FR2530493A1 - Arrangement de paliers de butee pour broyeur a cone - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ARRANGEMENT PRINCIPAL DE PALIERS DE BUTEE POUR UN BROYEUR A CONE. L'ARRANGEMENT DE PALIERS COMPREND DES PALIERS DE BUTEE 80 DISPOSES ENTRE LA TETE DE BROYEUR 62 ET L'ARBRE CENTRAL 82 POUR FACILITER LE MONTAGE DE LA TETE 62 ET LE MOUVEMENT RELATIF ENTRE CETTE TETE ET L'ARBRE CENTRAL 82. LES PALIERS DE BUTEE 80 COMPRENNENT UN SECTEUR A BILLES 202 AYANT DES GORGES D'HUILE 206, 208, AINSI QU'UN EVASEMENT 201 AYANT UNE SURFACE RELATIVEMENT LISSE DISPOSEE DE MANIERE A COOPERER AVEC UNE SURFACE DU SECTEUR 202. DOMAINE D'APPLICATION: PALIERS SPECIAUX POUR BROYEUR A CONE.

Description

i

La présente invention concerne des broyeurs à cô-

ne et en particulier ceux du type giratoire.

L'effet de broyage des broyeurs du type à cône ré-

sulte du mouvement giratoire d'un outil de broyage mobi-

le par rapport à un outil de broyage stationnaire et de la

coopération entre ces deux outils pour écraser la matière.

Un excentrique entraîné agit en coopération avec l'outil de broyage mobile par des surfaces de portée coopérantes pour transmettre le mouvement giratoire à l'outil de

broyage mobile et pour permettre le mouvement rotatif re-

latif entre l'outil de broyage mobile et l'excentrique, qui est nécessaire pendant l'opération de broyage Des

broyeurs tels que ceux décrits dans les brevets des Etats-

Unis d'Amérique 3 227 381 et 3 417 932 qui utilisent seu-

lement des paliers lisses entre les surfaces de portée peuvent inutilement perdre de l'énergie à surmonter les

forces de friction inhérentes aux paliers lisses Par ail-

leurs, des broyeurs tels que ceux montrés dans les brevets

des Etats-Unis d'Amérique 3 396 916 et 3 759 453 qui n'u-

tilisent que des paliers à roulement entre les surfaces de portée nécessitent des systèmes relativement complexes pour effectuer le réglage de l'espacement entre les outils de

broyage et pour éliiminer cet espacement lorsque de la ma-

tière non broyable,telle que des déchets ferreux,tombe

dans la chambre de broyage Lorsque ces dispositifs de ré-

glage de l'espacement dans le broyeur sont appliqués à l'outil supérieur de broyage, ils impliquent très souvent

l'utilisation d'importants ressorts hélicoïdaux ou de cy-

lindres hydrauliques disposés extérieurement autour de la périphérie de la partie supérieure du broyeur L'opération de réglage des ressorts ou des pistons hydrauliques est

connue pour les dangers qu'elle fait encourir aux opé-

rateurs et a donné lieu à la nécessité d'installer des pro-

tections coûteuses et encombrantes Si le réglage dé l'es-

pacement dans le broyeur doit être appliqué au type de

broyeur à cône ayant un outil de broyage inférieur régla-

ble verticalement, le mouvement linéaire relatif nécessai-

re entre les faces de portée oblige à produire des méca-

nismes de paliers très complexes et très coûteux.

La lubrification complète et continue des multi-

ples paliers et des multiples surfaces de portée du

broyeur à cône est nécessaire si le broyeur doit fonction-

ner effectivement et efficacement Cependant, des systèmes

existants pour fournir de l'huile de lubrification aixpa-

liers du broyeur tels que ceux montrés dans les brevets des

Etats-Unis d'Amérique 3 417 932 et 3 692 249 se sont avé-

rés défectueux parce que l'huile de lubrification passe

par un palier après l'autre avant d'être refroidie et fil-

trée et parce que les systèmes existants ne font très sou-

vent qu'utiliser des espaces existants comme des passages d'huile, ce qui entraîne l'acceptation de trop d'huile ou tout juste assez d'huile s'écoulant vers ou à travers un

palier particulier, plutôt que la fourniture de la quanti-

té appropriée de lubrifiant pour la maintenance des paliers.

Un ensemble principal ou sphérique de paliers est

utilisé dans plusieurs broyeurs à cône pour monter l'élé-

ment de support ou cône de montage de l'outil de broyage

mobile pour ainsi faciliter le mouvement giratoire de l'ou-

til de broyage mobile A nouveau, une lubrification appro-

priée de la surface de portée est importante mais n'est

pas toujours réalisée dans les broyeurs à cône existants.

Un composant essentiel des broyeurs à cône du ty-

pe giratoire est constitué par un volant ayant un contre-

poids pour contrebalancer l'effet de l'excentrique rota-

tif Dans les broyeurs à cône du type montré dans les bre-

vets des Etats-Unis d'Amérique 2 359 987 et 2 814 450, le contrepoids est formé en versant du plomb dans une poche créée dans l'espace disponible dans l'élément de coulée

qui comprend également l'engrenage de commande pour l'ex-

centrique Ceci donne quelquefois un contrepoids qui, tout en contrebalançant les effets de l'excentrique,peut

créer d'autres forces indésirables De plus, cette forma-

tion des contrepoids semble impliquer des imprécisions et

des complexités inhérentes De même, des contrepoids for-

més et placés comme le montre le brevet des Etats-Unis d'Amérique 1 945 791 se sont avérés bien en dessous de

3 -

l'idéal permettant d'atteindre le but recherché Il en faut plus que simplement attacher un poids de la dimension

appropriée dans un espace disponible.

