專利名稱:用于研磨機的磨機襯里的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及研磨機，并且尤其涉及用于研磨機的磨機襯里和磨機襯里組件。
背景技術：
研磨機被用在多種工業(yè)中以加工硬的、固體材料，諸如巖石和礦石，從而將材料破碎、研磨或粉碎成更小的尺寸。研磨機在它們的結構構造和結構材料，以及用來破碎固體的方式方面能變化。
本發(fā)明總體上所涉及的研磨機包括具有圓筒形壁和兩個開口端的轉動鼓，也被稱作殼體。在使用時，材料在鼓的一端中流入并且從鼓的另一端流出。在操作期間，鼓的軸線的定向最典型地是水平的或者傾斜的。鼓或殼體的內部形成供待加工的材料進給到其內的處理室。固體材料被進給到鼓中，有時與用于輔助研磨加工的鋼球一起(舉例來說，SAG磨 機)，并且轉動鼓。在一些加工操作中，研磨棒用來代替鋼球，但是研磨棒與進給分開地添加到磨機中。
當鼓轉動時，固體材料沿著鼓的內側壁被向上提升直到材料到達重力使固體材料向下落到鼓的最低點的點處。通過這種操作，固體材料，與鋼球或棒一起(在使用鋼球或棒時)，產生材料的破碎和研磨。
研磨機的鼓或殼體鑲襯有保護殼體的內壁的各種元件，并且其尤其被設計和設置在鼓內以提供固體的最佳破碎或研磨。在研磨機中使用的特定襯里元件尤其通過被加工的固體的類型和破碎的類型或所期望的破碎后的材料的大小，以及其它因素，諸如磨機的大小和被進給到磨機中的顆粒材料的大小確定，并且根據它們而選擇。
襯里元件通?？砂ㄑ刂幕驓んw的內壁設置的襯里板和提升桿。當殼體轉動時，提升桿有助于沿著殼體的側部向上提升物料(也就是，被加工的固體材料)。襯里板，也是已知的并且也被稱作殼體板或間隔器，用來鑲襯提升桿之間的殼體的內壁，并且保護殼體的內壁防止由于磨損和固體材料的撞擊引起的損壞。基于被破碎的材料和所期望的破碎或研磨類型或大小選擇襯里板和提升桿的構造和尺寸。
所描述的襯里元件最通常地由當固體材料在轉動鼓中進行處理時能經受住固體材料的撞擊的鋼或類似材料制成。橡膠或彈性體也已經被用在一些襯里元件中。例如，在公開號為2008/0265074A1的美國專利公開中描述了包括設置在研磨機的鼓中的提升桿之間的耐磨元件的磨機襯里組件。那個申請中所描述的耐磨元件包括部分地由吸收固體材料的撞擊，因此保護殼體的彈性體材料制成的破碎板。
如同研磨機領域眾所周知的那樣，由于固體在元件上的連續(xù)的撞擊，隨著時間的過去磨機襯里的部件最終破裂和/或磨損掉，并且需要替換元件。這需要磨機停機一段時間，其引起材料研磨的停止，并且也可能需要工廠中的用來進一步加工由磨機生產的材料的其它機器停機。在使用鋼磨機襯里部件的傳統(tǒng)研磨機構造中，替換壞掉的鋼元件所需要的過程是昂貴的，不僅因為替換壞掉的元件必須的操作停機時間，而且由于襯里元件的成本。鋼部件的相當大的重量通常需要重型設備來移動鋼元件，使得修理或替換是困難的和昂貴的。此外，因為襯里元件的壞掉的件是松散的并且可能從殼體的壁上掉下從而危及人的性命，所以壞掉的鋼襯里元件為工人和技術人員帶來了危險環(huán)境。由于襯里的重量，鋼襯里也對運輸和修理成本帶來了相當大的影響。
