用於迴轉破碎機的耐磨零件及其製造方法

2023-07-10 23:20:56

專利名稱：用於迴轉破碎機的耐磨零件及其製造方法
技術領域：
本發明涉及用在迴轉破碎機中的筒體，該筒體具有至少一個支承面和第一破碎面，該支承面用來緊靠筒體承載部件，該第一破碎面用來接觸提供在破碎機上部並擬被破碎的材料，並在破碎間隙中抵靠與該筒體互補的第二筒體上相應的第二破碎面來破碎所述材料。
本發明還涉及一種用在迴轉破碎機中的筒體的生產方法，該筒體屬以上所述類型。
本發明還涉及一種迴轉破碎機，該迴轉破碎機一方面具有第一筒體，該筒體具有至少一個支承面和第一破碎面，該支承面用來緊靠第一筒體承載部件，另一方面具有第二筒體，其具有至少一個支承面和第二破碎面，該支承面用來緊靠第二筒體承載部件，該第一破碎面和第二破碎面用來接觸提供在破碎機上部的材料，該材料將被擠進破碎面之間的破碎間隙。
背景技術：
在諸如石塊或礦石塊的硬質材料精細破碎時，具有大約100毫米初始尺寸的材料被破碎為小於通常約0-25毫米的尺寸。精細破碎通常藉助於迴轉破碎機進行。一種迴轉破碎機的例子公開在US4,566,638中。所述破碎機具有安裝在支架上的外筒體。內筒體固定於破碎頭上。內外筒體通常用經形變強化的錳鋼鑄造而成，形變強化即鋼鐵在受到機械作用時得到增強的硬度。破碎頭固定在軸上，其下端偏心安裝並由電機驅動。內外筒體之間形成破碎間隙，材料可被供給到其中。破碎時，電機將使軸繼而使破碎頭執行迴旋擺動動作，即期間內外筒體沿旋轉一條母線彼此接近並沿另一徑向相對的母線彼此遠離的運動。
WO93/14870公開了一種方法以調節迴轉破碎機中內外筒體之間的間隙。校準時，內筒體安裝其上的破碎頭垂直向上移動直到內筒體與外筒體接觸。這一接觸發生在間隙最窄的點上，其用作內外筒體之間間隙寬度開度的參考。為了避免鑄造餘量或其它突出物體影響校準，鑄造筒體在使用前受到機加工。這一機加工意味著在校準期間期望接觸到相對筒體的那部分筒體被製成均勻的。
在用迴轉破碎機精碎硬質材料時，存在一個問題是大部分碎後材料具有比預期尺寸大的尺寸。因此，大部分碎後材料不得不再一次進行破碎以獲得理想的尺寸。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種迴轉破碎機中用於精細破碎的筒體，該筒體減少或全部消除現有技術中的問題。
該目的通過筒體實現，該筒體是以上介紹的那種類型且特徵在於第一破碎面具有從破碎間隙的出口沿第一破碎面向上延伸到破碎間隙的入口的垂直高度，在從該出口開始沿第一破碎面向上的所述垂直高度的至少50％上的該第一破碎面被加工為具有擺差(run-out tolerance)，該擺差在沿第一破碎面的垂直高度的機加工部分的每個水平面上最大為該第一破碎面的最大直徑的千分之一，不過其最大值為0.5毫米。
已經發現，藉助於這種筒體，供給到安裝有筒體的破碎機的材料可被破碎成相當小的尺寸。這必然伴有破碎方面提高的效率，因為獲得一定量的具有特定尺寸的碎後材料會消耗較少的能量。破碎機上的機械載荷也將顯著減少。由於這種提高的效率的獲得，根據以上所述的破碎面的垂直高度的至少50％不得不被加工為小擺差。即，已經發現，擬破碎材料的擠壓引起一個直至破碎面的所述水平面都會非常大的壓力。因此，破碎面某處沿破碎面的垂直高度的所述50％延伸的較大偏擺將必然伴有顯著增加的機械載荷並且材料不能被破碎成同樣小的尺寸。例如只在破碎面高度的10％內即只在內外筒體之間最短距離區域內加工時，真實的情況是可以在筒體之間調節出精確的間隙但不能獲得提高的效率。本發明中關鍵尺度是擺差，擺差也可以看作結合定心時圓度的尺度。具有高圓度但不中心對稱的破碎面將不會帶來任何提高的效率。破碎面的機加工部分不得不被加工為非常小的擺差從而提供提高的效率和減小的機械載荷。因此，偏擺必須在沿破碎面的機加工部分的任何地方不超過0.5毫米。
根據優選實施例，所述擺差最大為0.35毫米。接近側開度(CSS)是內筒體和外筒體之間的最短距離並且是迴旋動作過程中出現的內外筒體之間的最短距離，更確切來說當內筒體″接近″抵靠外筒體時的距離。當採用內外筒體之間非常小的最短距離(CSS)時，例如當最短距離大約為4至8毫米時，非常小的擺差特別有優勢。諸如最大0.35毫米的非常小的擺差使得在破碎量過多的過程中提供比先前無機械載荷時可以得到的間隙更窄的間隙成為可能。更優選地，擺差最大將為第一破碎面的最大直徑的千分之0.5，不過其最大為0.25毫米。
