专利名称：用于回转破碎机的耐磨零件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及用在回转破碎机中的筒体，该筒体具有至少一个支承面和第一破碎面，该支承面用来紧靠筒体承载部件，该第一破碎面用来接触提供在破碎机上部并拟被破碎的材料，并在破碎间隙中抵靠与该筒体互补的第二筒体上相应的第二破碎面来破碎所述材料。
本发明还涉及一种用在回转破碎机中的筒体的生产方法，该筒体属以上所述类型。
本发明还涉及一种回转破碎机，该回转破碎机一方面具有第一筒体，该筒体具有至少一个支承面和第一破碎面，该支承面用来紧靠第一筒体承载部件，另一方面具有第二筒体，其具有至少一个支承面和第二破碎面，该支承面用来紧靠第二筒体承载部件，该第一破碎面和第二破碎面用来接触提供在破碎机上部的材料，该材料将被挤进破碎面之间的破碎间隙。
背景技术：
在诸如石块或矿石块的硬质材料精细破碎时，具有大约100毫米初始尺寸的材料被破碎为小于通常约0-25毫米的尺寸。精细破碎通常借助于回转破碎机进行。一种回转破碎机的例子公开在US4,566,638中。所述破碎机具有安装在支架上的外筒体。内筒体固定于破碎头上。内外筒体通常用经形变强化的锰钢铸造而成，形变强化即钢铁在受到机械作用时得到增强的硬度。破碎头固定在轴上，其下端偏心安装并由电机驱动。内外筒体之间形成破碎间隙，材料可被供给到其中。破碎时，电机将使轴继而使破碎头执行回旋摆动动作，即期间内外筒体沿旋转一条母线彼此接近并沿另一径向相对的母线彼此远离的运动。
WO93/14870公开了一种方法以调节回转破碎机中内外筒体之间的间隙。校准时，内筒体安装其上的破碎头垂直向上移动直到内筒体与外筒体接触。这一接触发生在间隙最窄的点上，其用作内外筒体之间间隙宽度开度的参考。为了避免铸造余量或其它突出物体影响校准，铸造筒体在使用前受到机加工。这一机加工意味着在校准期间期望接触到相对筒体的那部分筒体被制成均匀的。
在用回转破碎机精碎硬质材料时，存在一个问题是大部分碎后材料具有比预期尺寸大的尺寸。因此，大部分碎后材料不得不再一次进行破碎以获得理想的尺寸。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种回转破碎机中用于精细破碎的筒体，该筒体减少或全部消除现有技术中的问题。
该目的通过筒体实现，该筒体是以上介绍的那种类型且特征在于第一破碎面具有从破碎间隙的出口沿第一破碎面向上延伸到破碎间隙的入口的垂直高度，在从该出口开始沿第一破碎面向上的所述垂直高度的至少50％上的该第一破碎面被加工为具有摆差(run-out tolerance)，该摆差在沿第一破碎面的垂直高度的机加工部分的每个水平面上最大为该第一破碎面的最大直径的千分之一，不过其最大值为0.5毫米。
已经发现，借助于这种筒体，供给到安装有筒体的破碎机的材料可被破碎成相当小的尺寸。这必然伴有破碎方面提高的效率，因为获得一定量的具有特定尺寸的碎后材料会消耗较少的能量。破碎机上的机械载荷也将显著减少。由于这种提高的效率的获得，根据以上所述的破碎面的垂直高度的至少50％不得不被加工为小摆差。即，已经发现，拟破碎材料的挤压引起一个直至破碎面的所述水平面都会非常大的压力。因此，破碎面某处沿破碎面的垂直高度的所述50％延伸的较大偏摆将必然伴有显著增加的机械载荷并且材料不能被破碎成同样小的尺寸。例如只在破碎面高度的10％内即只在内外筒体之间最短距离区域内加工时，真实的情况是可以在筒体之间调节出精确的间隙但不能获得提高的效率。本发明中关键尺度是摆差，摆差也可以看作结合定心时圆度的尺度。具有高圆度但不中心对称的破碎面将不会带来任何提高的效率。破碎面的机加工部分不得不被加工为非常小的摆差从而提供提高的效率和减小的机械载荷。因此，偏摆必须在沿破碎面的机加工部分的任何地方不超过0.5毫米。
根据优选实施例，所述摆差最大为0.35毫米。接近侧开度(CSS)是内筒体和外筒体之间的最短距离并且是回旋动作过程中出现的内外筒体之间的最短距离，更确切来说当内筒体″接近″抵靠外筒体时的距离。当采用内外筒体之间非常小的最短距离(CSS)时，例如当最短距离大约为4至8毫米时，非常小的摆差特别有优势。诸如最大0.35毫米的非常小的摆差使得在破碎量过多的过程中提供比先前无机械载荷时可以得到的间隙更窄的间隙成为可能。更优选地，摆差最大将为第一破碎面的最大直径的千分之0.5，不过其最大为0.25毫米。
