用于回转破碎机的支架衬套组件的制作方法

本公开总体上涉及一种用在回转破碎机内的支架衬套(spiderbushing，十字叉衬套)。更具体地，本公开涉及一种用于调节支架衬套在回转破碎机的支架内的位置以选择性地改变支架衬套与支架的中心毂内的内部接纳孔之间的过盈配合的系统和方法。

目前，存在包括铸铁支架衬套的回转破碎机，该铸铁支架衬套通过过盈配合安装在支架的中心毂中形成的内孔内。支架毂的内孔加工有锥形(tapered，渐缩)内径(id)，并且支架衬套加工有锥形外径(od)。支架衬套形成有外凸缘，该外凸缘具有一系列间隔开的通孔，使得螺栓可用于将锥形支架衬套紧紧地向下拉入到支架毂的内孔中，以在支架衬套与支架毂之间形成过盈配合。

为了使破碎机正常操作，支架衬套必须牢固地安装在中心支架毂中，这要求支架衬套上的锥形od和支架毂内的锥形id两者的非常精确的加工。这种精确加工增加了这两种部件的生产成本。

随着时间的推移，支架毂内的锥形内表面磨损并不罕见，这导致支架衬套与支架毂之间的过盈配合的损失。由于过盈配合的损失，支架衬套将在毂内移动，导致用于将支架衬套固定在适当位置中的保持螺栓破损。如果支架衬套没有牢固地保持在适当的位置，那么由于在下偏心衬套内产生的不对中，最终会发生偏心衬套在破碎机的下端中咬死(seizure)。为了防止这种问题，必须拆下支架衬套，并且或是用过大尺寸的支架衬套替换以重新形成过盈配合，或是必须重新加工支架毂内形成的内孔。在任何一种情况下，都会导致显著的费用和回转破碎机的延长停工时间。

技术实现要素：

本公开涉及一种回转破碎机，用于对破碎腔中的岩石、石头或其他材料进行破碎。回转破碎机包括定位于回转破碎机的顶端附近的支架。该支架包括具有内孔和衬套支撑肩部的中心毂。回转破碎机的主轴安装成使得该主轴的上端被支撑在支架的中心毂内。具体地，支架衬套围绕主轴的上端以支撑该主轴的上端。支架衬套定位在支架的中心毂的内孔内。支架衬套包括主体和从主体径向延伸的外凸缘。

支架衬套的主体包括外表面，该外表面的外径从上端到下端减小。支架的中心毂内形成的内孔包括锥形内表面，该锥形内表面具有从内孔的上端到下端减小的内径。支架衬套的锥形外表面和支架内形成的内孔的锥形内表面在支架衬套与支架的内孔之间形成过盈配合。

根据本公开，使用调节装置来调节支架的衬套支撑肩部与支架衬套的外凸缘之间的间距。调节装置的使用允许在支架衬套或支架磨损时改进支架与支架衬套之间形成的过盈配合。

在本公开的一个实施例中，调节装置是定位在支架的衬套支撑肩部与支架衬套的外凸缘之间的一个或多个垫片。所述一个或多个垫片定位在衬套支撑肩部与支架衬套的外凸缘之间，以在衬套支撑肩部与支架衬套的外凸缘之间形成所需间隙。一旦垫片就位，就可以利用一系列间隔开的连接器将支架和支架衬套相互连接。

在支架或支架衬套磨损时，可以移除一个或多个垫片，使得支架衬套可进一步向下移动到支架中。在两部件中的任一个磨损时，支架衬套到支架中的移动改善了支架衬套与支架之间的过盈配合。

