用于矿物材料的磨损零件、处理设备和处理工厂

摘要

一种用于矿物材料处理设备的磨损零件(201)，包括外部磨损表面(106)，所述外部磨损表面包括与相对磨损表面破碎接触的初始阶段磨损表面和在磨损加剧时从初始磨损表面的下方竖直投入破碎过程使用的结束阶段磨损表面。磨损零件(201)包括在所述外部磨损表面(106)的磨损加剧时投入使用的具有突起(250)的结束阶段磨损表面。通过所述突起(250)，可以延长磨损零件的工作寿命。还有一种矿物材料处理设备(410，420)和矿物材料处理工厂(500)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种磨损零件、处理设备和处理工厂。本发明尤其 (尽管不是排他性地)涉及适用于破碎矿物材料的破碎机磨损零件、 破碎机和破碎工厂。

背景技术

锥形破碎机和回转破碎机(还有其他破碎机)被用来破碎矿物 材料。被破碎的材料可以是例如矿石、开采岩或者砾石的任何矿物 材料和例如混凝土、砖或沥青的不同的可回收建筑废料。所述材料 也可以是家庭收集的废物，例如木头、玻璃或小金属。

回转和锥形类型的破碎机通常包括外部破碎叶片和内部破碎叶 片(例如由锰钢铸造的破碎叶片)以及形成在两者之间的破碎腔。 在内部破碎叶片相对于外部破碎叶片偏心旋转运动时进行破碎。

发明内容

现有技术的问题

破碎造成破碎叶片磨损和破碎腔的形式改变。当破碎叶片磨损 时，它们变得越来越平行，使得破碎机的功率摄入和破碎力减小， 从而导致由破碎机进行的破碎功减少，这又不利地影响整个过程的 稳定性。

破碎叶片在寿命结束期间的不良性能减弱了总寿命的平均性 能。

本发明的简略概述

现在已经发明出一种用于破碎机的磨损零件，借助于该磨损零 件能够消除或至少减少上述现有技术中的缺陷。

根据本发明的第一方面，提供一种用于矿物材料处理设备的磨 损零件，该磨损零件包括外部磨损表面，外部磨损表面包括与相对 磨损表面破碎接触的初始阶段磨损表面和在磨损加剧时从初始磨损 表面的下方竖直投入破碎过程使用的结束阶段磨损表面。所述磨损 零件包括在外部磨损表面的磨损加剧时投入使用的具有突起的结束 阶段磨损表面。

优选地，突起形成限制外部磨损表面和内部磨损表面之间的材 料的流经的限制。

优选地，突起包括与结束阶段磨损表面形成角度的台阶状表面， 该结束阶段磨损表面在初始阶段磨损表面下方连续。

优选地，突起的台阶状表面沿着水平平面指向或者突起的台阶 状表面相对于水平平面倾斜。

优选地，磨损零件包括两个或更多个相继的突起。

优选地，具有突起的结束阶段磨损表面由比磨损零件的基材更 加耐磨的材料形成，该材料在磨损加剧时在结束阶段磨损表面中形 成突起。

优选地，形成突起的比磨损零件的基材更加耐磨的材料至少部 分嵌入在磨损零件内部。

优选地，磨损零件包括位于初始阶段磨损表面竖直下方的单独 的裙部，该裙部包括具有突起的结束阶段磨损表面。

根据本发明的第二方面，提供一种矿物材料处理设备，该处理 设备包括形成破碎腔的外部破碎叶片和内部破碎叶片，内部破碎叶 片被布置成相对于外部破碎叶片沿着偏心旋转运动。处理设备包括 根据第一方面或根据任意优选实施方式的磨损零件。

根据本发明的第三方面，提供一种矿物材料处理工厂，包括骨 架、附接到骨架的能够独立运动的座、用于供给待破碎材料的进料 器以及用于破碎被供给材料的破碎机。破碎机包括根据第一方面或 根据任意优选实施方式的磨损零件。