优选地，该第一破碎面在从出口开始的垂直高度的75％上被加工为具有所述摆差。这必然伴有有利之处，特别是用于破碎微细材料例如具有5-30毫米初始尺寸的石块的筒体可有效地利用而不会在破碎机上产生过大机械载荷。因此，在内外筒体之间保持小的最短距离(CSS)是可能的并且因此提供对小尺寸材料的破碎。由于筒体之间的这种小的最短距离，从出口直至破碎面垂直高度的大约75％处的水平面，挤压以及压力还是将会一直很大，但由于摆差至少到该水平面处是很小的，这意味着不会出现问题。更为优选的是第一破碎面在其基本全部的垂直高度上被加工为具有所述摆差。带有这种在其100％的垂直高度上具有小摆差的破碎面的筒体对供给材料是功能强大的，不但可用于在诸如3-6毫米的非常小的最短距离(CSS)下破碎精细微粒材料，还可用于在诸如6-20毫米的较大最短距离(CSS)下破碎稍大点的材料。
本发明的另一个目的是提供一种制造回转破碎机中用于精细破碎的筒体的有效方法，该筒体减少或全部消除现有技术中的问题。
此目的由一种方法提供，该方法具有上述类型，并且特征在于上述第一筒体由被加工筒体工件制成并具有第一破碎面，该破碎面具有从破碎间隙出口向上沿第一破碎面延伸至破碎间隙入口的垂直高度，从出口开始沿第一破碎面向上的所述垂直高度的至少50％的该第一破碎面具有加工余量，筒体工件上的表面被加工从而形成所述支承面，此外沿所述垂直高度的所述至少50％的所述第一破碎面被加工为具有摆差，其在沿第一破碎面的垂直高度的机加工部分的每个水平面上最大为第一破碎面最大直径的千分之一，不过其最大为0.5毫米。加工余量的优点是材料可在加工中从整个破碎面上以及从那些在诸如带有后续热处理的铸造的制造工艺中引起几何形变的部分中去除。
根据一种优选实施例，第一破碎面通过车削进行加工。车削是用于获得小摆差的一种有效加工方法。筒体在加工过程中转动的事实显著促进了得到非常小的摆差的可能性。一种附加的有利之处是通过车削可得到破碎面上一定的形变强化。破碎筒体的常用材料是锰钢，其具有形变强化的特性。从而，在锰钢筒体的车削中，破碎面内得到硬度的一定增加，这在筒体用于材料破碎的情况下可能是有利的，材料正在磨损但不是特别硬而且不会很快在破碎面内产生应变强化。
优选地，在筒体工件的制造中，基本上全部的第一破碎面具有至少2毫米的加工余量，基本上全部的第一破碎面被加工为具有第一破碎面的所述摆差。根据一种更为优选的实施例，加工余量应为2-8毫米。该加工余量不得不至少这么大从而使得加工到小摆差之后无几何畸变保留在破碎面的机加工部分中。至少2毫米优选至少3毫米的加工余量意味着传统的铸件可在筒体工件的生产中使用。加工余量不应大于约8毫米，最好不大于约6毫米，因为这意味着增加的材料和机加工成本。
本发明的另一个目的是提供一种用于精细破碎的回转破碎机，该回转破碎机比已知破碎机更有效。
该目的由一种回转破碎机提供，其具有上述类型，并且特征在于第一破碎面具有从破碎间隙出口向上沿第一破碎延伸至破碎间隙入口向上延伸的垂直高度，在从出口开始沿第一破碎面向上的所述垂直高度的至少50％上的该第一破碎面被加工为具有摆差，该摆差在沿第一破碎面垂直高度的机加工部分的每个水平面上最大为第一破碎面最大直径的千分之一，不过其最大为0.5毫米。这种类型的回转破碎机将能够在筒体之间非常小的最短距离(CSS)下进行破碎，该最短距离确保有效地破碎为小尺寸。
根据一种优选的实施例，第一筒体是内筒体而第二筒体是外筒体，该第二破碎面具有从出口向上沿第二破碎面向入口延伸的第二垂直高度，在从出口开始沿第二破碎面向上的所述第二垂直高度的至少50％上的该第二破碎面被加工为具有摆差，该摆差在沿第二破碎面的第二垂直高度的机加工部分的每个水平面上最大为第二破碎面最大直径的千分之一，不过其最大为0.5毫米。当内外筒体均具有沿其各自垂直高度的至少50％延伸并已被加工为具有小摆差的破碎面时，破碎机将以内外筒体之间非常小的最短距离(CSS)进行操作并因而提供供给材料的大尺寸缩减。
