CN102159319B

CN102159319B - 用于研磨机的衬里部件及该部件的制造方法

Info

Publication number: CN102159319B
Application number: CN2009801365170A
Authority: CN
Inventors: 斯图尔特.汤
Original assignee: Weir Minerals Australia Ltd
Current assignee: Weir Minerals Australia Ltd
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2029-08-11
Also published as: WO2010017589A1; US9475058B2; AU2009281704A1; CA2733641A1; AU2009281704C1; CA2946209C; EA024432B1; PE20110649A1; EA201100345A1; ZA201101255B; CA2946209A1; PE20151191A1; CA2733641C; BRPI0917952A2; AU2009281704B2; CN102159319A; US20110186670A1

Abstract

描述了一种用于研磨机的衬里部件的制造方法，所述方法包括以下步骤：提供硬材料板；切割所述板以形成多个插件，至少一些所述插件包括用于机械地接合弹性材料本体的结构；将所述插件布置在模具中，以及将弹性材料添加到所述模具以围绕所述插件形成弹性材料本体由此形成所述衬里部件。

Description

用于研磨机的衬里部件及该部件的制造方法

技术领域

本发明总体上涉及用于处理材料诸如矿石、岩石和其它材料的碾压、研磨或粉碎方法，并且尤其是用在这种处理中的设备的制造。

背景技术

研磨机是一种形式的用于处理如同上面所描述的那样的材料的设备。典型地，研磨机大体上包括被安装为围绕它的中心轴线转动的鼓形壳体。所述壳体的轴线大体上水平地布置或者朝着一端稍微倾斜。所述壳体的内部形成待处理材料被供给到其中的处理室。

在一种被称作SAG(半自磨)的形式的研磨中，研磨介质诸如球或杆与待处理材料一起供给到所述处理室并且所述壳体转动。在所述壳体的转动期间，所述研磨介质作用在所述材料上以引起碾压或研磨动作。由于所述壳体的转动，所述研磨介质和待处理材料向上带到所述壳体的一侧，其后在重力的作用下它朝着所述壳体的底部落下。

所述磨机的内侧表面典型地通过布置统称为磨机衬里的磨损部件而受到保护。所述磨机衬里通常包括围绕所述磨机的内周间隔开的提升棒。当所述壳体转动时，所述提升棒帮助所述磨机内侧的装载物沿着所述壳体的侧部向上提升。进一步地，所述磨机衬里通常包括设置在各提升棒之间的磨损板。所述提升棒或磨损板可以由弹性本体形成，其中多个耐磨插件嵌入在所述弹性材料中。通过在模具中铸造熔融金属生产所述插件。

随着时间的过去，所述磨机衬里的部件磨损并且需要更换。这需要将磨机停机一段时间，其使得材料研磨停止，并且也可能需要关闭工厂中的对在由所述磨机生产的材料进行处理的其它机器。有提供具有改进的更长的使用寿命以减少磨机的停机时间的磨机衬里部件的持续需求。

发明内容

在第一方面中，提供一种研磨机的衬里部件的制造方法，所述方法包括以下步骤：

-提供硬材料板；

-切割所述板以形成多个插件，至少一些所述插件包括用于机械地接合弹性材料本体的结构；

-将所述插件布置在模具中；和

-将弹性材料添加到所述模具中以围绕所述插件形成弹性材料本体由此形成所述衬里部件。

通过从板切割插件而形成所述插件使得可能制备具有与在通过铸造形成的金属部件中发现的较粗糙的微观结构相比更精细的微观结构的插件。在它们的成形期间已经进行滚轧处理的金属板中可以发现精细的微观结构。与具有较粗糙的微观结构的插件相比，具有精细的微观结构的插件具有改进的韧性性能，其使得耐冲击性增加。这引起所述磨机衬里部件的使用寿命增加，并且减少了用于替换磨损衬里的磨机停机时间。这样，改进了磨机的经济性能，以及相关的矿石处理操作。

