SE535213C2 - Hydraulsk krets samt förfarande för att styra en gyratorisk konkross - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för att driva engyratorisk konkross och en hydraulisk cylinder som är lämplig för att utföraförfarandet. En kross innefattar en inre krossmantel och en yttre krossmantel,vilka definierar en krosspalt, och krosspaltens storlek bibehålls genomanvändning av åtminstone en hydraulisk cylinder, och, omhydraulvätsketrycket överskrider ett tröskelvärde, genom att hydraulvätskaevakueras från cylindern för att minska storleken av krosspalten. Förfarandetinnebär att utföra detektering av ett processtillstånd som har okrossbartmaterial, vilket innebär att material som krossen inte kan processera harkommit in i krosspalten. Om ett sådant tillstånd detekteras sänkströskelvärdet under en tidsperiod. Det innebär att krosspalten öppnassnabbare, så att material som inte kan krossas kan avlägsnas från krossen,vilken därigenom skyddas mot potentiellt skadliga stötar.

Description

535 213 2 okrossbart material och, om ett sådant tillstànd detekteras, att sänka nämnda tröskelvärde under en tidsperiod. Det innebär att en stöt från ett okrossbart material kommer att öppna krosspalten mycket mer, så att det okrossbara materialet snabbare spolas bort genom krosspalten. Samtidigt kommer varje stöt, som uppkommer vid försök att krossa det okrossbara materialet, att påverka krossmantlarna i lägre utsträckning eftersom krossen blir mer fjädrande.

Det sänkta tröskelvärdet kan bibehållas under en förutbestämd tid eller tills detekteringen av okrossbart material avtar.

Detekteringen av okrossbart material kan utföras genom att detektera ett detekteringstryck i hydraulcyllndern, vilket detekteringstryck är högre än det normala tröskelvärdet. Alternativt, eller i kombination därmed, kan kontroll av ett tröskelvärde hos hydraulcylindertryckets förstaderivata äga rum.

Ytterligare alternativ för detektering av okrossbart material innefattar att kontrollera ljud från krossen eller rörelser hos krossens stativ.

En varningssignal kan genereras när ett processtillstånd som har okrossbart material detekteras.

En hydraulisk krets för att utföra metoden ovan innefattar organ för att detektera ett processtillstånd som har okrossbart material, och organ för att sänka tröskelvärdet om ett tillstånd med okrossbart material detekteras. len sådan hydraulisk krets kan ett logiskt element användas, och tröskelvärdet, när ett processtillstånd med okrossbart material ej detekteras, kan bibehållas med hjälp av en övertrycksventil vilken förbinder den hydrauliska cylindern med en reservoar via, iordning, en första ingång hos det logiska elementet, en förträngning, och en andra ingång hos det logiska elementet. När tröskelvärdet överskrids öppnas övertrycksventilen och det resulterande flödet genom förträngningen skapar ett jämförande tryck vid nämnda första och andra ingångar, vilket öppnar det logiska elementet och evakuerar oljan från cylindern. Organet för att sänka tröskelvärdet kan innefatta en riktningsventil vilken är parallellkopplad med övertrycksventilen.

Alternativt kan båda tröskelvärdena ställas in med en proportionell övertrycksventil, vilken styrs elektroniskt, och vilken förbinder den hydrauliska 10 15 20 25 30 535 213 3 cylindern med en reservoar via, iordning, en första ingång hos det logiska elementet, en förträngning, och en andra ingång hos det logiska elementet.

Kort beskrivrmlav ritningarna Fig 1 visar en gyratorisk konkross där krosspalten regleras genom att en axel som bär en inre krossmantel justeras vertikalt.

Fig 2 illustrerar schematiskt en hydraulisk krets med ett skydd mot okrossbart material enligt känd teknik.

Fig 3 visar ett flödesschema för ett skyddsförfarande.

Fig 4 illustrerar en hydraulisk uppställning enligt föreliggande uppfinning.