Le but de la présente invention est donc de four-

nir un broyeur à cône nouveau et amélioré.

D'autres objets de la présente invention compren-

nent un arrangement de paliers nouveau et amélioré pour

l'excentrique d'un broyeur à cône, un nouveau palier lis-

se amélioré pour l'excentrique du broyeur, un nouveau pa-

1 o lier sphérique amélioré pour un tel broyeur, un nouveau système de lubrification amélioré pour les paliers d'un broyeur à cône, encore un système nouveau de lubrification amélioré pour les paliers d'excentriques d'un broyeur à cône, un nouveau système de lubrification amélioré pour le palier principal de butée d'un broyeur à cône,-un nouveau volant

amélioré pour un tel broyeur, un nouveau contrepoids amé-

-lioré pour ledit broyeur, ainsi qu'un procédé nouveau amé-

lioré pour former un contrepoids pour un broyeur à cône.

L'invention a également pour objet un volant à

contrepoids nouveau et amélioré -pour un broyeur à cône.

La présente invention implique des nouveaux broyeurs à cône améliorés du type giratoire qui comprennent

un excentrique tournant autour d'un arbre fixe et qui co-

opère avec la jupe pendante du cône de support de l'outil de broyage mobile pour transmettre un mouvement giratoire à ce dernier Selon la présente invention, on envisage de combiner des paliers à la fois lisses et à roulement pour

monter 1 'excentrique dans le broyeur et pour obtenir une co-

opération avec le cône de montage de l'outil de broyage

inférieur; de munir l'ensemble de palier principal à bu-

tée qui sert également à supporter le cône de montage de l'outil de broyage inférieur, de surfaces coopérantes qui

facilitent la lubrification appropriée et complète du pa-

lier; de fournir un trajet direct et efficace de lubri-

fiant vers l'ensemble principal de palier de butée pour toutes les positions de réglage de l'intervalle de broyage; de créer des canaux de lubrification et des

configurations d'écoulement qui permettent une lubrifica-

tion appropriée du palier lisse et dans ce but, une lubri-

fication vers tous les paliers qui est telle qu'elle at-

teigne le palier après filtration et refroidissement sans

tout d'abord passer par les autres paliers; et de four-

nir un volant à contrepoids qui soit fabriqué non seule- ment pour décaler l'effet rotatif de l'excentrique mais

également en ayant ses forces de rotation situées et dis-

tribuées de manière à réduire au minimum les moments non

désirés autour du centre de gravité du broyeur.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de

la présente invention résulteront de la description dé-

taillée qui va suivre de la forme de réalisation préférée

qui est faite à titre d'exemple non limitatif et en réfé-

rence aux dessins sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation verticale d'un broyeur à cône giratoire sans croisillons selon la présente invention, partiellement en section et montrant quelques-unes des pièces en dehors de leur mouvement de rotation pour mieux en illustrer les détails; la figure 2 est une vue agrandie d'une partie de

la vue en section du broyeur de la figure 1; -

la figure 3 montre un autre agrandissement d'une

partie de la figure 2 avec des détails de trajets d'écou-

lement de lubrification et d'autres composants du broyeur; la figure 4 est une vue en section prise sur la ligne 4 -4 de la figure 1;

la figure 5 est une vue en plan du secteur à bil-

les de l'ensemble principal de palier de butée destiné au-

broyeur à cône de la figure 1; et la figure 6 est une vue partielle en section du sous-ensemble à volant destiné au broyeur à cône, montrant le moule de coulée du contrepoids mis en place pendant le

processus de formation du contrepoids.

Pour la facilité de l'exposé, l'invention va main-

tenant être décrite comme étant appliquée à un broyeur à cône giratoire sans croisillons, mais on notera néanmoins qu'on peut utiliser pour tous types de broyeurs à cône, sans

s'écarter du cadre de l'invention, la combinaison consti-

tuée par le montage d'un palier lisse et d'un palier à roulement pour l'excentrique et pour l'outil mobile de broyage, la configuration du palier principal de butée,

le système de lubrification pour les paliers et spéciale-

ment le système de lubrification pour le palier lisse, et

le volant à contrepoids.

A la figure 1, on désigne par le numéro de réfé-

rence 20 un broyeur à cône giratoire sans croisillons dont les mécanismes de travail sont renfermés dans un ensemble de châssis inférieur 22, ainsi qu'un ensemble de châssis

supérieur 24 muni d'un orifice 26 pour l'entrée de la ma-

tière.

Un ensemble 30 de force motrice d'entrée compor-

te un arbre de commande 32 connecté par des moyens appro-

priés (tels qu'une courroie de commande, un volant et une

botte d'engrenages non représentés) à une source appro-

priée de force motrice telle qu'un moteur électrique ou

un moteur diesel (non illustrés),ainsi qu'un pignon de com-

mande 34 pour transmettre la force motrice d'entrée à une

couronne dentée 36 d'un ensemble à excentrique 40.