盡管為了運輸和處理的目的在磨機襯里元件中使用彈性體已經導致那些結構的重量的減少，但是彈性體襯里元件帶來了其它缺陷，包括結構和構造的限制，以及襯里元件的使用壽命的限制。此外，在研磨機中使用彈性體襯里元件已經導致使用提升桿作為用于錨定占據在圍繞轉動鼓的內周的提升桿之間的相互間隔開的單獨襯里板的機構，這個因素導致零件的運輸方面的額外的結構成本以及增加的組裝需求。迄今為止，有效地簡化研磨機襯里元件的組裝和替換或修理是不可能的。因此，通過提供更易于處理的、更易于安裝和替換的，并且當替換時導致更少的操作停機時間的磨機襯里元件來克服傳統(tǒng)的磨機襯里組件所遇到的前面的問題將是有利的。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的第一方面，一種磨機襯里元件被構造成具有長形彈性體構件，具有非彈性體背板的和多個非彈性體插件，所述多個非彈性體插件被構造和定向在彈性體構件內以提供與傳統(tǒng)的全金屬磨機襯里元件相比更不傾向于破裂，并且當磨損時更易于處理和替換的襯里元件。多種磨機襯里元件是可設置在研磨機殼體中的并且是適于用在多種類型的研磨機結構中的，包括球磨機以及AG (自動研磨機)和SAG (半自動研磨機)。
如同這里所使用的那樣，術語“彈性體”指能被形成為磨機襯里元件的形狀的任何類型的彈性材料，并且能包括包含天然橡膠、合成橡膠或聚合物諸如聚氨酯或它們的組合的任何彈性體材料組。
本發(fā)明的磨機襯里包括大體上被構造為在鼓的轉動軸線的方向上沿著研磨機的鼓或殼體的內壁設置的長形彈性體襯里構件。長形彈性體襯里被形成有沿著研磨機的鼓或殼體的內壁定向的底表面。
長形彈性體襯里被構造有在長形襯里構件的長度上延伸并具有規(guī)定高度的第一部分。長形彈性體襯里也被構造有在長形襯里構件的長度上延伸的第二部分，所述第二部分具有的高度大于所述第一部分的高度。第一部分和第二部分沿著長形彈性體構件的長度彼此相鄰。
多個非彈性體插件沿著長形彈性體襯里構件的長度被嵌入在襯里元件的彈性體材料中。非彈性體插件大體上被構造和定向在長形彈性體襯里構件中，以提供向外定向的撞擊表面，其小于插件的垂直于撞擊表面定向的面積。非彈性體插件可以具有任何合適的構造，但是在這里所披露的一個實施方式中，可以通過具有第一部分和第二部分而被形成有類似于長形彈性體襯里構件的橫截面構造的構造，其中第二部分的高度大于第一部分的高度。
多個非彈性體插件被設置在沿著長形彈性體襯里構件的長度彼此相鄰的平行排中。多個插件可以被設置成相對于長形彈性體襯里構件的縱軸線垂直的角度。然而，最合適地，多個插件可以被設置成相對于長形彈性襯里構件的縱軸線成一角度。非彈性體插件可以由為磨機襯里組件提供強度和抗撞擊性的任何合適的材料制成，諸如鋼或其它合適的耐用材料。[0017]非彈性體底板構件沿著長形彈性體襯里構件的底表面形成并且可以被嵌入在長形彈性體襯里構件的底表面中。底板可以由任何合適的高強度材料制成，并且可以最合適地由鋼制成。底板被定向為設置靠在研磨機的鼓的內壁上，并且為磨機襯里元件提供穩(wěn)定性和用于將磨機襯里元件固定到研磨機的鼓的機構。
在第二方面中，披露了這樣的實施方式，S卩，多個按照第一方面構造的磨機襯里元件與具有環(huán)繞轉動軸線的連續(xù)的圓筒形壁的研磨機殼體相結合。在磨機襯里的這種布置中，元件被設置成沿著殼體或鼓的內周壁彼此相鄰。在一個布置中，各磨機襯里元件被緊固到磨機殼體的壁。如同所構造的那樣，第一方面的襯里元件可以代替提升桿和襯里板。


