  • the operator sets the difference R to the value corresponding to the desired particle size.
  • wear parts 22 arranged at the exposed surface of the shock screen 5. These wear parts allow extend the life of the screen.
  • the example shown shows an indexing piece 13 formed by a prism whose base is a four-pointed star. It's obvious that it is possible, as in the previous cases, to increase the number of strikers 3 and therefore use a prism whose base star has six branches or more.
  • a programmable logic controller or other similar system can be used to automatically perform all the sequences of setting after saving the R difference to the value desired by the operator.

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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Description

L'invention concerne les broyeurs ou concasseurs à percussion destinés aux installations de carrières ou de mines pour la réduction dimensionnelle des granulats ou des minerais. Plus particulièrement, elle concerne un système de positionnement du rotor d'un broyeur à percussion pour son indexation afin de régler l'écart entre l'extrémité des percuteurs montés sur le rotor et le dernier écran de choc du broyeur.
Dans un broyeur à percussion, les granulats sont introduits par une ouverture d'alimentation puis sont frappés par les percuteurs solidaires du rotor et envoyés contre le ou les écrans de choc situés dans la chambre de broyage pour voir leurs dimensions réduites. Une fois introduits, les granulats subissent ce processus plusieurs fois jusqu'à ce qu'ils atteignent la dimension de l'écart de réglage entre l'extrémité la plus près du rotor du dernier l'écran de choc et l'extrémité des percuteurs. Une fois cette dimension atteinte, le granulat réduit passe entre les percuteurs et l'écran et est évacué vers la sortie.
L'un des problèmes liés à ces machines, est le réglage de l'écart R entre l'extrémité des percuteurs et le bord du dernier écran de choc, celui qui est le plus près du rotor. Cet écart R est modifié par l'usure des percuteurs au cours du processus de broyage et doit donc être réajusté périodiquement pour garder une granulométrie régulière. De plus, il doit être préréglé avant chaque processus de broyage pour être ajusté à la granulométrie de sortie recherchée.
Ce réglage est souvent effectué manuellement par l'opérateur qui doit tout d'abord, à l'arrêt, virer le rotor jusqu'à ce qu'il présente l'extrémité de l'un des percuteurs au plus près de celle du dernier écran de choc, puis procéder à une mesure manuelle de la distance entre cette extrémité du percuteur et celle de l'écran et agir sur la centrale hydraulique commandant la sortie d'un vérin de positionnement de l'écran jusqu'à obtenir la distance désirée.
Les documents de l'art antérieure DE-C-19 511 097 et EP-A-0 019 541 décrivent des broyeurs avec réglage de l'écart entre les percuteurs et le bord de dernier écran de choc.
L'objet de la présente invention est donc de permettre que ce réglage de l'écart R entre le dernier écran de choc et les percuteurs du rotor soit effectué sans intervention manuelle directe de l'opérateur en indexant la position du rotor pour le réglage.
Ce but est atteint, selon l'invention, avec un système d'indexation du rotor d'un broyeur à percussion, comportant une chambre de broyage, un rotor pourvu de percuteurs régulièrement répartis sur sa périphérie et au moins un écran de choc, dont une extrémité est articulée sur le bâti de la machine, et peut pivoter autour de cette articulation pour se rapprocher ou s'éloigner du rotor grâce à un vérin de réglage, l'écran définissant au point de rapprochement maximal avec l'extrémité radiale de l'un des percuteurs, un écart déterminant une granulométrie donnée, en ce que le rotor comporte une pièce d'indexation en forme de prisme, coaxiale et solidaire en rotation avec lui et présentant un nombre d'arêtes égal au nombre de percuteurs, cette pièce étant positionnée sur l'axe du rotor de façon que l'application dans le plan définissant deux arêtes d'une plaque montée à l'extrémité d'une tige de vérin d'indexation, perpendiculairement à cette tige, provoque une rotation du rotor jusqu'à une position dans laquelle l'extrémité radiale du percuteur correspondant à ladite arête se trouve à ladite position de rapprochement maximal avec l'écran de choc, permettant ainsi, par rapprochement dudit écran au moyen du vérin de réglage jusqu'au contact avec l'extrémité dudit percuteur, de définir l'origine de réglage de l'écart entre ces deux éléments et ainsi d'ajuster ledit écart pour la granulométrie recherchée.