L'ensemble à excentrique 40 (figures 1 et 2) est

monté de façon à pouvoir tourner autour d'un bottier d'ar-

bre central 50 à position fixe de l'ensemble inférieur de

châssis 22; il est destiné à coopérer avec la paroi in-

terne 56 d'une jupe pendante 60 d'un cône de montage d'un outil inférieur de broyage ou ensemble à tête de broyeur 62 pour transmettre un mouvement giratoire à l'ensemble à tête de broyeur 62 et à un outil inférieur ou mobile de

broyage ou manteau 64 qu'il transporte Ce mouvement gira-

toire a pour conséquence le broyage de la matière (non re-

présenté) alimentant l'orifice 26 (figure 1) à mesure que ladite matière traverse une chambre de broyage 70 formée entre l'outil inférieur 64 et un outil supérieur de

broyage ou élément concave 72 porté par l'ensemble su-

périeur de châssis 24 Un ensemble à volant 74 ayant un

contrepoids approprié (figures 1 et 2) est également trans-

porté par l'ensemble à excentrique 40.

L'ensemble à tête de broyeur 62 est placé pour son mouvement giratoire au dessus d'un ensemble principal de palier de butée 80 supporté par un arbre central 82

disposé pour exécuter un mouvement vertical dans un alé-

sage 84 (figure 2) formé dans le boîtier d'arbre central

Un piston d'arbre central 86 est disposé à l'extrémi-

té inférieure de l'arbre central 82 de manière à fonction- ner dans un cylindre hydraulique 88 formé à l'extrémité inférieure du boîtier d'arbre central 50 au moyen d'un fluide hydraulique approprié 89 provenant d'un ensemble à accumulateur 90 (figure 1) Un arbre 92 anti-patinage (figures 1 et 2) interconnecte l'arbre central 82 à un ensemble anti-patinage 94 disposé dans l'ensemble à tête

de broyeur 62.

Un ensemble de lubrification 100 (figure 1) four-

nit un lubrifiant propre et renouvelé 102 provenant d'un réservoir 104 à toutes les surfaces de portée du broyeur à cône 20 de telle manière que le lubrifiant fourni à un palier ne passe pas précédemment dans un autre palier ou

sur une surface de portée Des canaux et des passages ap-

propriés décrits ci-après permettent d'accomplir cette lu-

brification.

De façon plus spécifique, le boîtier d'arbre 50 est placé de façon fixe dans l'alésage 110 (figure 1) d'un anneau de support de cylindre 112 qui est partie intégrante

de l'ensemble inférieur de châssis 22 Une garniture cylin-

drique 114 disposée dans une partie inférieure agrandie

116 de l'alésage 84 pour former avec lui le cylindre hy-

draulique 88 est fixée en position par un capuchon ter-

minal 118 et des éléments filetés appropriés 120 et des

écrous 122 Un orifice approprié 130 est formé dans le ca-

puchon terminal 118 pour recevoir une conduite 132 (figu-

res 1 et 2) d'un ensemble accumulateur 90.

Le piston d'arbre central 86 est fixé au fond de l'arbre central 82 par des moyens appropriés tels que des éléments filetés 136 Des bagues d'étanchéité de dimension

appropriée 138 disposées dans une gorge 140 formée à l'ex-

trémité inférieure du piston 86 sont fixées à cet endroit par un capuchon terminal de piston 142 qui est, à son tour, fixé en position par des éléments filetés 144 Une douille inférieure 150 est disposée au point de jonction

o la partie élargie inférieure 116 de l'alésage 84 ren-

contre sa partie réduite.

Une douille supérieure d'arbre central 160 (figu-

res 2 et 3) disposée à l'extrémité supérieure de l'alésage 84 est fixée en position par une plaque de verrouillage 162 et plusieurs éléments filetés 164 La douille supérieure et la douille inférieure 150 facilitent la disposition

et le mouvement vertical de l'arbre central 82 dans l'alé-

sage 84 sous l'action hydraulique de-l'ensemble à accumu-

lateur 90 Deux clavettes 165 sont formées dans la plaque de verrouillage 162 de manière à coopérer avec des fentes formées de façon appropriée 166 en haut de l'arbre central 82 pour empêcher la rotation de celui-ci dans l'alésage 84

tout en permettant son mouvement vertical.

Un passage de lubrification 180 (figures 2, 3 et 4) est formé depuis la partie supérieure de l'arbre central 82 de manière à se

trouver en intersection avec un canal s'étendant radiale-

ment 182 L'extrémité extérieure du canal 182 est disposée

de manière à être en communication avec une fente s'éten-

dant verticalement 184, formée dans la douille supérieure pour toutes les positions de l'arbre central 82 dans

l'alésage 84 Un canal s'étendant radialement 190, égale-

ment en communication avec la fente 184 est formé dans la paroi 192 du bottier d'arbre central 50 de manière à être en communication avec un passage vertical 194 formé dans la

paroi 192 et s'étendant vers son extrémité inférieure.

L'extrémité supérieure du passage de lubrifica-

tion 180 est disposée de manière à diriger un fluide de lubrification à travers un orifice 200 (figure 2) disposé

au centre dans la partie évasée 201 de l'ensemble princi-

pal de paliers de butée 80 La surface supérieure de l'é-

vasement 201 est lisse et a la forme d'une assiette; elle reçoit un secteur à billes 202 de palier de butée (figures

2 et 5) comportant également un orifice central 204 Plu-

sieurs canaux circulaires de lubrification 206 (figure 5)

et plusieurs canaux radiaux de lubrification 208 sont for-

més dans la surface du acteur à billes 202 de palier de

butée La relation entre les canaux circulaires de lubrifi-

cation 206 et les canaux radiaux de lubrification 208 est telle que chaque point de la surface supérieure lisse en

forme d'assiette de l'évasement 201 (figure 2) soit expo-

sé à un canal de lubrification pendant chaque cycle de mou-

vement du secteur à billes 202 de palier de butée sur l'é-

vasement 201 Un tel-mouvement est habituel et bien connu

mais la relation spécifique des canaux de lubrification dé-

crits ci-dessus n'est pas classique Pour les mouvements du secteur à billes 202, la relation préférée est telle

que les passages de lubrification ne soient pas plus es-

pacés que de la distance que parcourt un point du secteur à billes 202 pendant un cycle de rotation de l'excentrique autour de l'arbre central 82, et un cycle correspondant de rotation de la tête de broyeur 62 par rapport à l'arbre

central 82.