在附圖中，示出了目前被認為是執(zhí)行本發(fā)明的最佳形式；
圖I是根據本發(fā)明的一個實施方式的磨機襯里的平面圖；
圖2是沿著線2-2截取的圖I中所示的磨機襯里的橫截面圖；
圖3是沿著線3-3得到的圖I中所示的磨機襯里的視圖；
圖4是沿著圖6的線4-4截取的、磨機襯里組件的橫截面圖，示出了設置在如同在圖6中所示的那樣的磨機殼體內的、圖I中所示的多個磨機襯里；
圖5是沿著圖6的線5-5截取的、磨機襯里組件的橫截面圖，示出了被設置在如同圖6中所示的那樣的磨機殼體內的多個磨機襯里元件的附連設備；和
圖6是磨機襯里組件的代表性的實施方式的平面圖，其中多個磨機襯里元件彼此相鄰地設置在磨機殼體中。
具體實施方式
參考附圖，圖I示出了根據本發(fā)明的一個方面的磨機襯里元件10的全部長度。磨機襯里元件10具有在第一端12和第二端14之間延伸的長度L，以及縱軸線16。磨機襯里元件10的縱軸線16通常平行于研磨機殼體或鼓(未示出)的轉動軸線。磨機襯里元件10的長度L的尺寸，在一個傳統(tǒng)的形式中，可以被設置成在研磨機鼓或殼體的整個長度之上延伸(也就是，當在研磨機殼體的轉動軸線的方向上測量時)。然而，磨機襯里元件10在長度L上的尺寸可以被設置成小于研磨機殼體的長度，使得多于一個磨機襯里元件10可以被端對端地放置從而在研磨機殼體的長度之上延伸，最通常地是至少兩個元件處于端對端的構造。
圖2在橫截面中示出了磨機襯里元件10。能夠看出，磨機襯里元件10包括長形彈性體襯里構件20，長形彈性體襯里構件20具有寬度W和基本在所述磨機襯里元件10的寬度上延伸的底表面22并且被定向為沿著研磨機殼體的內壁設置(如同在圖4和圖5中所不的那樣)。非彈性體背板構件24沿著長形彈性體襯里構件20的底表面22形成或延伸。背板構件24可以是基本在磨機襯里元件10的長度L上延伸的單個、連續(xù)長度的非彈性體材料(如同在圖I中的虛線中所示的那樣)?？蛇x地，背板構件24可以包括沿著磨機襯里的長 度L彼此相鄰地設置的多個一定長度的非彈性體材料。背板構件24可以由任何合適強度的和耐用的材料制成，諸如不銹鋼、鋼或合金。
多個非彈性體插件26以一間隔開的排列被嵌入在長形彈性體襯里構件20中，其中彈性體材料在相鄰插件26之間。多個插件26優(yōu)選為平行地設置并且被設置在沿著磨機襯里元件10的長度L的相鄰列中，如同在圖I中所示的那樣。插件26可以被定向在垂直于磨機襯里元件10的縱軸線16的方向上。可選地，如同在圖I中所示的那樣，插件26可以被定向成相對于縱軸線16成角度A。角度A可以是相對于與縱軸線16垂直地交叉的平面成大約5度到大約30度的角。插件26相對于縱軸線16傾斜定向具有防止“空轉(racing)”的好處，所述“空轉”是由在主要體積的磨料之下更細等級的固體的流動引起的插件之間的彈性體的過早磨損。因此，增加了磨機襯里元件10的使用壽命。
如同在圖I中所示的那樣，插件26在沿著長形彈性體構件20的長度L彼此間隔開的列中，因此在相鄰插件26之間提供寬度為X的彈性體材料。插件26可以彼此間隔開，使得沿著長形彈性體構件20的長度，相鄰插件26之間的寬度X是相等的?？蛇x地，相鄰插件26之間的寬度X可以沿著長形彈性體構件20的長度L變化。插件之間的間隔的寬度X可以從大約O. 25英寸到大約兩英寸或更大(大約6mm到大約50mm或更大)。相鄰插件26 之間的特定合適寬度X可以從大約O. 38英寸到大約O. 75英寸(大約9mm到大約19mm)。
