MX2014002662A - Armazon de trituracion externo de trituradora giratoria. - Google Patents

Abstract

Un armazón de trituración externo de trituradora giratoria. El armazón externo comprende tres regiones a lo largo de su longitud axial que incluyen: una región de entrada que se ahúsa radialmente hacia dentro desde un primer extremo más superior; una región de trituración que se extiende radialmente hacia dentro desde un segundo extremo más inferior y; una región de reborde radialmente más interna que está colocada axialmente entre las regiones de entrada y trituración. Un ángulo de inclinación de la superficie orientada radialmente hacia dentro en las regiones de entrada y reborde y la longitud axial de la superficie de trituración está diseñado para utilizar la capacidad de trituración y además maximizar la reducción.

Description

ARMAZON DE TRITURACION EXTERNO DE TRITURADORA GIRATORIA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un armazón de trituración externo de trituradora giratoria, y en particular, aunque no exclusivamente, con un armazón de trituración que tiene un reborde que se proyecta axialmente hacia adentro colocado axialmente entre una región de entrada superior y una región de trituración inferior, estando la entada, el reborde y la región de trituración optimizadas para incrementar la capacidad y efecto de reducción de la trituradora.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las trituradoras giratorias son usadas para triturar minerales, material mineral o de roca a tamaños más pequeños. La trituradora comprende un cabezal de trituración montado sobre un eje principal alargado. Un primer armazón de trituración (típicamente referido como manto) se monta sobre el cabezal de trituración y un segundo armazón de trituración (típicamente referido como cóncavo) se monta sobre una armadura de modo que el primer y segundo armazones de trituración definan juntos una cámara de trituración a través de la cual se haga pasar el material a ser triturado. Un dispositivo de accionamiento colocado en una región inferior del eje principal está configurado para hacer girar un montaje excéntrico colocado alrededor del eje para hacer que el cabezal de trituración efectúe un movimiento pendular giratorio y triture el material introducido en la cámara de trituración. Los ejemplos de trituradoras giratorias se describen en WO 2004/110626; WO 2008/140375, WO 2010/123431, US 2009/0008489, GB 1570015, US 6,536,693, JP 2004-136252, US 1,791,584 y WO 2012/005651.

Las trituradoras giratorias (incluyendo las trituradoras cónicas) son diseñadas típicamente para maximizar la eficiencia de la trituración, lo que representa un compromiso entre la capacidad de trituración (el rendimiento de material a ser triturado) y la reducción de trituración (la ruptura del material a tamaños más pequeños). Esto es particularmente cierto para trituradoras primarias de trabajo pesado diseñadas para aplicaciones de minería. La capacidad y reducción pueden ser ajustadas por una variedad de factores incluyendo en particular el tamaño de la cámara de trituración, el montaje concéntrico del eje principal y la forma, configuración y ajuste de los armazones de trituración externos.

Por ejemplo, el diseño del armazón de trituración externo tiene un efecto significativo sobre la capacidad y reducción de la trituradora. En particular, un armazón de trituración externo con una superficie de contacto orientada hacia adentro, que se ahúse hacia adentro, hacia adentro del manto actúa para acelerar el flujo de paso del material. Sin embargo, los diseños convencionales de este tipo quedan cortos en la capacidad de optimización, aunque incrementan la reducción y por lo tanto existe la necesidad de un armazón de trituración externo mejorado con mejor desempeño.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objetivo de la presente invención es proporcionar un armazón de trituración externo que esté optimizado para controlar la capacidad de rendimiento y reducción de la trituradora. Un objetivo más es limitar la capacidad de rendimiento en favor de la reducción y maximizar la capacidad neta total para una aplicación especifica y tipo de material triturable.

