锥形破碎机、支承板和支承板套件的制作方法
【专利摘要】本公开涉及一种具有第一破碎壳(5)和第二破碎壳(7)的回转锥形破碎机，该第一破碎壳和第二破碎壳限定破碎间隙(3)。所述第一破碎壳布置用于绕竖直轴线回转以破碎进入破碎间隙的材料，并且其由止推轴承(15)竖直地支承，所述止推轴承(15)包括限定球面滑动交界面(25)的第一支承板(19)和第二支承板(21)。所述支承板中的一个在滑动交界面处具有一个或更多个冷却和／或润滑槽，每个槽都限定从滑动交界面的中央延伸到滑动交界面的外周的沟道。为了获得槽的均匀分布，所述冷却／润滑槽(41)形成为一条或更多条螺旋线形式，所述螺旋线从滑动交界面的中央延伸到滑动交界面的外周。本公开还涉及一种支承板以及包括这种支承板的支承板套件。
【专利说明】锥形破碎机、支承板和支承板套件
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种回转锥形破碎机，其包括第一和第二破碎壳，所述第一和第二破碎壳限定破碎间隙。第一破碎壳用于绕竖直轴线回转以破碎进入破碎间隙的材料，且其由止推轴承竖直地支承，止推轴承包括限定球面滑动交界面的第一和第二支承板。支承板中的一个在滑动交界面处具有一个或更多个冷却/润滑槽，每个槽都限定从滑动交界面的中央部延伸到其外周的沟道。
[0002]本公开还进一步涉及用于这种破碎机的支承板和支承板套件。
【背景技术】
[0003]在W097 / 15396A1中描述了这种破碎机，其示出了一种第一破碎壳被附接到回转竖直轴且止推轴承支撑该轴的破碎机。
[0004]CA1235679A示出了另一个例子，竖直轴固定，而承载第一壳的破碎头被布置用于围绕该轴回转。止推轴承被布置用于在该轴的顶部上支撑破碎头，且其包括圆形和放射状润滑沟道。在这两种类型的破碎机中，止推轴承受到相当大的力并且承受回转(gyratory)和旋转(rotational)运动。
[0005]与上述两种类型的破碎机相关的一个问题是如何改善它们的操作的可靠性。故障破碎机不仅导致在工地修理的费用，也导致生产时间方面可观的损失。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的一个目的是提供一种改善了可靠性和/或减少了维修费用的破碎机以及适用于这种破碎机的支承板和支承板套件。
[0007]该目的是通过在权利要求1中限定的支承板、在权利要求4中限定的支承板套件、以及在权利要求5中限定的破碎机来实现的。
[0008]更具体地，最初提到的类型的破碎机包括支承板，支承板具有呈一条或更多条螺旋线形式的冷却和/或润滑槽，该槽从滑动交界面的中央部朝向外周延伸。通过使用这种形式的槽，可获得在整个支承滑动交界面上槽的均匀分布，而不需使用分支槽。这意味着能够在滑动交界面上实现所需的冷却和/或润滑功能，以避免在止推轴承中出现“热点”而导致过度磨损并最终发生故障。
[0009]因此，能够实现改进的可靠性和/或降低的维护费用。可选地，能够在给定的维修水平下允许更高的负荷。
[0010]可以存在多条交错的螺旋线，例如在6到10条的范围内。
[0011]止推轴承可包含第三支承板，从而提供第二滑动交界面，第二滑动交界面也可包含一条或更多条螺旋线形状的槽。第二滑动交界面可以是平坦的或球面的。
[0012]止推轴承中的每个滑动交界面可包括一块由钢制成的支承板，以及另一块由青铜制成的支承板。
[0013]这种止推轴承可用在第一破碎壳被附接到旋转竖直轴且止推轴承支撑该轴的回转锥形破碎机中。