L'action giratoire de la tête de broyeur 62 sur l'arbre central 82 et du secteur à billes 202 par rapport à l'évasement 201 résulte du fait que la surface externe

de l'excentrique 40 est formée de manière à être concentri-

que par rapport à l'axe de rotation X (figure 2) qui est disposé en faisant un angle prédéterminé "a" par rapport à l'axe vertical Y du montant central 82 L'axe vertical Y est également l'axe de rotation de la surface interne

de l'excentrique 40 autour du boîtier 50 du montant cen-

tral et du montant central 82 et il sera désigné ci-après comme étant l'axe de rotation de l'excentrique 40 L'axe X et l'axe Y sont en intersection en un point P qui est le centre d'une sphère de rayon R utilisée pour définir la configuration de la surface en assiette de l'embase à billes 201 et la configuration de la surface du secteur à billes 202 On notera que tandis que l'excentrique 40 est fixé verticalement, le montant central 82 et la surface

en assiette de l'évasement 201 se déplacent en réalité en-

tre une position inférieure (figure 2) et une position su-

périeure (non illustrée) en fonction du réglage de l'outil inférieur de broyage 64 par rapport à l'outil supérieur de

broyage 72 Le rayon R est choisi arbitrairement pour cet-

te forme de réalisation de manière à correspondre à un ré-

glage qui est à mi-chemin entre les deux extrêmes pour

l'outil inférieur de broyage 64.

Ainsi la distance de parcours du secteur à bil-

les 202 par rapport à l'évasement 201 pour un cycle uni- que de rotation de l'excentrique 40 (ou de giration de la tête de broyeur 62) peut être déterminée par l'utilisation de l'équation suivante, en référence à une surface plane

verticale en intersection avec le secteur 202 et l'évase-

ment 201: D = 2 (R) (tg < a) o

D est la distance de parcours d'un point du sec-

teur à billes 202 sur la surface de l'évasement 201 pour chaque cycle de giration du cône 20; R est la longueur de la ligne de rayon depuis un point imaginaire P déterminé par l'intersection de l'axe de rotation X de la surface externe de l'excentrique 40 et de l'axe de rotation Y de l'excentrique 40 lui-même; et a est l'angle selon lequel les axes X et Y se rencontrent. La largeur de chaque canal de lubrification 206, 208 est choisi de manière à être assez grande pour tenir compte du fait que le point P est sélectionné comme un

point à mi-chemin entre les extrémités supérieure et in-

férieure de la tête de broyeur 62 tout en n'étant en même temps pas assez grand pour réduire indûment la surface de

portée du secteur à billes 202.

Deux passages additionnels verticaux de lubrifi-

cation 220 (figures 2, 3 et 4) et 222 (figure 4) s'éten-

dent vers le haut à partir de l'extrémité inférieure de la

paroi 192 du bottier 50 Les passages radiaux de lubrifi-

cation 224 (figures 3 et 4) et 226 (figure 4) intercon-

nectent les passages verticaux 220, 222 respectivement

avec une gorge 234 (figures 3 et 4) formée dans une sur-

face interne 236 de l'ensemble à excentrique 40 et encer-

clant complètement celle-ci.

Un canal radial 238 s'étend depuis la gorge 234

à travers la paroi 240 de l'excentrique 40 vers une surfa-

ce externe 242 de celui-ci Plus particulièrement, le ca-

nal radial 238 est en intersection avec la surface exter-

ne 242 de l'excentrique 40 à un endroit prédéterminé "L"

par rapport à l'emplacement M (figure 4) de charge maxi-

male sur l'excentrique 40 Dans ce cas particulier, l'em-

placement "L" précède l'emplacement M (dans la direction de rotation de l'excentrique 40 en charge, c'est-à-dire dans le sens

inverse des aiguilles d'une montre à la figure 4) d'envi-

ron 1200 L'emplacement de charge maximale M pour la for-

me de réalisation décrite précède à son tour la partie de

l'excentrique 40 ayant la dimension de paroi la plus épais-

se, emplacement "T", d'environ 150 En variante, l'empla-

cement "L" peut être décrit comme étant derrière la partie de l'excentrique 40 ayant la dimension de paroi la plus faible, emplacement "S", d'environ 45 Cependant, il est important de noter que l'emplacement de charge maximale M

peut avoir lieu entre 15 et 45 par rapport à l'emplace-

ment (précédent) "T" en fonction du degré de finesse ou de grossièreté du produit du broyeur 20 L'emplacement de

l'endroit "L" pour le canal radial 238 sera toujours,cepen-

* dant, espacé d'environ 1200 de l'emplacement M.

