專利名稱：用于研磨機的襯里部件及該部件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于處理材料諸如礦石、巖石和其它材料的碾壓、研磨或粉碎方法，并且尤其是用在這種處理中的設(shè)備的制造。
背景技術(shù)：
研磨機是一種形式的用于處理如同上面所描述的那樣的材料的設(shè)備。典型地，研磨機大體上包括被安裝為圍繞它的中心軸線轉(zhuǎn)動的鼓形殼體。所述殼體的軸線大體上水平地布置或者朝著一端稍微傾斜。所述殼體的內(nèi)部形成待處理材料被供給到其中的處理室。在一種被稱作SAG (半自磨)的形式的研磨中，研磨介質(zhì)諸如球或桿與待處理材料一起供給到所述處理室并且所述殼體轉(zhuǎn)動。在所述殼體的轉(zhuǎn)動期間，所述研磨介質(zhì)作用在所述材料上以引起碾壓或研磨動作。由于所述殼體的轉(zhuǎn)動，所述研磨介質(zhì)和待處理材料向上帶到所述殼體的一側(cè)，其后在重力的作用下它朝著所述殼體的底部落下。所述磨機的內(nèi)側(cè)表面典型地通過布置統(tǒng)稱為磨機襯里的磨損部件而受到保護。所述磨機襯里通常包括圍繞所述磨機的內(nèi)周間隔開的提升棒。當所述殼體轉(zhuǎn)動時，所述提升棒幫助所述磨機內(nèi)側(cè)的裝載物沿著所述殼體的側(cè)部向上提升。進一步地，所述磨機襯里通常包括設(shè)置在各提升棒之間的磨損板。所述提升棒或磨損板可以由彈性本體形成，其中多個耐磨插件嵌入在所述彈性材料中。通過在模具中鑄造熔融金屬生產(chǎn)所述插件。隨著時間的過去，所述磨機襯里的部件磨損并且需要更換。這需要將磨機停機一段時間，其使得材料研磨停止，并且也可能需要關(guān)閉工廠中的對在由所述磨機生產(chǎn)的材料進行處理的其它機器。有提供具有改進的更長的使用壽命以減少磨機的停機時間的磨機襯里部件的持續(xù)需求。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面中，提供一種研磨機的襯里部件的制造方法，所述方法包括以下步驟-提供硬材料板；-切割所述板以形成多個插件，至少一些所述插件包括用于機械地接合彈性材料本體的結(jié)構(gòu)；-將所述插件布置在模具中；和-將彈性材料添加到所述模具中以圍繞所述插件形成彈性材料本體由此形成所述襯里部件。通過從板切割插件而形成所述插件使得可能制備具有與在通過鑄造形成的金屬部件中發(fā)現(xiàn)的較粗糙的微觀結(jié)構(gòu)相比更精細的微觀結(jié)構(gòu)的插件。在它們的成形期間已經(jīng)進行滾軋?zhí)幚淼慕饘侔逯锌梢园l(fā)現(xiàn)精細的微觀結(jié)構(gòu)。與具有較粗糙的微觀結(jié)構(gòu)的插件相比， 具有精細的微觀結(jié)構(gòu)的插件具有改進的韌性性能，其使得耐沖擊性增加。這引起所述磨機襯里部件的使用壽命增加，并且減少了用于替換磨損襯里的磨機停機時間。這樣，改進了磨機的經(jīng)濟性能，以及相關(guān)的礦石處理操作。在一個實施方式中，所述方法能進一步包括將熱和壓力施加到所述模具的內(nèi)容物以固化所述彈性材料由此形成所述本體的步驟。在一個實施方式中，切割所述板的步驟可包括激光、等離子體或氧氣切割中的任一種。在一個實施方式中，所述板由鋼形成。在一個實施方式中，所述結(jié)構(gòu)能包括鉤狀部分。在第二方面中，提供一種通過第一方面的方法形成的用于研磨機的襯里部件。在所述襯里部件的一個實施方式中，所述插件能沿著所述部件的長度以規(guī)則的節(jié)距分布。在所述襯里部件的一個實施方式中，所述節(jié)距能小于120mm。在所述襯里部件的一個實施方式中，所述插件的厚度能在IOmm到IOOmm的范圍內(nèi)。在所述襯里部件的一個實施方式中，所述插件的厚度能是大約65mm。在所述襯里部件的一個實施方式中，所述彈性材料能包括彈性體材料。在第三方面中，提供一種用于研磨機的襯里部件，所述部件包括-大體長形的本體；-與所述本體相關(guān)聯(lián)的多個插件，所述插件沿著所述本體的長度分布；和-至少一些所述插件包括機械地接合所述本體的結(jié)構(gòu)；其中所述插件具有大于IOJ的測量夏氏V-形缺口測試韌性。包括具有IOJ或更高的夏氏V-形缺口測試值的硬化插件的磨機襯里部件已經(jīng)顯著地改進了包括通過鑄造形成的、具有大約2-3J的夏氏V-形缺口測試值的插件的磨機襯里部件的韌性性能。這能顯著改進磨機襯里的抗沖擊性，相應增加使用壽命，使得磨機停機時間減少。在所述襯里部件的一個實施方式中，所述插件能具有在IOJ和45J之間的測量夏氏V-形缺口測試韌性。