[0014]可选地，止推轴承可用在这样一种回转锥形破碎机中，其包括固定的竖直轴和承载第一壳的破碎头，其中破碎头被布置用于绕固定的竖直轴回转。在这种情况下，止推轴承可以被布置用于在固定的竖直轴的顶部上支撑破碎头。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1示意性地示出了回转锥形破碎机。
[0016]图2展示了具有三块支承板的止推轴承。
[0017]图3a展示了现有技术中的具有圆形冷却/润滑槽的支承板。
[0018]图3b展示了现有技术中的具有构造成星形的冷却/润滑槽的支承板。
[0019]图4示出了根据本公开的一个替代方案的支承板。
[0020]图5A-5C示出了不同的支承板构造。
[0021]图6示意性地示出了不具有顶部轴承的类型的回转锥形破碎机。
【具体实施方式】
[0022]图1以截面方式示意性地示出了回转锥形破碎机。在破碎机I中，待破碎的材料被导入形成于第一破碎壳5和第二破碎壳7之间的破碎间隙3。第一破碎壳5固定地安装在破碎头9上，破碎头9则固定地安装在竖直轴11上。第二破碎壳7固定地安装在破碎机I的框架(未不出)上。
[0023]竖直轴11、破碎头9以及第一破碎头执行回转运动。由于该运动，破碎间隙3不断地改变形状。两个破碎壳5、7沿着一根旋转母线彼此接近，并沿着另一根直径方向上相对的母线彼此离开。在破碎壳彼此接近时，材料被破碎，而在破碎壳彼此离开时，使新材料进入破碎间隙。
[0024]有多种不同的方式来获得上述回转运动。在示出的情形中，偏心装置13围绕竖直轴11的下部可旋转地布置。主动轴(未示出)被布置用于使偏心装置13旋转。竖直轴11在其上端由附接到框架的顶部轴承(未示出)支撑。在破碎机I的操作期间，当偏心装置13旋转时，竖直轴11和安装在竖直轴11上的破碎头9将执行需要的回转运动。除了回转运动，被破碎的材料还将导致竖直轴11在与回转方向相反的方向上旋转。
[0025]竖直轴11在其下端由止推轴承15支承，其正好示意性地示出在图1中。如下所述，本公开涉及止推轴承方面的改进。止推轴承15是一个关键部件，其必须能够吸收重的轴向载荷，从而允许竖直轴11的回转及其旋转。
[0026]在已示出的情形中，止推轴承15由活塞17支承，活塞17允许竖直轴11的轴向运动。例如，向上移动轴将降低破碎间隙3的总体宽度，这意味着更高的载荷以及更细碎地破碎输出材料。
[0027]图2示出了适合于图1的破碎机的具有三块水平支承板19、21、23的止推轴承15。上支承板19固定地安装到竖直轴11，且下支承板23固定地安装到图1的活塞17。中间支承板21安放于上支承板19和下支承板23之间，从而产生一个上滑动交界面25和一个下滑动交界面27。虽然如后所述还有许多其它可能的构造，但是通常来说，上支承板19和下支承板23中的每一块均可由青铜合金制成，中间支承板21可由钢或铸铁制成。在这里，由青铜制成意味着铜合金，包括例如锡、铝、锰等添加剂。
[0028]上滑动交界面25呈球面，上支承板19的底面呈凸形，且中间支承板21的顶面呈凹形。这些表面的曲率大致对应于到竖直轴11的顶部轴承的距离的一半，使得通过在滑动交界面之间均匀地向旁边分开运动，从而上滑动交界面25促进轴的回转。在图2所示的状态下，在止推轴承15处,竖直轴11已回转,从而轴线29相对于止推轴承15回转所围绕的中央轴线31移至左边。当支撑竖直轴11的同时，上滑动交界面25承受(take up)该运动的一半以及大部分旋转。平坦的下滑动交界面27允许承受竖直轴11的一些旋转以及横向滑移运动，以承受其余的回转运动。如后所述，存在其它构造，其中两个滑动交界面均为球面。