根据一种更为优选的实施例，在沿破碎面的机加工部分的相对部分的每个水平面上，第一破碎面和第二破碎面的摆差之和最大为0.7毫米。这一摆差总和因此被计算为在两破碎面被加工为小摆差的相对部分的每个水平面上第一破碎面的摆差与第二破碎面的摆差之和，这一摆差总和将确保与疲劳极限相比相当低的机械载荷。另一优点是最易加工的破碎面即内筒体的破碎面可被加工为具有非常小的摆差，即最大0.2毫米，第二破碎面即外筒体的破碎面可被加工为具有相对较大的摆差，即最大0.4毫米。
优选地，第一和第二筒体各自的破碎面具有至少500毫米的最大直径。只有在内外筒体的较大尺寸下，所述摆差以碎后材料量增加和/或碎后材料尺寸更小以及碎后材料的颗粒形状更好等形式提供提高的效率，并且破碎机上减小的机械载荷可使得破碎机使用寿命显著增加。
接下来本发明将借助于实施例并结合附图进行描述。
图1概略显示了具有相关传动、调节和控制装置的回转破碎机。
图2是一个剖视图并放大显示了图1所示的区域II。
图3是一个剖视图并放大显示了图2所示的区域III。
图4是一个剖视图并显示了本发明的第二实施例。
图5是一个剖视图并显示了用于制造根据本发明的筒体的装置。
图6是一个剖视图并显示了破碎面上的偏摆尺寸。
图7是一个图表并显示了在两个实验中供给材料和破碎产品的粒径分布。
图8是一个图表并显示了在破碎实验中压力的变化。
图9是一个图表并显示了在破碎比较试验中压力的变化。
具体实施例方式
图1中概略显示了回转破碎机1，该回转破碎机是用于精细破碎的生产型破碎机并用于特定理想尺寸的碎后材料的大规模生产。精细破碎，这里指破碎机用来将具有小于100毫米原始尺寸的碎后材料破碎至小于20毫米的尺寸。生产型破碎机，这里指用来以超过大约10吨/小时的速度生产碎后材料的破碎机，并且如下所述破碎机的破碎面具有大于500毫米的大直径。破碎机1具有轴1′，该轴在其下端2上偏心安装。在其上端，轴1′支承破碎头3。第一内破碎筒体4安装在破碎头3的外侧。在机架16中，第二外破碎筒体5已经以围绕内破碎筒体4的方式安装。在内破碎筒体4和外破碎筒体5之间形成破碎间隙6，如图1所示该间隙在沿轴向的截面内具有向下方减小的宽度。轴1′，继而破碎头3和内破碎筒体4可借助于液压调节装置垂直移动，该液压调节装置包括装工作液的水箱7、液压泵8和充气容器9和液压活塞15。此外，电机10连接于破碎机，该电机用于带动轴1’并从而带动破碎头3在操作期间执行回旋运动，即期间破碎筒体4、5沿着一条回转母线彼此接近并沿另一径向相对的母线彼此远离的一种动作。
操作中，破碎机由控制装置11进行控制，其通过输入端12′从设置于电机10的传感器12接收输入信号，该传感器测量电机负荷，并通过输入端13′从压力传感器13接收输入信号，该传感器测量调节装置7、8、9、15中工作液的压力，并通过输入端14′从水平面传感器14接收输入信号，该传感器测量轴1′在垂直方向内相对于机架16的位置。控制装置11除其它的之外还包括数据处理器，并且除其它的之外还基于接收到的输入信号控制调节装置7、8、9、15中的工作液压力。
在校准破碎机1时中断材料的供应。电机10持续处于操作状态并促使破碎头3执行回转摆动动作。接下来，泵8增加工作液压力从而使得轴1′并继而使内筒体4升起直到内破碎筒体4接触外破碎筒体5。当内筒体4接触外筒体5，工作液中出现压力的增加并由压力传感器13记录。内筒体4的垂直位置由水平面传感器14监测，并且该位置对应于间隙6的最窄宽度0毫米。考虑到内破碎筒体4和外破碎筒体5之间的间隙角，间隙6的宽度可在轴1′的任何由水平面传感器14测得的位置上计算。
校准完成时，间隙6的适当宽度受到调节并且开始向破碎机1的破碎间隙6供给材料。供给材料被挤进间隙6然后可在其垂直下方进行收集。
图2显示了内破碎筒体4，其由破碎头3承载并由概略显示在图2中的螺母19锁止在其上。内破碎筒体4上的机加工支承面18紧靠破碎头3。内筒体4具有第一破碎面20，供给材料将抵靠该面而被破碎。外破碎筒体5具有紧靠图2中未示出的机架的支承面22和第二破碎面24。图2中表示为大致球形石块R的供给材料将因此而在M方向内向下移动，同时它在第一破碎面20和第二破碎面24之间被破碎为逐渐变小的尺寸。