Los objetivos son logrados, en parte, proporcionando un armazón de trituración externo que está diseñado para hacer disminuir la capacidad de rendimiento vía una región de reborde que restringe el flujo de material a través de la cámara de trituración, en el espacio entre armazones de trituración opuestos. La creación de las regiones de reborde es aún más ventajosa para reducir la longitud axial del armazón, lo cual a su vez hace disminuir el área de la superficie de trituración disponible orientada para quedar radialmente hacia adentro, orientada hacia el armazón de trituración interno. De manera ventajosa, se ha encontrado que la restricción de la capacidad y área de la fuerza de restricción incrementa la presión en la cámara de trituración en la región hueca para aumentar el efecto de reducción.

En particular, los inventores han identificado cómo las variaciones de varios parámetros físicos del armazón de trituración influyen sobre la capacidad y reducción para permitir la optimización de la geometría del armazón. Se puede considerar que los armazones de trituración de la presente comprenden tres regiones colocadas espacialmente en la dirección axial entre un extremo más superior y un extremo más inferior. En particular, el armazón de la presente comprende una región de entrada que se extiende axialmente hacia abajo desde el extremo más superior, y una región de trituración que se extiende axialmente hacia arriba desde el extremo más inferior y una región de reborde colocada axialmente entre las regiones de entrada y trituración. Los inventores han observado que los siguientes parámetros tienen influencia sobre la capacidad y reducción de la trituradora. 1. Un ángulo de inclinación de una superficie orientada radialmente hacia adentro y la región de reborde. 2. Un ángulo de inclinación de una superficie orientada radialmente hacia adentro en la región de reborde. 3. Un espesor de pared en la región de reborde entre una superficie orientada radialmente hacia adentro y una superficie orientada radialmente hacia afuera; y 4 . Una longitud axial de la región de trituración con relación a la longitud axial total del armazón entre sus extremos superior e inferior.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se proporciona un armazón de trituración externo de trituradora giratoria que comprende un cuerpo principal montable dentro de una región de una armadura de armazón superior y una trituradora giratoria, extendiéndose el cuerpo principal alrededor de un eje longitudinal central, teniendo el cuerpo principal una superficie de montaje que se orienta hacia afuera con relación al eje para quedar opuesto a al menos una parte de la armadura del armazón superior y una superficie de contacto que está orientada hacia adentro con relación al eje para entrar en contacto con el material a ser triturado, al menos una pared definida por y que se extiende entre la superficie de montaje y la superficie de contacto, teniendo la pared un primer extremo axial superior y un segundo extremo axial inferior; extendiéndose una orientación de la superficie de contacto des el primer extremo inclinado para proyectarse radialmente hacia adentro del eje en la dirección axialmente hacia abajo para definir una región de entrada caracterizada porque una parte axialmente más inferior de la región de entrada termina en una región de reborde, estando una superficie de contacto en la región de reborde inclinada para proyectarse radialmente hacia adentro, hacia el eje desde la superficie de contacto de la región de entrada en una dirección axialmente hacia abajo; donde un ángulo de inclinación de la superficie de contacto de la región de entrada con relación al eje es menor que un ángulo de inclinación de la superficie de contacto de la región de reborde con relación al eje.

Opcionalmente, el ángulo de inclinación de la superficie de contacto de la región de entrada está en el intervalo de 1 a 40° con relación al eje. Preferiblemente, el ángulo de inclinación de la superficie de contacto de la región de entrada está en el intervalo de 4 a 12° con relación al eje.

Opcionalmente, el ángulo de inclinación de la superficie de contacto de la región saliente o de reborde está en el intervalo de 45 a 90° con relación al eje. Preferiblemente, el ángulo de inclinación de la superficie de contacto de la región saliente o de reborde está en el intervalo de 65 a 75° con relación al eje.

Opcionalmente, un ángulo de inclinación de la superficie de contacto de la región saliente o de reborde es de 3 a 15 veces más grande que el ángulo de inclinación de la superficie de contacto de la región de entrada con relación al eje. Preferiblemente, la región de entrada se extiende directamente desde el primer extremo axial superior en la dirección axial y la región del reborde se extiende directamente desde una parte axialmente más inferior de la región de entrada en la dirección axial, de modo que la superficie de contacto comprende dos regiones de la superficie de diferente inclinación en la dirección axial sobre la región de entrada y la región de reborde del primer extremo axial superior.