[0029]如图2的点划线所示，在上滑动交界面25和下滑动交界面27处，上支承板19和下支承板23分别设有冷却/润滑槽33。图3a示出了根据现有技术的具有圆形冷却/润滑槽33的支承板的透视图。
[0030]再次参考图2，润滑油借助于泵(未示出)穿过下支承板23中的沟道37，供给到形成于中间支承板21的中央的空腔35。可选地，油可以穿过活塞17中的沟道(未示出)来供给。这迫使润滑/冷却油穿过槽33，槽包括在空腔35处和在每块支承板的外周处的开口。这将支承板19、21、23冷却，并在滑动交界面25、27处提供了润滑膜，从而使止推轴承15发挥作用。
[0031]返回至图3a，冷却/润滑槽33通常为直线状、树状或示出的圆形。圆形形状具有足够与支承板的中央空腔35和外周都相交的直径，从而提供槽入口和出口。当于止推轴承中使用时，槽与在滑动交界面的另一侧上的支承板的光滑表面一起形成沟道。如最初提到的，这种槽形状可以形成热点(hot spot)，尤其是在到最近的槽的距离相对长的区域39中。这意味着用于破碎机的更高的总体维护费用并限制最大破碎机载荷。当使用了树状或者带有分叉的类似槽形状，例如图3b的星形构造时，油通常采取具有最低的流动阻力的路线，这意味着一些分支会以不可预料的方式运输很少的油。
[0032]因此，本公开提出了一种具有改进的止推轴承15的破碎机。该轴承包括至少一块具有一个或更多个润滑/冷却槽41的支承板，在图4所示的一个例子中，润滑/冷却槽41为螺旋线形式。螺旋线形槽41从支承板的中央空腔延伸至支承板的外周。
[0033]该构造导致了:与图3a中的构造相比，在整个支承板表面上润滑/冷却槽的密度更均匀的支承板，而不具有任何种类的分叉的槽。
[0034]虽然可以只有一个制成几圈的螺旋槽，但是使用多条交错的螺旋线是有优势的，螺旋线的入口围绕中央空腔均匀分布，且螺旋线的出口围绕支承板的外周均匀分布。这在支承板的整个表面上提供了较低的流动阻力以及较均匀的冷却作用。在示出的情形中，使用了六条螺旋线，但六到十被认为是合适的螺旋线数量。
[0035]在这里，螺旋线主要是指从中央移动离开并绕着中央的曲线。在数学著作中描述了多种不同类型的螺旋线(阿基米德或渐开线螺旋线、费马螺旋线、对数螺旋线、双曲线螺旋线等)。虽然在上下文中可想到的螺旋线的大部分，但需要注意，优选的是一条或更多条在相邻的圈之间具有恒定间隔的阿基米德螺旋线将提供或多或少的槽的径向均匀分布。然而，如果强调均匀冷却，也可优选的是，随着半径稍微增加槽的密度，以补偿冷却介质(油)的温度升高的问题。[0036]相邻的槽之间的间隔适宜足够得小，以保证在以最小破碎行程尺寸回转期间，在光滑的支承板表面上、在滑动交界面的另一侧上的所有位置均面向槽至少一次。虽然在图4中螺旋线形槽41在从中央向外周的路径上逆时针转弯，但轨迹当然也可顺时针转弯。
[0037]图5A-5C示出了不同的支承板套件构造。图5A示出具有单个滑动交界面25的止推轴承，其由第一支承板19和第二支承板21构成。第一支承板在交界面25处具有凸形表面，而第二支承板21在该位置具有凹形表面，凹形表面和凸形表面的表面曲率相同。在该情况下，滑动交界面应该形成球的一部分，该球具有对应于到竖直轴枢轴点的距离的半径，以便在进行回转时承受垂直荷载。这意味着图1的破碎间隙3的尺寸不能容易地通过向上或向下移动竖直轴11来调整，因为所述距离将被改变。然而，可使外部、第二破碎壳垂直地可动来代替上述方式，以允许破碎间隙的调整，并因此调整所生产的材料的质量。这是这种类型的止推轴承通常在没有顶部轴承的类型的破碎机中有用的原因，其中与图6 —起简要地说明没有顶部轴承的类型的破碎机。
