用於礦石破碎機的鼓結構的製作方法
2024-01-20 16:30:15 3
專利名稱：用於礦石破碎機的鼓結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種礦石破碎機，特別地但不僅僅涉及一種具有較高的尺寸減小率的礦石破碎機，而是還涉及一種用於礦石破碎機的鼓結構。
發明內容
根據本發明的一個方面，本發明提供一種礦石破碎機，該礦石破碎機包括一對它們的軸平行、可轉動地容納在外殼中的破碎機鼓組件，各鼓組件包括周向延伸的各齒組，所述各齒組沿所述鼓組件軸向地分隔開以在鄰近的周向齒組之間形成周向延伸的槽，各所述鼓組件設置成使得一個鼓組件上的各周向齒組定位成進入在另一個鼓組件上的一對鄰近周向齒組之間的周向延伸槽中，各齒和槽的橫截面和尺寸互補，以使得齒在進入槽中時其各側面和尖頭與所述槽的各側面和底部緊密地分隔開，並且細長的破碎機杆沿平行於所述各鼓組件的軸的方向縱向延伸，所述破碎機杆定位成，其縱向軸線位於所述各鼓組件的各轉動軸之間和之下，所述破碎機杆包括多個沿其長度方向分隔開的破碎機齒，所述破碎機杆的各破碎機齒向上突出到形成在其中一個所述的鼓組件上的一對周向齒組之間的槽中，各破碎機齒具有與所述槽互補的尺寸和形狀，所述各破碎機齒突出到所述的槽中，從而與所述槽的各側面和底部緊密地分隔開。
根據本發明的另一方面，本發明提供了一種用於礦石破碎機的鼓結構，所述鼓結構包括驅動軸和多個安裝在所述驅動軸上的齒狀環部，鄰近的環部沿所述軸軸向地分隔開，通過將所述環部的至少一部分焊接到所述軸的鄰近的暴露周向部的至少一部分上而將各環部固定地連接到所述軸上。
優選地，鄰近的環部沿所述的軸被軸向地分隔開以暴露出所述軸上其間的周向部。
在特定的實施例中，各環部與其鄰近環部軸向地分隔開以形成敞開的頂部環形槽，其中，所述槽的底部由所述軸的暴露周向部限定，而所述槽的各相對側由鄰近的齒狀環部的相對的各軸向端面限定，所述槽由焊接填充以將各環部焊接緊固到所述軸上。
優選地，各齒狀環部包括環形凸臺和一排繞所述凸臺周向地間隔開的齒，各齒從所述凸臺大致徑向地延伸。所述排的齒數優選地在3至8的範圍內。
各齒狀環部可以是由金屬板鑄造成的整體的金屬鑄件或鍛件或型材，其中每個齒與所述環形凸臺整體接合。各齒可以形成破碎機齒本身。可替代地，各齒可以形成破碎機齒的內部中心部分或角狀件，其中，破碎機齒的外形由緊固到角狀件上的齒罩或磨損板限定。
優選地，對於各齒狀環部，各齒形成破碎機齒本身，齒尖頭的徑向高度相對於齒的最大軸向寬度的比值大約為2∶1，並且齒尖頭的高度相對於齒狀環部的半徑的比值大約為1∶2。優選地，所述軸的直徑與所述環部的直徑的比值為1∶2或以上，更優選地大約為1∶2.2並且齒尖頭的徑向高度(從所述軸的外周面所測量到的)與所述軸的直徑的比值為1∶大約1.7或更小，更優選地為1∶大約1.6。
根據本發明的另一方面，本發明提供了一種包括如上所述的破碎機鼓結構的礦石破碎機。
根據本發明的另一方面，本發明提供了一種礦石破碎機，其包括一對如上所述的破碎機鼓結構，所述的一對破碎機鼓結構可轉動地容納在外殼中，並且它們的軸平行，所述鼓結構設置成使得一個鼓上的各齒狀環部定位在另一鼓上的一對鄰近環部之間。