Opcionalmente, la superficie de contacto de la parte axialmente más inferior de la región de reborde al segundo extremo axial inferior define una cara de trituración y comprende una longitud axial en el intervalo de 40 a 85 % de la longitud total del cuerpo principal del primer extremo axial inferior al segundo extremo axial inferior. Preferiblemente la cara de trituración se orienta inclinada para proyectarse radialmente hacia afuera con relación al eje en una dirección hacia abajo desde la región de reborde hasta el segundo extremo axial inferior.

Una distancia en la cual la superficie de contacto en la región saliente se proyecta radialmente hacia afuera desde una región radialmente más interna de la superficie de contacto de la región de entrada es opcionalmente de 5 % a 90%, y preferiblemente de 20% a 80%, 30% a 70%, 40% a 70%, 40% a 60%, 50% a 60% de un espesor radial total de la pared entre la parte del reborde radialmente más interno y la superficie de montaje.

Opcionalmente, una parte radialmente más interna de la región del reborde queda a más del 45%, 50% o 60% de la longitud axial del cuerpo principal más cerca del primer extremo y preferiblemente en el intervalo de 5% a 30% de una longitud axial del cuerpo principal más cerca del primer extremo o de 5 a 45, 5% a 50% o 5% a 60%.

Opcionalmente, una parte radialmente más interna de la región de reborde queda en una región en el intervalo de 20 a 60% y preferiblemente 20 a 45% de una longitud axial del cuerpo principal del primer extremo.

Preferiblemente, el armazón comprende una región de entrada y una región de reborde, de modo que el reborde comprende dos superficies de contacto inclinadas con relación al eje y una superficie de contacto inclinada con relación al eje.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención se proporciona una trituradora giratoria que comprende un armazón de trituración como se describe aquí.

Dentro de la referencia de la especificación a una trituradora giratoria abarca trituradoras primarias, secundarias y terciarias además de abarcar las trituradoras cónicas.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Ahora será descrita una implementación especifica de la presente invención, a manera de ejemplo únicamente, y con referencia a las Figuras acompañantes en las cuales: La Figura 1 es una vista en elevación, en corte transversal, de una trituradora giratoria que comprende un armazón de trituración externo (cóncavo) y un armazón de trituración interno (manto) de acuerdo con una implementación especifica de la presente invención; La Figura 2 es una vista amplificada de la región de la trituradora de la Figura 1 que ilustra los armazones de trituración interno y externo; La Figura 3 es una vista en elevación, en corte transversal del armazón de trituración externo de la Figura 2; La Figura 4 es una vista en elevación, en corte transversal, amplificada de la región superior del armazón de trituración de la Figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Refiriéndose a la Figura 1, una trituradora comprende una armadura 100 que tiene una armadura superior 101 y una armadura inferior 102. Un cabezal de trituración 103 se monta sobre un eje alargado 107. Un primer armazón de trituración (interno) 105 se monta fijamente sobre el cabezal de trituración 103 y un segundo armazón de trituración (externo) 106 se monta fijamente a un armazón superior 101. Una zona de trituración 104 se forma entre los armazones de trituración opuestos 105, 106. Una zona de descarga 109 queda inmediatamente debajo de la zona de trituración 104 y es definida, en parte, por la armadura inferior 102.

Un dispositivo de accionamiento (no mostrado) se acopla al eje principal 107 vía un eje de accionamiento 108 y engranajes adecuados 116 para hacer girar el eje 107 excéntricamente alrededor del eje longitudinal 115 y para hacer que el cabezal 103 y el manto 105 efectúen un movimiento pendular giratorio y trituren el material introducido en la cámara de trituración 104. Una región del extremo superior del eje 107 se mantiene en una posición axialmente giratoria por medio de un montaje de cojinete en el extremo superior 112 colocado inmediatamente entre el eje principal 107 y un resalto central 117. Igualmente, un extremo inferior 118 del eje 107 es soportado por un montaje de cojinete en el extremo inferior 119.