图3显示了内破碎筒体4和外破碎筒体5之间的最短距离S1。距离S1通常在破碎机1最下端附近，即碎后材料恰好准备穿过出口30离开破碎间隙6之处。在材料穿过出口30出去之后，在其离开破碎机1之前通常不再进行附加的材料破碎。常常被称为CSS(由英语接近侧开度而来)的距离S1决定离开破碎机1的碎后材料得到什么样的尺寸。如上所述，轴1′执行回转动作并因而内筒体4和外筒体5之间特定点处的距离在轴1′动作期间发生变化。距离S1和CSS指筒体之间的绝对最短距离，即什么时候内筒体4“接近”抵靠外筒体5。内筒体4的破碎面20具有从出口30延伸至破碎间隙6的入口32的垂直高度H(也见于图2)，该出口对应于内筒体4上的水平面L1，到外筒体5的距离通常在该水平面L1处最短，即距离S1通常在该水平面L1附近。入口32是供给材料开始再内筒体4和外筒体5之间开始受到破碎的位置。入口32对应于内筒体4上的水平面L2，那里到外筒体5的距离S2通常相当于拟在破碎机1中所述最短距离S1处进行破碎的最大物体的尺寸，即距离S2大致等于图2所示物体R的直径。外筒体5的破碎面24具有从出口30延伸至入口32的垂直高度H′(也见于图2)，该出口对应于外筒体5上的水平面L1′，到内筒体4的距离通常在该水平面L1′处最短，即距离S1在该水平面L1′附近，该入口对应于外筒体5上的水平面L2′，上述距离S2通常在该水平面L2′附近，即到内筒体4的距离大致等于图2所示物体R的直径。
显示在图1-3中的内筒体4和外筒体5即所谓的M筒体，它们用于将通常具有大约50-100毫米原始尺寸的石块R破碎成为通常大约10-20毫米的尺寸。这种破碎中采用大约10-20毫米的最短距离S1，即CSS。内筒体4的破碎面20沿其整个垂直高度H已经达到一个小于0.5毫米的摆差。此外，外筒体5的破碎面24已经在其整个垂直高度H′上被加工为具有小于0.5毫米的摆差。
图4显示了本发明的可选实施例。图4中显示了内筒体104和外筒体105，它们就是所谓的EF型，这意味着它们用于极精细破碎。内筒体104具有一个紧靠破碎头3的支承面118和一个破碎面120。破碎面120具有从破碎间隙106的出口130向上延伸至破碎间隙106的入口132的垂直高度H，该出口130对应于水平面L1，该水平面L1通常位于内筒体104和外筒体105之间的最短距离S1处，该入口132对应于水平面L2，该水平面L2通常位于到外筒体105的距离S2大致相当于拟被破碎的最大物体R1的尺寸的地方。与以上所述类似，外筒体105具有支承面122和破碎面124。破碎面124具有从出口130向上延伸至入口132，即从水平面L1′至水平面L2′的垂直高度H′。因此，在破碎面120、124之间形成适当的破碎间隙106，在那里进行供给石块R1的破碎。如图4中清晰可见，内筒体104具有位于水平面L2之上的部分126且外筒体105具有位于水平面L2′之上的部分128。在所述部分126、128之间形成一个前腔129用作等候送入破碎面120、124之间的材料的仓室。腔室129中完全没有破碎发生并且因此该部分126、128不构成破碎面120、124的任何部分，这些部分126、128终止于对应的水平面L2、L2′上，即终止在入口132处。
将筒体105再在水平面L2′之上的一段距离内加工为具有小摆差，可能更为便利。其原因是入口132的水平面在工作一段时间之后会在筒体105上向上移动，因为此时筒体104、105已经变得磨损而筒体104由此也不得不向上移动以保持一个固定的最短距离S1。
图4所示筒体104、105用于将小物体，即通常具有大约10-50毫米原始尺寸的物体R1破碎为通常大约0-12毫米的尺寸。这种破碎中采用大约2-10毫米的最短距离S1，即CSS。内筒体104的破碎面120沿其整个垂直高度H已经达到一个最大0.35毫米的摆差。此外，外筒体105的破碎面124在其整个垂直高度H′上被加工为具有最大0.35毫米的摆差。
筒体4、5、104、105的制造以下述方式进行。
第一步，例如通过砂型铸造来制造筒体工件。第一步类似于已知的制造筒体工件的方式，例如铸造，其本质区别是所制筒体工件在整个拟构成加工后筒体破碎面的筒体工件部分内都具有大约3-6毫米的加工余量。拟构成加工后筒体支承面的筒体工件部分也具有加工余量。冷却后，筒体工件从模型中取出并进行热处理。
第二步，如图5所示筒体工件34被固定在立式镗床36中。立式镗床36具有转盘38和多个夹爪40，借助于它们来将盘38上的筒体工件34的位置以筒体工件34的中心线大致与盘38的中心线42一致的方式设定。然后盘38带动旋转筒体工件34。使用车刀C1以在筒体工件34的内侧加工出支承面18。以支承面18得到圆度小误差的方式进行加工。由于筒体工件34在加工期间转动这一事实，支承面18将进一步绕筒体工件的中心轴线定心并因此获得小的摆差。