現(xiàn)在將參考附圖僅僅以例子的方式來描述本發(fā)明的實施方式，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的、用于磨機襯里部件的插件的側(cè)視圖；圖2是圖1的插件的前視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的提升棒的前視圖；圖4是圖3的提升棒的端視圖；并且圖5是沿著圖3的線A的橫截面圖。
具體實施例方式參考圖1和2，示出了用于研磨機的磨機襯里的插件10。所述插件10具有大體上由箭頭A指示的主尺寸和是平面的側(cè)面12、14的相對的主表面。在這些側(cè)面12、14的平面之間設(shè)置有用于與鄰近的彈性材料機械地接合的結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)包括鉤狀部分16，所述鉤狀部分16具有自由端20并且依靠柄部分18連接到所述插件的剩余部分。通過從硬化鋼板切割包括如圖1所述的鉤狀部分16和柄18的所述主面12、14的輪廓線的形狀而形成所述插件10。例如，這種鋼板能由Bisalloy 450制成，其可從澳大利亞的新南威爾士州(New South Wales)的阿南德拉(Unanderra)的比斯合金鋼有限公司 (Bisalloy Steels Pty Ltd) (www. bissalloy. com. au)買到。通過多種可用的技術(shù)切割所述板，包括激光、等離子體或氧氣切割(oxy cutting)技術(shù)。其它等同的切割技術(shù)也是可能的替換方法。從圖1能看到，所述插件10的輪廓線是沒有諸如通孔等閉合部分的連續(xù)輪廓線。這允許用連續(xù)的單個切割執(zhí)行激光切割操作，而不需要停止和啟動激光器或者無需在切割操作之間重新定位工件。在所示的實施方式中，所述插件10由65mm厚的Bisally 板切割而成。因此，所述插件在它的主表面12、14之間具有65mm的厚度?？梢圆捎迷S多其它厚度的鋼板。用于形成所述插件的硬化鋼具有在-40C的測試溫度下在10到45J之間的夏氏 (Charpy) V-形缺口測試硬度值。相反，通過金屬的鑄造生產(chǎn)的現(xiàn)有技術(shù)的插件具有大約2J 的夏氏V-形缺口測試韌性值。更高的韌性(toughness)提供了增加的耐沖擊磨損性。現(xiàn)在將描述用在磨機襯里的部件的制造中的所述插件10及它的成形方法。參考圖3到5，示出了用于磨機襯里的提升棒100形式的部件。所述提升棒包括由彈性體材料形成的本體102和總共十五個插件10，所述插件10沿著提升棒100的長度均勻地分布并且通過被嵌入到所述彈性體本體102中而與所述提升棒相關(guān)聯(lián)以形成復合結(jié)構(gòu)。所述插件沿著所述提升棒的長度以大約82mm的節(jié)距分布，其中各插件是65mm厚并且各自通過大約17mm 厚的彈性體材料與鄰近插件間隔開。通道104被嵌入在所述本體102中并且采用已知方式使用T-型頭螺栓將組裝后的提升棒100附連到研磨機的殼體的內(nèi)側(cè)。從而，當安裝時，安裝表面106面靠所述研磨機的殼體的內(nèi)側(cè)表面。通過將十五個插件10放置到模具的底部而形成所述提升棒100。然后將彈性材料添加到所述模具并且將通道104保持在所述模具的上部區(qū)域處。在一個例子中，所述彈性材料能是彈性體材料，例如天然和合成橡膠化合物的組合。在引入到所述模具中之前，清理和清潔所述通道104。一旦已經(jīng)將所述鋼插件和所述彈性體設(shè)置在了所述模具中，那么然后同時加熱和壓縮所述模具的內(nèi)容物一段時間以使得所述彈性體材料固化。從所述模具中取出熱的提升棒100并且然后允許它冷卻。隨后超聲檢查所述提升棒的孔隙，并且修整掉彈性體材料的多余的毛邊。模制加工的結(jié)果是，在所述插件10和所述彈性體材料之間、在這些零部件之間的邊界108處形成化學結(jié)合。而且，所述鉤16機械地接合所述彈性體材料。在不機械地破壞所述提升棒100的情況下所述插件10不能與所述彈性體本體102分離。這種與所述本體的機械的接合提供了所述插件10與所述本體102的額外的耐分離性，結(jié)果是在使用期間把高應力施加于所述提升棒100上。所述鉤16通過柄部分18被連接到插件10的其余部分并且所述鉤16也包括自由端20。能夠看到，所述柄部分18被布置成比所述自由端20更接近所述安裝表面106。這樣做的原因是，在使用期間當所述提升棒磨損時，隨著它們逐漸磨損材料從所述插件10減少。通過將所述柄18提供在所述提升棒100之內(nèi)的下部，所述柄18是所述插件10的最后磨壞的零件之一，這樣維持所述插件10和彈性體本體102之間的機械接合程度并且延長所述提升棒100的使用壽命。在使用中，由鋼球組成的研磨介質(zhì)與被處理的材料一起在所述研磨機中被攪動。 根據(jù)手邊的任務選擇所述鋼球的大小，但是典型地其直徑的尺寸范圍為從大約50mm到 140mm。