WO2004065012A1 - Systeme de fixation de la machoire mobile d'un broyeur a cone ou giratoire - Google Patents

Systeme de fixation de la machoire mobile d'un broyeur a cone ou giratoire Download PDF

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Jean-Pierre Delille
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    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2/00—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers
    • B02C2/02—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers eccentrically moved
    • B02C2/04—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers eccentrically moved with vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2/00—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers
    • B02C2/005—Lining

Definitions

  • the present invention relates to a system for fixing the movable jaw of a grinder, cone or gyratory.
  • Cone crushers and gyratory crushers are intended for mining or quarrying installations and are used to reduce the size of aggregates and ores to dimensions required for their subsequent use.
  • They include a frustoconical grinding tank, the wall of which supports a fixed jaw, and a conical head carrying the movable jaw mounted on a shaft coaxial with the tank.
  • the geometrical axis of the conical head makes at the top of this, a certain angle with the axis of the main shaft, which gives the head, when the eccentric turns, a nutation movement.
  • the materials are gradually crushed until reaching the dimension of the smallest space r between the fixed jaw and the movable jaw, at the base of the nutation head and located in 2 in the figure 1 showing a cone crusher.
  • the cone crusher according to Figure 1 includes a feed hopper 8 located above the opening 1 of a grinding chamber or tank 3.
  • the grinding head 5 is supported by a shaft 10 above d 'a bearing thereof, with its geometric axis making, thanks to an eccentric 12, an angle ⁇ with the axis of the shaft so as to have a nutation movement when the eccentric 12 rotates.
  • the fixed jaw 11 is fixed under the opening 1, to the upper part of the tank 3.
  • the movable jaw 4 is mounted on the head 5 and rests in the lower part on the head 5, while it is tightened in the upper part on the head by a screw 6, by means of a ring 7. This tightening is produced by a component of the tightening force of the screw 6 directed along the generatrix of the cone of the movable jaw 4.
  • the parts which wear out the fastest are the jaws and in particular this movable jaw 4. Therefore, it must be changed periodically after wear.
  • the life of the jaw 4 may not exceed a few tens of hours.
  • this lifespan can go up to several years.
  • this screw 6 is removably attached to the head by means of the screw 6.
  • the tightening of this screw 6 requires a very high force in order to prevent the jaw from beating on the head.
  • the movable jaw 4 tends to turn on the head but, by this movement, it drives the screw 6 which self-tightens while holding the jaw.
  • the self-tightening of the screw means that disassembly also requires the application of a very high force.
  • a ring 7 is interposed between the screw head and the upper edge of the movable jaw. For disassembly, this ring is cut with a torch and released with an appropriate tool, which frees the screw which can then turn freely.
  • the fixing system comprises a locking element, the diameter of which is at least equal to that of the top of the cone of the movable jaw , which is provided with holes distributed over its periphery, into which are threaded screws which are screwed into threads located in the head or a part integral with the latter.
  • the blocking element is constituted in two parts, by a blocking plate provided with holes distributed on its periphery and a blocking pin located below, screwed in a axial tapping of the head and integral in rotation with said plate, the tightening being effected by means of screws passing through the holes of the plate and being screwed into the threads formed in the locking stud.
  • the blocking element is constituted by a blocking washer provided with holes distributed over its periphery; a clamping nut, screwed onto the shaft above the head and integral in rotation with said blocking washer, the clamping being effected by means of screws passing through the holes in the blocking washer and being screwed into tapped holes in said tightening nut.
  • the invention provides in a system that said element, has on its outer periphery notches directed radially outward and regularly distributed over said periphery and that the movable jaw has, on its inner periphery, at the level of its opening of the pins directed radially inwards, regularly distributed over said periphery and in number equal to said notches, the pins penetrating in the assembled state into said notches in order to secure the locking element and the movable jaw in rotation during the operation of the crusher.
  • the number of studs and notches is preferably equal to four. It can however be lower or higher, it being understood that the number of notches is at least equal to the number of studs.
  • Figure 1 A schematic section of a cone crusher according to the prior art
  • Figure 2 A perspective view from above of the movable jaw according to the present invention
  • Figure 3 A schematic section of the attachment of the movable jaw of a cone crusher according to the invention
  • Figure 4 A sectional view along line V-V in Figure 3.
  • the movable jaw 4 is disposed on the conical head 5 and conventionally rests, as shown in Figure 1, on the wide lower part of the conical head. Its tightening in this position is effected by means of a blocking element constituted by a two-part screw, a blocking plate 16 whose diameter is at least equal to the outside diameter, at its upper part, of the cone formed by the jaw 4 and a threaded stud 13 secured to the plate by screws 17.
  • a protective cover 23 of the heads of the screws 17 is also provided on the blocking plate and simply fixed thereon with a screw.
  • the rotation of the jaw 4, during operation, relative to the head 5, provides a self-tightening of the part 16, 13 and thus makes it possible to maintain an adequate tightening despite the wear of the jaw.
  • pins 14 are provided on the internal periphery of the jaw 4 at its upper opening.
  • 15 shaped notches corresponding and in equal number are formed on the periphery of the locking plate 16. Notches and tenons are regularly distributed over said peripheries so as to mesh with one another.
  • the same system of tenons and notches can be applied to the gyratory crusher, to secure the clamping nut and the jaw.
  • Figure 4 shows a section of the system at the opening of the cone forming the jaw 4.
  • four studs and four notches are provided. But it can of course be provided a number of pins and notches lower or higher.