[0038]图5B示出了对应于图2的止推轴承的第二种选择。除了上球面滑动交界面25，通过附加第三支承板23使用了下平面滑动交界面27。这种构造尤其在图1所示的竖直轴11垂直可调整以改变破碎间隙3尺寸的破碎机中有用。这有利于设计球面上交界面25，使得其具有这样一种曲率，该曲率对应于大约为到上轴承的距离的一半的半径的球。这意味着竖直轴的回转运动将导致支承板在两个滑动交界面处移动近似的量。
[0039]如果到顶部轴承的距离从球曲率的半径的两倍稍微偏离，则这只意味着回转运动将稍微不均匀地在交界面之间分布。优选的是尽可能均匀地保持该分布，因为这也将使交界面之间的磨损和温度相等。
[0040]此外，这向两个交界面提供了相似水平的润滑和冷却，实际上，在很大程度上，回转运动从螺旋线形沟道抽吸润滑剂到滑动交界面，同时旋转运动相对较慢。
[0041]图5C示出了第三选择，其中第二滑动交界面27为球面，且与第一交界面25相比在相反方向上凸出，以使中间支承板呈稍微凹形。这允许更弯曲的上交界面，这意味着当仍然在上交界面与下交界面之间均匀地分配回转时更好的自动调节特性。
[0042]不管使用哪种构造，支承板及其表面能够使用的材料以及每一个滑动交界面的哪一侧应该设置的冷却/润滑槽存在许多不同的选择。例如，在图5B的空间布局中，中间支承板21可由钢制成，因为这种支承板为碗状且在回转期间可能容易受到基本呈放射状的拉伸应力。上支承板19和下支承板23可由黄铜合金制成，例如铜80%、铅10%以及锡10% (重量比例)，其具有良好的导热特性。冷却/润滑槽可形成于上板和下板上或在中间板上。如果槽只形成于中间板上，则使在板的上表面和下表面上的槽偏移是有利的，这样，它们在更大程度上不对准。这例如可以通过与另一侧的图案相比将图案顺时针向一侧旋转几度，使得在一侧的一条沟道结束于另一侧的两条沟道之间，并改善中间板的结构强度。此外，实现在整块支承板上更均匀的热分布。
[0043]另一种选择为使用上、下以及中间支承板，这些支承板均由钢或铸铁制成，且其中在每个滑动交界面中的至少一个表面设有降低摩擦的轴承合金层，例如基于钴的合金，t匕如STELLITE (商标)，其通常具有最大达几毫米的厚度。在该上下文中可想到其它轴承合金，例如青铜合金。支承板的热膨胀系数因此可大致相同，只要轴承合金层厚度不是太大就行。[0044]图6示意性地示出了不具有顶部轴承的类型的回转锥形破碎机，下面简要地进行说明。该破碎机类型包括不回转且可固定地附接到破碎机框架的竖直轴41。为了获得回转运动，通过使径向放置于轴与破碎头9之间的偏心装置43旋转，破碎头能绕着竖直轴41回转。竖直轴41通过止推轴承15支撑破碎头，止推轴承15例如可以是图5A所示的单个滑动交界面式的。在与图1 一起说明的破碎机类型中，破碎机包括由破碎头9支承的第一、内破碎壳5、由破碎机框架支承的第二、外破碎壳7。为了调整破碎间隙3，外破碎壳7可以是垂直地可调的。作为一种替代方案，破碎头9可以是垂直地可调的。
[0045]本发明不限于上述实例，而是可以在所附权利要求书的范围内以不同方式进行变化和修改。例如，需要注意的是，术语润滑/冷却槽可指提供润滑和冷却这两种效果的槽，也指提供这些效果中的一种的槽。此外，例如可在中间支承板上提供附加冷却沟道，该沟道不直接地与滑动交界面连接。
