PL194714B1 - Wyrzutnik o co najmniej jednej kieszeni oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

1. Wyrzutnik o co najmniej jednej kieszeni, przeznaczony dla kruszarek odsrodkowych o osi pionowej i majacy zasadniczo prostopa- dloscienny ksztalt, zaopatrzony na swej stronie roboczej w jedno lub wieksza liczbe zaglebien tworzacych kieszenie tego wyrzutnika, zna- mienny tym, ze calosc albo czesc obrzeza tej co najmniej jednej kieszeni stanowi wytworzona in situ podczas odlewania wyrzutnika struktura wzmacniajaca (6) z materialu kompozytowego ze stopu na bazie zelaza oraz wysoce odpor- nego na zuzycie materialu ceramicznego. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wyrzutnik o co najmniej jednej kieszeni, przeznaczony dla kruszarek odśrodkowych o osi pionowej i mający zasadniczo prostopadłościenny kształt, zaopatrzony na swej stronie roboczej w jedno lub większą liczbę zagłębień tworzących kieszenie tego wyrzutnika (zwanych kruszarkami VSI), oraz sposób jego wytwarzania.

Wspomniane wyżej kruszarki odśrodkowe są znane w obecnym stanie techniki jako urządzenia służące do kruszenia różnych materiałów, zwłaszcza do kruszyw skalistych. Stosuje się je np. w kamieniołomach i w cementowniach. Te kruszarki odśrodkowe mają postać walcowego zbiornika, w którym jest usytuowany stół obrotowy podparty na łożysku pionowym i który ma środki do wywołania ruchu obrotowego stołu wokół środkowej osi kruszarki. Oprócz tego kruszarka ma szereg wyrzutników zamocowanych na stole obrotowym, jak również szereg kowadeł rozmieszczonych na wewnętrznej pionowej ścianie zbiornika walcowego, wokół stołu obrotowego.

Wyrzutnik ma zasadniczo postać prostopadłościanu wykonanego zwykle z żeliwa, który jest zamocowany na obrotowym stole kruszarki. Strona wyrzutnika, która jest skierowana w kierunku osi obrotu stołu, nosi nazwę noska wyrzutnika, podczas gdy strona równoległa do kowadeł tworzy stronę wylotową wyrzutnika.

Strona przednia wyrzutnika zwana stroną roboczą jest tą, która napotyka materiał przeznaczony do kruszenia i która poprzedza stronę tylną, patrząc zgodnie z kierunkiem ruchu obrotowego wyrzutnika.

Ta strona robocza wyrzutnika może być zaopatrzona w jedno lub większą liczbę zagłębień, które nie przechodzą przez całość konstrukcji wyrzutnika. Zagłębienia te tworzą kieszenie wyrzutnika, które napełniają się podczas ruchu obrotowego kruszarki.

Podczas operacji kruszenia materiał przeznaczony do kruszenia wsypuje się na środek stołu obrotowego za pomocą znanych środków. Pod wpływem siły odśrodkowej i uderzenia o stronę roboczą wyrzutników, materiał jest wyrzucany w kierunku kowadeł, na których rozbija się, aby spaść w postaci pokruszonej na dno kruszarki, skąd jest usuwany. Podczas wyrzucania materiału wyrzutniki poddawane są bardzo dużym obciążeniom i w konsekwencji szybko się zużywają.

Stosowane wyrzutniki kieszeniowe pozwalają w niektórych zastosowaniach na znaczne zwiększenie trwałości dzięki gromadzeniu materiału w kieszeniach.

Obserwuje się jednak w tym typie wyrzutnika, że zużycie zachodzi przede wszystkim wokół krawędzi wylotowej kieszeni, to znaczy tam, gdzie ścieranie spowodowane cząstkami wyrzucanymi siłą odśrodkową jest największe.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US3044720A ujawnia odśrodkową kruszarkę udarową wyposażoną w kieszeń, w której przewidziano zabezpieczenie w postaci wzmocnienia składającego się z wymiennych płyt.

Podobnie, w opisie patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US3149793A, do tego samego typu kruszarki proponuje się również wymienne płyty wzmacniające.