在一个实施方式中，所述方法能进一步包括将热和压力施加到所述模具的内容物以固化所述弹性材料由此形成所述本体的步骤。

在一个实施方式中，切割所述板的步骤可包括激光、等离子体或氧气切割中的任一种。

在一个实施方式中，所述板由钢形成。

在一个实施方式中，所述结构能包括钩状部分。

在第二方面中，提供一种通过第一方面的方法形成的用于研磨机的衬里部件。

在所述衬里部件的一个实施方式中，所述插件能沿着所述部件的长度以规则的节距分布。

在所述衬里部件的一个实施方式中，所述节距能小于120mm。

在所述衬里部件的一个实施方式中，所述插件的厚度能在10mm到100mm的范围内。

在所述衬里部件的一个实施方式中，所述插件的厚度能是大约65mm。

在所述衬里部件的一个实施方式中，所述弹性材料能包括弹性体材料。

在第三方面中，提供一种用于研磨机的衬里部件，所述部件包括：

-大体长形的本体；

-与所述本体相关联的多个插件，所述插件沿着所述本体的长度分布；和

-至少一些所述插件包括机械地接合所述本体的结构；

其中所述插件具有大于10J的测量夏氏V-形缺口测试韧性。

包括具有10J或更高的夏氏V-形缺口测试值的硬化插件的磨机衬里部件已经显著地改进了包括通过铸造形成的、具有大约2-3J的夏氏V-形缺口测试值的插件的磨机衬里部件的韧性性能。这能显著改进磨机衬里的抗冲击性，相应增加使用寿命，使得磨机停机时间减少。

在所述衬里部件的一个实施方式中，所述插件能具有在10J和45J之间的测量夏氏V-形缺口测试韧性。

附图说明

现在将参考附图仅仅以例子的方式来描述本发明的实施方式，其中：

图1是根据本发明的实施方式的、用于磨机衬里部件的插件的侧视图；

图2是图1的插件的前视图；

图3是根据本发明的实施方式的提升棒的前视图；

图4是图3的提升棒的端视图；并且

图5是沿着图3的线A的横截面图。

具体实施方式

参考图1和2，示出了用于研磨机的磨机衬里的插件10。所述插件10具有大体上由箭头A指示的主尺寸和是平面的侧面12、14的相对的主表面。在这些侧面12、14的平面之间设置有用于与邻近的弹性材料机械地接合的结构。所述结构包括钩状部分16，所述钩状部分16具有自由端20并且依靠柄部分18连接到所述插件的剩余部分。

通过从硬化钢板切割包括如图1所述的钩状部分16和柄18的所述主面12、14的轮廓线的形状而形成所述插件10。例如，这种钢板能由

450制成，其可从澳大利亚的新南威尔士州(New South Wales)的阿南德拉(Unanderra)的比斯合金钢有限公司(Bisalloy Steels Pty Ltd)(www.bissalloy.com.au)买到。通过多种可用的技术切割所述板，包括激光、等离子体或氧气切割(oxy cutting)技术。其它等同的切割技术也是可能的替换方法。从图1能看到，所述插件10的轮廓线是没有诸如通孔等闭合部分的连续轮廓线。这允许用连续的单个切割执行激光切割操作，而不需要停止和启动激光器或者无需在切割操作之间重新定位工件。在所示的实施方式中，所述插件10由65mm厚的

板切割而成。因此，所述插件在它的主表面12、14之间具有65mm的厚度。可以采用许多其它厚度的钢板。

用于形成所述插件的硬化钢具有在-40C的测试温度下在10到45J之间的夏氏(Charpy)V-形缺口测试硬度值。相反，通过金属的铸造生产的现有技术的插件具有大约2J的夏氏V-形缺口测试韧性值。更高的韧性(toughness)提供了增加的耐冲击磨损性。

现在将描述用在磨机衬里的部件的制造中的所述插件10及它的成形方法。参考图3到5，示出了用于磨机衬里的提升棒100形式的部件。所述提升棒包括由弹性体材料形成的本体102和总共十五个插件10，所述插件10沿着提升棒100的长度均匀地分布并且通过被嵌入到所述弹性体本体102中而与所述提升棒相关联以形成复合结构。所述插件沿着所述提升棒的长度以大约82mm的节距分布，其中各插件是65mm厚并且各自通过大约17mm厚的弹性体材料与邻近插件间隔开。

通道104被嵌入在所述本体102中并且采用已知方式使用T-型头螺栓将组装后的提升棒100附连到研磨机的壳体的内侧。从而，当安装时，安装表面106面靠所述研磨机的壳体的内侧表面。

通过将十五个插件10放置到模具的底部而形成所述提升棒100。然后将弹性材料添加到所述模具并且将通道104保持在所述模具的上部区域处。在一个例子中，所述弹性材料能是弹性体材料，例如天然和合成橡胶化合物的组合。

在引入到所述模具中之前，清理和清洁所述通道104。一旦已经将所述钢插件和所述弹性体设置在了所述模具中，那么然后同时加热和压缩所述模具的内容物一段时间以使得所述弹性体材料固化。从所述模具中取出热的提升棒100并且然后允许它冷却。随后超声检查所述提升棒的孔隙，并且修整掉弹性体材料的多余的毛边。