Une partie plate 244 (figures 3 et 4), de surfa-

ce prédéterminée,est formée sur la surface externe 242 de l'excentrique 40 pour faciliter l'accumulation du fluide de lubrification 102 près de l'emplacement L Pour ce cas

particulier, la partie plate 244 sous-tend un arc d'envi-

ron 200 Comme le montre la figure 3, la partie plate 244 est limitée à son extrémité supérieure par un bord 246 et

à son extrémité inférieure par un bord 248 dont chacun ré-

sulte de la formation de la partie plate 244 sur la surfa-

ce externe 242 A mesure que l'excentrique 40 tourne, l'hui-

le de lubrification 102 atteignant l'endroit L est balayée sur la paroi interne 56 de la jupe 60 de la tête de broyeur 62 et sur la surface externe opposée de l'excentrique 40, comme expliqué ci-après avec plus de détail Il est à noter que la surface extérieure 242 de l'excentrique 40 constitue un palier lisse 252 (figures 2 et 3) dans sa relation par rapport à la paroi interne 56

de la jupe 60 de la tête de broyeur 62 Une matière appro-

priée de palier telle que du métal anti-friction 254 est disposée avec une épaisseur convenable sur la surface ex

terne 242, y compris sa partie plate 244 Le métal anti-

friction 254 cependant, ne couvre pas toute la partie ver-

ticale de la surface 242 mais s'étend depuis une partie voisine de son extrémité supérieure jusqu'à un emplacement prédéterminé 256 au-dessus d'une extrémité inférieure 257 de l'excentrique 40 Cet emplacement prédéterminé dépend de la hauteur de l'excentrique 40, des zones coextensives de la paroi 56 de la jupe 60 et de la surface externe 242 et de façon plus importante de la distance verticale de la

surface externe 242 qui est exposée depuis la jupe 60 lors-

que l'arbre central 82 et la tête de broyeur 62 sont sou-

levés vers leur position la plus haute Le métal anti-

friction 254 s'use à mesure que la jupe 60 et l'excentri-

que 40 coopèrent Si un bord inférieur 260 de la jupe 60 est soulevé à un point plus haut que le bord inférieur

256 du métal anti-friction 254, l'usure du métal 254 de-

vient inégale, ce qui pourrait provoquer des défaillances

prématurées des paliers.

Un ensemble supérieur de palier à roulement 261 (figures 2 et 3) reçu dans une gorge supérieure de palier

262 formée dans l'extrémité supérieure de la surface in-

terne 236 de l'excentrique 40 encercle complètement le boi-

tier 50 du montant central et est encerclé par l'excentri-

que 40 Un ensemble supérieur de retenue de palier 264 fi-

xe dans sa position l'ensemble supérieur de palier 261.

Un ensemble inférieur de palier à roulement 270,

reçu dans une gorge inférieure de palier 272,formée à l'ex-

trémité inférieure de la surface interne 236 de l'excentri-

que 40, encercle également complètement le bottier 50 du montant central et est encerclé par l'excentrique 40 La couronne dentée 36 fixe en position le palier inférieur 270. L'ensemble à volant 74 (figures 2, 3 et 4) est

disposé circonférentiellement autour de la périphérie de-

l'excentrique 40 et s'y trouve fixé de façon appropriée.

L'ensemble à volant 74 comprend des composants pour é-

liminer la saleté et la poussière du palier lisse 252 et des ensembles de paliers à roulement 261 et 270; il est cons-

titué en fixant une bague annulaire de dimension appro-

priée 276 (figure 3) à un épaulement s'étendant horizonta-

lement 278 de l'excentrique 40, par exemple par des élé-

ments filetés 280 Un cylindre inférieur 282 est fixé à

la bague 276 et s'étend vers le haut à partir de celle-ci.

Une bague supérieure annulaire 284 est disposée de façon fixe à l'extrémité supérieure du cylindre 282 Deux gorges

286 formées dans la surface inférieure de la bague supé-

rieure 284 correspondent à deux nervures annulaires 290

formées sur le dessus de la paroi verticale 292 de l'en-

semble inférieur de boitier ou châssis 22 pour former a-

vec celui-ci, un joint anti-poussière du type labyrinthe rempli d'une graisse appropriée Un cylindre supérieur 300

est fixé à la bague supérieure 284 et s'étend vers le haut dé celle-

ci Une ou plusieurs gorges supérieures 301 sont formées près de l'extrémité supérieure du cylindre 300, chacune pouvant recevoir des bagues d'étanchéité 302 qui, à leur

tour, s'étendent vers l'extérieur sous leur propre effet de ressort de ma-

nière à entrer en contact avec une surface interne 303 d'une bague cylindrique 304 s'étendant depuis l'ensemble de tête de broyeur 62; cet arrangement permet d'obtenir une étanchéité par rapport à la poussière et à la saleté tout en autorisant un réglage vertical et les mouvements

de la tête de broyeur 62.

Une surface interne 305 (figures 2 et 3) du cy-

lindre inférieur 282 est usinée pour faire un angle appro-

prié de telle manière que toute huile de lubrification 102 qui peut tomber sur la surface 305 soit forcée par l'effet de centrifugation du volant rotatif 74 de s'écouler vers le bas à travers plusieurs orifices relativement grands

306, formés à travers la bague annulaire 276 et tout au-

tour de celle-ci Un écran 307 (figures 2 et 4) est fixé à une surface supérieure de la bague annulaire supérieure 284, pour réduire au minimum l'éclaboussement vers le haut de toute huile de lubrification 102 qui pourrait se trouver

près du cylindre 282 L'écran 307 ne s'étend que partiel-

lement autour du cylindre 282 (figure 4) et s'élargit dans la dimension radiale à mesure qu'il s'approche de ses ex- trémités, le tout de manière qu'un jeu soit établi entre l'écran 307 et la surface externe de la jupe 60

à mesure que tourne la tête de broyeur 62.