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Abstract

Système de fixation de la mâchoire mobile sur une tête conique d'un broyeur de pierres, à cône ou giratoire, comportant une cuve, surmontée d'une trémie d'alimentation, une mâchoire fixe tronconique montée coaxialement à la cuve, une tête de broyage montée sur un arbre principal coaxial à la mâchoire fixe et une mâchoire mobile conique montée sur la tête et serrée sur elle au moyen d'un élément de blocage solidarisé à la tête et appuyant sur le sommet de la mâchoire mobile. Ledit élément (16), présente sur sa périphérie extérieure des encoches (15) dirigées radialement vers l'extérieur et régulièrement réparties sur ladite périphérie et que la mâchoire mobile (4) présente, sur sa périphérie intérieure, au niveau de son ouverture des tenons dirigés radialement vers l'intérieur, régulièrement répartis sur ladite périphérie et en nombre égal auxdites encoches (15), les tenons pénétrant à l'état monté dans lesdites encoches afin de solidariser l'élément de blocage (16) et la mâchoire mobile (4) en rotation pendant le fonctionnement du broyeur.

Description

Système de fixation de la mâchoire mobile d'un broyeur à cône ou giratoire
La présente invention concerne un système de fixation de la mâchoire mobile d'un broyeur, à cône ou giratoire. Les broyeurs à cône et les broyeurs giratoires sont destinés aux installations de mines ou de carrières et servent à la réduction de la taille des granulats et des minerais à des dimensions requises par leur utilisation ultérieure.
Ils comportent une cuve de broyage tronconique, dont la paroi supporte une mâchoire fixe, et une tête conique portant la mâchoire mobile montée sur un arbre coaxial à la cuve. L'axe géométrique de la tête conique fait au sommet de celle-ci, un certain angle avec l'axe de l'arbre principal, ce qui donne à la tête, lorsque l'excentrique tourne, un mouvement de nutation. Lors de leur descente dans la cuve, les matériaux sont progressivement broyés jusqu'à atteindre la dimension du plus petit espace r entre la mâchoire fixe et la mâchoire mobile, au niveau de la base de la tête en nutation et situé en 2 sur la figure 1 montrant un broyeur à cône.
Le broyeur à cône selon la figure 1, comporte une trémie d'alimentation 8 située au-dessus de l'ouverture 1 d'une chambre de broyage ou cuve 3. La tête de broyage 5 est supportée par un arbre 10 au-dessus d'un palier de celui-ci, avec son axe géométrique faisant, grâce à un excentrique 12, un angle α avec l'axe de l'arbre de façon à avoir un mouvement de nutation lorsque l'excentrique 12 tourne. La mâchoire fixe 11 est fixée sous l'ouverture 1, à la partie supérieure de la cuve 3.
La mâchoire mobile 4 est montée sur la tête 5 et repose en partie basse sur la tête 5, tandis qu'elle est serrée en partie haute sur la tête par une vis 6, par l'intermédiaire d'un anneau 7. Ce serrage est réalisé par une composante de la force de serrage de la vis 6 dirigée selon la génératrice du cône de la mâchoire mobile 4.
Au cours du travail de broyage, les pièces qui s'usent le plus vite sont les mâchoires et notamment cette mâchoire mobile 4. De ce fait, celle-ci doit être changée périodiquement après usure. En effet, lorsque le matériau à broyer est constitué de silice pure, la durée de vie de la mâchoire 4 peut ne pas dépasser quelques dizaines d'heures. Par contre, lorsqu'il s'agit de calcaire, cette durée de vie peut aller jusqu'à plusieurs années.
A cette fin, elle est fixée de façon amovible sur la tête au moyen de la vis 6. Le serrage de cette vis 6 demande une force très élevée afin d'éviter à la mâchoire de battre sur la tête. Pour la serrer, on utilise en général une clé sur laquelle l'opérateur tape avec une masse. De plus, au cours du travail, la mâchoire mobile 4 a tendance à tourner sur la tête mais, par ce mouvement, elle entraîne la vis 6 qui s'auto serre en maintenant la mâchoire. L'auto serrage de la vis fait que le démontage exige aussi l'application d'une force très élevée. Afin de faciliter le démontage, un anneau 7 est intercalé entre la tête de vis et le bord supérieur de la mâchoire mobile. Pour le démontage, cet anneau est coupé au chalumeau et dégagé avec un outil approprié, ce qui libère la vis qui peut alors tourner librement.
Afin de faciliter le montage et le démontage de la mâchoire, selon la demande de brevet français n° 02 09256, le système de fixation comporte un élément de blocage, dont le diamètre est au moins égal à celui du sommet du cône de la mâchoire mobile, qui est pourvu de trous répartis sur sa périphérie, dans lesquels sont enfilés des vis se vissant dans des taraudages situés dans la tête ou une pièce solidaire de celle-ci.