在本公开的另一个实施例中，调节装置是可被调节以限定支架与支架衬套之间的所需间隙的一系列单独的垫圈或支撑螺栓。

通过以下结合附图的描述，本发明的各种其他特征、目的和优点将变得显而易见。

附图说明

附图示出了目前设想的实现本公开的最佳模式。在附图中：

图1是利用本公开的系统和方法的回转破碎机的上部的剖视图；

图2是放大视图，示出了支架衬套在支架的中心毂内的位置；

图3是分解图，示出了支架衬套、支架的中心毂、和垫片；

图4是支架衬套的外凸缘与中心毂的衬套支撑肩部之间的间距的放大视图。

图5是放大视图，示出了一个或多个垫片在外凸缘与衬套支撑肩部之间的位置。

图6是立体图，示出了一个或多个垫片在支架衬套的外凸缘下方的位置；

图7是垫片的一个实施例的俯视图；

图8是放大视图，示出了用于调节支架衬套的外凸缘与中心毂的衬套支撑肩部之间的过盈配合的调节装置的第一替换实施例；以及

图9是放大视图，示出了用于调节支架衬套的外凸缘与中心毂的衬套支撑肩部之间的过盈配合的调节装置的第二替换实施例。

具体实施方式

图1示出了回转破碎机10的上部，其中下部在现有技术中是公知的，因此未示出。回转破碎机10包括壳体12，该壳体包括沿着上顶部壳体铸件16的内表面定位的多排凹部14，以限定大致锥形的截头圆锥形内表面17，该大致锥形的截头圆锥形内表面将材料从敞开的顶端18向下引导通过会聚破碎腔20，该会聚破碎腔形成在由成排的凹部14限定的内表面17与定位于回转主轴26上的截头圆锥形护罩(frustoconicalmantle)24的外表面22之间。当主轴26回转时，材料在壳体12的内表面17与护罩24的外表面22之间的破碎腔20的高度上被破碎。

主轴26的上端28被支撑在支架衬套30中，所述支架衬套容纳于支架34的中心毂32内。支架34通过一系列螺栓36安装至上顶部壳体16。支架34包括多个支架臂38，所述支架臂38在所示位置支撑中心毂32。在所示的实施例中，支架臂护罩40安装至每个支架臂38以提供磨损保护。支架帽42安装在中心毂32之上，以为中心毂32提供额外的磨损保护。

图2是主轴26的上端在支架34的中心毂32内的位置的放大视图。如图2所示，支架衬套30围绕主轴26的上端28。支架衬套30被接纳在形成于中心毂32中的内孔44内，如图3的分解图中最佳示出的。在图3所示的实施例中，内孔44由锥形内表面46限定，该锥形内表面包括从上端48到下端50减小的内径(id)。在所示的实施例中，内孔44的锥度由从上端48到下端50减小的id限定，使得直径减小约0.006英寸。

进入区域54定位于内孔44的稍上方。如从图2中可理解的，当安装支架衬套30时，进入区域54允许工具(tooling，工具装备)和其他部件接近主轴26的上端28。

再次参照图3，支架衬套30是单件构件，其包括由环形壁58限定的主体56。环形壁58限定从下端62延伸到上端64的外表面60。外表面60是锥形的，因此具有从上端64到下端62减小的外径(od)。如图2所示，当支架衬套30安装在中心毂32中时，支架衬套30的锥形外表面60与中心毂32的锥形内表面46形成过盈配合。

上端64位于外凸缘66的下方，该外凸缘从环形壁58的外表面60径向向外突出。凸缘66具有下接触表面68和环形顶表面70。如图3所示，多个孔72延伸穿过外凸缘66，并且每个孔的尺寸均被设定为接纳连接器74。如图2所示，连接器74用于以如下讨论的方式将支架衬套30牢固地附接至中心毂32。如图3所示，中心毂32包括多个间隔开的孔76，这些间隔开的孔的尺寸被设定为接纳每个连接器74的螺纹轴部分。

在图3所示的实施例中，支架衬套30的主体56的外径(该外径由外表面60限定)从上端64到下端62渐缩。因此，当支架衬套30安装到支架的中心毂32中时，支架衬套的锥形外表面60与中心毂32的孔44的锥形内表面46形成过盈配合。

由于支架衬套30的外表面60和孔44的内表面46两者在回转破碎机的操作期间都磨损并且维持精密的加工公差的成本和努力都很高，因此本公开包括一种用于调节支架衬套30与内孔44之间的过盈配合的调节装置。调节装置的使用允许锥形表面上的加工公差略微放宽，这简化了制造工艺并且可以导致部件成本的降低。

为了容纳过盈配合调节装置，支架衬套30被加工为使得由外表面60限定的锥形外径略大于由内表面46限定的内孔44的内径。当支架衬套最初被安装在内孔中时，两个部件之间的过盈配合在衬套支撑肩部52与支架衬套30的外凸缘66之间产生图4中所示的间隙a-a。随着部件开始磨损，为了保持过盈配合，支架衬套30将需要进一步向下移动到内孔44中。由于这种移动，间隙a-a将减小。如上所述，本公开的过盈配合调节装置将允许补偿这种磨损并因此将减少对支架衬套30和内孔44的锥形表面进行非常精确加工的需求。

在本公开的一个实施例中，用于调节衬套支撑肩部52与支架衬套30的外凸缘66之间的过盈配合的调节装置采用一个或多个环形垫片78的形式，这在图3中示出。尽管示出了环形垫片78，但是可以设想不同类型的部件可操作以调节支架的衬套支撑肩部与支架衬套的外凸缘之间的距离，如下面将更详细地描述的。

