用于监测破碎机头部的运动的系统和方法技术方案

一种用于监测回转或圆锥破碎机的主轴的至少一个运动参数的系统。所述系统包括：诸如磁力计的传感器，紧邻诸如吊耳的磁性元件定位，所述磁性元件形成在主轴的顶端。当主轴旋转或竖向运动时，这种运动产生磁通量的变化，该磁通量变化由磁力计感测。磁通量的变化由磁力计感测并且产生输出信号。控制器接收输出信号并且基于检测到的磁通量变化来确定至少一个运动参数。在一个实施例中，永磁体可以是磁性元件，或者可以被插入到吊耳中，以增强由主轴的旋转运动或竖向运动所引起的磁通量变化。轴的旋转运动或竖向运动所引起的磁通量变化。轴的旋转运动或竖向运动所引起的磁通量变化。

【技术实现步骤摘要】
用于监测破碎机头部的运动的系统和方法


[0001]本公开总体上涉及用于监测还被称为“头部旋转(head spin)”的主轴旋转和主轴在破碎机内的竖向位置的一种系统和一种方法。更具体地说，本公开涉及用于监测头部旋转和主轴的竖向位置以在破碎机空转和/或破碎材料时评估破碎机的运行健康状况的一种方法和系统。

技术介绍

[0002]在破碎机中，更具体地说，在初级回转破碎机(primary gyratory crusher)中，当破碎机空转时以及当破碎机破碎进入的进料时，主轴旋转。主轴/头部旋转可用于在破碎机空转和/或破碎时评估机器的运行健康状况。
[0003]在空转期间，头部旋转的典型观察值是大约5至20RPM，但是该值可能受到不同因素影响。影响头部旋转的一个主要因素是星型支架衬套(spider bushing，十字叉衬套)与主轴的上轴颈之间的配合。如果星型支架衬套开始失去与主轴上轴颈的摩擦配合，则这些部件之间的摩擦减小,进而主轴/头部旋转会升高到超过观察到的“基线”。
[0004]如果监测头部旋转并将其与在破碎机处于理想条件下的正常运行期间测量的基线值进行比较，则可以确定星型支架衬套何时磨损。此外，通过监测相对于基线值的头部旋转，可以分析导致头部旋转的变化的其他部件，诸如防尘密封和主轴下轴颈与偏心衬套之间的配合，以确定磨损情况。此外，头部旋转还可能受外壳(mantle)重量的潜在影响。由于当外壳磨损时，外壳的重量会随着时间而改变，因此头部旋转的微小变化也会指示并潜在地允许对外壳磨损寿命的监测。
专利技术内容
[0005]通过监测头部旋转，本公开将允许对回转破碎机的运行健康状况有更大的可见性，这将有助于防止计划外停机并且使生产损失最小化。
[0006]除了监测头部旋转之外，本公开的系统和方法将允许监测主轴相对于破碎机的竖向位移。通过监测主轴的竖向位移，本公开将允许检测对破碎机的整体运行健康状况有负面影响的主轴跳动。通过监测竖向位置，本公开将允许潜在地去除用于监测主轴位置的现有传感器，这通过监测MPS活塞来实现。
[0007]本公开的方法和系统利用由移动的破碎机头部引起的磁通量偏差来识别移动的破碎机头部的旋转和位置。利用诸如磁力计的磁性传感器来检测磁通量的变化。由磁性传感器产生的数据可以由控制器解释，以提供对主轴头部旋转和竖向位移的分析。
[0008]根据本公开的示例性实施例，磁性元件安装到主轴的顶端，该主轴可以由磁性传感器感测。在一个示例性实施例中，磁性元件是位于主轴的顶部上的吊耳。吊耳由铁磁金属材料形成。吊耳通常用于在破碎机的组装期间提升主轴。吊耳具有矩形形状，其足以以磁力计将能够识别吊耳和相关主轴的旋转和位置的方式干扰磁通量。在本公开的示例性实施例中，在破碎机操作期间，吊耳位于星型支架衬套腔体内。星型支架衬套腔体被金属环绕，使
得星型支架衬套腔体将充当“法拉第笼”，并且防止磁/电干扰影响磁力计的读数。尽管吊耳是一种类型的磁性元件，但不同质量的铁磁材料可以附接到主轴的顶端。这种材料的质量还可以由磁力计以与吊耳相同的方式感测。
[0009]在本公开的另一预期示例性实施例中，如果需要更强的磁场来改进感测，则磁性元件可包括单独地或与吊耳组合地安装在主轴的顶端上的永磁体。在磁性元件包括吊耳和永磁体两者的实施例中，永磁体可以装配到吊耳中形成的现有孔中。目前，在提升主轴时，利用吊耳中的孔来安装钩环(shackle)。如果使用永磁体，则在主轴安装到破碎机中之后，永磁体将安装在吊耳内。
[0010]本公开中使用的磁力计能够感测通过旋转主轴产生的磁场变化。主轴的旋转将引起磁性元件在磁通量中产生干扰。磁通量的变化将转化为由磁力计产生的输出信号。来自磁力计的输出信号进而可以被解释为提供主轴头旋转和/或主轴的竖向位移的表示。
[0011]根据本公开，利用由磁场变化引起的磁通量来监测破碎机“头部”的位置和旋转。本公开的方法和系统可以对现有破碎机进行改进，并且将能够承受这些破碎机所经受的恶劣环境。监测主轴/头部旋转的能力多年来一直是人们所期望的，并且本公开除了允许监测主轴跳动之外，还解决了这个挑战。
[0012]从下面结合附图的描述，本专利技术的各种其它特征、目的和优点将变得显而易见。
附图说明
[0013]附图示出了目前设想的实施本公开的最佳模式。在附图中：