第三步，采用车刀C2以加工出筒体工件34内的破碎面20同时该工件在立式镗床36中旋转。第三步在支承面18加工之后直接开始，无需先将筒体工件34从盘38上释放。由于筒体工件34在加工期间旋转的这一事实，加工具有小摆差的破碎面20变得相对容易。如车刀C2的箭头所示，整个破碎面20由被去除的、表示为W的加工余量加工为所述摆差。通过这种生产方法，破碎面20将获得相对于支承面18的小摆差。当加工后的筒体4置于破碎头3上时，破碎面20由于其具有相对于支承面18的小摆差这一事实而将在安装状态下获得小的摆差。
可以想见的是，也可先在第二步中加工出破碎面20并且在第三步中无需先将筒体工件34从盘38上释放而加工出支承面18。也可能在同一步骤中加工出破碎面20和支承面18。在所有的情况下都适用的是，破碎面20和支承面18都被加工为具有低摆差且此外具有共同的中心线。
可以想见的是，外筒体可以由如上所述的相似方式生产，参见对内筒体采用的方式。
在其加工完成之后，筒体将就摆差进行检查。在图6中显示了这一控制如何根据瑞典标准SS2650、方法20.1.6(锥面偏摆)借助于所谓的度盘式指示器进行。如图6所示，筒体104即参考图4所描述的那种筒体，已经安装在立式镗床36的盘38上。可以想见的是，摆差的检查可方便地在破碎面120已经加工出来之后而在筒体104从盘38上卸下之前直接进行。直接与检查相结合可以进行对摆差的重调。在从出口130及以上算起的破碎面高度的至少50％上的摆差最大应为破碎面120的最大直径D的千分之一，如图6所示，不过其绝对值最大为0.5毫米。
可以想见的是，上述实施例的许多修改在本发明的范围内是可行的。
因此，也可以只将破碎面的一部分加工为小摆差。然而，从出口30即第一水平面L1、L1′算起的破碎面垂直高度的至少50％必需被加工为这种摆差。这已经在图2中由垂直高度H50进行了举例说明，该高度描述了必需被加工为小摆差的破碎面20的最小面积的高度。优选地，从出口30即第一水平面L1、L1′开始的破碎面垂直高度的至少75％应被加工为小摆差，其在图2中由垂直高度H75举例说明。在所有的情况下都适用的是，在整个加工区域内的摆差将以该区域内任意水平面上的摆差满足所设要求的方式来进行加工，所述加工区域是处于高度H50或更大高度即H75或H的范围内的区域。
破碎面得到小摆差的上述加工还可以车削之外的其它方式进行。例如，该面可被研磨。然而优选车削，因为它是提供小摆差的一种相对容易的方式。
在以上描述中，破碎机被描述为具有一个内筒体垂直位置的液压调节装置。可以想见的是本发明除其它的之外还可适用于具有内外筒体之间间隙的机械调节装置的破碎机，例如US1894601中公开的那种名为Symons的破碎机。最后提到的那种有时也称为Symons型的破碎机中，内外筒体之间间隙的调节由以下结构实现，外筒体固定其中的箱体被螺纹连接于机架中并相对于机架旋转以得到理想的间隙。这种破碎机对机械载荷常常比上述具有液压调节装置的破碎机更敏感，并因此从本发明可得到更多有利之处。
在上述描述中每个筒体4、5各自具有一个支承面18、22。本发明还可应用于具有两个或多个支承面的筒体。
在上述描述中提到内筒体4和外筒体5之间的最短距离S1(CSS)通常位于破碎间隙6的出口30附近，即分别位于水平面L1和L1′处。然而，还有一种情况是最短距离S1位于稍高于出口30即分别高于水平面L1和L1′的地方。在这种情况下，通常从出口30即各自的水平面L1和L1′处向上到从出口30开始的相应破碎面20、24垂直高度的至少75％处便利地加工各破碎面20、24。
本发明可应用于各种大小的破碎机。本发明尤其有利于生产型破碎机，这种破碎机的筒体具有最大直径D为500毫米或更大的破碎面，这种破碎机在连续运转过程中可达到大约10吨/小时的碎后材料生产率。本发明特别有利于用于精碎的生产型破碎机，即当具有大约100毫米或更小初始尺寸的物体要被破碎为大约20毫米或更小的尺寸时。特别在将材料破碎为大约10毫米或更小的尺寸并当内外筒体之间的最短距离S1(CSS)大约为15毫米或更小时，本发明相比已知方法将获得显著的节能和降低机械载荷的效果。