以下結合附圖通過實施例對本發明的各方面進行說明，其中
圖1是從上方所觀察到的根據本發明實施例的礦石破碎機的透視圖；圖2是沿
圖1的線II-II所截取的局部剖視圖；圖3是以透視的方式示出的沿線II-II所截取的剖視圖；圖4從上方所觀察到的破碎機杆組件的透視圖；圖5是類似於圖4的示圖，其示出了被拆除的破碎機；圖6是端部示意圖，其示出了一對相對的齒狀環部的相對轉動位置；圖7是
圖1中所示的礦石破碎機的局部平面圖；圖8是經由安裝在軸上的一對鄰近齒狀環部的軸向剖視圖；
圖9是
圖1中所示的礦石破碎機的齒狀環部的透視圖；
圖10是由根據本發明又一實施例的齒狀環部所組裝的破碎機鼓的局部平面圖；
圖11是經由
圖10的破碎機鼓的軸向剖視圖。
具體實施例方式
在
圖1中一般地以10示出根據本發明實施例的礦石破碎機。
破碎機10包括盒狀外殼12，該外殼具有相對的側壁14、16和相對的端壁組件18、20。
一對破碎機鼓組件30轉動地安裝在外殼12中以從一個端壁組件18縱向地延伸到另一個端壁組件20。
各破碎機鼓組件30包括軸31，該軸的相對端部經由軸承可轉動地安裝在各端壁組件18、20中。軸31優選地具有實心的截面並且優選地由合適的金屬形成。
各破碎機鼓組件30還包括多個具有盤狀形的齒狀環部40。如圖9所示，各齒狀環部40包括環形凸臺41，多個齒43從所述環形凸臺徑向地突出。各齒43本身形成破碎機齒。優選地，環形凸臺41和破碎機齒43形成整塊，以使得齒狀環部40具有整體的結構，各齒43與凸臺41整體連接。各齒43具有主要面43F和後緣面43T，所述主要面從凸臺41的外周邊向上延伸到齒尖頭T處，而所述後緣面從所述齒尖頭T向下延伸以與接連的齒43的主要面43F融合。因此，在各環部40上形成了一系列材料容納槽口P，各槽口P形成在一個齒43的主要面43F和前齒43的後緣面43T之間。
優選地，各齒狀環部40定位在軸31上並且通過下述的焊接緊固在其上。
通過焊接將各環部40固定地緊固在軸31上的優點在於避免了在環部和軸兩者上採用鍵槽。這避免了因設置鍵槽在環部和軸兩者上所產生的局部應力弱點，並且還使環形凸臺41和軸直徑之間的直徑尺寸的差異可以相對的小。換句話說，可以在給定直徑尺寸的齒狀環部40中容納相對較大直徑的軸31。這具有可以採用相當大直徑的軸的顯著優點，從而可以向破碎機齒43傳送相對較大數值的扭距和載荷。
通過示例如圖2所示，軸的直徑Ds相對於環部40的直徑Da的比值大約為1∶2.2，並且齒43的齒尖頭T的軸向高度HT與軸的直徑Ds比值大約為1∶1.6。換句話說，齒高HT大於軸31的半徑。
在
圖1至9的實施例中，各齒狀環部40為鑄件或鍛件，所述鑄件或鍛件由能夠焊接到軸31上的合適金屬形成。
如圖9所示，所有的齒43設置成繞凸臺41周向延伸的單排。齒43繞凸臺41的周邊相等地間隔開。在所示出的實施例中，在所述排中有五個齒43，可以理解的是，在該排中齒43的數量可以在3至8個齒的範圍內。
為了使齒狀環部40能夠容納在軸31上，凸臺41設置有通孔45。孔45的直徑與軸31的外徑相同。為了使齒狀環部40能夠肯定地安裝在軸31上而不會擺動(由歸因於製造公差的微小尺寸差值所導致)，限定孔45的凸臺41的內壁46優選地具有環形槽47，從而形成兩個具有相對較小軸向延伸的軸向分隔開的凸起環形座48。因此，齒狀環部40僅僅經由軸向間隔開的環形座48安裝在軸31上。