通過提供65mm厚的插件，這意味著能避免同時有多個球在所述插件的暴露面的寬度上的沖擊，因此延長這些部件的壽命。當通過切割技術(shù)而不是試圖使用傳統(tǒng)的鑄造加工生產(chǎn)足夠薄的插件時，獲得這種插件的窄寬度也是更方便的和成本有效的，當受到鋼球的沖擊時使用傳統(tǒng)的鑄造加工生產(chǎn)足夠薄的插件趨向于破損或破碎。在上面所描述的實施方式中，所述磨機襯里部件是提升棒100。本發(fā)明也能應用到其它磨機襯里部件，諸如殼體平襯里磨損板。在上面所描述的實施方式中，所述插件由65mm厚的硬化鋼板形成。在其它實施方式中，所述插件可以具有其它厚度并且其厚度可以從IOmm直到100mm。在上面所描述的實施方式中，以鉤狀部分的形式提供所述插件的機械地接合所述本體的結(jié)構(gòu)。類似地，其它類型的結(jié)構(gòu)能用來提供機械接合，諸如具有“L”形外形、“T”形外形、一些銳利釘?shù)鹊鹊慕Y(jié)構(gòu)。這些形狀的每一個的共同之處在于能通過沿著所述插件的連續(xù)的輪廓線而生產(chǎn)所述結(jié)構(gòu)，并且所述結(jié)構(gòu)在單個切割操作中形成，而不需要停止和啟動所述切割工具，并且由于所述插件和所述本體的材料之間分改進的機械接合，在沒有顯著地破壞形成所述本體的材料的情況下不能從所述本體拉下最終結(jié)構(gòu)。在上面所描述的實施方式中，所述彈性材料被形成為彈性體本體102，其包括天然和合成橡膠的混合物。在其它實施方式中，所述本體可以由其它彈性材料諸如聚氨酯，或聚氨酯與其它材料的組合形成。這里所包括的任何參考的現(xiàn)有技術(shù)不被認為承認所述信息是公知常識，除非以其它方式指出。最后，將會認識到，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以對前面所描述的零件進行多種改變或添加。
權(quán)利要求
1.一種研磨機的襯里部件的制造方法，所述方法包括以下步驟 提供硬材料板；切割所述板以形成多個插件，至少一些所述插件包括用于與彈性材料本體機械地接合的結(jié)構(gòu)；將所述插件布置在模具中，和將彈性材料添加到所述模具以圍繞所述插件形成彈性材料本體由此形成所述襯里部件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括將熱和壓力施加到所述模具的內(nèi)容物以固化所述彈性材料由此形成所述本體的步驟。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中切割所述板的步驟包括激光、等離子體或氧氣切割中的任一種。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述板由鋼形成。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)包括鉤狀部分。
6.一種用于研磨機的襯里部件，所述襯里部件通過權(quán)利要求1到5中任一項所述的方法形成。
7.如權(quán)利要求6所述的襯里部件，其中所述插件沿著所述部件的長度以規(guī)則的節(jié)距分布。
8.如權(quán)利要求7所述的襯里部件，其中所述節(jié)距小于120mm。
9.如權(quán)利要求6到8中任一項所述的襯里部件，其中所述插件的厚度在IOmm到IOOmm 的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的襯里部件，其中所述插件的厚度是大約65mm。
11.如權(quán)利要求6到10中任一項所述的襯里部件，其中所述彈性材料包括彈性體材料。
12.一種用于研磨機的襯里部件，所述部件包括 -大體長形本體；-與所述本體相關(guān)聯(lián)的多個插件，所述插件沿著所述本體的長度分布；和 -至少一些所述插件包括與所述本體機械地接合的結(jié)構(gòu)； 其中所述插件具有大于IOJ的測量夏氏V-形缺口測試韌性。
13.如權(quán)利要求12所述的襯里部件，其中所述插件具有在IOJ和45J之間的測量夏氏 V-形缺口測試韌性。
全文摘要
描述了一種研磨機的襯里部件的制造方法，所述方法包括以下步驟提供硬材料板；切割所述板以形成多個插件，至少一些所述插件包括用于機械地接合彈性材料本體的結(jié)構(gòu)；將所述插件布置在模具中，以及將彈性材料添加到所述模具以圍繞所述插件形成彈性材料本體由此形成所述襯里部件。
文檔編號B02C17/22GK102159319SQ200980136517
公開日2011年8月17日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者斯圖爾特.湯 申請人:偉爾礦物澳大利亞私人有限公司