L'invention sera mieux comprise au moyen d'exemples de réalisation représentés sur le dessin annexé sur lequel :
  • La figure 1 représente schématiquement en coupe un broyeur de type classique ;
  • La figure 2 représente schématiquement en coupe un premier exemple de réalisation de parties du broyeur selon l'invention.
  • La figure 3 représente schématiquement en coupe un deuxième exemple de réalisation de parties du broyeur selon l'invention.
  • La figure 4 représente schématiquement en coupe un troisième exemple de réalisation du broyeur selon l'invention.
    • Le broyeur représenté sur la figure 1 comporte une chambre de broyage 1 dans laquelle tourne un rotor 2 pourvu de percuteurs 3 régulièrement répartis à sa périphérie. L'exemple représenté montre quatre percuteurs.
    Dans la chambre de broyage, sont disposés des écrans de choc 4 et 5. Les écrans 4 et 5 sont articulés à l'une de leurs extrémités sur des axes 6 et 7, respectivement, solidaires de la paroi de la chambre de broyage 1. Les écrans 4 et 5 peuvent pivoter autour des pivots 6 et 7 grâce à des vérins de réglage 8 et respectivement 9 pour rapprocher ou éloigner leurs extrémités libres du rotor.
    Le réglage de la granulométrie à obtenir pour le matériau à broyer s'effectue en rapprochant ou en éloignant selon le cas l'extrémité libre 12 du dernier écran 5 de la périphérie du rotor afin d'obtenir un intervalle R dans lequel vont passer les granulats ayant atteint la dimension de réglage.
    Le processus de réglage de la granulométrie s'effectue de la façon suivante.
    La machine étant à l'arrêt, on vire le rotor jusqu'à ce que l'extrémité d'un percuteur 3 quelconque se retrouve vis-à-vis de l'extrémité 12 du dernier écran 5. On mesure l'écart R entre cette extrémité et celle du percuteur 3 concerné et, au moyen du vérin de réglage 9, on rapproche ou on éloigne ces extrémités l'une de l'autre en faisant pivoter l'écran autour de l'axe 7 afin d'obtenir l'écart R voulu.
    Ce faisant, l'opérateur doit virer lui même le rotor, d'inertie relativement importante jusqu'à ce que l'extrémité d'un rotor vienne en face de l'extrémité de l'écran, puis il doit prendre une mesure de l'écart et enfin, tout en continuant à mesurer cet écart, faire pivoter l'écran jusqu'à obtenir la valeur de R recherchée.
    Le broyeur selon l'invention représenté sur la figure 2 comporte, outre les parties précédemment décrites, une pièce d'indexation 13 en forme de prisme à base carrée montée sur l'axe du rotor et solidaire en rotation avec lui. Chaque arête de la pièce d'indexation 13 est associée à un percuteur du rotor 2. Un vérin d'indexation 14, dont une extrémité est reliée au bâti de la machine, et pourvu à l'extrémité libre de sa tige d'une plaque d'indexation 15 perpendiculaire à ladite tige est monté de façon à se déployer radialement vers l'axe du rotor.
    D'autre part, le vérin de réglage 9 de l'écran 5 est pourvu d'une tringle 17, montée solidaire de sa tige et parallèlement à elle, coulissant dans un manchon de guidage 16 pourvu d'un capteur de position, afin d'indiquer la position du vérin.
    Le réglage de l'écart R correspondant à la granulométrie recherchée s'effectue selon l'invention de la manière suivante.
