专利名称：用于矿石破碎机的鼓结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿石破碎机，特别地但不仅仅涉及一种具有较高的尺寸减小率的矿石破碎机，而是还涉及一种用于矿石破碎机的鼓结构。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明提供一种矿石破碎机，该矿石破碎机包括一对它们的轴平行、可转动地容纳在外壳中的破碎机鼓组件，各鼓组件包括周向延伸的各齿组，所述各齿组沿所述鼓组件轴向地分隔开以在邻近的周向齿组之间形成周向延伸的槽，各所述鼓组件设置成使得一个鼓组件上的各周向齿组定位成进入在另一个鼓组件上的一对邻近周向齿组之间的周向延伸槽中，各齿和槽的横截面和尺寸互补，以使得齿在进入槽中时其各侧面和尖头与所述槽的各侧面和底部紧密地分隔开，并且细长的破碎机杆沿平行于所述各鼓组件的轴的方向纵向延伸，所述破碎机杆定位成，其纵向轴线位于所述各鼓组件的各转动轴之间和之下，所述破碎机杆包括多个沿其长度方向分隔开的破碎机齿，所述破碎机杆的各破碎机齿向上突出到形成在其中一个所述的鼓组件上的一对周向齿组之间的槽中，各破碎机齿具有与所述槽互补的尺寸和形状，所述各破碎机齿突出到所述的槽中，从而与所述槽的各侧面和底部紧密地分隔开。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种用于矿石破碎机的鼓结构，所述鼓结构包括驱动轴和多个安装在所述驱动轴上的齿状环部，邻近的环部沿所述轴轴向地分隔开，通过将所述环部的至少一部分焊接到所述轴的邻近的暴露周向部的至少一部分上而将各环部固定地连接到所述轴上。
优选地，邻近的环部沿所述的轴被轴向地分隔开以暴露出所述轴上其间的周向部。
在特定的实施例中，各环部与其邻近环部轴向地分隔开以形成敞开的顶部环形槽，其中，所述槽的底部由所述轴的暴露周向部限定，而所述槽的各相对侧由邻近的齿状环部的相对的各轴向端面限定，所述槽由焊接填充以将各环部焊接紧固到所述轴上。
优选地，各齿状环部包括环形凸台和一排绕所述凸台周向地间隔开的齿，各齿从所述凸台大致径向地延伸。所述排的齿数优选地在3至8的范围内。
各齿状环部可以是由金属板铸造成的整体的金属铸件或锻件或型材，其中每个齿与所述环形凸台整体接合。各齿可以形成破碎机齿本身。可替代地，各齿可以形成破碎机齿的内部中心部分或角状件，其中，破碎机齿的外形由紧固到角状件上的齿罩或磨损板限定。
优选地，对于各齿状环部，各齿形成破碎机齿本身，齿尖头的径向高度相对于齿的最大轴向宽度的比值大约为2∶1，并且齿尖头的高度相对于齿状环部的半径的比值大约为1∶2。优选地，所述轴的直径与所述环部的直径的比值为1∶2或以上，更优选地大约为1∶2.2并且齿尖头的径向高度(从所述轴的外周面所测量到的)与所述轴的直径的比值为1∶大约1.7或更小，更优选地为1∶大约1.6。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种包括如上所述的破碎机鼓结构的矿石破碎机。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种矿石破碎机，其包括一对如上所述的破碎机鼓结构，所述的一对破碎机鼓结构可转动地容纳在外壳中，并且它们的轴平行，所述鼓结构设置成使得一个鼓上的各齿状环部定位在另一鼓上的一对邻近环部之间。
以下结合附图通过实施例对本发明的各方面进行说明，其中
图1是从上方所观察到的根据本发明实施例的矿石破碎机的透视图；图2是沿
图1的线II-II所截取的局部剖视图；图3是以透视的方式示出的沿线II-II所截取的剖视图；图4从上方所观察到的破碎机杆组件的透视图；图5是类似于图4的示图，其示出了被拆除的破碎机；图6是端部示意图，其示出了一对相对的齿状环部的相对转动位置；图7是
图1中所示的矿石破碎机的局部平面图；图8是经由安装在轴上的一对邻近齿状环部的轴向剖视图；