嵌入在長形彈性體構件20中的插件26可以由耐用的和能經受住研磨機中的被處理的固體的撞擊的任何合適的材料制成。一個代表性的材料是鋼。然而，其它材料可能是同樣合適的，諸如某些陶瓷和合金。通常，各插件26被形成為具有厚度T的材料盤，如同在圖I中所示的那樣，其限定被定向在遠離底表面22的方向中的撞擊邊緣28。插件的厚度T可以從大約I. 5英寸到大約7. 5英寸(從大約38mm到大約191mm)。將會理解,可以選擇插件的厚度T以為插件26和磨機襯里元件10的整個結構提供最大的耐用性。
插件26進一步被構造有限定插件26的厚度T的相對的(opposing)、間隔開的表面。在圖2中不出了其中一個相對的表面29。相對的表面29大體可以在相對于襯里兀件10的縱軸線16垂直的方向上并且垂直于插件26的撞擊表面28地延伸。各插件26也具有規(guī)定高度H，如同在圖2中所示的那樣，其中插件26的高度H大于插件26的厚度T。插件26可以被形成為多種不同的構造，其中盤的外周邊25具有任何規(guī)則或不規(guī)則的形狀。
取決于其中將使用研磨機的應用，磨機襯里元件10的橫截面構造可以變化。然而，磨機襯里元件10通常被構造成提供殼體或襯板和提升桿的元件。因此，長形彈性體襯里構件20，如同在圖2中所示的那樣，通常被構造成具有在長形襯里構件20的長度上延伸并具有高度32的第一部分30。長形襯里構件20也被構造成在長形襯里構件20的長度上延伸并具有高度36的第二部分34，第二部分34的高度36大于第一部分30的高度32。
磨機襯里元件10的第一部分30可以充當研磨機的殼體襯里或耐磨元件，同時第二部分可以充當提升桿元件。因此，第二部分34被形成有撞擊面38。如同在圖2中所示的那樣，撞擊面38被形成為相對于延伸通過磨機襯里元件10的縱軸線16的垂直平面40成角度Z。然而，取決于加工應用，撞擊面38的構造和角度可以變化。
如同在圖2中所示的那樣，插件26可以被構造成具有類似于或相似于長形彈性體襯里構件20的橫截面形狀的外周邊25，使得插件26被構造成具有如同前面參考長形彈性體襯里構件20所描述的那樣的第一部分和第二部分。然而，插件26的外周邊形狀25不需要是與長形彈性體構件20的橫截面形狀相同的。
磨機襯里元件10可以由多種方法形成。例如，可以使用供多個插件26設置在其內并保持在合適位置處的模具，同時灌注或以其它方式引入彈性體材料，諸如通過手工敷設到模具中以填充插件26之間的空間。一旦插件26和彈性體已經被設置到模具中，模具的內容物然后被同時加熱和壓縮一段時間以使彈性體材料固化。磨機襯里元件10然后從模具熱去除掉并且允許冷卻。隨后磨機襯里元件10被檢查氣孔或填充缺失，并且剪切掉彈性體材料的多余的飛邊。模制處理的結果是，在插件和彈性體材料之間形成化學結合，在結合處這些部件相接觸。這種結合在使用中防止插件26與磨機襯里元件10的本體分離。
在所描述的實施方式中，插件26被形成有溝槽44，如同在圖2中所看到的那樣，彈性體材料被引入到所述溝槽44內，因此提供插件26到長形彈性構件20的牢固附連。本領域技術人員已知的其它方式能用來將嵌入式插件26形成到長形彈性體構件20中以形成磨機襯里元件10。