優選地，該第一破碎面在從出口開始的垂直高度的75％上被加工為具有所述擺差。這必然伴有有利之處，特別是用於破碎微細材料例如具有5-30毫米初始尺寸的石塊的筒體可有效地利用而不會在破碎機上產生過大機械載荷。因此，在內外筒體之間保持小的最短距離(CSS)是可能的並且因此提供對小尺寸材料的破碎。由於筒體之間的這種小的最短距離，從出口直至破碎面垂直高度的大約75％處的水平面，擠壓以及壓力還是將會一直很大，但由於擺差至少到該水平面處是很小的，這意味著不會出現問題。更為優選的是第一破碎面在其基本全部的垂直高度上被加工為具有所述擺差。帶有這種在其100％的垂直高度上具有小擺差的破碎面的筒體對供給材料是功能強大的，不但可用於在諸如3-6毫米的非常小的最短距離(CSS)下破碎精細微粒材料，還可用於在諸如6-20毫米的較大最短距離(CSS)下破碎稍大點的材料。
本發明的另一個目的是提供一種製造迴轉破碎機中用於精細破碎的筒體的有效方法，該筒體減少或全部消除現有技術中的問題。
此目的由一種方法提供，該方法具有上述類型，並且特徵在於上述第一筒體由被加工筒體工件製成並具有第一破碎面，該破碎面具有從破碎間隙出口向上沿第一破碎面延伸至破碎間隙入口的垂直高度，從出口開始沿第一破碎面向上的所述垂直高度的至少50％的該第一破碎面具有加工餘量，筒體工件上的表面被加工從而形成所述支承面，此外沿所述垂直高度的所述至少50％的所述第一破碎面被加工為具有擺差，其在沿第一破碎面的垂直高度的機加工部分的每個水平面上最大為第一破碎面最大直徑的千分之一，不過其最大為0.5毫米。加工餘量的優點是材料可在加工中從整個破碎面上以及從那些在諸如帶有後續熱處理的鑄造的製造工藝中引起幾何形變的部分中去除。
根據一種優選實施例，第一破碎面通過車削進行加工。車削是用於獲得小擺差的一種有效加工方法。筒體在加工過程中轉動的事實顯著促進了得到非常小的擺差的可能性。一種附加的有利之處是通過車削可得到破碎面上一定的形變強化。破碎筒體的常用材料是錳鋼，其具有形變強化的特性。從而，在錳鋼筒體的車削中，破碎面內得到硬度的一定增加，這在筒體用於材料破碎的情況下可能是有利的，材料正在磨損但不是特別硬而且不會很快在破碎面內產生應變強化。
優選地，在筒體工件的製造中，基本上全部的第一破碎面具有至少2毫米的加工餘量，基本上全部的第一破碎面被加工為具有第一破碎面的所述擺差。根據一種更為優選的實施例，加工餘量應為2-8毫米。該加工餘量不得不至少這麼大從而使得加工到小擺差之後無幾何畸變保留在破碎面的機加工部分中。至少2毫米優選至少3毫米的加工餘量意味著傳統的鑄件可在筒體工件的生產中使用。加工餘量不應大於約8毫米，最好不大於約6毫米，因為這意味著增加的材料和機加工成本。
本發明的另一個目的是提供一種用於精細破碎的迴轉破碎機，該迴轉破碎機比已知破碎機更有效。
該目的由一種迴轉破碎機提供，其具有上述類型，並且特徵在於第一破碎面具有從破碎間隙出口向上沿第一破碎延伸至破碎間隙入口向上延伸的垂直高度，在從出口開始沿第一破碎面向上的所述垂直高度的至少50％上的該第一破碎面被加工為具有擺差，該擺差在沿第一破碎面垂直高度的機加工部分的每個水平面上最大為第一破碎面最大直徑的千分之一，不過其最大為0.5毫米。這種類型的迴轉破碎機將能夠在筒體之間非常小的最短距離(CSS)下進行破碎，該最短距離確保有效地破碎為小尺寸。
根據一種優選的實施例，第一筒體是內筒體而第二筒體是外筒體，該第二破碎面具有從出口向上沿第二破碎面向入口延伸的第二垂直高度，在從出口開始沿第二破碎面向上的所述第二垂直高度的至少50％上的該第二破碎面被加工為具有擺差，該擺差在沿第二破碎面的第二垂直高度的機加工部分的每個水平面上最大為第二破碎面最大直徑的千分之一，不過其最大為0.5毫米。當內外筒體均具有沿其各自垂直高度的至少50％延伸並已被加工為具有小擺差的破碎面時，破碎機將以內外筒體之間非常小的最短距離(CSS)進行操作並因而提供供給材料的大尺寸縮減。