图9是
图1中所示的矿石破碎机的齿状环部的透视图；
图10是由根据本发明又一实施例的齿状环部所组装的破碎机鼓的局部平面图；
图11是经由
图10的破碎机鼓的轴向剖视图。
具体实施例方式
在
图1中一般地以10示出根据本发明实施例的矿石破碎机。
破碎机10包括盒状外壳12，该外壳具有相对的侧壁14、16和相对的端壁组件18、20。
一对破碎机鼓组件30转动地安装在外壳12中以从一个端壁组件18纵向地延伸到另一个端壁组件20。
各破碎机鼓组件30包括轴31，该轴的相对端部经由轴承可转动地安装在各端壁组件18、20中。轴31优选地具有实心的截面并且优选地由合适的金属形成。
各破碎机鼓组件30还包括多个具有盘状形的齿状环部40。如图9所示，各齿状环部40包括环形凸台41，多个齿43从所述环形凸台径向地突出。各齿43本身形成破碎机齿。优选地，环形凸台41和破碎机齿43形成整块，以使得齿状环部40具有整体的结构，各齿43与凸台41整体连接。各齿43具有主要面43F和后缘面43T，所述主要面从凸台41的外周边向上延伸到齿尖头T处，而所述后缘面从所述齿尖头T向下延伸以与接连的齿43的主要面43F融合。因此，在各环部40上形成了一系列材料容纳槽口P，各槽口P形成在一个齿43的主要面43F和前齿43的后缘面43T之间。
优选地，各齿状环部40定位在轴31上并且通过下述的焊接紧固在其上。
通过焊接将各环部40固定地紧固在轴31上的优点在于避免了在环部和轴两者上采用键槽。这避免了因设置键槽在环部和轴两者上所产生的局部应力弱点，并且还使环形凸台41和轴直径之间的直径尺寸的差异可以相对的小。换句话说，可以在给定直径尺寸的齿状环部40中容纳相对较大直径的轴31。这具有可以采用相当大直径的轴的显著优点，从而可以向破碎机齿43传送相对较大数值的扭距和载荷。
通过示例如图2所示，轴的直径Ds相对于环部40的直径Da的比值大约为1∶2.2，并且齿43的齿尖头T的轴向高度HT与轴的直径Ds比值大约为1∶1.6。换句话说，齿高HT大于轴31的半径。
在
图1至9的实施例中，各齿状环部40为铸件或锻件，所述铸件或锻件由能够焊接到轴31上的合适金属形成。
如图9所示，所有的齿43设置成绕凸台41周向延伸的单排。齿43绕凸台41的周边相等地间隔开。在所示出的实施例中，在所述排中有五个齿43，可以理解的是，在该排中齿43的数量可以在3至8个齿的范围内。
为了使齿状环部40能够容纳在轴31上，凸台41设置有通孔45。孔45的直径与轴31的外径相同。为了使齿状环部40能够肯定地安装在轴31上而不会摆动(由归因于制造公差的微小尺寸差值所导致)，限定孔45的凸台41的内壁46优选地具有环形槽47，从而形成两个具有相对较小轴向延伸的轴向分隔开的凸起环形座48。因此，齿状环部40仅仅经由轴向间隔开的环形座48安装在轴31上。
如图8更清楚地所示，为了将齿状环部40固定地紧固在轴31上，各邻近的齿状环部40沿轴31分隔开以使得邻近的环部40的相对轴向端面49、50在其间形成间隙，轴31的周向部分由所述间隙暴露出来。换句话说，邻近的环部40轴向地分隔开以使得敞开的顶部环形槽形成在其间，其中，所述槽的相对侧面由相对的轴向端面49、50形成，而所述槽的底部由轴31的暴露周向部形成。所述槽形成了焊接接收器并且使各端面49、50能够焊接到轴31的暴露部上。实际上，这意味着所述槽由焊接51填充，所述焊接51优选地被机加工从而为所述槽限定平滑的实心顶面52。
如上所述，环部40具有盘状形(即，各环部的轴向尺寸相对于其直径较小，并且各环部上的齿排具有基本上平坦的侧面，所述侧面共同形成圆盘的基本上平坦的轴向侧面)。
因此，通过在轴31上并排地设置环部40，可以沿破碎机鼓形成一系列环形槽R。各槽R的侧面RS1、RS2通过使每对或邻近的环部40的轴向侧面面对来限定，而槽R的底部RB由凸台41的外周面和焊接面52共同限定。各齿43的有效工作高度h为其尖头超出邻近的槽R的底部RB的高度(在下文中，各齿43的有效工作高度h称为齿的“鼓高度”h)。由于需要将各齿43紧固到轴31上而在中间设置凸台41(以及为轴31设置保护罩)，所以各齿43的鼓高度h必须小于高度HT。因此，凸台41的轴向厚度越小，齿43的可能的鼓高度h越大。如上所述，将凸台41直接焊接到轴31上使凸台41地径向厚度能够保持为最小，并且因此可以使用该性能来使齿43的鼓高度h最大化。这是有利的，因为其可以提供相对较高的齿43，并且因而使破碎机具有夹紧包含在材料进料口中的较大矿石块的能力。
优选地，特定齿状环部40相对于其邻近环部的转动位置被偏离预定的增加量，以使得特定轴上的环部40的各齿沿预定的螺旋状路径延伸，从而形成了在我们欧洲专利0167178中所公开的一系列不连续的卷形齿。
在所示出的机器中，邻近环部40的偏离量使得每个不连续的卷形在鼓组件一端的起点与该卷形在鼓组件的另一端的终点之间的偏离量为等于齿43之间两个齿距的角距离。在所述实施例中，邻近的环部40之间的角度偏离增量为6°。
在
图10和11中示出了用于本发明的矿石破碎机中的可替代齿状环部140。类似于
图1至9中的部件用相同的附图标记来表示。
齿状环部140由合适金属通过成形切削来形成，而不是通过金属锻造或铸造形成的。由金属板形成齿状环部140具有几个优点，包括容易制造和制造的连贯性，以及因在金属颗粒结构中不存在锻造/铸造缺陷而获得破碎性能的改善。
齿状环部140包括使其能够滑到轴31之上的通孔145。邻近环部140优选地通过中间隔环146分隔开。中间隔环146轴向地与环部140分隔开，所述中间隔环定位在环部140之间以在其间形成敞开的顶部环形槽，所述槽起到焊接51的焊接接收器的作用。因此，各环140以类似于各环40的方式焊接紧固在轴31上。在
图10、11的实施例中，隔环146的外周面和焊接51的外面52共同形成槽底RB。
根据本发明所示实施例的矿石破碎机的一个目的在于提供一种矿石破碎机，其能够将相对大的矿石块破碎成相对较小尺寸的块。例如，期望鼓组件30的轴间距离为625mm的机器10能够将大约0.6立方米的矿石块破碎成最大尺寸大约为150mm的矿石块尺寸。
为了使机器能够夹紧相对较大的矿石块，各齿的鼓高度h相对于环部的外径必须相对较大。这简要地示出在图6中，其中，矿石破碎机包括各鼓组件30，所述鼓组件的转动轴分开大约626mm的距离并且各齿状环部具有大约为780mm的外径，各齿具有从凸台41的外径(其限定槽底部RB)和齿43的尖头T所测量到的大约175mm的鼓高度h。
采用这样的布置，两个相对齿43的尖头之间所形成的间隙60示出为具有大约625mm的宽度W和大约160mm的深度d(深度d定义成齿尖头超出由前一齿43的各后缘面43T所形成的间隙60的底部的高度)。换句话说，间隙60使相对较大的矿石快能够被夹紧容纳在相对齿43之间，以允许根据在我们的欧洲专利0167178中所讨论的破碎原理对矿石块完成主要的破碎动作。
在上述实例中，鼓高度h相对于齿状环部40的半径的比值大约为1∶2.2。
然而，可以想到的是，可以改变齿43的鼓高度相对于环部40的半径的比值来获得不同尺寸的间隙60。
在这方面，希望该比值在大约1∶2.5至1.1.5的范围内。
为了实现从矿石破碎机排出相对较小尺寸的破碎块，邻近环部40之间的槽R的轴向尺寸必须相当的小，这也需要各齿43的宽度wt相当的小并且其宽度优选地小于所希望获得的破碎矿石块的最大尺寸。
在如图6所示的矿石破碎机10中，各齿43在其基部最大的宽度wt选定为大约85mm。随着齿逐渐减小到其尖头T，其具有大约27mm的宽度。在
图10的实施例中，所切取的各环部40的板厚大约为70mm。
采用这样的布置，在一个鼓组件上的各齿43通过迫使矿石块向下通过形成在相对的鼓组件上的两个邻近齿43之间的槽R，从而通过折断动作来将矿石块破碎。