Selon une forme de réalisation du broyeur à cône présenté dans cette demande, l'élément de blocage est constitué en deux parties, par un plateau de blocage pourvu de trous répartis sur sa périphérie et un goujon de blocage situé au-dessous, vissé dans un taraudage axial de la tête et solidaire en rotation avec ledit plateau, le serrage s'effectuant au moyen de vis traversant les trous du plateau et se vissant dans les taraudages pratiqués dans le goujon de blocage. Selon cette demande toujours, dans le cas d'un broyeur giratoire, l'élément de blocage est constitué par une rondelle de blocage pourvue de trous répartis sur sa périphérie ; une écrou de serrage, vissé sur l'arbre au-dessus de la tête et solidaire en rotation de ladite rondelle de blocage, le serrage s'effectuant au moyen de vis traversant les trous de la rondelle de blocage et se vissant dans des taraudages pratiqués dans ledit écrou de serrage.
La solution selon la demande précitée convient parfaitement pour faciliter le montage et le démontage de la tête mobile. Toutefois, un serrage fort est encore nécessaire pour empêcher la mâchoire de tourner par rapport au plateau de blocage ou à l'écrou de serrage (broyeur giratoire). Il convient donc de trouver une solution au problème de la solidarisation en rotation du plateau (ou de l'écrou) et de la mâchoire.
Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit dans un système que ledit élément, présente sur sa périphérie extérieure des encoches dirigées radialement vers l'extérieur et régulièrement réparties sur ladite périphérie et que la mâchoire mobile présente, sur sa périphérie intérieure, au niveau de son ouverture des tenons dirigés radialement vers l'intérieur, régulièrement répartis sur ladite périphérie et en nombre égal auxdites encoches, les tenons pénétrant à l'état monté dans lesdites encoches afin de solidariser l'élément de blocage et la mâchoire mobile en rotation pendant le fonctionnement du broyeur.
Selon l'invention, le nombre de tenons et des encoches est de préférence égal à quatre. Il peut toutefois être inférieur ou supérieur, étant entendu que le nombre d'encoches est au moins égal au nombre de tenons.
L'invention sera mieux comprise au moyen d'un exemple de réalisation non limitatif décrit ci-après et représenté sur le dessin annexé sur lequel sont représentées : Figure 1 : Une coupe schématique d'un broyeur à cône selon la technique antérieure ;
Figure 2 : Une vue de dessus en perspective de la mâchoire mobile selon la présente invention ;
Figure 3 : Une coupe schématique de la fixation de la mâchoire mobile d'un broyeur à cône selon l'invention ;
Figure 4 : Une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 3.
Comme le montre la figure 3, la mâchoire mobile 4 est disposée sur la tête conique 5 et repose classiquement, comme le montre la figure 1, sur la partie inférieure large de la tête conique. Son serrage dans cette position s'effectue au moyen d'un élément de blocage constitué par une vis en deux parties, un plateau de blocage 16 dont le diamètre est au moins égal au diamètre extérieur, à sa partie supérieure, du cône formé par la mâchoire 4 et un goujon fileté 13 solidarisé au plateau par des vis 17.
Un cache de protection 23 des têtes des vis 17 est également prévu sur le plateau de blocage et fixé simplement sur celui-ci avec une vis.
Comme on l'a indiqué plus haut pour l'art antérieur, la rotation de la mâchoire 4, pendant le fonctionnement, par rapport à la tête 5, procure un auto serrage de la pièce 16, 13 et permet ainsi de maintenir un serrage adéquat malgré l'usure de la mâchoire.
Toutefois, en fonctionnement, lorsque la mâchoire 4 glisse sur la tête malgré le serrage important, elle glisse également par rapport au plateau de blocage 16 dans sa rotation. Celui-ci ne transmet alors le couple de rotation au goujon 13 par les vis 17 que partiellement.
Pour assurer la solidarisation de la mâchoire 4 et du plateau de blocage 16, des tenons 14 sont prévus sur la périphérie interne de la mâchoire 4 au niveau de son ouverture supérieure. Des encoches 15 de forme correspondante et en nombre égal sont pratiquées sur la périphérie du plateau de blocage 16. Encoches et tenons sont régulièrement répartis sur lesdites périphéries de manière à engrener les uns dans les autres.
De cette manière, lors du fonctionnement du broyeur, une rotation de la mâchoire 4 va entraîner une rotation de l'élément de blocage 16 et un autoserrage du couple plateau de blocage 16 - goujon 13, donc un autoserrage de la mâchoire 4 sur la tête 5.
Le même système de tenons et encoches peut être appliqué au broyeur giratoire, pour solidariser l'écrou de serrage et la mâchoire.
La figure 4 montre une coupe du système au niveau de l'ouverture du cône formant la mâchoire 4. Dans l'exemple représenté, quatre tenons et quatre encoches sont prévus. Mais il peut bien entendu être prévu un nombre de tenons et d'encoches inférieur ou supérieur.