模制加工的结果是，在所述插件10和所述弹性体材料之间、在这些零部件之间的边界108处形成化学结合。而且，所述钩16机械地接合所述弹性体材料。在不机械地破坏所述提升棒100的情况下所述插件10不能与所述弹性体本体102分离。这种与所述本体的机械的接合提供了所述插件10与所述本体102的额外的耐分离性，结果是在使用期间把高应力施加于所述提升棒100上。

所述钩16通过柄部分18被连接到插件10的其余部分并且所述钩16也包括自由端20。能够看到，所述柄部分18被布置成比所述自由端20更接近所述安装表面106。这样做的原因是，在使用期间当所述提升棒磨损时，随着它们逐渐磨损材料从所述插件10减少。通过将所述柄18提供在所述提升棒100之内的下部，所述柄18是所述插件10的最后磨坏的零件之一，这样维持所述插件10和弹性体本体102之间的机械接合程度并且延长所述提升棒100的使用寿命。

在使用中，由钢球组成的研磨介质与被处理的材料一起在所述研磨机中被搅动。根据手边的任务选择所述钢球的大小，但是典型地其直径的尺寸范围为从大约50mm到140mm。通过提供65mm厚的插件，这意味着能避免同时有多个球在所述插件的暴露面的宽度上的冲击，因此延长这些部件的寿命。当通过切割技术而不是试图使用传统的铸造加工生产足够薄的插件时，获得这种插件的窄宽度也是更方便的和成本有效的，当受到钢球的冲击时使用传统的铸造加工生产足够薄的插件趋向于破损或破碎。

在上面所描述的实施方式中，所述磨机衬里部件是提升棒100。本发明也能应用到其它磨机衬里部件，诸如壳体平衬里磨损板。

在上面所描述的实施方式中，所述插件由65mm厚的硬化钢板形成。在其它实施方式中，所述插件可以具有其它厚度并且其厚度可以从10mm直到100mm。

在上面所描述的实施方式中，以钩状部分的形式提供所述插件的机械地接合所述本体的结构。类似地，其它类型的结构能用来提供机械接合，诸如具有“L”形外形、“T”形外形、一些锐利钉等等的结构。这些形状的每一个的共同之处在于能通过沿着所述插件的连续的轮廓线而生产所述结构，并且所述结构在单个切割操作中形成，而不需要停止和启动所述切割工具，并且由于所述插件和所述本体的材料之间分改进的机械接合，在没有显著地破坏形成所述本体的材料的情况下不能从所述本体拉下最终结构。

在上面所描述的实施方式中，所述弹性材料被形成为弹性体本体102，其包括天然和合成橡胶的混合物。在其它实施方式中，所述本体可以由其它弹性材料诸如聚氨酯，或聚氨酯与其它材料的组合形成。

这里所包括的任何参考的现有技术不被认为承认所述信息是公知常识，除非以其它方式指出。

最后，将会认识到，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以对前面所描述的零件进行多种改变或添加。

Claims

1.一种研磨机的衬里部件的制造方法，所述方法包括以下步骤：

提供硬材料板；

切割所述板以形成多个插件，至少一些所述插件包括用于与弹性材料本体机械地接合的结构；

将所述插件布置在模具中，和

将弹性材料添加到所述模具以围绕所述插件形成弹性材料本体由此形成所述衬里部件，

其中所述插件具有大于10J的测量夏氏V-形缺口测试韧性。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括将热和压力施加到所述模具的内容物以固化所述弹性材料由此形成所述本体的步骤。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中切割所述板的步骤包括激光、等离子体或氧气切割中的任一种。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中所述板由钢形成。

5.如权利要求1或2所述的方法，其中所述结构包括钩状部分。

6.一种用于研磨机的衬里部件，所述衬里部件通过权利要求1到5中任一项所述的方法形成。

7.如权利要求6所述的衬里部件，其中所述插件沿着所述部件的长形本体的长度以规则的节距分布。

8.如权利要求7所述的衬里部件，其中所述节距小于120mm。

9.如权利要求6到8中任一项所述的衬里部件，其中所述插件的厚度在10mm到100mm的范围内。

10.如权利要求9所述的衬里部件，其中所述插件的厚度是65mm。

11.如权利要求6到8中任一项所述的衬里部件，其中所述弹性材料包括弹性体材料。

12.一种用于研磨机的衬里部件，所述部件包括：

-长形本体；

-至少一些所述插件包括与所述本体机械地接合的结构；

其中所述插件具有大于10J的测量夏氏V-形缺口测试韧性。

13.如权利要求12所述的衬里部件，其中所述插件具有在10J和45J之间的测量夏氏V-形缺口测试韧性。