磨機襯里元件10進一步形成有用于將磨機襯里元件10附連到研磨機殼體40的機構，如同在圖4和5中所示的那樣。例如，如同在圖I和3中所示的那樣，多個溝槽52可以被形成為通過磨機襯里元件10，通過溝槽52可以設置緊固設備54，如同在圖5中所示的那樣。特別是，溝槽52延伸通過背板構件24，其提供用于緊固設備54的錨定裝置，并且進入到彈性體材料中。緊固設備54可以是任何合適的裝置，諸如螺栓56，具有相關的墊圈57和六角螺母58。·
圖4和5示出了沿著研磨機殼體40的內周壁60設置的多個磨機襯里元件10。磨機元件10被設置為圍繞研磨機殼體50的整個內壁60彼此相鄰，其中各磨機襯里元件10的縱軸線16被定向成平行于研磨機殼體50的轉動軸線。從圖4和5能看到，各磨機襯里元件10的底表面22、并且因此背板24，可以彎曲以順應磨機殼體40的彎曲。
圖6示出了研磨機62的一部分的平面圖，示出了被設置的彼此相鄰的三個磨機襯里10。用箭頭66示出了研磨機殼體50的轉動方向?？梢宰⒁獾剑C襯里10可以優(yōu)選為被放置成彼此相鄰，使得相鄰磨機襯里10之間基本上沒有空間，如同在圖6中所示的那樣。然而，沿著殼體40的內壁60并排和端對端地布置磨機襯里10，使得磨機襯里10是稍微間隔開的同樣也是可能的。
這里所披露的磨機襯里元件設計給出了優(yōu)于傳統(tǒng)的磨機襯里的特定好處。首先，提供由一厚度的彈性體材料間隔開和分離開的多個插件減少了全鋼磨機襯里所經歷的故障率。彈性體材料對插件進行緩沖以減少作用在插件上的撞擊力。其次，如果插件將破碎或損壞，它們被周圍的彈性體材料保持在合適的位置處，因此防止傳統(tǒng)的鋼襯里的壞掉和故障部分所經歷的危險環(huán)境。由于它們的構造，這里所披露的磨機襯里可以提供優(yōu)于傳統(tǒng)的鋼襯里的更長的使用壽命，因此減少研磨機的停機時間和減少修理成本。
與傳統(tǒng)的鋼襯里相比，這里所披露的磨機襯里元件的設計使磨機襯里元件具有更輕的重量，因此減少運輸成本，并且使磨機元件的處理容易得多。而且，因為更少的重量和磨損被放置在磨機軸承和大齒輪上，所以磨機襯里的減少的重量導致研磨機的延長的使用壽命。磨機襯里元件的彈性體材料也減少了研磨機操作期間的噪聲級別，導致對磨機工人的聽力的更少的損壞。
進一步地，磨機元件的設計也提供了耐磨元件以及提升桿元件，因此不需要如同現有技術中通常的那樣的兩個單獨的元件。這樣，磨機襯里提供耐磨元件和提升桿的組合，用以形成在磨機中被加工的固體材料的運動和破壞，或粉碎。插件在整個磨機襯里元件上的布置意味著整體式提升桿和耐磨元件部件是完全加強的，其是在傳統(tǒng)的布置上的改進。布置進一步簡化研磨機鼓或殼體中的襯里元件的替換或修理。
這里所披露的磨機襯里元件能在構造和尺寸上進行改變以滿足使用研磨機的任 何特定應用的特定需求。這樣，這里所參考的磨機襯里元件的結構、構造、大小或尺寸的特定細節(jié)或它的構成零件是作為例子而不是作為限制。
權利要求
1.一種磨機村里元件，包括 長形弾性體襯里構件，所述長形弾性體襯里構件具有底表面，用于沿著研磨機殼體的內壁設置； 沿著所述長形弾性體襯里構件的所述底表面設置的非弾性體底板構件； 多個非弾性體插件，所述多個非弾性體插件嵌在所述長形弾性體襯里構件中；并且 其中，所述長形襯里構件具有第一部分，所述第一部分在所述長形襯里構件的長度上延伸并具有高度，并且所述長形襯里構件具有在所述長形襯里構件的長度上延伸的第二部分，所述第二部分具有的高度大于所述第一部分的所述高度。