本发明相对于现有技术方案的好处包括但不限于：

-控制磨损零件的磨损外形，使得破碎效率不会在磨损零件工作 寿命的结束时显著降低；

-高效的腔形式、咬入角/钳角并且其方式使得破碎效率直到磨损 零件工作寿命的结束都保持在可接受的水平上；

-磨损零件的工作寿命比之前的长；

-整个工作寿命期间破碎机的容量保持恒定；

-减小了所谓的杯-形成的风险，因此允许更加稳定的破碎过程。

本发明尤其适用于锥形和回转类型的破碎机的磨损零件。

附图说明

现在参照所附的原理图更加详细地描述本发明，其中：

图1a表示破碎腔在磨损零件的工作寿命开始时的外形视图；

图1b表示根据图1a在工作寿命结束时的外形视图；

图2a表示根据本发明的磨损零件在工作寿命开始时的外形视 图；

图2b表示根据图2a的磨损零件在工作寿命期间的外形视图；

图2c表示根据图2a的磨损零件在工作寿命结束时的外形视图；

图3a表示根据图1a-1b的破碎腔的操作的测量数据；

图3b表示根据图2a-2c的破碎腔的操作的测量数据；

图4a表示根据本发明的锥形破碎机；

图4b表示根据本发明的回转破碎机；

图5表示根据本发明的破碎工厂。

为了清楚起见，只在附图中显示了对理解本发明来说必要的那 些细节。附图中忽略了对本发明的理解来说不是必要且对于本领域 技术人员不言而喻的结构和细节，以突出本发明的特征。

具体实施方式

在以下说明中，相同的标记表示相同的元件。应当认识到，所 示的附图不完全按比例，并且附图仅仅用于说明本发明的实施方式 的目的。

本说明书中的破碎机意为适合用于材料处理的锥形和回转类型 的处理单元。

图1a表示根据现有技术在破碎前未磨损的破碎腔外形的外形视 图。外部破碎叶片102的破碎表面107和内部破碎叶片101的破碎 表面106形成破碎腔，在内部破碎叶片相对于外部破碎叶片偏心运 动时在破碎腔内进行材料的破碎。

内部破碎叶片101和外部破碎叶片102的破碎表面形成咬入角/ 钳角，由于该咬入角/钳角，破碎机的破碎效率直到磨损零件的工作 寿命的结束都保持在可接受的水平。该角度利用圆103和104与破 碎表面106和107之间的接触点来说明。如从附图可看到的，在初 始情形下，在从破碎腔的底部运动到上部时，钳角显著增加。

图1b表示在磨损状态中图1a的外形视图。从该图可以看到，破 碎叶片101和102之间的钳角减小，这通过圆103和104与破碎表 面之间的接触点说明。与图1a的情形相比，在所述接触点中形成的 切线明显更加平行。

图2a表示根据本发明的一种实施方式在开始破碎过程之前未磨 损的破碎腔外形。该图中显示了内部破碎叶片201和外部破碎叶片 202。根据本发明，内部破碎叶片201在破碎表面的底部中包括台阶 状突起250，其被布置为限制破碎腔中的材料流动。根据图2a，突 起250包括沿着水平平面指向的台阶状表面251，该台阶状表面与位 于上方的破碎表面形成一角度。该突起还可相对于水平平面在一个 或其他方向上倾斜。该角度的量、突起的深度以及距破碎叶片的底 边缘的距离可根据每个实施方式选择。

根据本发明的突起250不会影响该阶段的破碎机效率。破碎腔 外形的有效区域在其下部被限制为最小间隙，该最小间隙是内部破 碎叶片和外部破碎叶片或者一组破碎机之间的最小距离。由于所述 突起，破碎腔外形被设计成使得破碎机针对磨损零件的整个工作寿 命的效率被最大化。效率意思是破碎机的容量(吨/小时)、被破碎 材料的粒度分布和粒度品质。

图2b表示根据图2a的破碎腔在工作寿命期间的外形。在破碎过 程中，使得内部破碎叶片的磨损表面与相对破碎表面的磨损表面破 碎接触。在破碎过程进一步进行时，内部破碎叶片相对于外部破碎 叶片在竖直方向上运动，优选竖直向上运动(和/或上破碎叶片向下 运动)，以便补偿磨损。因此，在破碎过程进行时，结束阶段磨损 表面从初始阶段磨损表面下方竖直地投入使用。破碎腔的形式在其 上部和底部变得更加平行，钳角减小，直到在磨损加剧时结束阶段 磨损表面投入使用。换句话说，根据本发明的突起250在叶片201 和202的磨损过程中运动到内部破碎叶片201的破碎表面106。破碎 腔下部的钳角开始再次增加，这通过破碎表面106、107和圆104之 间的接触表面的切线之间的角度与图2a的相应位置相比增加来说 明。当钳角增加时，腔的下部限制待被破碎的材料流出腔。这种流 动限制造成腔中待破碎的材料的密度增加，其中可动破碎叶片的更 大运动部分或者破碎行程的长度压迫材料。当材料被更多地压迫时， 产生更多的破碎功，且破碎机的功率摄入和破碎力增加，如从图3b 及以下的描述中可发现的。