W międzynarodowej publikacji patentowej nr WO8904720A ujawniono zastosowanie na kanały wylotowe materiału w kruszarkach z kowadłami okładzin ceramicznych typu tlenku glinu.

Tło wynalazku, a w szczególności konstrukcję kruszarek, można jeszcze zilustrować opisami patentowymi Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US3346203A i US4787564A.

Próbowano także wprowadzić na brzegach kieszeni wzmocnienie ceramiczne, przede wszystkim z węglika wolframu. Ten typ materiału wytrzymuje bardzo dobrze ścieranie na wylocie wyrzutnika.

Jednakże występujące objawy zużycia rozkładają się często według pewnych torów preferencyjnych, poza zagłębieniami początkowymi w wyrzutniku. Te preferencyjne tory zużycia rozprzestrzeniają się po całej konstrukcji wyrzutnika, co w konsekwencji prowadzi do powstania części, w której praktycznie nietknięte będzie tylko wzmocnienie.

Oprócz tego, gdy do kruszarki dostają się ciała nie dające się skruszyć, np. części metalu bądź też kawałki kruszywa o większych wymiarach, niszczą one wzmocnienie ceramiczne z węglika wolframu. Gdy wzmocnienie ulegnie zniszczeniu, stół obrotowy, na którym znajdują się wyrzutniki, zaczyna pracować w sposób niestabilny.

Należy je wówczas zdemontować i wymienić dla uniknięcia jakichkolwiek drgań kruszarki.

Na rysunku pos. I i II przedstawiono znany ze stanu techniki wyrzutnik dwukieszeniowy, w przypadku którego zużycie preferencyjne jest zlokalizowane zasadniczo w obszarze noska wyrzutnika, jak również w obszarze dolnego brzegu kieszeni stykającego się ze stołem obrotowym.

PL 194 714 B1

Celem wynalazku jest przede wszystkim wyeliminowanie albo co najmniej zmniejszenie wad wynikających z zużycia znanych wyrzutników. W szczególności celem wynalazku jest dostarczenie sposobu wytwarzania wyrzutnika, z co najmniej jedną kieszenią, który wytrzymuje uderzenia kruszonych cząstek i którego konstrukcja początkowa w wyniku zwiększonej odporności na zużycie nie ulega prawie w ogóle zniszczeniu.

Według wynalazku wyrzutnik, o co najmniej jednej kieszeni charakteryzuje się tym, że całość albo część obrzeża tej, co najmniej jednej kieszeni stanowi wytworzona in situ podczas odlewania wyrzutnika struktura wzmacniająca z materiału kompozytowego ze stopu na bazie żelaza oraz wysoce odpornego na zużycie materiału ceramicznego.

W ten sposób wokół zagłębień stanowiących kieszenie powstaje wzmocnienie z kompozytowego materiału ceramicznego odpornego na zużycie, co pozwala uzyskać ochronę nie tylko krawędzi wylotowej wyrzutnika, lecz również na obrzeżu tej co najmniej jednej kieszeni. W ten sposób, bez stosowania elementów wymiennych, uzyskuje się zwiększenie ochrony całej konstrukcji wyrzutnika przed ścieraniem przez materiały przeznaczone do kruszenia. Ponadto właściwa konstrukcja wzmocnienia odpowiedniego dla pewnej określonej liczby kieszeni o określonych wymiarach i kształcie geometrycznym pozwala na rozłożenie materiału w tej, co najmniej jednej kieszeni, i tym samym wyeliminowanie problemów związanych ze zużyciem w obszarach preferencyjnych.

Korzystnie, wytworzona in situ struktura wzmacniająca znajduje się tylko na części szerokości lub na części długości, lub na części głębokości wyrzutnika.

Korzystnie, struktura wzmacniająca jest przystosowana do liczby, wielkości i kształtu geometrycznego kieszeni wyrzutnika.

W korzystnej postaci wykonania oprócz struktury wzmacniającej rozmieszczonej na obwodzie tej co najmniej jednej kieszeni ma ponadto dodatkową strukturę wzmacniającą umieszczoną na stronie wylotowej wyrzutnika.