    La machine étant à l'arrêt, le vérin d'indexation 14 est déployé et sa tige fait avancer la plaque d'indexation vers l'axe du rotor 2 jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec la pièce d'indexation 13. Le plus souvent, la pièce d'indexation 13 ne va pas présenter une de ses faces parallèlement à la plaque d'indexation 15 et cette dernière va donc appuyer sur l'arête la plus proche, sous l'effet du vérin, et faire tourner le rotor 2 jusqu'à ce que la plaque 15 s'applique bien à plat contre la face de la pièce d'indexation 13. Dans cette position du rotor, le percuteur 3 correspondant à l'arête sollicitée de la pièce 13 a son extrémité radiale au point de rapprochement maximal avec l'extrémité libre de l'écran 5. L'opérateur actionne alors le vérin de réglage 9 pour rapprocher cette extrémité de celle du rotor jusqu'à ce qu'elles entrent en contact. Il a ainsi déterminé l'origine (point 0) de la mesure de l'écart R. Il actionne alors le vérin de réglage 9 en sens inverse jusqu'à ce que son instrument de mesure du déplacement du vérin lui indique la valeur correspondant à l'écart R recherché, c'est-à-dire à une granulométrie donnée.
    Comme on vient de le voir, le nombre d'arêtes de la pièce d'indexation 13 est le même que celui des percuteurs 3.
    La figure 3 montre un second exemple de réalisation de l'invention dans lequel la pièce d'indexation est un prisme à base hexagonale.
    Dans cet exemple, le système est le même, le nombre de positions d'indexation étant dans ce cas de six.
    Un troisième exemple de réalisation est représenté sur la figure 4.
    Dans les exemples précédents, il est possible, quoique rare, que le rotor soit arrêté de façon que l'une des arêtes du prisme constituant la pièce d'indexation 13 se trouve exactement dans l'axe du vérin d'indexation 14. Dans ce cas, la sortie du vérin sera bloquée sans que le rotor ne tourne pour présenter une des faces de la pièce d'indexation 13 parallèlement à la plaque d'indexation 15. Il faudra donc faire faire au rotor une légère pré-rotation pour que la plaque 15 puisse lui faire poursuivre cette rotation jusqu'à s'appliquer exactement contre la face de la pièce 13.
    Pour palier cet inconvénient, selon cet exemple de réalisation, la pièce d'indexation 13 est constituée par un prisme à base en étoile, à quatre branches dans l'exemple, les pointes des branches de l'étoile étant pourvues de galets 20 facilitant le glissement de ladite pointe sur la plaque d'indexation 15.
    Le vérin d'indexation est pourvu d'une tringle de guidage 18, montée solidaire de sa tige et parallèlement à elle, coulissant dans un manchon de guidage 19, afin d'empêcher une rotation de la tige de vérin pendant son opération.
    Le système selon cet exemple de réalisation fonctionne comme pour les réalisations précédentes.
    Lorsque la machine est à l'arrêt, l'opérateur actionne le vérin d'indexation 14. La plaque d'indexation 15 entre en contact avec l'un des galets 20 de la pièce d'indexation 13 qui roule sur la plaque et la branche correspondante est repoussée en faisant tourner le rotor 2 jusqu'à ce que le galet de la branche suivante arrive lui aussi au contact de la plaque d'indexation, celle-ci étant alors dans le plan défini entre les galets 20 surmontant les arêtes du prisme
    Dans cette position du rotor, l'extrémité du percuteur 3 associé à la première ou la deuxième branche de la pièce d'indexation 13 est placée à la position de rapprochement maximale de l'écran de choc.
    Comme dans les exemples précédents, l'opérateur actionne alors le dernier vérin de réglage 9 pour amener l'écran 5 au contact de l'extrémité radiale extérieure du percuteur 3 pour définir l'origine de mesure de l'écart R. En actionnant le vérin de réglage 9 dans l'autre sens, l'opérateur règle l'écart R à la valeur correspondant à la granulométrie recherchée.
    Dans cet exemple, on a représenté des pièces d'usure 22 disposées à la surface exposée de l'écran de choc 5. Ces pièces d'usure permettent de prolonger la durée de vie de l'écran.
