[发明专利]回转破碎机顶壳

说明书

一种具有环形壳壁的回转破碎机顶壳，该壳壁被加强，以最小化应力集中并增加所述顶壳的使用寿命。所述顶壳包括支架臂，该支架臂在其径向内部区域处在结构上被加强，并且还包括环形壁，该环形壁在紧挨所述支架臂下方的区域处被加强，以进一步增加强度并便于铸造。

技术领域

本发明涉及一种回转破碎机顶壳，并且特别地是但非排他地是涉及一种具有针对应力集中进行加强的环形壁的顶壳。

背景技术

回转破碎机用于将矿石、矿物和岩石材料破碎成较小的尺寸。典型地是，破碎机包括安装在伸长主轴上的破碎头。第一破碎壳(称为罩部)被安装在破碎头上，并且第二破碎壳(称为凹形部)被安装在框架上，使得第一和第二壳一起限定破碎室，待破碎的材料穿过该破碎室。定位在主轴的下部区域处的驱动装置被构造用以使绕轴定位的偏心组件旋转，以使破碎头执行回转摆动运动并破碎引入破碎室的材料。

主轴在其最上端处由容纳在中心毂部内的顶部轴承支撑，该中心毂部形成轴向地定位在顶壳框架部分的上部区域处的支架(spider)组件的一部分。支架臂从中心毂部径向向外突出，以接触处在顶壳处的轴向上部凸缘或边沿。待破碎的材料典型地是通过支架臂之间的区域落下。在WO 2004/110626、US 2010/0155512、US 4,034,922中描述了具有顶壳和支架组件的示例性回转破碎机。

应当理解，在使用期间，顶壳承受相当大的加载力，包括扭转、压缩和应力集中。高应力区域包括处在支架臂下方的环形顶壳的壳壁和安装在中心毂部处的臂的径向内部区域。应当理解，大幅度的应力集中可导致顶壳的疲劳和开裂，并限制其使用寿命。另外，当将支架和顶壳铸造成整体部件时，常规的顶壳典型地是需要相对复杂的浇注进料器布置。因此，现有制造方法的准备和实施都很耗时。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种回转破碎机顶壳，该顶壳大大地方便了铸造，并且在绕顶壳的环形壁的周向方向上，特别是在支架臂的外侧端部正下方的所述壁的那些区域处，该顶壳表现出大体上均匀的机械强度特性。另一个目的是提供一种具有支架臂的顶壳，该支架臂在其径向内侧端部处被加强，该内侧端部联接到中心毂部。

一个具体的目的是提供一种回转破碎机顶壳，该顶壳简化了浇注进料器组件的复杂性，该浇注进料器组件在铸造期间将液态熔体输送到模具中，从而减少铸造所需的时间并且潜在地减少进料器的数量。更进一步的具体目的是提供一种与现有回转破碎机的底壳、凹形部和主轴兼容的顶壳，以便能够集成在现有回转破碎机内。

这些目的通过提供一种顶壳来实现，在该顶壳中，安装孔(其接纳夹紧螺栓，以通过中间夹紧环将凹形部在顶壳内固定在位)在周向方向上被定位到支架臂的任一侧，使得臂的径向最外端部正下方的区域由加强的壁区域形成。因此，加载力更好地通过该加强的壁区域从支架臂传递到顶壳中。因此，本发明的顶壳包括环形壁，该环形壁可被认为在周向方向上包括均匀的径向壁厚度，该壁厚度被凹陷区域中断，这些凹陷区域中的每一个凹陷区域在位置上(在周向方向上)对应于安装孔中的每一个安装孔，以使得当将夹紧环固定在位时，安装孔能够在顶壳处被插入和移除。也就是说，为了绕环形壁在周向方向上提供均匀的强度分布，环形壁在安装孔之间在周向方向上被加强，以便包括最大可能的径向厚度。应当理解，加强的壁区域的厚度受到顶壳的最小内径和附接孔的径向位置的限制，该附接孔被设置在顶壳的上部环形凸缘处，进料输入料斗可以通过所述附接孔而被安装到该环形凸缘。

这些目的进一步通过相对于垂直于顶壳的纵向轴线对齐的平面在支架臂的径向内部位置(与中心毂部接触)处特定地构造支架臂的宽度而实现。特别地是，支架臂在该垂直平面中向外渐缩，使得臂的横截面积在径向方向上朝向毂部增加。特别地是，这些向外渐缩的区域的形状轮廓是线性的或凸形的(在垂直于顶壳的纵向轴线的平面中)。这种布置有利于最小化应力集中，并增加顶壳的强度，以承受加载力和特别地是承受当主轴在毂部内旋转时通过毂部传递到支架臂的扭矩。本发明的构造相对于常规的凸形轮廓的过渡区域(在支架臂的径向内侧端部处)特别有利，已经发现该凸形轮廓的过渡区域提供了未被优化的载荷传递和对支架臂的区域处以及支架臂与毂部和环形壁之间的接合部处的应力集中的有限抵抗。