示例为了阐述本发明的优点，将进行两个实验。实验1中采用破碎面已经根据本发明被加工为小摆差的外筒体和内筒体。在实验2中，采用根据现有技术的内筒体和外筒体。
实验1本次实验结合H3800型回转破碎机进行，其由瑞典Svedala的Sandvik SRP AB出售。EF型筒体工件，即图4所示这种筒体104，整个破碎面120在车床中被加工为小摆差。内筒体104的破碎面120具有950毫米的最大直径，该直径位于水平面L1附近。车削之后，筒体104的偏摆借助于度盘式指示器来测量。在对应图6中指示方式的方式下，偏摆的度量在六个水平面A到F上垂直于相应面进行，这些水平面相对于构成参考的支承面118沿着破碎面120的垂直高度H均匀分布。水平面F大致对应于出口130，即水平面L1，而水平面A大致对应于入口132，即水平面L2。在每个水平面A-F上，在八个旋转位置即八个点或扇形(下表1中命名为扇形1-8)内测量偏摆，这些位置在所述水平面内绕圆周方向均匀分布。下表1中，测得的内筒体偏摆显示为毫米的百分之一
表1在根据本发明的内筒体处测得的偏摆绝对值[1/100毫米]如表1可见，最大偏摆即在某一水平面上的测量值之间的最大差值小于0.02毫米。因此，在每个水平面上，破碎面120具有优于0.5毫米的摆差。因而，最大偏摆与筒体最大直径的比值为0.02毫米/950毫米*1000＝千分之0.021，即最大偏摆小于破碎面120的最大直径D的千分之0.021。
图4所示外筒体105(称为EF)的这种外筒体在立式镗床中进行加工。在对整个破碎面124进行机加工之后，类似于以上针对内筒体所述的，相应水平面A到F(其中水平面F大致对应于出口130且水平面A大致对应于入口132)上的偏摆在每个水平面上的八个扇形内进行测量。
表2显示了为外筒体105测得的偏摆
表2在根据本发明的外筒体处测得的偏摆[1/100毫米]如表2所示，最大偏摆即某一水平面上的测量值之间的最大差值为0.53毫米(即23-(-30)/100毫米)，更确切地说是在水平面A即入口132处的偏摆。从出口130即水平面L1′向上算起的破碎面124的垂直高度H′的第一个50％对应于表2中的水平面F至D。在所述水平面F至D内更确切的说在水平面F上的最大偏摆为0-(-14)/100毫米＝0.14毫米。因此，在沿从出口130向上算起的破碎面124的垂直高度H′的50％的每个水平面上，外筒体105具有优于0.5毫米的摆差。外筒体105的破碎面124具有1000毫米的最大直径，该直径位于水平面L1′附近。从出口130算起的破碎面124的垂直高度H′的50％的最大偏摆与筒体最大直径之间的比值为0.14毫米/1000毫米*1000＝千分之0.14，即最大偏摆是破碎面124的最大直径D的千分之0.14。因此，在沿分别从出口130算起的各自破碎面的垂直高度H和H′的第一个50％的任何水平面上，第一破碎面120的偏摆与第二破碎面124的偏摆之和不大于0.02毫米+0.14毫米＝0.16毫米。
之后内外筒体104、105安装在破碎机中，该破碎机预先已经进行调整从而使得机架16以及破碎头3具有一个小于0.05毫米的摆差。
在实验1中，所用″16-22毫米″的材料被送入破碎机。实验1中供给材料以及破碎产品的粒度分布显示在图7中。破碎机在破碎机的调节装置中大约5MPa的工作液平均压力之下进行操作。在这种破碎中保持4.0毫米的内外筒体之间最短距离S1，即CSS。这种破碎机消耗大约135kW的电力。碎后材料的总量是48吨/小时。这种碎后产品中，74.6％重量的产品具有小于4毫米的尺寸，因此具有小于4毫米的尺寸的材料的生产量为48吨/小时*74.6％重量＝35.8吨/小时。碎后材料的颗粒形状由所谓的LT指数来评价。LT指出颗粒的长宽比小于3。因此，LT指数指示出大部分颗粒具有小于3的长厚比。通常，LT指数应当尽可能高，因为这意味着材料具有大多数破碎设备中理想的高立方性。实验1中的碎后材料在5-8毫米的碎片中具有93％重量的LT指数。图8显示了工作液中的压力变化。调节装置中工作液的平均压力大约为5.19MPa且标准偏差为0.61MPa。
实验2出于将本发明与现有技术相比较的目的进行实验2，其中根据现有技术的内外筒体安装在实验1采用的破碎机中。筒体为EF型，即它们与实验1中采用的具有相同的类型。然而这种已知类型的用在实验2中的筒体并非加工为小摆差。在本次实验开始之前，内筒体和外筒体的偏摆借助于上述方法进行测量。根据现有技术的内筒体的偏摆显示在表3中。