    Il a été également prévu dans cet exemple, pour le cas où, à l'arrêt du rotor 2, la branche sollicitée de la pièce d'indexation 13 se trouve alignée sur l'axe du vérin d'indexation 14, un doigt 21 disposé sur la plaque d'indexation 15 parallèlement à la tige de vérin. Ce doigt 21 est placé de telle façon et à une longueur telle que lorsqu'une branche de la pièce d'indexation 13 est alignée avec la tige du vérin d'indexation 14, il vienne s'appliquer contre une branche voisine et fasse tourner le rotor pour permettre à la branche concernée d'être repoussée par la plaque d'indexation 15.
    L'exemple représenté montre une pièce d'indexation 13 formée par un prisme dont la base est une étoile à quatre branches. Il va de soi que l'on peut, comme dans les cas précédents, augmenter le nombre de percuteurs 3 et donc utiliser un prisme dont l'étoile de base a six branches ou plus.
    Un automate programmable ou tout autre système similaire peut être utilisé pour effectuer automatiquement l'ensemble des séquences de réglage après avoir enregistré le réglage de l'écart R à la valeur souhaitée par l'opérateur.

    Claims (6)

    1. Système d'indexation du rotor d'un broyeur à percussion, comportant une chambre de broyage, un rotor pourvu de percuteurs régulièrement répartis sur sa périphérie et au moins un écran de choc, dont une extrémité est articulée sur le bâti de la machine, et peut pivoter autour de cette articulation pour se rapprocher ou s'éloigner du rotor grâce à un vérin de réglage, l'écran définissant au point de rapprochement maximal avec l'extrémité radiale de l'un des percuteurs un écart (R) qui détermine une granulométrie donnée, le rotor (2) comportant une pièce d'indexation (13) en forme de prisme, coaxiale et solidaire en rotation avec lui et présentant un nombre d'arêtes en saillie égal au nombre de percuteurs (3), cette pièce étant positionnée sur l'axe du rotor de façon que l'application contre l'une de ses faces d'une plaque d'indexation (15) montée à l'extrémité d'une tige de vérin d'indexation (14), perpendiculairement à cette tige, provoque une rotation du rotor (2) jusqu'à une position dans laquelle l'extrémité du percuteur (3) correspondant à ladite arête se trouve à ladite position de rapprochement maximal avec l'écran de choc (5), permettant ainsi, par rapprochement dudit écran (5) au moyen du vérin de réglage (9) jusqu'au contact avec l'extrémité dudit percuteur(3), de définir l'origine de réglage de l'écart (R) entre ces deux éléments (5, 3) et ainsi d'ajuster ledit écart pour la granulométrie recherchée.
    2. Système d'indexation du rotor d'un broyeur à percussion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'indexation (13) est en forme de prisme carré.
    3. Système d'indexation du rotor d'un broyeur à percussion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'indexation (13) est en forme de prisme hexagonal
    4. Système d'indexation du rotor d'un broyeur à percussion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'indexation (13) est en forme de prisme en étoile.
    5. Système d'indexation du rotor d'un broyeur à percussion selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque d'indexation (15) comporte un doigt (21) placé de telle façon et avec une longueur telle que, lorsqu'une branche de la pièce d'indexation (13) est alignée avec la tige du vérin d'indexation (14), il vienne vienne s'appliquer contre une branche voisine et fasse tourner le rotor (2) pour qu'il puisse être tourné par la plaque d'indexation (15).
    6. Système d'indexation du rotor d'un broyeur à percussion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vérin d'indexation (14) est pourvu d'une tringle de guidage (18), montée solidaire de sa tige et parallèlement à elle, coulissant dans un manchon de guidage (19), afin d'empêcher une rotation de la tige de vérin pendant son opération.
    EP03290393A 2002-03-21 2003-02-18 Système de positionnement et d'indexation du rotor d'un broyeur à percussion Expired - Lifetime EP1346774B1 (fr)

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    Publications (2)

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    EP (1) EP1346774B1 (fr)
    AT (1) ATE305335T1 (fr)
    CA (1) CA2423250C (fr)
    DE (1) DE60301682T2 (fr)
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