Korzystnie składnik ceramiczny struktury wzmacniającej jest wykonany z aglomerowanych ziaren ceramicznych na bazie tlenku glinu, cyrkonu lub tlenku glinu/cyrkonu.

Według wynalazku sposób wytwarzania wyrzutnika o co najmniej jednej kieszeni charakteryzuje się tym, że całość albo część obrzeża tej co najmniej jednej kieszeni wytwarza się ze struktury wzmacniającej wykonanej z materiału kompozytowego ze stopu na bazie żelaza i wysoce odpornych na zużycie cząstek ceramicznych, przy czym materiał kompozytowy wytwarza się in situ podczas odlewania wyrzutnika, drogą penetracji ciekłym metalem tworzącym korpus.

Korzystnie wytwarzaną in situ strukturę wzmacniającą wytwarza się tylko na części szerokości lub na części długości, lub na części głębokości wyrzutnika.

Korzystnie strukturę wzmacniającą dopasowuje się do liczby, wielkości i kształtu geometrycznego kieszeni wyrzutnika.

W korzystnej postaci wykonania wytwarza się dodatkową strukturę wzmacniającą na stronie wylotowej wyrzutnika.

Korzystnie składnik ceramiczny struktury wzmacniającej wytwarza się z aglomerowanych ziaren ceramicznych na bazie tlenku glinu, cyrkonu lub tlenku glinu/cyrkonu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wyrzutnik dwukieszeniowy według wynalazku, w widoku perspektywicznym, fig. 2 - wyrzutnik dwukieszeniowy według wynalazku, na fotografii, fig. 3 - wyrzutnik jednokieszeniowy według wynalazku, na fotografii.

Figura 1 przedstawia w sposób schematyczny wyrzutnik 1 według wynalazku o dwu kieszeniach 3 i 5, mający wzmocnienie 6 z materiału kompozytowego, przedstawione w postaci obszarów zakreskowanych.

Ten materiał kompozytowy korzystnie wytwarza się z aglomeratu ziaren ceramicznych na bazie tlenku glinu/cyrkonu. Te ziarna ceramiczne wytwarza się w znany sposób poprzez topienie w piecu elektrycznym, spiekanie, natryskiwanie cieplne albo dowolnym innym sposobem, pozwalającym na stopienie się obydwu składników.

Strukturę wzmocnienia kompozytowego wykonuje się na obrzeżu kieszeni wyrzutnika w minimalnej odległości 5 mm od brzegów kieszeni, zapobiegając tym samym zużywaniu się wyrzutnika na poziomie brzegu dolnego 9, brzegu górnego 11, jak również na poziomie noska 13 i na wylocie 15 wyrzutnika.

Na stronie wylotowej wyrzutnika można przewidzieć uzupełniającą strukturę wzmacniającą 17 (również przedstawioną w postaci obszaru zakreskowanego).

PL 194 714 B1

Jak przedstawiono na rysunku, aby zapobiec zniszczeniu struktury, wzmocnienie kompozytowe nie musi koniecznie być rozmieszczone na całej długości, szerokości czy też głębokości wyrzutnika.

Figury 2 i 3 przedstawiają dwa wyrzutniki o różnej budowie, przy czym pierwszy z nich ma dwie kieszenie, drugi zaś ma jedną kieszeń.

Geometria struktury kompozytowej jest przystosowana do geometrycznego kształtu wyrzutnika, dobranego zależnie od materiału przeznaczonego do kruszenia.

Szczególną postać struktury kompozytowej, taką jak przedstawiono na rysunku, wybrano z jednej strony w celu ograniczenia zużycia całego wyrzutnika, z drugiej zaś strony w celu umożliwienia łatwego wykonania wyrzutnika, zaopatrzonego in situ w strukturę wzmacniającą podczas odlewania wyrzutnika.

Wyrzutnik ma więc postać elementu niejednorodnego, lecz bez stosowania części wymiennych, mającego w strefach w sposób dominujący narażonych na zużycie wzmocnienie wkomponowane w wyrzutnik pod postacią struktury na bazie materiału kompozytowego, który wytwarza się po części ze stopu na bazie żelaza (żeliwo albo stal), po części zaś z materiału ceramicznego wykazującego odporność na zużycie, a to pod kątem przewidywanych zastosowań.