La armadura superior 101 se divide en un armazón superior 111, montado sobre la armadura inferior 112 (alternativamente llamada armazón inferior), y un montaje de araña 114 que se extiende desde el armazón superior 111 y representa una porción superior de la trituradora. La araña 114 comprende los brazos diametralmente opuestos 110 que se extienden radialmente hacia afuera desde el resalto central 117 colocado sobre el eje longitudinal 115. Los brazos 110 se conectan a una región superior del armazón superior 111 vía un reborde anular intermedio (o reborde) 113 que está centrado sobre el eje 115. Típicamente, los brazos 110 y el armazón superior 111 forman una estructura unitaria y se forman integralmente.

En la modalidad ejemplar de la presente, la alineación del armazón de trituración externo 106 en el armazón superior 111 es lograda por un anillo separador intermedio 120 que se extiende circunferencialmente alrededor del eje 115 y está colocado axialmente entre la araña 114 y el armazón superior 111. En consecuencia, un primer extremo más superior 124 del armazón externo 106 queda colocado radialmente hacia adentro de la circunferencia del anillo separador 120. Un segundo extremo axialmente más inferior 125 del armazón 106 se coloca justo debajo de una parte más inferior del armazón superior 111 y aproximadamente en la unión entre el armazón inferior 102 y el armazón superior 111.

El armazón exterior 106 comprende principalmente tres regiones en la dirección axial: una región de entrada más superior 121 que se extiende desde el primer extremo 124; una región de trituración 123 que se extiende desde el segundo extremo 125 y una región de reborde 122 colocada axialmente entre la región de entrada 121 y la región de trituración 123.

Refiriéndose a la Figura 2, la región de entrada 121 comprende una superficie de montaje orientada radialmente hacia afuera 201 que está alineada sustancialmente paralela con el eje 115. Una superficie de contacto orientada radialmente hacia adentro opuesta 200 se inclina radialmente hacia adentro desde el primer extremo 124 de modo que un espesor de pared del armazón 106 en la región de entrada 121 se incremente uniformemente desde el primer extremo 124 hasta una región base axialmente más baja 401 como se muestra en la Figura 4. 401 de la región de entrada 121 termina en la región de reborde 122. La región de reborde 122 comprende una superficie de contacto orientada hacia entrada correspondiente 203 que se proyecta radialmente hacia adentro desde la superficie de contacto de entrada 200 para definir un armazón 204 que representa una región radialmente más interna del armazón 104. La región de trituración 123 se extiende inmediatamente por debajo de la región de reborde 122 y también comprende la superficie de contacto orientada hacia adentro 205 una superficie de montaje orientada hacia afuera 206. La superficie de contacto 205 está orientada para declinar y proyectarse lejos del eje 115 y hacia el armazón superior 111. Una parte axialmente más inferior 209 de la región de trituración 123 comprende una superficie de montaje orientada radialmente hacia afuera 207 configurada para acoplarse por contacto estrechamente contra una superficie orientada radialmente hacia adentro 208 de una región inferior del armazón superior 111 de modo que el armazón 106 se monte contra el armazón superior 111 vía el contacto entre superficies opuestas 207, 208.

Refiriéndose a las Figuras 3 y 4, un espesor de pared del armazón 106 se incrementa del primer extremo superior 124 sobre la longitud axial de entrada 121 debido a la superficie de contacto inclinada (o que se usa radialmente hacia adentro) 200. El espesor de la pared armazón se incrementa más en la región del reborde 122 via la superficie de contacto ahusada radialmente hacia adentro 203. El espesor de la pared del armazón 106 es entonces aproximadamente uniforme a toda región de trituración 123 hasta la región más inferior 209 donde el espesor de pared se proyecta radialmente hacia afuera para crear un reborde de montaje 210 para contacto y montaje contra el armazón superior 111.