La coopération de la bague d'étanchéité 302 sur la surface interne 303 de la bague 304 pour fournir un

joint efficace est réalisée en disposant le cylindre supé-

rieur 300 sur la bague annulaire supérieure 284 de maniè- re que l'axe de rotation du cylindre supérieur 300 corres-

ponde à l'axe de rotation "X" (figures 2 et 5) de la sur-

face externe 242 de l'excentrique 40, tandis qu'en même

temps, l'axe de rotation du cylindre inférieur 282 cor-

respond à l'axe de rotation "Y" de l'excentrique 40.

Un contrepoids 308 (figures 2 et 6) est formé contre la surface interne des cylindres 282 et 300 av'ez une dimension et une disposition telles qu'il compense les forces de déséquilibre induites par l'excentrique rotatif et toutes les autres pièces tournantes à l'intérieur

du broyeur à cène 20, telles que la tête de broyeur 62.

Lors de la formation du contrepoids 308, il est important de distribuer son poids de telle manière que lorsqu'il

tourne avec le volant 74, toute tendance à produire d'au-

tres forces ou couples de déséquilibre par rapport aux for-

ces produites par les pièces rotatives est réduite au mi-

nimum Ceci est accompli en fournissant une configuration de contrepoids 308 qui place son centre de gravité et une ligne perpendiculaire à l'axe Y qui soit aussi proche que possible d'une ligne semblable sur laquelle le centre de gravité des pièces tournantes tomberait De préférence, les deux centres de gravité devraient se trouver sur une seule ligne perpendiculaire à l'axe Y.

Le contrepoids 308 est formé en coulant une matiè-

re dense sur place pendant la fabrication d'un sous-ensem-

ble qui comprend la bague annulaire inférieure 276, le cy-

lindre inférieur 282, la bague annulaire supérieure 284 et le cylindre supérieur 300, et avant que l'écran 307 soit installé, ou que le sousensemble soit fixé à l'épaulement 278 de l'excentrique 40 Plusieurs pattes en forme de L 309 (figures 4 et 6) sont disposées autour des surfaces inter-

nes des cylindres 282 et 300 dans leur zone o le contre-

poids 308 doit être coulé Une branche de chaque patte 309 est fixée, par exemple par soudage, à sa surface interne

respective, tandis que l'autre branche de la patte 309 s'é-

tend latéralement à partir de celle-ci de manière à s'in-

corporer dans la matière dense coulée pour faciliter le

montage en place du contrepoids 308.

Un moule de coulée 310 (figure 6) est utilisé

pour faciliter le processus de coulée et de moulage du contre-

poids 308 Le moule de coulée 310 comprend une plaque de

base 311 qui est fixée à la base 276 par plusieurs bou-

lons 312 (dont un seulement est montré) et un ensemble de plaques de moule 313 qui est fixé à la plaque de base 311

par plusieurs boulons 314 (dont un seulement est montré).

Des broches de positionnement appropriées (non montrées) s'étendent depuis l'ensemble de plaques de moule 313 et/ ou la plaque de base 314 pour coopérer avec des trous (non montrés) formés dans la bague 276 pour faciliter le positionnement du moule de coulée 310 dans le sous-ensemble

de la figure 6 Ensuite, des pièces d'extrémité de l'en-

semble de plaques de moule 313 sont placées pour buter

contre des surfaces internes des cylindres 282 et 300 res-

pectivement Lorsque le moule de coulée 310 est disposé

de cette façon, une poche 315 est formée dans l'espace au-

dessus de la bague 276 et entre des surfaces internes des

cylindres 282 et 300 et une surface interne 316 de l'en-

semble de plaques de moule 313 La surface interne 316

est formée de manière que le contrepoids 308 ait une sur-

face inférieure exposée 317 qui est sensiblement parallèle

à la surface interne 305 du cylindre inférieur 282 de ma-

nière que de l'huile de lubrification 102 puisse s'écouler à travers les orifices 306 de la bague 276 sous l'action de centrifugation du volant rotatif 74 La surface interne

2-530493

316 est de plus, formée de manière que le contrepoids 308

ait une surface supérieure exposée 318 qui soit sensible-

ment parallèle à l'axe Y, et une zone intermédiaire expo-

sée 319 qui s'étende vers la jupe 60 lorsque le volant 74 est assemblé avec l'excentrique 40, de façon suffisante pour permettre le mouvement giratoire de la jupe 60, mais, à la manière de l'écran 307, assez proche pour réduire au minimum l'éclaboussement d'huile 102 au-dessus de cette position. Avant de couler la matière dense dans la poche

315, on place une matière appropriée de garniture 320 (fi-

gure 6),telle qu'une matière du type amiantedans chaque orifice 306 à l'intérieur de la poche 315 pour empêcher que cet orifice 306 soit rempli de la matière dense Il est à noter que les orifices 306 proches de la position

du contrepoids 308 sont formés pour avoir une position op-

posée par rapport à ceux de l'autre côté de la bague 276

(comme montré à la figure 4) et de telle manière qu'ils s'à-

tendent au-delà d'une extrémité inférieure du contrepoids

308, pour que l'huile 102 s'écoule en;dessous du contre-

poids-308 et à travers les orifices 306.

Le moule de coulée 310 étant en place, et les o-

rifices appropriés 306 étant remplis de matière de garniture 320, une matière dense appropriée telle que du plomb est coulée dans la poche 315 Après durcissement du plomb, le moule

de coulée 310 et -la garniture 320 sont enlevés et le vo-

lant 74 avec le contrepoids 308 peut être assemblé sur

l'excentrique 40.