Przykład

Wyrzutnik ze wzmocnieniem kompozytowym, takim jak przedstawiono na fig. 2 porównano z identycznym wyrzutnikiem bez tego wzmocnienia, w zastosowaniu do kruszenia riolitu o ziarnistości wyjściowej zawierającej się pomiędzy 3 i 4 mm.

Trwałość wyrzutnika ze wzmocnieniem kompozytowym jest dwukrotnie większa niż równoważnych wyrzutników bez tego wzmocnienia.

Claims (10)

1. Wyrzutnik, o co najmniej jednej kieszeni, przeznaczony dla kruszarek odśrodkowych o osi pionowej i mający zasadniczo prostopadłościenny kształt, zaopatrzony na swej stronie roboczej w jedno lub większą liczbę zagłębień tworzących kieszenie tego wyrzutnika, znamienny tym, że całość albo część obrzeża tej co najmniej jednej kieszeni stanowi wytworzona in situ podczas odlewania wyrzutnika struktura wzmacniająca (6) z materiału kompozytowego ze stopu na bazie żelaza oraz wysoce odpornego na zużycie materiału ceramicznego.

2. Wyrzutnik według zastrz. 1, znamienny tym, że wytworzona in situ stój która wzmacniająca (6) znajduje się tylko na części szerokości lub na części długości, lub na części głębokości wyrzutnika.

3. Wyrzutnik według zasłrz. 1 albo 2, znamienny t^r^, że slruktura wzmacniająca (6) jess przystosowana do liczby, wielkości i kształtu geometrycznego kieszeni wyrzutnika.

4. Wyrzutnik według zastrz. 1, znamienny tym, że oprócz struktury wzmacniającej (6) rozmieszczonej na obwodzie tej co najmniej jednej kieszeni ma ponadto dodatkową strukturę wzmacniającą (17) umieszczoną na stronie wylotowej wyrzutnika.

5. Wyrzutóikjwedług zas^z. 1 albo4, znamiennytym, że skkadn ik ceramiczny skukUi niającej jest wykonany z aglomerowanych ziaren ceramicznych na bazie tlenku glinu, cyrkonu lub tlenku glinu/cyrkonu.

6. Sposób wytwarzania wyrzutnika, o co najmniej jednej kieszeni, przeznaczonego dla kruszarek odśrodkowych o osi pionowej i mającego zasadniczo prostopadłościenny kształt, zaopatrzonego na swej stronie roboczej w jedno lub większą liczbę zagłębień tworzących kieszenie tego wyrzutnika, znamienny tym, że całość albo część obrzeża tej co najmniej jednej kieszeni wytwarza się ze struktury wzmacniającej wykonanej z materiału kompozytowego ze stopu na bazie żelaza i wysoce odpornych na zużycie cząstek ceramicznych, przy czym materiał kompozytowy wytwarza się in situ podczas odlewania wyrzutnika, drogą penetracji ciekłym metalem tworzącym korpus.

7. Sposóbwedług zas^z. 6, znamiennytym. że wytwarzaną, jn situ skuktórę wzmacniającąwytwarza się tylko na części szerokości lub na części długości, lub na części głębokości wyrzutnika.

8. Sposób według zas1:rz. 6 albo 7, znamiennytym, że strulkurę wzmacniającądopasowute się do liczby, wielkości i kształtu geometrycznego kieszeni wyrzutnika.

PL 194 714 B1

9. Sposóbwedługz astrz.6,znamienny tym, ż e wytwarzasiędodatkowastrukturęwzmacmającą ns ótrsnid wylstswdj wyrautniOs.

10. Sposóbwedług zastrz.6 albo9, z namiennytym. że sółaSoikccramiccanstrugtugywemasnisjącdj wytwsras óię a sglsmdrswsnych aisrdn cermmicanych ns Osaid tlenku glinu, cyrOsnu luO tlenku glinu/cyrOsnu.