【权利要求】
1.一种用于回转锥形破碎机的支承板(19、21、23)，所述支承板在朝向滑动交界面面向的表面处具有一个或更多个冷却/润滑槽，每个槽限定从所述滑动交界面的中央部延伸到所述滑动交界面的外周的沟道，其特征在于，所述冷却/润滑槽(41)呈一条或更多条螺旋线的形式，其从所述滑动交界面的中央部朝向所述滑动交界面的外周延伸。
2.根据权利要求1所述的支承板，包括多个呈交错螺旋线形式的槽。
3.根据权利要求2所述的支承板，其中，螺旋线的数量为6-10。
4.一种用于回转锥形破碎机的支承板套件，其中，所述支承板套件包括至少两块支承板，至少一块所述支承板为根据权利要求1-3中任一项所述的支承板。
5.一种回转锥形破碎机，包括第一破碎壳(5)和第二破碎壳(7)，所述第一破碎壳(5)和第二破碎壳(7)限定破碎间隙(3)，其中，所述第一破碎壳被布置用于绕竖直轴线回转以破碎进入破碎间隙的材料，且所述第一破碎壳由止推轴承(15)竖直地支承，所述止推轴承(15)包括第一支承板(19)和第二支承板(21)，在所述第一支承板(19)和第二支承板(21)之间限定球面滑动交界面(25)，其中，所述支承板中的一个在所述滑动交界面处具有一个或更多个冷却/润滑槽，每个槽都限定从所述滑动交界面的中央部延伸到所述滑动交界面的外周的沟道，其特征在于，所述冷却/润滑槽(41)呈一条或更多条螺旋线的形式，所述螺旋线从所述滑动交界面的中央部朝向所述滑动交界面的外周延伸。
6.根据权利要求5所述的回转锥形破碎机，其中，所述支承板中的一个包括多个呈交错螺旋线形式的槽。
7.根据权利要求6所述的回转锥形破碎机，其中，螺旋线的数量为6-10。
8.根据权利要求5-8中任一项所述的回转锥形破碎机，其中，所述止推轴承还包括第三支承板(23)和在所述第二支承板和第三支承板之间的第二滑动交界面(27)，所述第二支承板或第三支承板也包括呈螺旋线形式的、在所述第二滑动交界面中形成冷却/润滑沟道的一个或更多个槽。
9.根据权利要求8所述的回转锥形破碎机，其中，所述第二滑动交界面是平坦的。
10.根据权利要求8所述的回转锥形破碎机，其中，所述第二滑动交界面是球面，以使所述第二支承板(21)呈凹形。
11.根据权利要求5-10中任一项所述的回转锥形破碎机，其中，在每个滑动交界面中，一块支承板由钢制成，而另一块支承板由青铜制成。
12.根据权利要求5-10中任一项所述的回转锥形破碎机，其中，每块支承板的核芯由钢或铸铁制成，且每个滑动交界面包括至少一个由轴承合金层覆盖的支承板表面。
13.根据权利要求5-12中任一项所述的回转锥形破碎机，其中，所述第一破碎壳被附接到旋转竖直轴(11)上，并且所述止推轴承支撑所述旋转竖直轴。
14.根据权利要求5-12中任一项所述的回转锥形破碎机，包括固定的竖直轴(41)和承载所述第一壳(5)的破碎头(9)，其中所述破碎头被布置用于绕所述固定的竖直轴回转，并且所述止推轴承被布置用于在所述固定的竖直轴的顶部上支撑所述破碎头。
【文档编号】B02C2/04GK103534032SQ201280015291
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年2月13日 优先权日:2011年3月29日
【发明者】帕特里克·舍贝里, 毛里西奥·托雷斯 申请人:山特维克知识产权股份有限公司