2.如權利要求
I所述的磨機村里，其中所述多個非弾性體插件沿著所述長形弾性體襯里構件的長度布置。
3.如權利要求
I所述的磨機村里，其中所述多個非弾性體插件以相對于豎直平面成非垂直的角度嵌在所述長形襯里構件中，該豎直平面沿著所述長形襯里構件的縱軸線形成，所述長形襯里構件的縱軸線與所述長形襯里構件的所述第二部分相交。
4.如權利要求
I所述的磨機村里，其中各所述多個非弾性體插件由鋼制成。
5.如權利要求
I所述的磨機村里，其中所述長形襯里構件的所述第二部分形成有撞擊面。
6.如權利要求
5所述的磨機村里，其中所述撞擊面被定向為相對于豎直平面成一角度，該豎直平面沿著所述長形襯里構件的縱軸線形成，所述長形襯里構件的縱軸線與所述長形襯里構件的所述第二部分相交。
7.如權利要求
5所述的磨機村里，其中所述第二部分構成提升桿。
8.如權利要求
I所述的磨機村里，其中所述非弾性體背板構件是彎曲的以順應研磨機殼體的內側壁。
9.如權利要求
I所述的磨機村里，其中所述非弾性體背板構件由鋼制成。
10.如權利要求
I所述的磨機村里，其中各所述插件形成有在其間限定厚度的兩個相對的間隔開的側部，并且其中盤的厚度限定被定向為遠離所述長形弾性體襯里構件的所述底表面的撞擊邊緣。
11.如權利要求
10所述的磨機村里，其中所述相對的間隔開的側部具有規(guī)定的高度，并且其尺寸大于插件的厚度。
12.—種研磨機，包括 具有環(huán)繞轉動軸線的連續(xù)圓筒形壁的磨機殼體； 沿著所述磨機殼體的所述壁彼此相鄰地設置的多個磨機村里元件，各所述磨機襯里進ー步包括， 長形弾性體襯里構件，所述長形弾性體襯里構件具有底表面，用于沿著所述磨機殼體的壁的內表面設置； 形成在所述長形弾性體襯里構件的所述底表面中的非弾性體背板構件； 嵌在所述長形弾性體襯里構件中的多個非弾性體插件；并且 其中，所述長形襯里構件具有第一部分，所述第一部分在所述長形襯里構件的長度上延伸并具有高度，并且所述長形襯里構件具有第二部分，所述第二部分在所述長形襯里構件的長度上延伸，所述第二部分具有的高度大于所述第一部分的所述高度。
13.如權利要求
12所述的研磨機，其中各所述磨機村里元件被緊固到所述磨機殼體的所述壁。
14.如權利要求
12所述的研磨機，其中各所述非弾性體插件形成有被定向為朝向所述轉動軸線的撞擊邊緣。
專利摘要
一種磨機襯里元件，被構造成具有長形彈性體構件，具有非彈性體背板和多個非彈性體插件，多個非彈性體插件形成到所述彈性體構件中，以提供這樣的襯里元件，該襯里元件提供比傳統(tǒng)的全金屬磨機襯里元件更不傾向于破裂并且當磨損時易于處理和替換的提升桿元件和耐磨元件。多種磨機襯里元件是可設置在研磨機殼體中的，并且是適于用在各種類型的研磨機結構中的，包括球磨機以及AG和SAG磨機。
文檔編號B02C4/28GKCN102665919SQ201080053389
公開日2012年9月12日 申請日期2010年7月8日
發(fā)明者D.蒂姆, N.赫希, R.艾克夫, T.莫伊爾 申請人:威爾斯拉里集團公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan