SE511886C2 - Sätt att styra en gyratorisk kross - Google Patents

Description

511886 10 15 20 25 30 35 2 den inre krossmanteln. En sådan kakbildning kan uppstå, om inmatningen av materialet sker på ett felaktigt sätt eller om det inmatade materialets sammansättning inte är korrekt (t ex om materialet innehåller alltför mycket fukt eller alltför många stenstycken, som är hårdare än övrigt materi- al). Kakbildning kan orsaka kraftiga men kortvariga belast- s k Kända krossar har därför ett avlastningssystem ningstoppar, som leder till kortvariga tryckökningar, tryckstötar. för att ta hand om sådana tillfälliga belastningstoppar.

Vid uppfinningen enligt nämnda svenska patent har detta system för omhändertagande av tillfälliga belastningstoppar kompletterats med en reglering på basis av ett fastställt värde på det antal tryckstötar i inställningsanordningens hydraulvätska, som under en förutbestämd tidrymd når över en förutbestämd trycknivå, varvid krossmantlarnas relativa läge ändras på basis av detta mätvärde för ökning av kross- spaltens bredd, om det räknade antalet tryckstötar över- stiger en förutbestämd summa.

Föreliggande uppfinning är en ytterligare förbättring utöver den uppfinning, som beskrivs i nämnda svenska pa- tentskrift, och syftar till att åstadkomma en bättre och säkrare reglering av krossens drift och en ökad regler- barhet i fråga om krossgodsets partikelstorleksfördelning.

Detta och andra ändamål med uppfinningen uppnås, om krossen drivs enligt vad som definieras i patentkraven.

Vid uppfinningen drivs en gyratorisk kross, som har två krossmantlar och en däremellan avgränsad krosspalt, under krosspaltreglering i beroende av en beräknad kross- mantelförslitning. Denna krossmantelförslitning beräknas på basis av referensdata om konstaterad förslitningshas- tighet för krossmantlarna vid tidigare krossningsförlopp med samma eller likartad råvara. För reglering av kross- godsets partikelstorleksfördelning och uppnàende av önskad partikelstorleksfördelningskurva kan krossen vid sättet enligt uppfinningen drivas med kortvariga perioder med omväxlande och olika inställning på krosspaltens bredd och/eller med omväxlande krosseffekt eller -tryck. 10 15 20 25 30 35 511 886 3 Enligt en aspekt av uppfinningen àstadkommes sàlunda ett förfaringsätt för styrning av en gyratorisk kross av den inledningsvis nämnda typen, och det för uppfinningen kännetecknande är att krosspaltreglering utföres i beroen- de av en beräknad krossmantelförslitning, vilken beräknas pà basis av referensdata om konstaterad förslitningshas- tighet för krossmantlarna vid tidigare krossningsförlopp med samma eller likartad råvara. vid utnyttjande av denna aspekt av uppfinningen sker först en kalibrering av den gyratoriska krossen antingen genom att krossens båda mant- lar sammanföres mantel mot mantel eller genom att en bly- bit eller annat distanselement införes mellan mantlarna.

Efter en viss bestämd tids krossning utföres en ny kalib- rering pà detta sätt, varvid den för återvinning av önskad spaltbredd nödvändiga axiella förskjutningen av krosshuvu- det relativt krossens stativ bestäms för att möjliggöra en beräkning av förslitningshastigheten vid valda krossnings- förhàllanden. Vid fortsatt krossning utnyttjas detta be- räknade förslitningshastighetsvärde som indata för kros- sens styranordning vid en automatisk förskjutning av krosshuvudets läge relativt den yttre krossmanteln för kompensation av beräknat slitage. Eftersom slitaget inte alltid är konstant per tidsenhet, bör justeringen av för- siktighetsskäl ske med ett något mindre värde än det be- räknade förslitningsvärdet.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning styrs den gyratoriska krossen på ett sádant sätt, att krossgodsets partikelstorleksfördelning kan pàverkas till en önskad partikelstorleksfördelningskurva. Vid denna as- pekt av uppfinningen drives krossen med omväxlande kort- variga perioder med olika inställning pà krosspaltens bredd. Detta kan ske pá så sätt, att krossen under en driftsperiod drivs med inställd maximal krosseffekt eller krosskraft och under en annan driftsperiod drivs med in- ställd bred konstant krosspalt. 511 886 10 15 20 25 30 35 4 Under driftsperioden med inställd maximal krosskraft - eller krosseffekt bör krossen drivas under övervakning av krosshuvudets axiella relativläge relativt krossens stativ för undvikande av direktkontakt mellan de båda krossmant- larna.

Vid en särskilt föredragen utföringsform av uppfin- ningen kan man under driftsperioden med inställd kross- effekt eller -kraft och/eller driftsperioden med inställd spaltbredd efterjustera krossmantlarnas läge relativt va- randra genom samtidig övervakning av krosshuvudets axiella relativläge relativt krossens stativ och övervakning av inställd maximal krosseffekt eller krosskraft samt genom efterjustering av krosshuvudets axiella relativläge rela- tivt krossens stativ i beroende av referensdata från tidi- gare krossningsförlopp med samma eller likartad råvara.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare under hänvisning till de bifogade ritningarna. Fig 1 visar schematiskt en gyratorisk kross med tillhörande driv-, in- ställnings- och styranordningar. Fig 2 visar en kurvskara över partikelstorleksfördelningskurvor, som erhålles vid olika inställningar av krosspalten pà ett närmelsevis konstant spaltbreddsvärde under hela krossningsförloppet.

Fig 3 visar ett diagram över en önskad och en uppnàdd par- tikelstorleksfördelningskurva, som kan uppnås genom kross- spaltreglering enligt föreliggande uppfinning.

Vid det visade utföringsexemplet antas, att man ändrar krosshuvudets läge (dvs den första krossmantelns läge) vid ändring av krossmantlarnas relativa läge och att kross- spaltens bredd minskar, när krosshuvudet höjs i axiell led.

Den i fig 1 visade gyratoriska krossen har en axel l, som är excentriskt monterad vid sin nedre ände 2. Vid sin övre ände uppbär axeln ett krosshuvud 3. Pà krosshuvudets utsida är en första, inre krossmantel 4 monterad. I mas- kinstativet är en andra, yttre ringformig krossmantel mon- terad pá ett sådant sätt, att den omger den inre krossman- teln 4 och tillsammans med denna avgränsar en krosskamma- re. Krosskammaren har formen av en spalt 6, vilken i axi- 10 15 20 30 511 886 5 alsektion, såsom visas i fig 1, har en i riktning nedåt minskande bredd. Axeln 1 är höj- och sänkbar med hjälp av en hydraulisk inställningsanordning. Krossen har också en motor 10, vilken under drift bringar axeln 1 och krosshu- vudet 3 att utföra en gyratorisk pendelrörelse, dvs en rö- relse, under vilken de båda krossmantlarna 4, 5 närmar sig varandra längs en roterande generatris och fjärmar sig från varandra vid en diametralt motstående generatris.

Under driften styrs krossen av en styranordning 11, .som på en ingång 12' mottar insignaler från en vid motorn anordnad givare 12. Denna givare mäter motorbelastningen.

På en ingång 13' mottar styranordningen 11 dessutom sig- naler från en tryckgivare 13, som mäter trycket i hydraul- vätskan i inställningsanordningen. Slutligen mottar styr- anordningen ll på en ingång 14' även signaler från en ni- vågivare 14, som mäter axelns l läge i vertikal led, jäm- fört med maskinstativet.

HVid igångsättning av krossen utförs först en kalibre- ring. Pumpen 8 pumpar härvid hydraulvätska ut till tanken 7, tills axeln 1 når sitt bottenläge i vertikal led. I detta läge mäts avståndet mellan krosshuvudet 3 och en fast punkt i maskinstativet. Detta värde matas in i styr- enheten såsom varande det avstånd som motsvarar signalen från nivågivaren 14. Därefter pumpas hydraulvätska in i systemet från tanken 7, tills innermanteln 4 anligger mot yttermanteln 5. När innermanteln kommer till anliggning mot yttermanteln, erhålles en tryckstöt i hydraulvätskan.

Denna tryckstöt registreras av tryckmätaren 13. Ovannämnda avstånd mäts i detta läge och matas in i styrenheten såsom svarande mot signalen från nivågivaren 14 för detta läge.

Med hjälp av dessa båda uppmätta kalibreringsvärden och med kännedom om spaltvinkeln mellan innermanteln 4 och yt- termanteln 5, kan spaltbredden sedan beräknas för vilket som helst läge för axeln l.

Vid denna metod utgår kalibreringen från ett läge, där inner- och yttermantlarna berör varandra. Det är emel- lertid också möjligt att utgå från ett läge, där den di- 511 886 10 15 20 25 30 35 6 rekta beröringen mellan krossmantlarna undvikits men där en inställd spaltvidd fastställts genom mätning pà en bly- bit eller annat distanselement som införts i spalten. I övrigt tillgàr kalibreringen på likartat sätt.

När förfaringssättet enligt uppfinningen utnyttjas för uppnàende av en automatisk kalibrering och bibehållan- de av krosspalten väsentligen konstant under krossnings- tidsperioden, utför man en beräkning av krossmantelför- slitning. Beräkningen av denna förslitning tillgàr så, att förskjutningssträckan fràn första manuella kalibrering till nästa manuella kalibrering bestäms (jämfört med samma referensspalt) och att hänsyn tages till hur länge krossen arbetat med belastning (dvs inte i tomgång). Den uppmätta sà att ett màtt pà förskjutnings- eller förslitningshastigheten i t ex förskjutningen divideras med driftstiden, millimeter per timme erhàlls.

Med kännedom om hur mycket axeln l behöver förskjutas per tidsenhet på grund av slitage, bringas styrenheten ll att vid fortsatt drift automatiskt kompensera detta sli- tage med jämna tidsintervall, t ex en gång per timme. Av säkerhetskäl bör slitagekompenseringen inte företagas fullt ut, eftersom förslitningen av krossmantlarna kan va- riera med tiden. Detta beroende pà att det krossade mate- rialets slitande egenskaper inte är konstanta eller att det inmatade materialets storleksfördelning varierar eller på att belastningen på krossen inte är konstant. Fler fak- torer kan påverka.

Efter det första ovannämnda beräkningstillfället in- kopplas styrenhetens kretsar för automatisk kalibrering.

Styrenheten reglerar härvid krosshuvudets axialläge i be- roende av den uppmätta förskjutnings- eller förslitnings- hastigheten. Av försiktighetsskäl kan kompensationen ske med en faktor av t ex 0,3 eller 0,5 av beräknat slitage- värde.

Efter någon tids drift utförs en ytterligare manuell kalibrering för att få ett andra beräkningstillfälle.

Styrenheten kan vara programmerad för att göra nya beräk- 10 15 20 30 511 886 7 ningsprognoser först vid uppnående av en förskjutning av t ex 10 mm från föregående beräkningsprognos. Om det vid denna manuella kalibrering visar sig att förslitningshas- tigheten var lägre än vad som förväntats, kan säkerhets- marginalerna minskas, så att den fortsatta driften kan ske med en kraftigare kompensation med hänsyn till beräknad förslitning. Om à andra sidan slitaget och därmed för- skjutningshastigheten varierar kraftigt med tiden (t ex om krossning sker av olikartat gods eller gods som har kraf- tigt varierande egenskaper) kan säkerhetsfaktorn kanske aldrig höjas över t ex 0,3. Eventuellt kan man också be- höva avbryta automatisk kalibrering i ett sådant fall.

Manuella kalibreringar kan givetvis utföras hur ofta som helst, men beräkningar och efterkontroll bör alltid ske efter en minsta förutbestämd förskjutningssträcka (10 mm i ovanstående exempel) för att mätfelen inte skall in- verka menligt på önskat resultat.

Fördelarna med den ovan beskrivna automatiska kalib- reringen är att man undviker det som hittills varit det normala, nämligen att den verkliga spalten ökar vartefter mantlarna slits, trots att den av styranordningen inställ- da spalten är densamma. Den inställda spalten är sålunda vid känd teknik korrekt endast en kort tid efter kalibre- ringen. Om en automatisk kalibrering utföres enligt upp- finningen, kommer styranordningen ll att successivt höja huvudaxeln l och minska spalten 6, så att den önskade, in- ställda spalten bibehålles betydligt längre. Den verkliga spalten kommer härvid inte att öka lika snabbt som hit- tills, och därmed krävs betydligt färre manuella kalibre- ringar av den gyratoriska krossen, när uppfinningen ut- nyttjas.

Vid utövande av uppfinningen kan man också låta styr- anordningen ll reglera krossningsförloppet genom upprätt- hållande av en viss vald krosseffekt eller krosskraft. Om man vid denna driftstyp utnyttjar den ovan beskrivna auto- matiska kompensationen för slitage, kan man låta längre tid förflyta mellan på varandra följande manuella kalibre- ringar av spalten. 511 886 10 15 20 30 8 Reglertekniken kan utnyttjas, om man önskar en vä- sentligen konstant storlek på produkten och dessutom auto- matisk kompensation för slitage. Man börjar då krossför- loppet med manuell reglering och justerar spalten, tills Q önskad produkt erhållits. Därvid avläses effekt och tryck.

Dessa avlästa värden inmatas sedan som maximalt tillåten effekt och tryck. Styranordningen 11 kommer då att arbeta med inställd effekt och tryck och en automatisk slitage- kompensation, som innebär att styranordningen ll justerar _ huvudaxeln uppåt för att kompensera slitaget och bibehålla belastningen.

När uppfinningen skall utnyttjas för att påverka krossgodsets partikelstorleksfördelning skall man enligt uppfinningen driva krossen med kortvariga perioder med om- växlande olika inställning på krosspaltens 6 bredd. Denna aspekt av uppfinningen skall nu beskrivas.

Om en gyratorisk kross drives med bibehållande av vä- sentligen konstant krosspalt under krossningsförloppet, erhålles partikelstorleksfördelningskurvor av den typ, som visas i fig 2. Om spalten är t ex 24 mm, kan den längst till höger liggande kurvan över partikelstorleksfördel- ningen erhållas under en driftsperiod. På motsvarande sätt kan de övriga kurvorna erhållas vid 21, 18, 15 resp 12 mm spaltbredd. En ändring av spaltbredden medför sålunda i princip ett bibehållande av kurvornas allmänna form men en vinkelvridning moturs vid minskande krosspalt. Det händer ofta, att man önskar partikelstorleksfördelningskurvor av en helt annan form och typ, vilket t ex kan bero på avsett ändamål för den krossade produkten. Föreliggande uppfin- ning erbjuder en möjlighet att påverka partikelstorleks- 'fördelningen hos den krossade produkten genom periodiska ändringar av driftsförhàllandena.

I fig 3 visas med heldragen linje en önskad partikel- storleksfördelningskurva för en produkt. En sådan kurva kan inte uppnås genom nedkrossning med bibehållande av konstant spalt enligt fig 2. Idén är emellertid att man skall kombinera två eller flera produktutfall för att få 10 15 20 25 30 35 511 886 9 ett nytt önskat produktutfall. Vid utnyttjande av förfa- ringssättet enligt uppfinningen kan detta åstadkommas ge- nom att man låter styranordningen periodiskt växla spalt- bredden mellan två inställningslägen. Dessa inställningar kan erhållas genom växling mellan två olika typer av driftsperioder, nämligen en första driftsperiod under vil- ken inställningsautomatiken strävar efter att hålla en viss inställd hög krossbelastning konstant för hög ned- krossning av materialet genom en relativt sett smal kross- spalt och en andra driftsperiod, under vilken inställ- ningsautomatiken strävar efter att hålla en viss inställd, relativt sett bred spalt konstant för uppnående av en lägre grad av nedkrossning av materialet. Styranordningen ll kan programmeras för att erhålla en växling mellan dessa båda driftslägen vid önskade tidpunkter. Exempelvis kan högsta möjliga effekt och tryck tillåtas under den ena tidsperioden för att erhålla maximal nedkrossning. Det härunder producerade utfallet innehåller då kanske till- räckligt med fint material, medan grövre material saknas.

Mer grovt material kan framställas genom att den andra driftsperioden sker med en större spalt än den som ut- nyttjats vid föregående driftsperiod. Om krossen till- låtes arbeta t ex 60 sek med den smalare spalten och 45 sek med den större spalten, blir resultatet två olika pro- skilda Om- duktutfall, som omedelbart efter krossen är fysiskt åt. Efter sedvanliga (fåtaliga) mellanlagringar och lastningar blandas emellertid de båda utfallen till en enda produkt med önskad fördelning mellan både fint och grovt material. Tidrymderna för de olika driftsperioderna bär väljas med hänsyn till krossgodsets hantering efter krossningen och den under hanteringen uppnådda omröringen och omblandningen. Tidsperioder av 30-120 sek kan vara lämpliga i beroende av vilken partikelfördelningskurva som eftersträvas.

Vid denna aspekt av uppfinningen kan sålunda krossen under den ena driftsperioden drivas med inställd hög krosseffekt eller krosskraft och under den andra drifts- 51 10 15 20 25 30 35 4 I 886 10 perioden drivas med en inställd bred krosspalt. En annan möjlighet är att krossen under en driftsperiod drivs med inställd liten krosspalt och under en annan driftsperiod drivs med en stor krosspalt. I båda fallen kan krossen drivas under övervakning av krosshuvudets axiella relativ- läge relativt krossens stativ för undvikande av direktkon- takt mellan de båda krossmantlarna. En tredje möjlighet är att driva krossen med olika perioder med omväxlande hög och låt krosseffekt eller krosskraft.

Exemplen ovan utnyttjar två olika satser av drifts- parametrar vid modifiering av krossgodsets partikelstorleksfördelning. Om så önskas, kan man givetvis utnyttja tre eller flera olika satser av driftsparametrar för att uppnå ytterligare fördelar.

Föredraget är emellertid att krossen under drifts- perioden med inställd maximal krosseffekt eller krosskraft förhandsinställs på en viss vald spaltbredd och att kross- mantlarnas läge relativt varandra sedan efterjusteras ge- nom samtidig övervakning av krosshuvudets axiella relativ- läge relativt krossens stativ och övervakning av inställd maximal krosseffekt eller krosskraft samt genom efterjus- tering av krosshuvudets axiella relativläge relativt kros- sens stativ i beroende av referensdata från tidigare krossningsförlopp med samma eller likartad råvara.

Claims (3)

10 15 20 25 30 35 511 886 ll PATENTKRAV

1. Sätt att styra en gyratorisk kross, vilken har ett med en första krossmantel (4) försett krosshuvud (3) och en andra krossmantel (5), som tillsammans med den första krossmanteln (4) avgrànsar en krosspalt (6), vars bredd är inställbar genom ändring av de första och andra krossmantlarnas (4, 5) läge relativt varandra i axiell led medelst en hydraulisk inställningsanordning, varvid för krossning avsett material vid krossningen införes i krosspalten (6) och varvid en drivanordning (10) bringar krosshuvudet (3) att utföra en gyratorisk pendelrörelse, k ä n n e t e c k n a t därav, att krossgodsets partikelstorleksfördelning regleras till önskad partikelstorleksfördelningskurva genom driv- ning av krossen sä att krosspaltens (6) bredd period- vis och med förhandsinställda tidsintervall växlar mellan två inställningar, varvid den ena inställ- ningen antingen är en förhandsinställd vald spalt- bredd (6) eller bestäms genom förhandsinställd vald maximal krosseffekt alternativt maximal krosskraft och varvid den andra inställningen antingen är en förhandsinställd vald spaltbredd (6) eller bestäms genom förhandsinställd vald maximal krosseffekt alternativt maximal krosskraft, och att krossmantlarnas (4, 5) läge relativt varandra under driftsperioderna efterjusteras vid eventuell över- belastning av krossen genom samtidig övervakning av krosshuvudets (3) axiella läge relativt krossens stativ och övervakning av inställd maximal kross- effekt eller krosskraft.

2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att krossen under driftsperioden med in- ställd maximal krosseffekt eller krosskraft drivs under övervakning av krosshuvudets (3) axiella läge relativt krossens stativ för undvikande av direktkontakt mellan de bäda krossmantlarna (4, 5). 511 886 12

3. Sätt enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att krossen under perioderna med förhandsinställd vald maximal krosseffekt alternativt maximal krosskraft styrs pà ett sådant sätt, att kross- 5 huvudets (3) axiella läge relativt krossens stativ efter- justeras som kompensation för förslitning, beräknad pà referensdata om konstaterade förslitningshastigheter vid tidigare krossningsförlopp med samma eller likartad rå- vara.