[0014]图1是包括本公开的星型支架和监测系统的回转破碎机的立体组装图；
[0015]图2是回转破碎机的局部剖视图；
[0016]图3是示出本公开的破碎机头部监测系统的放大图；
[0017]图4是穿过星型支架的剖视图并且示出了磁性传感器和永磁体的位置；
[0018]图5是示出由永磁体产生的磁通量线的立体图；
[0019]图6是示出磁场与磁通量之间的关系的示意图；和
[0020]图7是本公开的控制系统的电气示意图。
具体实施方式
[0021]图1和图2总体上示出了根据本公开构造的回转式岩石破碎机10。如图2所示，回转岩石破碎机10包括壳体组件12，其由接合到下顶部壳体16的上顶部壳体14形成。顶部壳体14、16支撑一系列凹陷部18，这些凹陷部沿着壳体组件12的内表面定位以限定大致锥形的截头圆锥形内表面20，该截头圆锥形内表面引导材料从敞开的顶端22向下穿过收缩的破碎腔体24，该破碎腔体形成在由成排的凹陷部18的内表面20与定位在回转主轴30上的截头圆锥形罩壳28的外表面26之间。随着主轴30回转，材料在内表面20与外表面26之间的破碎腔体24的高度上被破碎，最终破碎发生在破碎间隙32内。
[0022]最佳如图2和图3所示，主轴的上端34支撑在包含于星型支架40的中心毂38内的星型支架衬套36内。星型支架40安装到上顶部壳体14的上轮缘41并包括至少一对星型支架臂42。如图4所示，每个星型支架臂42容纳星型支架臂护罩44，该星型支架臂护罩为下面的星型支架臂42提供磨损保护。每个星型支架臂42包括大致中空的敞开腔体46。星型支架臂42
支撑中心毂38，使得中心毂38可以为旋转主轴30的上端34提供旋转支撑。
[0023]返回参照图2和图4，中心毂38包括有助于支撑星型支架盖50的圆形内脊部48。星型支架盖50包括支撑在中心毂38的肩部53上的外壁51。星型支架盖50提供额外的磨损保护并形成星型支架盖腔体52。在图3所示的实施例中，金属盖板54附接到中心毂38的内脊部48。盖板54包括圆柱形的中心部分56，该中心部分具有从盖板54向上延伸的圆形外壁58。外壁58支撑顶壁60。盖板54牢固地附接到内脊部48，使得盖板54形成封闭的星型支架轮衬套腔体62。
[0024]如图3和图4所示，星型支架衬套36通过一系列连接器64固定到中心毂38。连接器64将星型支架衬套36牢固地保持就位，同时允许主轴的上端34在固定的中心毂38内竖向运动和旋转。
[0025]如图2和图3所示，主轴的上端34容纳被安装到顶部部分67的吊耳66。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于监测回转或圆锥破碎机中的主轴的至少一个运动参数的系统，所述回转或圆锥破碎机包括随着所述主轴回转而在其内破碎材料的破碎腔体，所述系统包括：磁性元件，安装到所述主轴的顶端，其中，所述磁性元件由能够影响磁场的材料形成；磁性传感器，邻近所述磁性元件定位并且能够操作以检测由所述磁性元件的运动所引起的磁通量的变化；以及控制器，联接到所述磁性传感器，以基于检测到的磁通量的变化来确定所述至少一个运动参数。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述磁性元件由铁磁材料形成。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述磁性元件是吊耳。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述磁性元件是安装到所述主轴的顶端的永磁体。5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述磁性元件包括固定到所述吊耳的永磁体。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个运动参数是所述主轴的头部旋转。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个运动参数是所述主轴的竖向位移。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器能够操作以确定所述主轴的头部旋转和所述主轴的竖向位移。9.一种回转或圆锥破碎机，包括：主轴；破碎腔体，随着所述主轴回转，材料在所述破碎腔体内被破碎；星型支架组件，具有敞开的星型支架衬套腔体；以及用于监测所述主轴的至少一个运动参数的系统，包括：磁性元件，安装到所述主轴的顶端，其中，所述磁性元件由能够影响磁场的材料形成；磁性传感器，邻近所述磁性元件定位并且能够操作以检测由所述磁性元件的运动所引起的磁通量的变化；以及控制器，联接到所述磁性传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：美卓奥图泰美国有限公司，
类型：发明
国别省市：