如圖8更清楚地所示，為了將齒狀環部40固定地緊固在軸31上，各鄰近的齒狀環部40沿軸31分隔開以使得鄰近的環部40的相對軸向端面49、50在其間形成間隙，軸31的周向部分由所述間隙暴露出來。換句話說，鄰近的環部40軸向地分隔開以使得敞開的頂部環形槽形成在其間，其中，所述槽的相對側面由相對的軸向端面49、50形成，而所述槽的底部由軸31的暴露周向部形成。所述槽形成了焊接接收器並且使各端面49、50能夠焊接到軸31的暴露部上。實際上，這意味著所述槽由焊接51填充，所述焊接51優選地被機加工從而為所述槽限定平滑的實心頂面52。
如上所述，環部40具有盤狀形(即，各環部的軸向尺寸相對於其直徑較小，並且各環部上的齒排具有基本上平坦的側面，所述側面共同形成圓盤的基本上平坦的軸向側面)。
因此，通過在軸31上並排地設置環部40，可以沿破碎機鼓形成一系列環形槽R。各槽R的側面RS1、RS2通過使每對或鄰近的環部40的軸向側面面對來限定，而槽R的底部RB由凸臺41的外周面和焊接面52共同限定。各齒43的有效工作高度h為其尖頭超出鄰近的槽R的底部RB的高度(在下文中，各齒43的有效工作高度h稱為齒的「鼓高度」h)。由於需要將各齒43緊固到軸31上而在中間設置凸臺41(以及為軸31設置保護罩)，所以各齒43的鼓高度h必須小於高度HT。因此，凸臺41的軸向厚度越小，齒43的可能的鼓高度h越大。如上所述，將凸臺41直接焊接到軸31上使凸臺41地徑向厚度能夠保持為最小，並且因此可以使用該性能來使齒43的鼓高度h最大化。這是有利的，因為其可以提供相對較高的齒43，並且因而使破碎機具有夾緊包含在材料進料口中的較大礦石塊的能力。
優選地，特定齒狀環部40相對於其鄰近環部的轉動位置被偏離預定的增加量，以使得特定軸上的環部40的各齒沿預定的螺旋狀路徑延伸，從而形成了在我們歐洲專利0167178中所公開的一系列不連續的卷形齒。
在所示出的機器中，鄰近環部40的偏離量使得每個不連續的卷形在鼓組件一端的起點與該卷形在鼓組件的另一端的終點之間的偏離量為等於齒43之間兩個齒距的角距離。在所述實施例中，鄰近的環部40之間的角度偏離增量為6°。
在
圖10和11中示出了用於本發明的礦石破碎機中的可替代齒狀環部140。類似於
圖1至9中的部件用相同的附圖標記來表示。
齒狀環部140由合適金屬通過成形切削來形成，而不是通過金屬鍛造或鑄造形成的。由金屬板形成齒狀環部140具有幾個優點，包括容易製造和製造的連貫性，以及因在金屬顆粒結構中不存在鍛造/鑄造缺陷而獲得破碎性能的改善。
齒狀環部140包括使其能夠滑到軸31之上的通孔145。鄰近環部140優選地通過中間隔環146分隔開。中間隔環146軸向地與環部140分隔開，所述中間隔環定位在環部140之間以在其間形成敞開的頂部環形槽，所述槽起到焊接51的焊接接收器的作用。因此，各環140以類似於各環40的方式焊接緊固在軸31上。在
圖10、11的實施例中，隔環146的外周面和焊接51的外面52共同形成槽底RB。