F lg 5 illustrerar en första alternativ hydraulisk uppställning.

Fig 6 illustrerar en andra alternativ hydraulisk uppställning.

Detaljerad beskrivning Fig 1 visar en gyratorisk konkross schematiskt och itvärsnitt. Material som ska krossas i krossen 1 introduceras i en krosspalt 3, som bildas mellan en första, inre krossmantel 5 och en andra, yttre krossmantel 7. Den första krossmanteln 5 är fast anordnad på ett krosshuvud 9, vilket i sin tur är fast anordnat på en vertikal axel 11. Den andra krossmanteln 7 är fast anordnad på krossens 1 stativ (visas ej).

Den vertikala axeln 11, krosshuvudet 9, och den första krossmanteln 5 utför en gyrerande rörelse. Denna rörelse resulterar i att krosspalten 3 kontinuerligt formas om. De två krossmantlarna 5, 7 närmar sig varandra längs en roterande generatris och fiärmar sig från varandra vid en, diametralt motstående, generatris. Material krossas där krossmantlarna närmar sig varandra, och nytt material släpps in i krosskammaren där krossmantlarna tjännar sig från varandra. Material som ska krossas, tex. malm, matas till krosspalten ovanifrån, ovanför krosshuvudet 9.

En excenter 13 är roterbart anordnad kring den vertikala axelns 11 nedre parti. En drivaxel (visas ej) är anordnad att rotera excentern 13. Den vertikala axeln 11 bärs, vid sin övre ände, av ett topplager (visas ej) vilket är fäst vid stativet. När excentern 13 roteras, vid drift av krossen 1, kommer den 10 15 20 25 30 535 213 4 vertikala axeln 11 och det därpå anordnade krosshuvudet 9 att utföra den gyrerande rörelsen som krävs.

Den vertikala axeln 11 bärs vid sin nedre ände av ett axiallager 15, vilket tar upp vertikala krafter samtidigt som det tillåter gyrering och rotation av den vertikala axeln 11.

Axiallagret 15 bärs i sin tur av en kolv 17 som tillåter axial rörelse av den vertikala axeln 11. Rörelse av axeln uppåt kommer exempelvis att minska krosspaltens 3 totala bredd, vilket innebär högre kraft och produktion av finare krossat material. Kolven 17 positioneras genom att ändra mängden hydraulisk vätska i den hydrauliska cylindern 19.

Föreliggande uppfinning hänför sig till organ för att skydda krossen från föremål av okrossbart material, vilket krossen är oförmögen att krossa och som kan skada krossmantlarna och andra delar av krossen. Ett föremål av okrossbart material kan typiskt vara en malkula av stål, en tand som lossnat från en grävskopa, eller liknande. l en kross såsom den kross som visas ifig 1, kan visst skydd erhållas genom att begränsa det maximala hydrauliska trycket i cylindern 19, vilket kommer att beskrivas nedan. Det innebär att när ett föremål av okrossbart material kommer in i krosspalten så kommer den resulterande stöten medföra att en del hydraulvätska avlägsnas från cylindern, och därigenom sänks den vertikala axeln temporärt. Detta begränsar även kraften från stöten på krossen, och kan därför skydda krossen i viss utsträckning, speciellt mantlarna, från att skadas.

Fig 2 illustrerar schematiskt en hydraulisk krets för skydd mot okrossbart material enligt känd teknik. Uppsättningen kan anslutas till exempelvis en hydraulisk cylinder 19 som bär den vertikala axeln såsom visas ifig 1. Skyddsanordningen innefattar ett hydraulisk logiskt element 29, vilket är förbundet med den hydrauliska cylindern 19 vid en första ingång 31.