正如在图7中可见，各槽R在鼓组件的纵向方向上的尺寸将决定破碎块在矿石破碎机的纵向方向上的最大尺寸。
优选地，各齿43以及其在鼓组件转动期间所扫过的槽R的相对的横截面尺寸和形状使得齿43的至少前和后缘面43F、43T(以及优选地各齿的侧面)与槽R的各侧面紧密地分隔开。这有助于确保多数通过各破碎机鼓的材料必须通过特定环部40、140上的邻近齿之间的各槽口P，而不允许通过环部和材料位于其中的槽R的侧面/底部之间的间隙。
采用上述布置，可以理解的是，在齿43迫使矿石块通过在相对的鼓组件上的槽R之后，位于同一环部40上两个邻近齿43之间的槽口P中的矿石块尺寸可以超过在环部40的转动方向上所希望的最大块的尺寸。
为了确保这样的矿石块可以进一步破碎，矿石破碎机优选地包括位于鼓组件30之下的破碎机杆组件70。破碎机杆组件70的设置也保证了沿鼓组件纵向延伸的细长的矿石块在没有被破碎的情况下不能通过。
如图4和5所示的破碎机杆组件70是细长的并且沿平行于各鼓组件30的转动轴纵向延伸，并且中心地定位在各鼓组件30的转动轴之间。
破碎机杆组件70包括细长的主支撑体71，该主支撑体在各端部紧固在外壳12的各端壁组件18、20上。主支撑体71具有大致‘T’形的横截面，其具有水平部71a和竖直部71b。优选地，加强杆72沿竖直部分71b的上边缘延伸。
主支撑体71在其上安装由多个破碎机齿72。
破碎机齿72各自具有刀片状形状并且向上突出到一个鼓上的邻近齿状环部40、140之间所形成的环形槽R中。
各齿72的横截面形状和尺寸类似于槽R的形状和尺寸，以使得各齿72的横截面基本上填充槽R。这使齿72的主要面72F能够起到清洗粘附在邻近环部40之间的材料的作用。这在处理例如粘土或沥青砂的粘性材料时特别有用。
另外，由于各齿72基本上填充各槽R，所以破碎机杆上的各齿72阻塞从各鼓组件30之间排出的材料的流动。这具有搅动从各鼓组件30之间排出的材料的作用，并且因此有助于移走位于同一环部40上的邻近齿41之间的任何超大尺寸的矿石块。接下来，这些超大尺寸的矿石块通过破碎机齿41和调整齿72之间的相互作用在它们其间通过时进一步被破碎。
如图4和5所示，各齿72设置成纵向延伸的两排74、75，其中，一排的各齿72与一个鼓组件30协作，而另一排的各齿72与另一个鼓组件30协作。
特定排的各齿72在支撑体的纵向方向上分隔开以形成沟或槽78，相关联的齿状环部40上的各齿41在鼓组件30的转动期间通过所述的沟或槽78。槽78具有由一排上的邻近齿72的相对侧面所限定侧面和由另一排上的中间齿72的侧边缘所限定的底部79。在槽78的入口处的底部79优选地与各齿41进入到槽78中的尖头T紧密地分隔开，从而减小了过大的矿石块可以容纳在同一环部40上一个齿41的主要面和邻近齿41的后缘面之间的可用的槽尺寸。
优选地，各齿72形成在齿块80中，所述齿块80横跨在细长支撑体71的竖直部71b上并且通过螺钉(未示出)紧固在其上，所述螺钉穿过形成在竖直部71b上的各通孔73和形成在齿块80中的各孔83。优选地，齿块80由合适的金属铸造成并且包括形成一排74的多个齿72和形成另一排75的多个齿72。便利地，各齿块80中的齿72的数量为五个，三个齿72在一侧，两个齿72在另一侧。因此通过将邻近的齿块80在竖直部分71b上安装成三个齿72在部分71b的一侧上而两个齿72在部分71b的另一侧上的交替齿块80，可以实现两排的齿74、75。
细长体71优选地具有在各端部的安装凸缘90，破碎机杆组件70经由该安装凸缘可以安装在破碎机外壳的相对的端壁18、20上。
可以想到的是，破碎机杆组件70相对于鼓组件30的高度可以通过在凸缘90之下设置薄垫片来调整。这使齿71的末端边缘72a能够相对于槽R的底部紧密地分隔开，并且还使位于槽78入口处的底部79能够相对于齿41的尖头T紧密地分隔开。
在
图1至11所示的实例中，各环部40的齿43本身形成破碎机齿。可以想象的是，各齿43可以形成心部或角状件，齿盖或磨损板可以安装在其上以形成破碎机齿。具有心部或角状件的破碎机齿的实例在我们的欧洲专利0167178中进行了说明。
权利要求
1.一种矿石破碎机，该矿石破碎机包括一对它们的轴平行、可转动地容纳在外壳中的破碎机鼓组件，各鼓组件包括周向延伸的各齿组，所述各齿组沿所述鼓组件轴向地分隔开以在邻近的周向齿组之间形成周向延伸的槽，各所述鼓组件设置成使得一个鼓组件上的各周向齿组定位成进入在另一个鼓组件上的一对邻近周向齿组之间的周向延伸槽中，各齿和槽的横截面和尺寸互补，以使得齿在进入槽中时其各侧面和尖头与所述槽的各侧面和底部紧密地分隔开，并且细长的破碎机杆沿平行于所述各鼓组件的轴的方向纵向延伸，所述破碎机杆定位成，其纵向轴线位于所述各鼓组件的各转动轴之间和之下，所述破碎机杆包括多个沿其长度方向分隔开的破碎机齿，所述破碎机杆的各破碎机齿向上突出到形成在其中一个所述的鼓组件上的一对周向齿组之间的槽中，各破碎机齿具有与所述槽互补的尺寸和形状，所述各破碎机齿突出到所述的槽中，从而与所述槽的各侧面和底部紧密地分隔开。
2.如权利要求1所述的矿石破碎机，其中，各破碎机鼓组件具有鼓高度h，所述鼓高度h是齿的最大宽度尺寸的至少两倍，各齿的鼓高度h与各环部半径的比值在大约1∶1.5至大约1∶2.5的范围内。
3.如权利要求1或2所述的矿石破碎机，其中，各鼓组件包括驱动轴和多个安装在所述驱动轴上的齿状环部，邻近的环部沿所述轴分隔开，通过将所述环部的至少一部分焊接到所述轴的至少一对邻近的暴露周向部上而将各环部固定地连接到所述轴上。
4.如权利要求3所述的矿石破碎机，其中，邻近的环部被分隔开以暴露出所述轴上其间的周向部。
5.如权利要求4所述的矿石破碎机，其中，各环部与其邻近环部轴向地分隔开以形成敞开的顶部环形槽，其中，所述槽的底部由所述轴的暴露周向部限定，而所述槽的各相对侧由邻近的齿状环部的相对的各轴向端面限定，所述槽由焊接填充以将各环部焊接紧固到所述轴上。
6.如权利要求3、4或5所述的矿石破碎机，其中，各齿状环部包括环形凸台和一排绕所述凸台周向地间隔开的破碎机齿，各齿从所述凸台大致径向地延伸。
7.如权利要求3、4或5所述的矿石破碎机，其中，各齿状环部是由金属板形成的成形切削圆盘。
8.如权利要求6或7所述的鼓结构，其中，所述排的齿数在3至8的范围内。
9.如权利要求3至8中任何一项所述的矿石破碎机，其中，对于各齿状环部，所述轴的直径与所述环部的直径的比值为1∶2或以上。
10.如权利要求3至9中的任何一项所述的矿石破碎机，其中，对于各齿状环部，从所述轴的外周面所测量到的各齿尖头的径向高度与所述轴的直径的比值为1∶1.7或更小。
11.一种基本上如在此参考所述附图描述并且如所述附图所示的矿石破碎机。
全文摘要
本发明公开一种矿石破碎机，该矿石破碎机包括一对它们的轴平行、可转动地容纳在外壳中的破碎机鼓组件，各鼓组件包括周向延伸的各齿组，所述各齿组沿所述鼓组件轴向地分隔开以在邻近的周向齿组之间形成周向延伸的槽，各所述鼓组件设置成使得一个鼓组件上的各周向齿组定位成进入在另一个鼓组件上的一对邻近周向齿组之间的周向延伸槽中，各齿和槽的横截面和尺寸互补，以使得齿在进入槽中时其各侧面和尖头与所述槽的各侧面和底部紧密地分隔开，并且细长的破碎机杆沿平行于所述各鼓组件的轴的方向纵向延伸，所述破碎机杆定位成，其纵向轴线位于所述各鼓组件的各转动轴之间和之下，所述破碎机杆包括多个沿其长度方向分隔开的破碎机齿，所述破碎机杆的各破碎机齿向上突出到形成在其中一个所述的鼓组件上的一对周向齿组之间的槽中，各破碎机齿具有与所述槽互补的尺寸和形状，所述各破碎机齿突出到所述的槽中，从而与所述槽的各侧面和底部紧密地分隔开。
文档编号B02C18/18GK1905943SQ200480039743
公开日2007年1月31日 申请日期2004年11月5日 优先权日2003年11月8日
发明者艾伦·波茨 申请人:Mmd设计及顾问有限公司