Como será apreciado, el armazón 106 se extiende circunferencialmente alrededor del eje 115. Con respecto a la apariencia de afuera definida por las superficies de montaje respectivas 201, 206 y 207, la región de entrada 121 es sustancialmente cilindrica y la región de reborde 122 y la región de trituración 123 son generalmente de forma frustocónica.

Como se ilustra, el armazón 204 está colocado en una parte axialmente más superior del armazón 106 y, en particular, en la región del 25% superior más cerca del primer extremo 124 refiriéndose a la longitud axial relativa c y D (donde C es la distancia entre el armazón 204 y el segundo extremo más inferior 125 y D es la distancia axial entre el primer extremo más superior 124 y el segundo extremo 125).

Refiriéndose a la Figura 4, un ángulo de inclinación a de la superficie de contacto 200 es de aproximadamente 10° desde el eje central 115 y un ángulo de inclinación b de la superficie de contacto 203 es de aproximadamente 70° a partir del eje central 115. Como se ilustra, ambas superficies de contacto 200, 203 son sustancialmente lineales y se extienden circunferencialmente alrededor del eje 115. La unión entre las superficies 200, 203 comprende una ligera curvatura. La distancia F representa el espesor de pared máximo del armazón 106 en la región de entrada 121. La distancia F se define como la distancia entre la superficie de montaje orientada hacia afuera 201 y la superficie de contacto orientada radialmente hacia adentro 200 en la región base de entrada 401 que representa el punto de intersección de la superficie de contacto 203. La distancia radial E se define como la distancia entre el punto de intersección 400 y el punto radialmente más interno 204 de la región de reborde 122. Una relación de E a F de acuerdo con las implementaciones especificas es de 1:0.8. Es decir, que la distancia E es de aproximadamente 55% del espesor de pared total del espesor de pared total (E + F) entre la superficie de montaje 201 y el punto radialmente más interno de la región de reborde 204.

De manera ventajosa, la inclinación combinada es respectiva de las superficies 200 y 203 vía los ángulos a y b sirve para acelerar el paso cuando el material caiga a través de la región de entrada 121 dirigida radialmente sobre el armazón 124. Sin embargo, el incremento de la longitud radial E del armazón 204 hace disminuir la capacidad de trituración. La configuración de la presente como se ilustra en las Figuras 1 a 4 está por lo tanto optimizada para controlar la capacidad del triturador y para lograr un nivel predeterminado específico para una aplicación particular. Adicionalmente, la incorporación de la entrada 121 y la región de reborde 122 reducen la longitud axial de la superficie de trituración 205 de la longitud D a la longitud C. El área de superficie de la superficie 205 (es decir de forma aproximadamente frustocónica) disminuye por lo tanto, lo cual actúa incrementando la presión en la región de trituración 104 donde es aplicada la fuerza de trituración durante la operación. Esto a su vez incrementa el efecto de reducción del triturador. Los inventores han observado que las configuraciones relativas de la presente de la región de entrada 121; región de reborde 122 y región de trituración 123 con respecto al espesor de pared radial, los ángulos de superficie de contacto y las longitudes radiales proporcionan una capacidad de rendimiento de material y reducción optimizada y en consecuencia un mejor funcionamiento de la trituradora. En particular, los siguientes cuatro parámetros tienen influencia sobre el desempeño del armazón 106 con respecto a la capacidad de rendimiento y reducción: i) ángulo a de la superficie de contacto 200; ii) ángulo b de la superficie de contacto 203; iii) una distancia radial E del armazón 204 y; iv) una longitud axial C de la superficie de trituración 205.