现在参照图4，在回转破碎机的初始组装期间，支架衬套30下降到内孔44中，直到支架衬套30的锥形外表面60接合中心毂32的锥形内表面46。由于支架衬套30的外径被加工成大于中心毂的内孔的内径，因此在该初始接合时，形成为支架衬套30的外凸缘66的部分的下接触表面68将与衬套支撑肩部52间隔一初始间隙79，该初始间隙具有由图4中的参考标记a-a所示的高度。该初始间隙79仅在支架衬套30初始安装在中心毂32内且在两个部件之间发生任何磨损之前的期间存在。由于在形成于支架衬套30和中心毂32上的锥形表面的磨损过程中两个部件之间的间隙的尺寸将减小，因此使用调节设备来支撑中心毂32内的支架衬套30，同时允许拧紧图2所示的多个单独的连接器74中的每个以将支架衬套30牢固地附在适当位置。

在本公开的第一实施例中，调节装置包括一个或多个环形垫片78，其在图5-图7中示出。单独的垫片78包括连接器开口86，每个连接器开口86围绕形成在支架34中的孔76中的一个。连接器穿过形成在附接凸缘66中的孔72并且被接纳在形成于中心毂32中的孔76内。

如图6和图7所示，根据支架衬套与中心毂之间的初始间隙的尺寸，可以使用一个或多个垫片78。多个单独的垫片78中的每个包括内表面80和外表面82，该外表面限定垫片78的径向宽度。每个垫片78具有一厚度，该厚度可以变化。可以设想，在垫片具有不同厚度的情况下可以使用多个垫片。在本公开的一个实施例中，垫片可以具有不同的厚度，例如0.025英寸、0.050英寸或0.010英寸。可以利用这三种垫片厚度的组合来尽可能多地占据图4中所示的初始间隙79，使得在一个或多个垫片78的堆叠的顶表面84与外凸缘66的下接触表面68之间存在由参考标记b-b示出的最终间隙83(resultinggap)。可以设想，所需最终间隙83在0.06英寸至0.10英寸的范围内。

返回参考图7，垫片78包括一系列连接器开口86，其允许连接器74穿过单独的垫片78，如图2所示。

一旦垫片已如图5所示被定位，支架衬套30就下降到支架毂的孔内的位置。一旦就位，多个单独的连接器74被拧紧以将支架衬套牢固地保持在支架毂内。

当回转破碎机运行并且支架衬套的外表面和形成在中心毂内的内孔的内表面开始磨损时，两个部件之间的过盈配合将开始减弱。当发生这种情况时，将需要改变调节装置以改善过盈配合。这可以通过首先从支架移除支架衬套30来完成。一旦移除了支架衬套30，就可以从支架衬套与中心毂之间移除多个单独的垫片中的一个或多个。一旦垫片被移除，支架衬套30就再次下降到内孔中。由于图5中所示的垫片78不再存在，所以支架衬套30可以进一步降低到孔中，这再次在支架衬套的锥形外表面与内孔的锥形内表面之间形成过盈配合。通过不断调节该调节装置，可以重复该过程若干次。

如上所述，在本公开的一个实施例中，通过使用一个或多个单独的垫片来产生用于调节衬套支撑肩部与支架衬套的外凸缘之间的过盈配合的调节装置。然而，可以设想，在本公开的范围内操作时可以利用其他类型的设备或部件。

图8示出了用于调节过盈配合的调节装置的第一替换设想实施例。在该实施例中，一系列固定螺钉90被接纳在形成于支架衬套30的外凸缘66中的内螺纹孔92中。可通过旋转固定螺钉90来调节固定螺钉90在螺纹孔内的位置。固定螺钉90的底端94接触衬套支撑肩部52。如所示的，锁紧螺母96可用于固定所述固定螺钉90的位置。

当支架衬套30和中心毂32开始磨损时，可以旋转固定螺钉90以调节底部94延伸超过下接触表面68的量，如图8中的箭头所示。

图9示出了用于调节过盈配合的第二替换设想实施例。在该实施例中，支架衬套30的外表面60包括一系列外螺纹100。外螺纹100仅沿靠近外凸缘66的外表面60的一部分延伸。外螺纹100接纳形成在调节螺母102上的内螺纹。通过调节螺母102相对于支架衬套的旋转可以竖直地调节所述调节螺母102沿支架衬套30的外表面的位置，如图9中的箭头所示。调节螺母102接触衬套支撑肩部52。

当支架衬套30和中心毂32开始磨损时，调节螺母102可以旋转以调节该调节螺母102沿支架衬套的竖直位置。以这种方式，调节螺母102可以改善支架衬套与支架的内孔之间的过盈配合。

在另一个设想的替换方案中，可以利用单独的垫圈取代图7中所示的环形垫片围绕每个连接器74。

在本公开的范围内操作时，还可以利用各种其他不同类型的设备和机制。在每种情况下，调节设备将在支架衬套的外凸缘66与在中心毂内形成的衬套支撑肩部之间产生所需间距。在磨损期间，可以改变该调节设备以开始减小支架衬套的外凸缘与衬套支撑肩部之间的间距。