表3在根据现有技术的内筒体处测得的摆差[1/100毫米]
如表3所示，破碎面的最大偏摆即某一水平面上的测量值之间的最大差值为2.06毫米(即34-(-172)/100毫米)，更确切地说是在水平面C处。沿从破碎间隙的出口向上算起的破碎面的垂直高度50％的最大偏摆为1.75毫米，更确切来说在水平面D上。
根据现有技术的外筒体的偏摆显示在表4中。
表4在根据现有技术的外筒体处测得的摆差[1/100毫米]如表4所示，最大偏摆即某一水平面上的测量值之间的最大差值为3.83毫米(即23-(-360)/100毫米)，更确切地说是在水平面A即破碎间隙的入口处。沿从破碎间隙的出口向上算起的破碎面的垂直高度50％的最大偏摆为2.26毫米，更确切来说在水平面D上。
在实验2中，所用″16-22毫米″的材料被送入破碎机。实验2的供给材料以及破碎产品中的粒度分布显示在图7中。如图7所示，供给材料在实验1和实验2中具有大同小异的粒度分布。破碎机在破碎机的调节装置中的大约5MPa的工作液平均压力之下进行操作。在这种破碎中内外筒体之间保持5.8毫米的最短距离S1，即CSS。这种破碎机消耗大约150kW的电力。碎后材料的量是57吨/小时。这种碎后产品中，63.4％重量的产品具有小于4毫米的尺寸，因此具有小于4毫米的尺寸的材料的生产量为57吨/小时*63.4％重量＝36.1吨/小时。实验2中的碎后材料在5-8毫米的碎片中具有85％重量的LT指数。图9显示了作为时间函数的工作液中的压力变化。平均压力约为4.87MPa并且该平均压力的标准偏差为0.92MPa。
如上所述，实验1和实验2中能够生产出大致同样多约为36吨/时的具有小于4毫米尺寸的碎后材料。然而，实验1中破碎机仅消耗135kW能量而实验2中消耗大约150kW。实验1中原料仅以48吨/小时被供给到破碎机中，而在实验2中以57吨/小时供给到破碎机中。这意味着实验2中诸如传送带等的辅助设备也消耗了更多的能量。实验2中原料流量更高的原因是供应给破碎机的大部分原料并没有被破碎成理想尺寸而必需进行作为附加破碎的再循环。由于次级破碎和其后跟随的更大的再循环，实验2中更大的原料流必然相对于本发明产生根据现有技术的破碎机和筒体上增加的磨损。此外如图7中可见，实验1中的破碎机可将材料破碎为比实验2中更小的尺寸。实验1中生产出的材料还具有大大优于实验2的颗粒形状(即LT指数)。实验1中的工作液压力(标准偏差0.61MPa，也见于图8)比实验2中(标准偏差0.92MPa，也见于图9)所具有的更低的变化意味着施加在破碎机整体上、特别是液压调节装置上的更低的机械载荷。
权利要求
1.一种用在回转破碎机(1)中的筒体，该筒体(4；5)具有至少一个支承面(18；22)和第一破碎面(20；24)，该支承面(18；22)用来紧靠筒体承载部件(3；16)，该破碎面用于接触供给在破碎机(1)上部并拟被破碎的材料，并且在破碎间隙(6)中抵靠与该筒体(4；5)互补的第二筒体(5；4)上的相应第二破碎面(24；20)来破碎所述材料，其特征在于该第一破碎面(20；24)具有从破碎间隙(6)的出口(30)向上沿第一破碎面(20；24)延伸到破碎间隙(6)的入口(32)的垂直高度(H；H′)，在从该出口(30)开始沿第一破碎面(20；24)向上的所述垂直高度(H；H′)的至少50％上的该第一破碎面(20；24)被加工为具有摆差，该摆差在沿第一破碎面(20；24)的垂直高度(H；H′)的机加工部分的每个水平面上最大为第一破碎面(20；24)最大直径的千分之一，不过其最大值为0.5毫米。
2.根据权利要求1所述的筒体，其中所述摆差最大为0.35毫米。
3.根据权利要求1和2任意一项所述的筒体，其中该第一破碎面(20；24)在从出口(30)开始的垂直高度(H；H′)的75％上加工为具有所述摆差。
4.根据前述权利要求任意一项所述的筒体，其中该第一破碎面(20；24)在其基本整个垂直高度(H；H′)上加工为具有所述摆差。