La dimension du moule de coulée 310 et sa dispo-

sition par rapport au sous-ensemble sont choisies de ma-

nière que le contrepoids résultant 308 ait le poids appro-

prié et soit placé comme décrit ci-dessus.

Un procédé modifié pour former un contrepoids est montré à la figure 4 dans laquelle une paroi interne 321 est fixée à une bague annulaire 276 (figures 3 et 7) de manière à s'étendre vers le haut à partir de celle-ci et

à être espacéé d'une distance prédéterminée vers l'inté-

rieur, depuis les parois internes du cylindre inférieur 282 et du cylindre supérieur 300 La paroi interne 321 est sensiblement concentrique par rapport aux parois 282 et 300, mais est inclinée généralement vers l'extérieur depuis la paroi 282, à mesure qu'elle s'élève de la bague annulaire 276 L'inclinaison est choisie pour faciliter l'écoulement de l'huile 102 à travers l'orifice 306 La paroi interne 321 est espacée de la surface externe de

la paroi 240 de l'excentrique 40 d'une-distance suffisan-

te pour y placer la jupe tournante 60 de l'ensemble de

tête de broyeur 62.

Des plaques d'extrémité 322 et 324 (figure 7) relient les extrémités de la paroi interne 321 aux parois 282 et 300 pour former une poche 326 (figure 7) qui est ouverte en haut, entre les parois 282, 300, 321, 322, 324 et au-dessus de la bague annulaire 276 Du plomb 328 est

coulé dans la poche 326 pour y former un contrepoids 330,.

la quantité de plomb et son positionnement par les parois 321, 322 et 324 étant choisis pour équilibrer et dévier les forces rotatives développées par l'excentrique

40 Le contrepoids 330 est dimensionné en hauteur de ma-

nière que les forces qu'il produit, à mesure que le vo-

lant 74 tourne, soient sensiblement distribuées de façon

uniforme par rapport au centre de gravité du broyeur 20.

Les surfaces restantes du volant de la figure 7

sont telles que décrites précédemment par rapport à la fi-

gure 2, Plusieurs canaux de drainage 332, 334, 336, 338

(figure 4) s'étendent vers le bas depuis l'extrémité su-

périeure de la jupe 60 sur l'extrémité inférieure de cel-

le-ci, de manière à fournir un trajet de retour pour l'huile de lubrification 102 par des trous de drainage 306, de la bague annulaire 276 vers le bottier inférieur

22 du broyeur 20.

Un drain 342 (figures 1 et 2) fournit un moyen

pour la sortie de l'huile 102 hors de l'intérieur du bot-

tier 22 vers un tuyau de retour d'huile 344 (figure 1) et ensuite vers le réservoir d'huile 104 Ce réservoir 104 est équipé de façon classique, de filtres appropriés <non

montrés) et d'un équipement de refroidissement pour fil-

trer et refroidir l'huile 102.

Une pompe 350 est reliée de manière appropriée

au réservoir 104 pour en retirer l'huile 102 et pour pom-

per l'huile 102 à travers une soupape de détente 352, un

débitirnitre 354, une canalisation appropriée 356, un divi-

seur de débit 358 et des conduites de lubrification 360,

362 et 364 La conduite 360 est reliée par des accouple-

ments appropriés aux passages de lubrification 220, 222 tandis que la conduite 362 est reliée par un accouplement approprié au passage de lubrification 194 La pompe 350

est reliée de façon appropriée à une source de courant é-

lectrique ou une autre source motrice et elle est munie, par ailleurs, de commandes appropriées et de dispositifs de surveillance Le diviseur de débit 358 divise le débit d'huile 102 de manière qu'un tiers de l'huile s'écoule

dans la conduite 362 et deux tiers de l'huile 102 s'écou-

lent dans la conduite 360.

Avant d'écraser des roches ou une matière ànalo-

gue avec le broyeur 20, et après que ce dernier par ail-

leurs a été préparé pour broyer les roches, il est essentiel que l'huile de lubrification 102 soit pompée à travers le broyeur 20 vers tous ses paliers et d'autres

surfaces qui doivent être lubrifiés La pompe 350 est mi-

se en route et l'huile 102 provenant du réservoir 104 est pompée à travers le filtre 352, le débitmètre 354, le tube

356, le diviseur de débit 358 et les conduites de lubrifi-

cation 360 et 362 Les trajets d'écoulement de l'huile 102

sont indiqués par les flèches des figures 2 et 3.

L'huile 102 s'écoulant à travers la conduite 362 est pompée le long du passage vertical de lubrification 194 (figure 3), hors du canal radial 190, à travers la

fente 184, à travers le canal radial 182, le long du pas-

sage vertical 180, à travers l'orifice 200 dans l'évase-

ment principal 201 de palier de butée et à travers l'ori-

fice 204 dans le secteur à billes 202 du palier de butée principal, pour remplir l'espace se trouvant autour de l'ensemble principal de palier de butée 80 L'huile 102

remplira les canaux de lubrification 206, 208 du secteur-

à billes 202 et s'échappera de sa périphérie pour tomber dans l'espace se trouvant autour de la partie supérieure de l'excentrique 40 et de là, à travers les canaux de draiaage 332, 334, 336 et 338 de la jupe 60 Ensuite, l'huile 102 retourne à travers les orifices 306, le

drain 342 et la canalisation de retour 344 vers le réser-

voir 104.