根據本發明所示實施例的礦石破碎機的一個目的在於提供一種礦石破碎機，其能夠將相對大的礦石塊破碎成相對較小尺寸的塊。例如，期望鼓組件30的軸間距離為625mm的機器10能夠將大約0.6立方米的礦石塊破碎成最大尺寸大約為150mm的礦石塊尺寸。
為了使機器能夠夾緊相對較大的礦石塊，各齒的鼓高度h相對於環部的外徑必須相對較大。這簡要地示出在圖6中，其中，礦石破碎機包括各鼓組件30，所述鼓組件的轉動軸分開大約626mm的距離並且各齒狀環部具有大約為780mm的外徑，各齒具有從凸臺41的外徑(其限定槽底部RB)和齒43的尖頭T所測量到的大約175mm的鼓高度h。
採用這樣的布置，兩個相對齒43的尖頭之間所形成的間隙60示出為具有大約625mm的寬度W和大約160mm的深度d(深度d定義成齒尖頭超出由前一齒43的各後緣面43T所形成的間隙60的底部的高度)。換句話說，間隙60使相對較大的礦石快能夠被夾緊容納在相對齒43之間，以允許根據在我們的歐洲專利0167178中所討論的破碎原理對礦石塊完成主要的破碎動作。
在上述實例中，鼓高度h相對於齒狀環部40的半徑的比值大約為1∶2.2。
然而，可以想到的是，可以改變齒43的鼓高度相對於環部40的半徑的比值來獲得不同尺寸的間隙60。
在這方面，希望該比值在大約1∶2.5至1.1.5的範圍內。
為了實現從礦石破碎機排出相對較小尺寸的破碎塊，鄰近環部40之間的槽R的軸向尺寸必須相當的小，這也需要各齒43的寬度wt相當的小並且其寬度優選地小於所希望獲得的破碎礦石塊的最大尺寸。
在如圖6所示的礦石破碎機10中，各齒43在其基部最大的寬度wt選定為大約85mm。隨著齒逐漸減小到其尖頭T，其具有大約27mm的寬度。在
圖10的實施例中，所切取的各環部40的板厚大約為70mm。
採用這樣的布置，在一個鼓組件上的各齒43通過迫使礦石塊向下通過形成在相對的鼓組件上的兩個鄰近齒43之間的槽R，從而通過折斷動作來將礦石塊破碎。
正如在圖7中可見，各槽R在鼓組件的縱向方向上的尺寸將決定破碎塊在礦石破碎機的縱向方向上的最大尺寸。
優選地，各齒43以及其在鼓組件轉動期間所掃過的槽R的相對的橫截面尺寸和形狀使得齒43的至少前和後緣面43F、43T(以及優選地各齒的側面)與槽R的各側面緊密地分隔開。這有助於確保多數通過各破碎機鼓的材料必須通過特定環部40、140上的鄰近齒之間的各槽口P，而不允許通過環部和材料位於其中的槽R的側面/底部之間的間隙。
採用上述布置，可以理解的是，在齒43迫使礦石塊通過在相對的鼓組件上的槽R之後，位於同一環部40上兩個鄰近齒43之間的槽口P中的礦石塊尺寸可以超過在環部40的轉動方向上所希望的最大塊的尺寸。
為了確保這樣的礦石塊可以進一步破碎，礦石破碎機優選地包括位於鼓組件30之下的破碎機杆組件70。破碎機杆組件70的設置也保證了沿鼓組件縱向延伸的細長的礦石塊在沒有被破碎的情況下不能通過。
如圖4和5所示的破碎機杆組件70是細長的並且沿平行於各鼓組件30的轉動軸縱向延伸，並且中心地定位在各鼓組件30的轉動軸之間。
破碎機杆組件70包括細長的主支撐體71，該主支撐體在各端部緊固在外殼12的各端壁組件18、20上。主支撐體71具有大致『T』形的橫截面，其具有水平部71a和豎直部71b。優選地，加強杆72沿豎直部分71b的上邊緣延伸。
主支撐體71在其上安裝由多個破碎機齒72。