Claims

REVENDICATIONS
1. - Système de fixation de la mâchoire mobile sur une tête conique d'un broyeur de pierres, à cône ou giratoire, comportant une cuve, surmontée d'une trémie d'alimentation en matériau à broyer, une mâchoire fixe tronconique montée coaxialement à la cuve, une tête de broyage montée sur un arbre principal coaxial à la mâchoire fixe, dont l'axe géométrique fait un angle aigu avec celui de l'arbre d'entraînement de façon à communiquer à la tête un mouvement de nutation lorsque l'excentrique tourne, et une mâchoire mobile conique, présentant une ouverture circulaire à son sommet, montée sur la tête et serrée sur elle au moyen d'un élément de blocage solidarisé à la tête et appuyant sur le sommet de la mâchoire mobile,
caractérisé en ce que ledit élément (16), présente sur sa périphérie extérieure des encoches (15) dirigées radialement vers l'extérieur et régulièrement réparties sur ladite périphérie et que la mâchoire mobile (4) présente, sur sa périphérie intérieure, au niveau de son ouverture des tenons dirigés radialement vers l'intérieur, régulièrement répartis sur ladite périphérie et en nombre égal auxdites encoches (15), les tenons pénétrant à l'état monté dans lesdites encoches afin de solidariser l'élément de blocage (16) et la mâchoire mobile (4) en rotation pendant le fonctionnement du broyeur.
2. Système de fixation de la mâchoire mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de tenons et des encoches est égal à quatre
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