Den första ingången 31 är förbunden med en andra ingång 33 via en förträngning 35. Den andra ingången 33 är ansluten till en reservoar 37 via en övertrycksventil 39 vilken är inställd att öppnas när trycket vid det logiska elementets 29 andra ingång 33 överstiger ett förutbestämt tröskelvärde. Det logiska elementet 29 innefattar en inre cylinder 41, som är förspänd till ett 10 15 20 25 30 535 213 5 stängt läge med hjälp av en fjäder 43. Vidare är ett logiskt utgångselement 45 anslutet till reservoaren. l ett läge när trycket i cylindern 19 är mindre än övertrycksventilens 39 tröskelvärde, exempelvis 60 bar, stängs den senare och det logiska elementets 29 två ingångar 31, 33 erhåller samma tryck.

Fjädern 43 håller den inre cylindern 41 i det stängda läget så att ingen olja flödar från det logiska elementets 29 första ingång 31 till dess utgång 45.

När ett okrossbart material kommer in l krossen kommer cylindern att få en kraftig trycktopp, och övertrycksventilen 39 öppnas så att en del olja flödar från cylindern 19 till reservoar 37. Det logiska elementets 29 första ingång 31 kommer att utsättas för ett betydligt högre tryck än dess andra ingång 33 på grund av förträngningen 35. Denna tryckskillnad kan medföra att den inre cylindern 41 trycker ihop fjädern 43 och förskjuts, så att en kanal öppnas mellan det logiska elementets 29 första ingång 31 och dess utgång 45. Därigenom kommer en betydligt större mängd olja att evakueras från cylindern, och krosspalten öppnas i viss mån. Så snart som krossen har gyrerat förbi föremålet av okrossbart material stängs det logiska elementet 29 av fjädern 43, eftersom trycktoppen har avtagit.

Det ska påpekas att krossen fortfarande kommer att uppleva stöten med nästintill full kraft eftersom det logiska elementet, och därmed öppnandet av spalten, är förhållandevis långsamt. Det innebär att trycktoppen väsentligen kan överstiga det tryck som övertrycksventilen är satt att utlösa vid. Emellertid förflyttas det okrossbara materialet mot spaltens ände eftersom spalten öppnas i viss mån.

Trots denna detekteringsfunktion för föremàl av okrossbart material kan krossen skadas, även om krosspalten öppnas i viss mån, eftersom en ny stöt kommer att inträffa vid nästa gyrering och vid ett antal därefter följande gyreringar, där varje stöt stegvis kommer att öppna krosspalten lite mer, tills föremålet av okrossbart material passerar igenom. I ett normalfall kan 6-12 stötar upplevas innan ett typiskt föremål av okrossbart material passerar igenom spalten. Att använda ett lägre tröskelvärde är ingen praktiskt lösning på detta problem eftersom även en kross full med malm eller stenar innebär ett högt tryck, vilket måste tillåtas utan att krosspalten öppnas. Om tröskelvärdet är för lågt kommer spalten att öppnas av materialet som ska 10 15 20 25 30 535 213 6 krossas utan att det finns något okrossbart material. Detta försämrar naturligtvis krossens effektivitet.

Fig 3 visar ett flödesschema för ett skyddsförfarande. I korta drag drivs krossystemet vanligtvis i ett normaltillstånd 51. Vid detektering av ett föremål av okrossbart material ändars krossens tillstånd temporärt till ett tillstånd för detektering av okrossbart material 53. Detektering av ett föremål av okrossbart material kan ske på olika sätt vilket kommer att diskuteras senare.

Systemet förblir i detta tillstånd under en tidsperiod och återgår därefter till normaltillståndet 51. Tidsperiodens varaktighet kan ställas in med hjälp av en timer. Typiskt används en tidsperiod som motsvarar en eller flera gyreringar.

Det är även möjligt att ställa in timern så att den nollställs om en ytterligare upptäckt av okrossbart material sker, vilket innebär att tidsperioden i tillståndet för detektering av okrossbart material förlängs. l norrnaltillståndet drivs krossystemet i likhet med systemet som visas i fig 2, dvs om ett tryck som överstiger tröskelvärdet uppstår i hydraulcylindern så kommer en del av vätskan att avlägsnas från cylindern. I detta tillstånd kan tröskelvärdet vara exempelvis 60 bar.