破碎機齒72各自具有刀片狀形狀並且向上突出到一個鼓上的鄰近齒狀環部40、140之間所形成的環形槽R中。
各齒72的橫截面形狀和尺寸類似於槽R的形狀和尺寸，以使得各齒72的橫截面基本上填充槽R。這使齒72的主要面72F能夠起到清洗粘附在鄰近環部40之間的材料的作用。這在處理例如粘土或瀝青砂的粘性材料時特別有用。
另外，由於各齒72基本上填充各槽R，所以破碎機杆上的各齒72阻塞從各鼓組件30之間排出的材料的流動。這具有攪動從各鼓組件30之間排出的材料的作用，並且因此有助於移走位於同一環部40上的鄰近齒41之間的任何超大尺寸的礦石塊。接下來，這些超大尺寸的礦石塊通過破碎機齒41和調整齒72之間的相互作用在它們其間通過時進一步被破碎。
如圖4和5所示，各齒72設置成縱向延伸的兩排74、75，其中，一排的各齒72與一個鼓組件30協作，而另一排的各齒72與另一個鼓組件30協作。
特定排的各齒72在支撐體的縱向方向上分隔開以形成溝或槽78，相關聯的齒狀環部40上的各齒41在鼓組件30的轉動期間通過所述的溝或槽78。槽78具有由一排上的鄰近齒72的相對側面所限定側面和由另一排上的中間齒72的側邊緣所限定的底部79。在槽78的入口處的底部79優選地與各齒41進入到槽78中的尖頭T緊密地分隔開，從而減小了過大的礦石塊可以容納在同一環部40上一個齒41的主要面和鄰近齒41的後緣面之間的可用的槽尺寸。
優選地，各齒72形成在齒塊80中，所述齒塊80橫跨在細長支撐體71的豎直部71b上並且通過螺釘(未示出)緊固在其上，所述螺釘穿過形成在豎直部71b上的各通孔73和形成在齒塊80中的各孔83。優選地，齒塊80由合適的金屬鑄造成並且包括形成一排74的多個齒72和形成另一排75的多個齒72。便利地，各齒塊80中的齒72的數量為五個，三個齒72在一側，兩個齒72在另一側。因此通過將鄰近的齒塊80在豎直部分71b上安裝成三個齒72在部分71b的一側上而兩個齒72在部分71b的另一側上的交替齒塊80，可以實現兩排的齒74、75。
細長體71優選地具有在各端部的安裝凸緣90，破碎機杆組件70經由該安裝凸緣可以安裝在破碎機外殼的相對的端壁18、20上。
可以想到的是，破碎機杆組件70相對於鼓組件30的高度可以通過在凸緣90之下設置薄墊片來調整。這使齒71的末端邊緣72a能夠相對於槽R的底部緊密地分隔開，並且還使位於槽78入口處的底部79能夠相對於齒41的尖頭T緊密地分隔開。
在
圖1至11所示的實例中，各環部40的齒43本身形成破碎機齒。可以想像的是，各齒43可以形成心部或角狀件，齒蓋或磨損板可以安裝在其上以形成破碎機齒。具有心部或角狀件的破碎機齒的實例在我們的歐洲專利0167178中進行了說明。
權利要求
1.一種礦石破碎機，該礦石破碎機包括一對它們的軸平行、可轉動地容納在外殼中的破碎機鼓組件，各鼓組件包括周向延伸的各齒組，所述各齒組沿所述鼓組件軸向地分隔開以在鄰近的周向齒組之間形成周向延伸的槽，各所述鼓組件設置成使得一個鼓組件上的各周向齒組定位成進入在另一個鼓組件上的一對鄰近周向齒組之間的周向延伸槽中，各齒和槽的橫截面和尺寸互補，以使得齒在進入槽中時其各側面和尖頭與所述槽的各側面和底部緊密地分隔開，並且細長的破碎機杆沿平行於所述各鼓組件的軸的方向縱向延伸，所述破碎機杆定位成，其縱向軸線位於所述各鼓組件的各轉動軸之間和之下，所述破碎機杆包括多個沿其長度方向分隔開的破碎機齒，所述破碎機杆的各破碎機齒向上突出到形成在其中一個所述的鼓組件上的一對周向齒組之間的槽中，各破碎機齒具有與所述槽互補的尺寸和形狀，所述各破碎機齒突出到所述的槽中，從而與所述槽的各側面和底部緊密地分隔開。