L'huile 102 s'écoulant à travers les conduites

360 est pompée dans les passages 220,222 et hors des ca-

naux radiaux 224, 226 dans la gorge circulaire 234 L'hui-

le s'écoulant de la gorge circulaire 234 passe

à a travers un espace de dimen-

sion appropriée entre la paroi interne 236 de l'excentri-

que 40 et la paroi externe du bottier d'arbre central 50

de manière à lubrifier les ensembles de paliers à roule-

ment 261, 270 L'huile 102 s'écoulant à travers l'ensem-

ble supérieur de palier 261 sort par les canaux de drai-

nage 360, 362, 364, 366 et ensuite à travers les orifices

306, et depuis l'ensemble inférieur de palier 270, l'hui-

le 102 s'écoule directement en sortant à travers les ori-

fices 306.

Une partie appropriée de l'huile 102 est pompée à travers le canal radial 238 vers la partie plate 244 o elle est balayée sur les surfaces de métal anti-friction 254 et la surface interne opposée 56 de la jupe 60 Cette huile 102 est ensuite pompée vers le haut sur le bord du métal antifriction 254 et vers le bas au-delà du bord

inférieur 256 de celui-ci par l'action commune de l'ex-

centrique 40 et de la jupe 60 L'huile usée 102 sort à travers les orifices 306 et de là retourne au réservoir 104. Il est à noter qu'aucune partie de l'huile 102

n'est pompée vers un-second palier ou une seconde surfa-

ce de palier après avoir été utilisée pour lubrifier un premier palier ou une première surface de palier et que

l'huile 102 devant être reçue par un palier ou une sur-

face de palier est relativement froide et filtrée.

19.

L'ensemble inférieur de châssis, l'ensemble su-

périeur de châssis, la commande d'entrée, l'accumulateur

et d'autres composants et mécanismes nécessités pour ren-

dre fonctionnel le broyeur à cône sont construits, arran-

gés, et comiandés de la même manière que l'ensemble, les mécanismes et les composants comparables décrits dans le

brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 168 036.

Il est bien entendu que la présente invention a été décrite à propos d'un exemple de réalisation préféré et

que des variantes pourront être apportées sous forme d'élé-

ments équivalents sans sortir de son cadre.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Arrangement de paliers de butée pour broyeur

à cône du type comprenant'un bottier fixe ( 50) et un ex-

centrique entraîné ( 40) disposé rotativement autour du bot-

tier ( 50) et prévu pour coopérer avec une tête de broyeur ( 62) supportée par un arbre central ( 82) mobile axialement par rapport au bottier ( 50), de telle manière que lorsque l'excentrique est entraîné, la tète de broyeur exécute un mouvement de giration et tourne autour de l'excentrique, arrangement caractérisé en ce qu'il comprend des paliers de

butée ( 80) disposés entre la tête de broyeur ( 62) et l'ar-

bre central ( 82) pour faciliter le montage de la tête ( 62) et le mouvement relatif entre cette tète et l'arbre central ( 82), les paliers de butée comprenant un secteur à billes ( 202) comprenant des gorges pour l'huile ( 206, 208) formées dans une surface prédéterminée de celui-ci, les paliers de

butée comprenant également un évasement ( 201) ayant une sur-

face relativement lisse disposée de manière à coopérer avec la surface prédéterminée du secteur ( 202), les gorges pour l'huile étant espacées l'une de l'autre de telle manière que chaque point de la surface de l'évasement ( 201) soit

exposé aux gorges d'huile pendant chaque cycle de fonction-

nement du broyeur.

2 Arrangement de paliers de butée selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que les gorges d'huile com-: prennent plusieurs gorges circulaires ( 206) et plusieurs

gorges radiales ( 208) en intersection avec les gorges cir-

culaires ( 206), la distance prédéterminée entre les gorges pour l'-huile étant déterminée selon l'équation D = 2 (R) (tg < a) o

D est la distance parcourue par un point du sec-

teur à bille ( 202) sur-la surface de l'évasement ( 201) pour chaque cycle de rotation du broyeur, R est la longueur de la ligne de rayon depuis un point imaginaire P déterminé par l'intersection d'un axe de rotation X d'une surface ex-terne de l'excentrique ( 40); <a est l'angle de rencontre de l'axe X et de l'axe Y.

3 Arrangement de paliers de butée selon la re-

vendication 1-, caractérisé en ce que des canaux d'huile

( 180) sont formés dans l'arbre central ( 82) en communica-

tion à une extrémité avec les gorges à huile ( 206, 208) et à une autre extrémité avec des passages d'huile formés

dans le bottier d'arbre central.

4 Ensemble de paliers de butée selon la reven-

dication 3, caractérisé en ce que les passages d'huile dans le bottier de l'arbre central comprennent un passage

d'huile s'étendant d'un orifice d'entrée d'huile du boî-

tier ( 50) de l'arbre central à un orifice de sortie d'hui-

le situé dans une surface interne du bottier ( 50), et des

manchons situés dans le bottier d'arbre central et compre-

nant une fente allongée s'étendant à travers les manchons et interconnectant l'orifice de sortie depuis le boîtier

( 50) jusqu'aux passages d'huile de l'arbre central ( 82).

Arrangement de paliers de butée selon la re- vendication 4, caractérisé en ce que la fente allongée est dimensionnée et positionnée de manière que l'orifice de sortie et les passages d'huile soient en communication l'un avec l'autre pour toutes les positions axiales de

l'arbre central ( 82).