5.制造用于回转破碎机(1)的筒体(4；5)的方法，该筒体(4；5)具有至少一个支承面(18；22)和第一破碎面(20；24)，该支承面(18；22)用来紧靠筒体承载部件(3；16)，该破碎面用于接触供给在破碎机(1)上部并拟被破碎的材料，并且在破碎间隙(6)中抵靠与该筒体(4；5)互补的第二筒体(5；4)上的相应第二破碎面(24；20)来破碎所述材料，其特征在于所述第一筒体(4；5)由被加工的筒体工件(34)制成并具有第一破碎面(20；24)，该破碎面具有从破碎间隙(6)的出口(30)向上沿第一破碎面(20；24)延伸至破碎间隙(6)的入口(32)的垂直高度(H；H′)，在从该出口(30)开始沿第一破碎面(20；24)向上的所述垂直高度(H；H′)的至少50％上的该第一破碎面(20；24)具有加工余量(W)，筒体工件(34)上的表面被加工形成所述支承面(18；22)，以及沿所述垂直高度(H；H′)的所述至少50％延伸的所述第一破碎面(20；24)被加工为具有摆差，该摆差在沿第一破碎面(20；24)的垂直高度(H；H′)的机加工部分的每个水平面上最大为第一破碎面(20；24)最大直径(D)的千分之一，不过其最大为0.5毫米。
6.根据权利要求5所述的方法，其中该第一破碎面(20；24)通过车削进行加工。
7.根据权利要求5-6中任一项所述的方法，其中在该筒体工件(34)制造过程中基本全部的第一破碎面(20；24)具有至少2毫米的加工余量(W)，基本全部的第一破碎面(20；24)被加工为具有第一破碎面(20；24)的所述摆差。
8.根据权利要求7所述的方法，其中加工余量(W)为2-8毫米。
9.回转破碎机，一方面其具有第一筒体(4)，该第一筒体具有至少一个支承面(18)和第一破碎面(20)，该支承面(18)用来紧靠第一筒体承载部件(3)，另一方面其具有第二筒体(5)，该第二筒体具有至少一个支承面(22)和第二破碎面(24)，该支承面(22)用来紧靠第二筒体承载部件(16)，该第一破碎面(20)和第二破碎面(24)用于接触供给在破碎机(1)上部的材料，该材料将被挤进破碎面(20，24)之间的破碎间隙(6)内，其特征在于该第一破碎面(20)具有从破碎间隙(6)的出口(30)向上沿第一破碎面(20)延伸至破碎间隙(6)的入口(32)的垂直高度(H)，在从该出口(30)开始沿第一破碎面(20)向上的所述垂直高度(H)的至少50％上的该第一破碎面(20)被加工为具有摆差，该摆差在沿第一破碎面(20)的垂直高度(H)的机加工部分的每个水平面上最大为第一破碎面(20)最大直径(D)的千分之一，不过其最大为0.5毫米。
10.根据权利要求9所述的回转破碎机，其中该第一筒体(4)为内筒体(4)且第二筒体(5)为外筒体(5)，该第二破碎面(24)具有从该出口(30)向上沿第二破碎面(24)延伸至该入口(32)的垂直高度(H′)，在从该出口(30)开始沿第二破碎面(24)向上的所述垂直高度(H′)的至少50％上的该第二破碎面(24)被加工为具有摆差，其在沿第二破碎面(24)的垂直高度(H′)的机加工部分的每个水平面上最大为第二破碎面(24)最大直径的千分之一，不过其最大为0.5毫米。
11.根据权利要求10所述的回转破碎机，其中在沿破碎面(20，24)的机加工部分的相对部分的每个水平面上，第一破碎面(20)和第二破碎面(24)之间的摆差总和最大为0.7毫米。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的回转破碎机，其中第一和第二筒体(4，5)各自的破碎面(20，24)具有至少500毫米的最大直径(D)。
全文摘要
用在回转破碎机中的筒体(4、5)，具有支承面(18)和第一破碎面(20)，该支承面(18)用来紧靠筒体承载部件(3)，该第一破碎面用来接触提供在破碎机上部的材料，并抵靠与筒体(5)互补的第二筒体上的相应第二破碎面(24)来破碎所述材料。在从出口(30)开始沿第一破碎面(20)向上的垂直高度(H)的至少50％上，该第一破碎面(20)已经加工为具有摆差，该摆差在沿第一破碎面(20)的垂直高度(H)的机加工部分的每个水平面上最大为破碎面最大直径的千分之一，不过其最大为0.5毫米。在生产筒体的方法中，筒体以一定的加工余量制出并被加工为具有理想摆差。
文档编号B02C2/00GK1852767SQ200480027038
公开日2006年10月25日 申请日期2004年11月2日 优先权日2003年11月12日
发明者马格努斯·埃弗森 申请人:山特维克知识产权股份有限公司