根據一種更為優選的實施例，在沿破碎面的機加工部分的相對部分的每個水平面上，第一破碎面和第二破碎面的擺差之和最大為0.7毫米。這一擺差總和因此被計算為在兩破碎面被加工為小擺差的相對部分的每個水平面上第一破碎面的擺差與第二破碎面的擺差之和，這一擺差總和將確保與疲勞極限相比相當低的機械載荷。另一優點是最易加工的破碎面即內筒體的破碎面可被加工為具有非常小的擺差，即最大0.2毫米，第二破碎面即外筒體的破碎面可被加工為具有相對較大的擺差，即最大0.4毫米。
優選地，第一和第二筒體各自的破碎面具有至少500毫米的最大直徑。只有在內外筒體的較大尺寸下，所述擺差以碎後材料量增加和/或碎後材料尺寸更小以及碎後材料的顆粒形狀更好等形式提供提高的效率，並且破碎機上減小的機械載荷可使得破碎機使用壽命顯著增加。


接下來本發明將藉助於實施例並結合附圖進行描述。
圖1概略顯示了具有相關傳動、調節和控制裝置的迴轉破碎機。
圖2是一個剖視圖並放大顯示了圖1所示的區域II。
圖3是一個剖視圖並放大顯示了圖2所示的區域III。
圖4是一個剖視圖並顯示了本發明的第二實施例。
圖5是一個剖視圖並顯示了用於製造根據本發明的筒體的裝置。
圖6是一個剖視圖並顯示了破碎面上的偏擺尺寸。
圖7是一個圖表並顯示了在兩個實驗中供給材料和破碎產品的粒徑分布。
圖8是一個圖表並顯示了在破碎實驗中壓力的變化。
圖9是一個圖表並顯示了在破碎比較試驗中壓力的變化。
具體實施例方式
圖1中概略顯示了迴轉破碎機1，該迴轉破碎機是用於精細破碎的生產型破碎機並用於特定理想尺寸的碎後材料的大規模生產。精細破碎，這裡指破碎機用來將具有小於100毫米原始尺寸的碎後材料破碎至小於20毫米的尺寸。生產型破碎機，這裡指用來以超過大約10噸/小時的速度生產碎後材料的破碎機，並且如下所述破碎機的破碎面具有大於500毫米的大直徑。破碎機1具有軸1′，該軸在其下端2上偏心安裝。在其上端，軸1′支承破碎頭3。第一內破碎筒體4安裝在破碎頭3的外側。在機架16中，第二外破碎筒體5已經以圍繞內破碎筒體4的方式安裝。在內破碎筒體4和外破碎筒體5之間形成破碎間隙6，如圖1所示該間隙在沿軸向的截面內具有向下方減小的寬度。軸1′，繼而破碎頭3和內破碎筒體4可藉助於液壓調節裝置垂直移動，該液壓調節裝置包括裝工作液的水箱7、液壓泵8和充氣容器9和液壓活塞15。此外，電機10連接於破碎機，該電機用於帶動軸1』並從而帶動破碎頭3在操作期間執行迴旋運動，即期間破碎筒體4、5沿著一條迴轉母線彼此接近並沿另一徑向相對的母線彼此遠離的一種動作。
操作中，破碎機由控制裝置11進行控制，其通過輸入端12′從設置於電機10的傳感器12接收輸入信號，該傳感器測量電機負荷，並通過輸入端13′從壓力傳感器13接收輸入信號，該傳感器測量調節裝置7、8、9、15中工作液的壓力，並通過輸入端14′從水平面傳感器14接收輸入信號，該傳感器測量軸1′在垂直方向內相對於機架16的位置。控制裝置11除其它的之外還包括數據處理器，並且除其它的之外還基於接收到的輸入信號控制調節裝置7、8、9、15中的工作液壓力。
在校準破碎機1時中斷材料的供應。電機10持續處於操作狀態並促使破碎頭3執行迴轉擺動動作。接下來，泵8增加工作液壓力從而使得軸1′並繼而使內筒體4升起直到內破碎筒體4接觸外破碎筒體5。當內筒體4接觸外筒體5，工作液中出現壓力的增加並由壓力傳感器13記錄。內筒體4的垂直位置由水平面傳感器14監測，並且該位置對應於間隙6的最窄寬度0毫米。考慮到內破碎筒體4和外破碎筒體5之間的間隙角，間隙6的寬度可在軸1′的任何由水平面傳感器14測得的位置上計算。
校準完成時，間隙6的適當寬度受到調節並且開始向破碎機1的破碎間隙6供給材料。供給材料被擠進間隙6然後可在其垂直下方進行收集。
圖2顯示了內破碎筒體4，其由破碎頭3承載並由概略顯示在圖2中的螺母19鎖止在其上。內破碎筒體4上的機加工支承面18緊靠破碎頭3。內筒體4具有第一破碎面20，供給材料將抵靠該面而被破碎。外破碎筒體5具有緊靠圖2中未示出的機架的支承面22和第二破碎面24。圖2中表示為大致球形石塊R的供給材料將因此而在M方向內向下移動，同時它在第一破碎面20和第二破碎面24之間被破碎為逐漸變小的尺寸。
圖3顯示了內破碎筒體4和外破碎筒體5之間的最短距離S1。距離S1通常在破碎機1最下端附近，即碎後材料恰好準備穿過出口30離開破碎間隙6之處。在材料穿過出口30出去之後，在其離開破碎機1之前通常不再進行附加的材料破碎。常常被稱為CSS(由英語接近側開度而來)的距離S1決定離開破碎機1的碎後材料得到什麼樣的尺寸。如上所述，軸1′執行迴轉動作並因而內筒體4和外筒體5之間特定點處的距離在軸1′動作期間發生變化。距離S1和CSS指筒體之間的絕對最短距離，即什麼時候內筒體4「接近」抵靠外筒體5。內筒體4的破碎面20具有從出口30延伸至破碎間隙6的入口32的垂直高度H(也見於圖2)，該出口對應於內筒體4上的水平面L1，到外筒體5的距離通常在該水平面L1處最短，即距離S1通常在該水平面L1附近。入口32是供給材料開始再內筒體4和外筒體5之間開始受到破碎的位置。入口32對應於內筒體4上的水平面L2，那裡到外筒體5的距離S2通常相當於擬在破碎機1中所述最短距離S1處進行破碎的最大物體的尺寸，即距離S2大致等於圖2所示物體R的直徑。外筒體5的破碎面24具有從出口30延伸至入口32的垂直高度H′(也見於圖2)，該出口對應於外筒體5上的水平面L1′，到內筒體4的距離通常在該水平面L1′處最短，即距離S1在該水平面L1′附近，該入口對應於外筒體5上的水平面L2′，上述距離S2通常在該水平面L2′附近，即到內筒體4的距離大致等於圖2所示物體R的直徑。
顯示在圖1-3中的內筒體4和外筒體5即所謂的M筒體，它們用於將通常具有大約50-100毫米原始尺寸的石塊R破碎成為通常大約10-20毫米的尺寸。這種破碎中採用大約10-20毫米的最短距離S1，即CSS。內筒體4的破碎面20沿其整個垂直高度H已經達到一個小於0.5毫米的擺差。此外，外筒體5的破碎面24已經在其整個垂直高度H′上被加工為具有小於0.5毫米的擺差。
圖4顯示了本發明的可選實施例。圖4中顯示了內筒體104和外筒體105，它們就是所謂的EF型，這意味著它們用於極精細破碎。內筒體104具有一個緊靠破碎頭3的支承面118和一個破碎面120。破碎面120具有從破碎間隙106的出口130向上延伸至破碎間隙106的入口132的垂直高度H，該出口130對應於水平面L1，該水平面L1通常位於內筒體104和外筒體105之間的最短距離S1處，該入口132對應於水平面L2，該水平面L2通常位於到外筒體105的距離S2大致相當於擬被破碎的最大物體R1的尺寸的地方。與以上所述類似，外筒體105具有支承面122和破碎面124。破碎面124具有從出口130向上延伸至入口132，即從水平面L1′至水平面L2′的垂直高度H′。因此，在破碎面120、124之間形成適當的破碎間隙106，在那裡進行供給石塊R1的破碎。如圖4中清晰可見，內筒體104具有位於水平面L2之上的部分126且外筒體105具有位於水平面L2′之上的部分128。在所述部分126、128之間形成一個前腔129用作等候送入破碎面120、124之間的材料的倉室。腔室129中完全沒有破碎發生並且因此該部分126、128不構成破碎面120、124的任何部分，這些部分126、128終止於對應的水平面L2、L2′上，即終止在入口132處。
將筒體105再在水平面L2′之上的一段距離內加工為具有小擺差，可能更為便利。其原因是入口132的水平面在工作一段時間之後會在筒體105上向上移動，因為此時筒體104、105已經變得磨損而筒體104由此也不得不向上移動以保持一個固定的最短距離S1。
圖4所示筒體104、105用於將小物體，即通常具有大約10-50毫米原始尺寸的物體R1破碎為通常大約0-12毫米的尺寸。這種破碎中採用大約2-10毫米的最短距離S1，即CSS。內筒體104的破碎面120沿其整個垂直高度H已經達到一個最大0.35毫米的擺差。此外，外筒體105的破碎面124在其整個垂直高度H′上被加工為具有最大0.35毫米的擺差。
筒體4、5、104、105的製造以下述方式進行。
第一步，例如通過砂型鑄造來製造筒體工件。第一步類似於已知的製造筒體工件的方式，例如鑄造，其本質區別是所制筒體工件在整個擬構成加工後筒體破碎面的筒體工件部分內都具有大約3-6毫米的加工餘量。擬構成加工後筒體支承面的筒體工件部分也具有加工餘量。冷卻後，筒體工件從模型中取出並進行熱處理。
第二步，如圖5所示筒體工件34被固定在立式鏜床36中。立式鏜床36具有轉盤38和多個夾爪40，藉助於它們來將盤38上的筒體工件34的位置以筒體工件34的中心線大致與盤38的中心線42一致的方式設定。然後盤38帶動旋轉筒體工件34。使用車刀C1以在筒體工件34的內側加工出支承面18。以支承面18得到圓度小誤差的方式進行加工。由於筒體工件34在加工期間轉動這一事實，支承面18將進一步繞筒體工件的中心軸線定心並因此獲得小的擺差。
第三步，採用車刀C2以加工出筒體工件34內的破碎面20同時該工件在立式鏜床36中旋轉。第三步在支承面18加工之後直接開始，無需先將筒體工件34從盤38上釋放。由於筒體工件34在加工期間旋轉的這一事實，加工具有小擺差的破碎面20變得相對容易。如車刀C2的箭頭所示，整個破碎面20由被去除的、表示為W的加工餘量加工為所述擺差。通過這種生產方法，破碎面20將獲得相對於支承面18的小擺差。當加工後的筒體4置於破碎頭3上時，破碎面20由於其具有相對於支承面18的小擺差這一事實而將在安裝狀態下獲得小的擺差。
可以想見的是，也可先在第二步中加工出破碎面20並且在第三步中無需先將筒體工件34從盤38上釋放而加工出支承面18。也可能在同一步驟中加工出破碎面20和支承面18。在所有的情況下都適用的是，破碎面20和支承面18都被加工為具有低擺差且此外具有共同的中心線。
可以想見的是，外筒體可以由如上所述的相似方式生產，參見對內筒體採用的方式。
在其加工完成之後，筒體將就擺差進行檢查。在圖6中顯示了這一控制如何根據瑞典標準SS2650、方法20.1.6(錐面偏擺)藉助於所謂的度盤式指示器進行。如圖6所示，筒體104即參考圖4所描述的那種筒體，已經安裝在立式鏜床36的盤38上。可以想見的是，擺差的檢查可方便地在破碎面120已經加工出來之後而在筒體104從盤38上卸下之前直接進行。直接與檢查相結合可以進行對擺差的重調。在從出口130及以上算起的破碎面高度的至少50％上的擺差最大應為破碎面120的最大直徑D的千分之一，如圖6所示，不過其絕對值最大為0.5毫米。
可以想見的是，上述實施例的許多修改在本發明的範圍內是可行的。
因此，也可以只將破碎面的一部分加工為小擺差。然而，從出口30即第一水平面L1、L1′算起的破碎面垂直高度的至少50％必需被加工為這種擺差。這已經在圖2中由垂直高度H50進行了舉例說明，該高度描述了必需被加工為小擺差的破碎面20的最小面積的高度。優選地，從出口30即第一水平面L1、L1′開始的破碎面垂直高度的至少75％應被加工為小擺差，其在圖2中由垂直高度H75舉例說明。在所有的情況下都適用的是，在整個加工區域內的擺差將以該區域內任意水平面上的擺差滿足所設要求的方式來進行加工，所述加工區域是處於高度H50或更大高度即H75或H的範圍內的區域。
破碎面得到小擺差的上述加工還可以車削之外的其它方式進行。例如，該面可被研磨。然而優選車削，因為它是提供小擺差的一種相對容易的方式。
在以上描述中，破碎機被描述為具有一個內筒體垂直位置的液壓調節裝置。可以想見的是本發明除其它的之外還可適用於具有內外筒體之間間隙的機械調節裝置的破碎機，例如US1894601中公開的那種名為Symons的破碎機。最後提到的那種有時也稱為Symons型的破碎機中，內外筒體之間間隙的調節由以下結構實現，外筒體固定其中的箱體被螺紋連接於機架中並相對於機架旋轉以得到理想的間隙。這種破碎機對機械載荷常常比上述具有液壓調節裝置的破碎機更敏感，並因此從本發明可得到更多有利之處。
在上述描述中每個筒體4、5各自具有一個支承面18、22。本發明還可應用於具有兩個或多個支承面的筒體。
在上述描述中提到內筒體4和外筒體5之間的最短距離S1(CSS)通常位於破碎間隙6的出口30附近，即分別位於水平面L1和L1′處。然而，還有一種情況是最短距離S1位於稍高於出口30即分別高於水平面L1和L1′的地方。在這種情況下，通常從出口30即各自的水平面L1和L1′處向上到從出口30開始的相應破碎面20、24垂直高度的至少75％處便利地加工各破碎面20、24。
本發明可應用於各種大小的破碎機。本發明尤其有利於生產型破碎機，這種破碎機的筒體具有最大直徑D為500毫米或更大的破碎面，這種破碎機在連續運轉過程中可達到大約10噸/小時的碎後材料生產率。本發明特別有利於用於精碎的生產型破碎機，即當具有大約100毫米或更小初始尺寸的物體要被破碎為大約20毫米或更小的尺寸時。特別在將材料破碎為大約10毫米或更小的尺寸並當內外筒體之間的最短距離S1(CSS)大約為15毫米或更小時，本發明相比已知方法將獲得顯著的節能和降低機械載荷的效果。
示例為了闡述本發明的優點，將進行兩個實驗。實驗1中採用破碎面已經根據本發明被加工為小擺差的外筒體和內筒體。在實驗2中，採用根據現有技術的內筒體和外筒體。
實驗1本次實驗結合H3800型迴轉破碎機進行，其由瑞典Svedala的Sandvik SRP AB出售。EF型筒體工件，即圖4所示這種筒體104，整個破碎面120在車床中被加工為小擺差。內筒體104的破碎面120具有950毫米的最大直徑，該直徑位於水平面L1附近。車削之後，筒體104的偏擺藉助於度盤式指示器來測量。在對應圖6中指示方式的方式下，偏擺的度量在六個水平面A到F上垂直於相應面進行，這些水平面相對於構成參考的支承面118沿著破碎面120的垂直高度H均勻分布。水平面F大致對應於出口130，即水平面L1，而水平面A大致對應於入口132，即水平面L2。在每個水平面A-F上，在八個旋轉位置即八個點或扇形(下表1中命名為扇形1-8)內測量偏擺，這些位置在所述水平面內繞圓周方向均勻分布。下表1中，測得的內筒體偏擺顯示為毫米的百分之一

表1在根據本發明的內筒體處測得的偏擺絕對值[1/100毫米]如表1可見，最大偏擺即在某一水平面上的測量值之間的最大差值小於0.02毫米。因此，在每個水平面上，破碎面120具有優於0.5毫米的擺差。因而，最大偏擺與筒體最大直徑的比值為0.02毫米/950毫米*1000＝千分之0.021，即最大偏擺小於破碎面120的最大直徑D的千分之0.021。
圖4所示外筒體105(稱為EF)的這種外筒體在立式鏜床中進行加工。在對整個破碎面124進行機加工之後，類似於以上針對內筒體所述的，相應水平面A到F(其中水平面F大致對應於出口130且水平面A大致對應於入口132)上的偏擺在每個水平面上的八個扇形內進行測量。
表2顯示了為外筒體105測得的偏擺

表2在根據本發明的外筒體處測得的偏擺[1/100毫米]如表2所示，最大偏擺即某一水平面上的測量值之間的最大差值為0.53毫米(即23-(-30)/100毫米)，更確切地說是在水平面A即入口132處的偏擺。從出口130即水平面L1′向上算起的破碎面124的垂直高度H′的第一個50％對應於表2中的水平面F至D。在所述水平面F至D內更確切的說在水平面F上的最大偏擺為0-(-14)/100毫米＝0.14毫米。因此，在沿從出口130向上算起的破碎面124的垂直高度H′的50％的每個水平面上，外筒體105具有優於0.5毫米的擺差。外筒體105的破碎面124具有1000毫米的最大直徑，該直徑位於水平面L1′附近。從出口130算起的破碎面124的垂直高度H′的50％的最大偏擺與筒體最大直徑之間的比值為0.14毫米/1000毫米*1000＝千分之0.14，即最大偏擺是破碎面124的最大直徑D的千分之0.14。因此，在沿分別從出口130算起的各自破碎面的垂直高度H和H′的第一個50％的任何水平面上，第一破碎面120的偏擺與第二破碎面124的偏擺之和不大於0.02毫米+0.14毫米＝0.16毫米。
之後內外筒體104、105安裝在破碎機中，該破碎機預先已經進行調整從而使得機架16以及破碎頭3具有一個小於0.05毫米的擺差。
在實驗1中，所用″16-22毫米″的材料被送入破碎機。實驗1中供給材料以及破碎產品的粒度分布顯示在圖7中。破碎機在破碎機的調節裝置中大約5MPa的工作液平均壓力之下進行操作。在這種破碎中保持4.0毫米的內外筒體之間最短距離S1，即CSS。這種破碎機消耗大約135kW的電力。碎後材料的總量是48噸/小時。這種碎後產品中，74.6％重量的產品具有小於4毫米的尺寸，因此具有小於4毫米的尺寸的材料的生產量為48噸/小時*74.6％重量＝35.8噸/小時。碎後材料的顆粒形狀由所謂的LT指數來評價。LT指出顆粒的長寬比小於3。因此，LT指數指示出大部分顆粒具有小於3的長厚比。通常，LT指數應當儘可能高，因為這意味著材料具有大多數破碎設備中理想的高立方性。實驗1中的碎後材料在5-8毫米的碎片中具有93％重量的LT指數。圖8顯示了工作液中的壓力變化。調節裝置中工作液的平均壓力大約為5.19MPa且標準偏差為0.61MPa。
實驗2出於將本發明與現有技術相比較的目的進行實驗2，其中根據現有技術的內外筒體安裝在實驗1採用的破碎機中。筒體為EF型，即它們與實驗1中採用的具有相同的類型。然而這種已知類型的用在實驗2中的筒體並非加工為小擺差。在本次實驗開始之前，內筒體和外筒體的偏擺藉助於上述方法進行測量。根據現有技術的內筒體的偏擺顯示在表3中。

表3在根據現有技術的內筒體處測得的擺差[1/100毫米]
如表3所示，破碎面的最大偏擺即某一水平面上的測量值之間的最大差值為2.06毫米(即34-(-172)/100毫米)，更確切地說是在水平面C處。沿從破碎間隙的出口向上算起的破碎面的垂直高度50％的最大偏擺為1.75毫米，更確切來說在水平面D上。
根據現有技術的外筒體的偏擺顯示在表4中。

表4在根據現有技術的外筒體處測得的擺差[1/100毫米]如表4所示，最大偏擺即某一水平面上的測量值之間的最大差值為3.83毫米(即23-(-360)/100毫米)，更確切地說是在水平面A即破碎間隙的入口處。沿從破碎間隙的出口向上算起的破碎面的垂直高度50％的最大偏擺為2.26毫米，更確切來說在水平面D上。
在實驗2中，所用″16-22毫米″的材料被送入破碎機。實驗2的供給材料以及破碎產品中的粒度分布顯示在圖7中。如圖7所示，供給材料在實驗1和實驗2中具有大同小異的粒度分布。破碎機在破碎機的調節裝置中的大約5MPa的工作液平均壓力之下進行操作。在這種破碎中內外筒體之間保持5.8毫米的最短距離S1，即CSS。這種破碎機消耗大約150kW的電力。碎後材料的量是57噸/小時。這種碎後產品中，63.4％重量的產品具有小於4毫米的尺寸，因此具有小於4毫米的尺寸的材料的生產量為57噸/小時*63.4％重量＝36.1噸/小時。實驗2中的碎後材料在5-8毫米的碎片中具有85％重量的LT指數。圖9顯示了作為時間函數的工作液中的壓力變化。平均壓力約為4.87MPa並且該平均壓力的標準偏差為0.92MPa。
如上所述，實驗1和實驗2中能夠生產出大致同樣多約為36噸/時的具有小於4毫米尺寸的碎後材料。然而，實驗1中破碎機僅消耗135kW能量而實驗2中消耗大約150kW。實驗1中原料僅以48噸/小時被供給到破碎機中，而在實驗2中以57噸/小時供給到破碎機中。這意味著實驗2中諸如傳送帶等的輔助設備也消耗了更多的能量。實驗2中原料流量更高的原因是供應給破碎機的大部分原料並沒有被破碎成理想尺寸而必需進行作為附加破碎的再循環。由於次級破碎和其後跟隨的更大的再循環，實驗2中更大的原料流必然相對於本發明產生根據現有技術的破碎機和筒體上增加的磨損。此外如圖7中可見，實驗1中的破碎機可將材料破碎為比實驗2中更小的尺寸。實驗1中生產出的材料還具有大大優於實驗2的顆粒形狀(即LT指數)。實驗1中的工作液壓力(標準偏差0.61MPa，也見於圖8)比實驗2中(標準偏差0.92MPa，也見於圖9)所具有的更低的變化意味著施加在破碎機整體上、特別是液壓調節裝置上的更低的機械載荷。
權利要求
1.一種用在迴轉破碎機(1)中的筒體，該筒體(4；5)具有至少一個支承面(18；22)和第一破碎面(20；24)，該支承面(18；22)用來緊靠筒體承載部件(3；16)，該破碎面用於接觸供給在破碎機(1)上部並擬被破碎的材料，並且在破碎間隙(6)中抵靠與該筒體(4；5)互補的第二筒體(5；4)上的相應第二破碎面(24；20)來破碎所述材料，其特徵在於該第一破碎面(20；24)具有從破碎間隙(6)的出口(30)向上沿第一破碎面(20；24)延伸到破碎間隙(6)的入口(32)的垂直高度(H；H′)，在從該出口(30)開始沿第一破碎面(20；24)向上的所述垂直高度(H；H′)的至少50％上的該第一破碎面(20；24)被加工為具有擺差，該擺差在沿第一破碎面(20；24)的垂直高度(H；H′)的機加工部分的每個水平面上最大為第一破碎面(20；24)最大直徑的千分之一，不過其最大值為0.5毫米。
2.根據權利要求1所述的筒體，其中所述擺差最大為0.35毫米。
3.根據權利要求1和2任意一項所述的筒體，其中該第一破碎面(20；24)在從出口(30)開始的垂直高度(H；H′)的75％上加工為具有所述擺差。
4.根據前述權利要求任意一項所述的筒體，其中該第一破碎面(20；24)在其基本整個垂直高度(H；H′)上加工為具有所述擺差。
5.製造用於迴轉破碎機(1)的筒體(4；5)的方法，該筒體(4；5)具有至少一個支承面(18；22)和第一破碎面(20；24)，該支承面(18；22)用來緊靠筒體承載部件(3；16)，該破碎面用於接觸供給在破碎機(1)上部並擬被破碎的材料，並且在破碎間隙(6)中抵靠與該筒體(4；5)互補的第二筒體(5；4)上的相應第二破碎面(24；20)來破碎所述材料，其特徵在於所述第一筒體(4；5)由被加工的筒體工件(34)製成並具有第一破碎面(20；24)，該破碎面具有從破碎間隙(6)的出口(30)向上沿第一破碎面(20；24)延伸至破碎間隙(6)的入口(32)的垂直高度(H；H′)，在從該出口(30)開始沿第一破碎面(20；24)向上的所述垂直高度(H；H′)的至少50％上的該第一破碎面(20；24)具有加工餘量(W)，筒體工件(34)上的表面被加工形成所述支承面(18；22)，以及沿所述垂直高度(H；H′)的所述至少50％延伸的所述第一破碎面(20；24)被加工為具有擺差，該擺差在沿第一破碎面(20；24)的垂直高度(H；H′)的機加工部分的每個水平面上最大為第一破碎面(20；24)最大直徑(D)的千分之一，不過其最大為0.5毫米。
6.根據權利要求5所述的方法，其中該第一破碎面(20；24)通過車削進行加工。
7.根據權利要求5-6中任一項所述的方法，其中在該筒體工件(34)製造過程中基本全部的第一破碎面(20；24)具有至少2毫米的加工餘量(W)，基本全部的第一破碎面(20；24)被加工為具有第一破碎面(20；24)的所述擺差。
8.根據權利要求7所述的方法，其中加工餘量(W)為2-8毫米。
9.迴轉破碎機，一方面其具有第一筒體(4)，該第一筒體具有至少一個支承面(18)和第一破碎面(20)，該支承面(18)用來緊靠第一筒體承載部件(3)，另一方面其具有第二筒體(5)，該第二筒體具有至少一個支承面(22)和第二破碎面(24)，該支承面(22)用來緊靠第二筒體承載部件(16)，該第一破碎面(20)和第二破碎面(24)用於接觸供給在破碎機(1)上部的材料，該材料將被擠進破碎面(20，24)之間的破碎間隙(6)內，其特徵在於該第一破碎面(20)具有從破碎間隙(6)的出口(30)向上沿第一破碎面(20)延伸至破碎間隙(6)的入口(32)的垂直高度(H)，在從該出口(30)開始沿第一破碎面(20)向上的所述垂直高度(H)的至少50％上的該第一破碎面(20)被加工為具有擺差，該擺差在沿第一破碎面(20)的垂直高度(H)的機加工部分的每個水平面上最大為第一破碎面(20)最大直徑(D)的千分之一，不過其最大為0.5毫米。
10.根據權利要求9所述的迴轉破碎機，其中該第一筒體(4)為內筒體(4)且第二筒體(5)為外筒體(5)，該第二破碎面(24)具有從該出口(30)向上沿第二破碎面(24)延伸至該入口(32)的垂直高度(H′)，在從該出口(30)開始沿第二破碎面(24)向上的所述垂直高度(H′)的至少50％上的該第二破碎面(24)被加工為具有擺差，其在沿第二破碎面(24)的垂直高度(H′)的機加工部分的每個水平面上最大為第二破碎面(24)最大直徑的千分之一，不過其最大為0.5毫米。
11.根據權利要求10所述的迴轉破碎機，其中在沿破碎面(20，24)的機加工部分的相對部分的每個水平面上，第一破碎面(20)和第二破碎面(24)之間的擺差總和最大為0.7毫米。
12.根據權利要求9-11中任一項所述的迴轉破碎機，其中第一和第二筒體(4，5)各自的破碎面(20，24)具有至少500毫米的最大直徑(D)。
全文摘要
用在迴轉破碎機中的筒體(4、5)，具有支承面(18)和第一破碎面(20)，該支承面(18)用來緊靠筒體承載部件(3)，該第一破碎面用來接觸提供在破碎機上部的材料，並抵靠與筒體(5)互補的第二筒體上的相應第二破碎面(24)來破碎所述材料。在從出口(30)開始沿第一破碎面(20)向上的垂直高度(H)的至少50％上，該第一破碎面(20)已經加工為具有擺差，該擺差在沿第一破碎面(20)的垂直高度(H)的機加工部分的每個水平面上最大為破碎面最大直徑的千分之一，不過其最大為0.5毫米。在生產筒體的方法中，筒體以一定的加工餘量制出並被加工為具有理想擺差。
文檔編號B02C2/00GK1852767SQ200480027038
公開日2006年10月25日 申請日期2004年11月2日 優先權日2003年11月12日
發明者馬格努斯·埃弗森 申請人:山特維克智慧財產權股份有限公司