I tillståndet för detektering av okrossbart material 53 sänks tröskelvärdet betydligt, exempelvis till typiskt 10 bar. Det betyder att nästkommande stöt, vilken sker exempelvis när krossen försöker krossa ett föremål av okrossbart material, resulterar i en jämförelsevis stor vidgning av krosskammarens storlek. Vidare, i detta tillstånd, är det möjligt att vikten av materialbädden som ska krossas i krossen är tillräckligt stor för att tvinga krosskammaren att vidga sig utan att vänta in den efterföljande stöten från det okrossbara materialet. Därigenom kan föremålet av okrossbart material spolas bort snabbt genom krosspalten och risken att krossen skadas minskas väsentligen. Enbart 1-5 stötar behövs typiskt innan föremålet av okrossbart material lämnar krosskammaren. Med ett lägre tröskelvärde blir krossen mer fjädrande vilket innebär att varje trycktopp kommer att sänkas, vilket också medför att risken att krossen skadas minskar.

Med andra ord, systemet kan detektera ett processtillstånd som har okrossbart material, och om ett sådant tillstånd detekteras sänks tryckets tröskelvärdet hos systemet under en tidsperiod. Föremålet av okrossbart 10 15 20 25 30 535 213 7 material passerar genom krosspaltens öppning och därefter återställs krosspaltens storlek genom att olja pumpas tillbaka till cylindern.

Förutom att vidga krosspalten är det även möjligt att generera en varningssignal (tex. elektronisk eller akustisk). En sådan signal kan larma driftspersonal, så att ett föremål av okrossbart material kan avlägsnas innan det återcirkuleras i krossen. Dessutom kan inmatning av material till krossen stoppas eller bromsas, manuellt eller automatiskt, som en följd av varningssignalen.

Det finna några alternativa lösningar för att detektera ett processtillstånd som har okrossbart material.

Till att börja med så kan trycket i hydraulcylindern övervakas och jämföras med en nivå hos ett andra tröskelvärde, vilket är högre än det normala tröskelvärdets nivà som används i normaltillståndet 51. Ett föremål av okrossbart material kan typiskt orsaka en trycktopp som överstiger 110 bar i en kross av den typ som visas ifig 1.

Ett annat altemativ är att registrera läget hos kolven 17 l cylindern och detektera snabba lägesändringar, vilka fönnodligen orsakas av stötar från okrossbart material och tack vare att evakuering av hydraulvätska från cylindern sker genom kretsen som är aktiv i normaltillstàndet.

Ett ytterligare alternativ är att använda det faktum att en trycktopp som orsakas av ett föremål av okrossbart material är distinkt i förhållande till den normala krossaktiviteten. Därför kan en första ordningens derivata av hydraultrycket, som överstiger tröskelvärdet, användas för att bestämma huruvida ett föremål av okrossbart material finns i krossen.

Ett föremål av okrossbart material kan orsaka att hela krossen skakar på ett speciellt vis, och kan även ge upphov till ett karakteristiskt ljud. Det medför att en accelerationsmätare som anordnas vid krosstativet, eller en mikrofon, kan producera data som kan vara användbar för att upptäcka föremål av okrossbart material. Sådana data kan lämpligen behandlas, t.ex. med hjälp av ett neuronnät som är anpassat för att indikera förekomsten av föremål av okrossbart material. 10 15 20 25 30 535 213 8 Fackmannen inser att det kan finnas andra alternativ, såsom att använda optiska sensorer eller magnetiska sensorer vilka kan detektera föremål av okrossbart material i ett materialflöde som ska krossas.

Fackmannen inser att den ovan nämnda schemana för att detektera ett processtillstånd som har okrossbart material kan kombineras på olika sätt för att erhålla detektering med förbättrad noggrannhet och tillförlitlighet.

Fig 4 visar, schematiskt, en hydraulisk uppställning enligt föreliggande uppfinning, vilket är en modifiering av uppställningen som visas i fig 2. Denna krets kan vara i drift vid hydraulcylindern 19 hos krossen 1 som visas i flg 1.

Till skillnad från den hydrauliska kretsen som visas i fig 2 så har denna krets en, normalt stängd, elektroniskt styrd magnetventil 55. Magnetventilen 55 aktiveras när systemet går in i ett processtillstånd som har okrossbart material. När detta sker tappas vätska från det logiska elementets 29 andra ingång 33 så att det logiska elementet hålls stängt enbart med hjälp av fjädern 43. Ett betydligt lägre tryck kommer därför att starta evakueringen av olja från cylindern 19, vilket medför att krosspalten öppnas mycket snabbare så att föremålet av okrossbart material kan avlägsnas från systemet snabbt.

Det lägre tröskelvärdet kan vara exempelvis 8 bar, och bestäms av det logiska elementets 29 fjäder 43.

Jämfört med ett system som öppnar krosspalten 3 fullt varje gäng ett okrossbart material upptäcks, kan den minskade produktionen av krossat material vara låg, eftersom krosspalten bara öppnas så mycket som behövs.

Detta beror på det faktum att det lägre tröskelvärdet kan ställas in till en nivå som är högre än det tryck som uppnås av huvudaxeln (jfr 5, 9, 11 i fig 1).

Fig 5 visar en fösta alternativ hydraulisk uppställning, vilken använder en andra övertrycksventil 57, ansluten i serie med övertrycksventilen 55. Den andra övertrycksventilen 57 verkar för att öka det lägre tröskelvärdet, vilket krävs för att öppna det logiska elementet 29 vid processtillståndet som har okrossbart material, eftersom det lägre tröskelvärdet i detta fall bestäms av summan av trycken som fjädern 43 och den andra övertrycksventilen 57 ger upphov till, när övertrycksventilen 55 har öppnats. Detta kan leda till att spalten öppnas något långsammare eftersom den andra övertrycksventilen 57 behöver lite tid för att öppna sig. Å andra sidan, om processtillståndet som 10 15 20 25 30 535 213 9 har okrossbart material detekteras genom att mäta cylinderns hydrauliska tryck såsom indikeras som ett alternativ ovan, kommer den första stöten att inträffa under normaltillståndet. Krossen som använder kretsen i fig 5 kommer att vara mer fjädrande vid den första stöten av okrossbart material, och spalten kommer att öppnas mer till att börja med, eftersom en svagare fjäder 43 ger mindre motstånd. l en krets såsom visas i fig 6 kan fjädern 43 typiskt ge ett tryck av 2 bar till den hydrauliska kretsen.

Fig 6 visar en andra alternativ hydraulisk uppställning. Denna krets använder en proportionell övertrycksventil 59, vilken kan utföra samma funktion som övertrycksventllerna 39, 57 och magnetventilen 55 i fig 6. Ju högre tröskelvärde som sätts med en justerbar fjäder, och ju lägre tröskelvärde som används genom att aktivera en magnet på ventilen i processtillstàndet som har okrossbart material.

För att summera, föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för att driva en gyratorisk kross och en hydraulisk krets som är lämplig att utföra förfarandet. En kross innefattar en inre krossmantel och en yttre krossmantel, vilka definierar en krosspalt, och krosspaltens storlek bibehålls genom användning av åtminstone en hydraulisk cylinder, och, om hydraulvätsketrycket överskrider ett tröskelvärde, genom att hydraulvätska evakueras från cylindern för att minska storleken av krosspalten. Förfarandet innebär att utföra detektering av ett processtillstånd som har okrossbart material, vilket innebär att material som krossen inte kan processera har kommit in i krosspalten. Om ett sådant tillstånd detekteras sänks tröskelvärdet under en tidsperiod. Det innebär att krosspalten öppnas snabbare, så att material som inte kan krossas kan avlägsnas från krossen, vilken därigenom skyddas mot potentiellt skadliga stötar.

Uppfinningen ska inte begränsas av de ovan beskrivna utföringsformerna, och kan varieras och ändras på olika sätt inom skyddsomfånget av de bifogade patentkraven. Exempelvis är uppfinningen ovan beskriven med hänvisning till en kross som har en vertikal axel som gyrerar, och en krosspalt vars medelstorlek ändras genom att justera axelns vertikala position. Uppfinningen kan emellertid användas vid andra sorters konkrossar.

Claims (12)

10 15 20 25 30 535 213 1 0 PATENTKRAV

1. Förfarande för att driva en gyratorisk konkross, varvid krossen innefattar en inre krossmantel (5) och en yttre krossmantel (7), vilka definierar en krosspalt (3), varvid krosspaltens storlek bibehålls genom användning av åtminstone en hydraulisk cylinder (19), och varvid hydraulvätska evakueras från cylindern om hydraulvätsketrycket överskrider ett första tröskelvärde, k ä n n e t e c k n a t a v att detektera ett processtillstånd som har okrossbart material, och, om ett sådant tillstånd detekteras, att sänka nämnda tröskelvärde under en tidsperiod.

2. Förfarandet enligt patentkrav 1, varvid det sänkta tröskelvärdet bibehålls under en förutbestämd tid.

3. Förfarandet enligt patentkrav 1, varvid det sänkta tröskelvärdet bibehålls tills inget okrossbart material längre detekteras.

4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, varvid detekteringen av okrossbart material utförs genom att kontrollera ett detekteringstryck i hydraulcylindern mot ett tröskeldetekteringstryck, varvid tröskeldetekteringstrycket är högre än det första tröskelvärdet.

5. Förfarande enligt något av patentkraven 1-3, varvid detekteringen av okrossbart material utförs genom att kontrollera en tröskel för förstaderivatan av hydraulcylindertrycket.

6. Förfarande enligt något av patentkrav 1-3, varvid detekteringen av okrossbart material utförs genom att kontrollera ljud från krossen eller rörelser hos krossens stativ.

7. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, varvid en varningssignal genereras när ett processtillstånd som har okrossbart material detekteras. 10 15 20 25 30 535 213 11

8. Hydraulisk krets för att driva en gyratorisk konkross, varvid krossen innefattar en inre krossmantel (5) och en yttre krossmantel (7), vilka definierar en krosspalt (3), varvid krosspaltens storlek bibehålls genom användning av åtminstone en hydraulisk cylinder (19), varvid den hydrauliska kretsen innefattar ett logiskt element (29) anordnat för att evakuera hydraulvätska från cylindern om hydraulvätsketrycket överskrider ett tröskelvärde, kännetecknat av - organ för att detektera ett processtillstànd som har okrossbart material, och - organ (55) för att sänka nämnda tröskelvärde om ett processtillstånd som har okrossbart material detekteras.

9. Hydraulisk krets enligt patentkrav 8, varvid tröskelvärdet, när detektering av ett tillstånd som har okrossbart material ej har skett, bibehålls med hjälp av en övertrycksventil (39) vilken förbinder den hydrauliska cylindern (19) med en reservoar (37) via, iordning, en första ingång (31) hos det logiska elementet (29), en förträngning (35), och en andra ingång (33) hos det logiska elementet, så att övertrycksventilen öppnas, när tröskelvärdet överskrids, och det resulterande flödet genom förträngningen skapar ett jämförande tryck vid nämnda första och andra ingångar, vilket öppnar det logiska elementet (29).

10. Hydraulisk krets enligt patentkrav 9, varvid organet för att sänka tröskelvärdet innefattar en magnetventil (55), vilken är parallellkopplad med överlrycksventilen (39).

11. Hydraulisk krets enligt patentkrav 10, varvid en andra övertrycksventil (57) är seriekopplad med magnetventilen.

12. Hydraulisk krets enligt patentkrav 8, varvid tröskelvärdena sätts med en proportionell övertrycksventil (59), vilken styrs elektroniskt.