图2c表示根据图2a的破碎腔在工作寿命结束时的外形。钳角被 进一步保存在腔的底部中，如通过圆104和破碎表面106、107之间 的接触表面的切线之间的角度所示的，该角度因此大于图1a的情形。 同样，如图3b和下文的描述可看到的，已经保存了有效破碎工作。 当调节储备结束或者当叶片的厚度变得比针对它们的设定最小限制 小时，要更换破碎叶片。破碎机的效率直到结束都保持在良好水平。

图3a表示图1a-1b所示的破碎腔的操作的测量数据。在该图中， 作为测量数据，已经显示了破碎机在为期9天的时段中的破碎容量 301、工作小时302、内部破碎叶片用于补偿磨损的运动303以及功 率摄入304(T＝0，T＝T+9)。

最初，在时间点T＝0时，破碎叶片具有图1a的磨损形状，其中 内部破碎叶片和外部破碎叶片的破碎表面相对于彼此形成钳角，该 钳角能够保持破碎效率。在接近破碎过程结束的309、309’时，发生 破碎过程的减少，且破碎机的功率摄入也减小。

图3b表示图2a-2c所示的破碎腔的操作的测量数据。根据图3a， 破碎机的破碎容量301、工作小时302、内部破碎叶片用于补偿磨损 的运动303以及功率摄入304已经被显示作为测量数据(T＝0， T＝T+30)。

在图3b中，显示了在时间点310、310’时，根据本发明的内部 破碎叶片的突起运动到破碎腔的区域，以限制破碎腔中的材料的流 动。该事件通过破碎机的功率摄入304的增加以及通过破碎容量301 在整个最后工作时间302基本保持在相同水平来说明。

图4a表示根据本发明的锥形破碎机410，其包括外部破碎叶片 202、内部破碎叶片201、内部破碎叶片中的突起250、支承锥411、 偏心套筒412和主轴413。破碎机另外包括传动装置，例如齿轮414 和415、传送轴416和滑轮417。

图4b表示根据本发明的回转破碎机420，其包括外部破碎叶片 202、内部破碎叶片201、内部破碎叶片中的突起250、支承锥421、 主轴422、偏心套筒423、主轴的上支承424、主轴的轴承装置425。 破碎机另外包括传动装置，例如齿轮426和427、传动轴428和滑轮 429。

图5表示根据本发明的破碎工厂500，其包括骨架501、能够独 立运动的轨道座502、供给待破碎材料的进料器503、破碎被供给材 料的破碎机504、功率源505和506以及将破碎的材料传送到例如位 于处理工厂的第二端的堆的至少一个材料传送机507。破碎机504 可以例如是图4a和4b中所示的破碎机。

除了上面所述的，破碎工厂也可以被实施为所谓的固定工厂。 轨道座可以替代地由腿、行走机构或者轮子来替换。

根据本发明的磨损零件可以优选通过铸造到模具而直接生产成 其形式，其中生产是简单高效的。表面完全不需要加工。替代地或 另外地，突起可以通过去除材料制到破碎叶片的表面，例如通过加 工磨损表面使得具有突起250的形式的一部分形成在磨损表面的所 述表面中。替代地或另外地，材料可以添加到磨损表面，例如通过 焊接添加，使得突起250形成在磨损表面中。要添加的材料可以是 比磨损零件的基材更加耐磨的材料。替代地或另外地，突起250可 以制成锥形磨损零件下方的单独的裙部。然后，形成突起的该裙部 形成要在磨损加剧时与相对破碎叶片破碎接触的结束阶段磨损表面 的一部分。替代地或另外地，如果希望，突起250以及它下面的磨 损零件可以由比磨损零件的基材更加耐磨的材料制成，例如通过铸 造两种不同材料的磨损零件。单独的裙部可由比磨损零件的基材更 加耐磨的材料制成。当磨损加剧时，基材比突起位置处的材料磨损 得快，其中根据本发明的突起形成在结束阶段磨损表面中。形成突 起250的比基材更加耐磨的材料优选至少部分地嵌入在磨损零件内 部。比基材更加耐磨的所述材料可以完全嵌入在结束阶段磨损表面 下的磨损零件内部。

前面的描述提供了本发明的一些实施方式的非限制性例子。本 领域技术员清楚的是，本发明不限于呈现的细节，而是可以以其它 等同方式实施本发明。

上面公开的实施方式的一些特征可以在不使用其它特征是也有 好处。这样，前面的描述应当被认为仅仅是本发明的原理的说明， 而不是其限制。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求限制。