En particular el ángulo a de las regiones de entrada 121 y de reborde 122 con esas regiones siendo significativas para la capacidad de control.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un armazón de trituración externo de trituradores giratorio, que comprende: un cuerpo principal ontable dentro de una región de una armadura de armazón superior de una trituradora giratoria, extendiéndose el cuerpo principal alrededor de un eje longitudinal central; teniendo el cuerpo principal una superficie de montaje que está orientada hacia afuera con relación al eje para colocarse contra al menos una parte de la armadura del armazón superior y una superficie de contacto que está orientada hacia adentro con relación al eje del material de contacto a ser triturado, al menos una pared definida por y extendiéndose entre la superficie de montaje y la superficie de contacto, teniendo la pared un primer extremo axial superior y un segundo extremo axial inferior; extendiéndose una orientación de la superficie de contacto desde el primer extremo que está inclinado para proyectarse radialmente hacia adentro, hacia el eje en la dirección axialmente hacia abajo para definir una región de entrada; caracterizado porque: una parte axialmente más inferior de la región de entrada termina en una región de reborde, estando una superficie de contacto en la región de reborde inclinada para proyectarse radialmente hacia dentro, hacia el eje desde la superficie de contacto de la región de entrada en una dirección axialmente hacia abajo; donde un ángulo de inclinación (a) de la superficie de contacto de la región de entrada con relación al eje es menor gue un ángulo de inclinación (b) de la superficie de contacto de la región de reborde con relación al eje.

2. El armazón de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo de inclinación (a) de la superficie de contacto de la región de entrada está en el intervalo de 1 a 40° con relación al eje.

3. El armazón de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo de inclinación (a) de la superficie de contacto de la región de entrada está en el intervalo de 4 a 12° con relación al eje.

4. El armazón de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo de inclinación (b) de la superficie de contacto de la región de reborde está en el intervalo de 45 a 90° con relación al eje.

5. El armazón de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo de inclinación (b) de la superficie de contacto de la región de reborde está en el intervalo de 65 a 75° con relación al eje.

6. El armazón de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ángulo de inclinación (b) de la superficie de contacto de la región de reborde es de tres a quince veces mayor que el ángulo de inclinación (a) de la superficie de contacto de la región de entrada con relación al eje.

7. El armazón de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la región de entrada se extiende directamente desde el primer extremo axial superior en la dirección axial y la región de reborde se extiende directamente desde una parte axialmente más inferior en la región de entrada en la dirección axial, de modo que la superficie de contacto comprende dos regiones de superficie de diferente inclinación en la dirección axial sobre la región de entrada y la región de reborde del primer extremo axial superior.

8. El armazón de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie de contacto de la parte axialmente más inferior de la región de reborde al segundo extremo axial inferior define una cara de trituración y comprende una longitud axial (C) en el intervalo del 40 al 85% de la longitud axial total (D) del cuerpo principal del primer extremo axial superior hacia el segundo extremo axial inferior.

9. El armazón de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la cara de trituración está orientada para inclinarse para proyectarse radialmente hacia fuera con relación al eje en una dirección hacia abajo desde la región de reborde hasta el segundo extremo axial inferior.

10. El armazón de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una distancia (E) en la cual la superficie de contacto de la región de reborde se proyecta radialmente hacia dentro desde una región radialmente más interna de la superficie de contacto de la región de entrada es de 5% al 90% del espesor radial total de la pared entre la parte de reborde radialmente más interna y la superficie de montaje.

11. El armazón de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una relación de una distancia (E) en la cual la superficie de contacto en la región de reborde se proyecta radialmente hacia dentro desde una región radialmente más interna de la superficie de contacto de la región de entrada es de 40% a 70% del espesor radial total de la pared entre la parte de reborde radialmente más interna en la superficie de montaje.

12. El armazón de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una parte radialmente más interna de la región de reborde está colocada en 60% de la parte superior y una longitud axial (D) del cuerpo principal, cerca del primer extremo.

13. El armazón de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una parte radialmente más interna de la región de reborde está colocada en una región en el intervalo de 20% a 45% de una longitud axial (D) del cuerpo principal del primer extremo.

14. El armazón de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende una región de entrada y una región de reborde, de modo que el armazón comprende dos superficies de contacto inclinadas con relación al eje y una superficie de contacto inclinada con relación al eje.

15. Una trituradora giratoria, caracterizada porque comprende un armazón de trituración de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.