2.如權利要求1所述的礦石破碎機，其中，各破碎機鼓組件具有鼓高度h，所述鼓高度h是齒的最大寬度尺寸的至少兩倍，各齒的鼓高度h與各環部半徑的比值在大約1∶1.5至大約1∶2.5的範圍內。
3.如權利要求1或2所述的礦石破碎機，其中，各鼓組件包括驅動軸和多個安裝在所述驅動軸上的齒狀環部，鄰近的環部沿所述軸分隔開，通過將所述環部的至少一部分焊接到所述軸的至少一對鄰近的暴露周向部上而將各環部固定地連接到所述軸上。
4.如權利要求3所述的礦石破碎機，其中，鄰近的環部被分隔開以暴露出所述軸上其間的周向部。
5.如權利要求4所述的礦石破碎機，其中，各環部與其鄰近環部軸向地分隔開以形成敞開的頂部環形槽，其中，所述槽的底部由所述軸的暴露周向部限定，而所述槽的各相對側由鄰近的齒狀環部的相對的各軸向端面限定，所述槽由焊接填充以將各環部焊接緊固到所述軸上。
6.如權利要求3、4或5所述的礦石破碎機，其中，各齒狀環部包括環形凸臺和一排繞所述凸臺周向地間隔開的破碎機齒，各齒從所述凸臺大致徑向地延伸。
7.如權利要求3、4或5所述的礦石破碎機，其中，各齒狀環部是由金屬板形成的成形切削圓盤。
8.如權利要求6或7所述的鼓結構，其中，所述排的齒數在3至8的範圍內。
9.如權利要求3至8中任何一項所述的礦石破碎機，其中，對於各齒狀環部，所述軸的直徑與所述環部的直徑的比值為1∶2或以上。
10.如權利要求3至9中的任何一項所述的礦石破碎機，其中，對於各齒狀環部，從所述軸的外周面所測量到的各齒尖頭的徑向高度與所述軸的直徑的比值為1∶1.7或更小。
11.一種基本上如在此參考所述附圖描述並且如所述附圖所示的礦石破碎機。
全文摘要
本發明公開一種礦石破碎機，該礦石破碎機包括一對它們的軸平行、可轉動地容納在外殼中的破碎機鼓組件，各鼓組件包括周向延伸的各齒組，所述各齒組沿所述鼓組件軸向地分隔開以在鄰近的周向齒組之間形成周向延伸的槽，各所述鼓組件設置成使得一個鼓組件上的各周向齒組定位成進入在另一個鼓組件上的一對鄰近周向齒組之間的周向延伸槽中，各齒和槽的橫截面和尺寸互補，以使得齒在進入槽中時其各側面和尖頭與所述槽的各側面和底部緊密地分隔開，並且細長的破碎機杆沿平行於所述各鼓組件的軸的方向縱向延伸，所述破碎機杆定位成，其縱向軸線位於所述各鼓組件的各轉動軸之間和之下，所述破碎機杆包括多個沿其長度方向分隔開的破碎機齒，所述破碎機杆的各破碎機齒向上突出到形成在其中一個所述的鼓組件上的一對周向齒組之間的槽中，各破碎機齒具有與所述槽互補的尺寸和形狀，所述各破碎機齒突出到所述的槽中，從而與所述槽的各側面和底部緊密地分隔開。
文檔編號B02C18/18GK1905943SQ200480039743
公開日2007年1月31日 申請日期2004年11月5日 優先權日2003年11月8日
發明者艾倫·波茨 申請人:Mmd設計及顧問有限公司