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WO 2014/083257 1 PCT/FR2013/052752
ECRAN DE CHOC POUR BROYEUR A PERCUSSION, BROYEUR A
PERCUSSION POURVU DE CET ECRAN DE CHOC, ET INSTALLATION
DE BROYAGE
La présente invention concerne un écran de choc pour les broyeurs
à percussion à rotor horizontal, en particulier destinés à une utilisation
dans les carrières ou les mines pour la réduction dimensionnelle de
granulats ou de minerais.
Les broyeurs à percussion comportent une chambre de broyage
contenant un rotor horizontal qui est pourvu de percuteurs régulièrement
disposés sur sa périphérie, et au moins un écran de choc qui à son
extrémité haute comporte une première articulation permettant de le
relier de manière pivotante au bâti du broyeur. L'écran de choc comporte
à proximité de son extrémité basse une deuxième articulation permettant
de relier l'écran à des moyens de réglage comprenant un vérin de réglage
pour rapprocher ou éloigner l'extrémité basse de l'écran par rapport au
rotor, en particulier afin de définir, entre l'extrémité basse de l'écran de
choc le plus bas et l'extrémité libre des percuteurs, un écart R (voir figure
1) qui détermine une granulométrie donnée.
Dans un broyeur à percussion, les granulats sont introduits par une
ouverture d'alimentation puis sont frappés par les percuteurs solidaires
du rotor et projetés contre le ou les écrans de choc pour voir leurs
dimensions réduites. Une fois introduits, les granulats subissent ce
processus plusieurs fois jusqu'à ce qu'ils atteignent la dimension de
l'écart de réglage R entre l'extrémité des percuteurs et l'extrémité basse
du dernier écran de choc avant la sortie des granulats. Une fois cette
dimension atteinte, le granulat réduit passe entre les percuteurs et
l'écran et est évacué vers la sortie.
Les broyeurs à percussion comportent au moins un écran de choc
et en général au moins deux écrans de choc. Un premier écran de choc
est disposé derrière le rotor et décalé vers le haut de manière à définir
l'écart R mentionné ci-dessus. Le deuxième écran de choc est disposé
plus haut, au-dessus du rotor, et forme un angle par rapport au premier
écran de choc. Lorsque les granulats entrent dans le broyeur à
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percussion, ils sont projetés par les percuteurs vers les écrans de choc
pour une réduction de leur taille, et finalement vers l'écran de choc qui
détermine la taille finale maximale des granulats en fonction de l'écart R.
Les percuteurs constituent des pièces d'usure fabriquées en un
matériau à haute résistance à l'usure et ils doivent régulièrement être
remplacés lorsque l'extension efficace de leurs extrémités devient trop
réduite par rapport à la surface du rotor.
Cela vaut également pour les écrans de choc qui sont, tout comme
les percuteurs, exposés à une usure intense et porte pour cette raison
sur leur face frontale dirigée vers le rotor plusieurs pièces d'usure
constituées par des corps de blindage en un matériau à haute résistance
à l'usure. Ces corps de blindage sont des corps allongés fixés
horizontalement les uns après les autres sur cette face frontale. Ils
peuvent être à nombre variable en fonction de la taille de l'écran de choc
et sont fixés sur cette face frontale de l'écran de choc à l'aide de moyens
de fixation permettant de les détacher de l'écran de choc pour être
remplacés lorsqu'ils sont trop usés pour une utilisation correcte.
Cependant, ces corps de blindage fixés sur la face frontale de
chaque écran de choc doivent être montés et démontés un à un à
l'intérieur de la chambre de broyage du broyeur, ce qui rend ces
opérations compliquées, aussi parce que l'espace dans la chambre de
broyage est relativement restreint.
Des broyeurs de percussion pourvus de tels corps de blindage sont
connus, entre autres, des publications GB 2 020 574, CH 351 555, US
3,531,055, et FR 2 970 882. Toutes ces publications montrent des corps
de blindage en un seul bloc à démonter un à un.
En outre, la masse de chaque corps de blindage est importante, ce
qui rend l'opération risquée. Ces opérations prennent inévitablement
beaucoup de temps, en particulier quand on change l'ensemble des corps
de blindage. Bien entendu, le broyeur doit être complètement à l'arrêt
pendant tout ce temps et ne produit rien pendant cette opération de
remplacement des corps de blindage.
Un but de l'invention est de pallier les inconvénients liés aux
opérations de montage et de démontage des corps de blindage en
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proposant un écran de choc qui facilite les opérations de remplacement
des corps de blindage, en permettant de réduire sensiblement le temps
nécessaire à ces opérations, ce qui réduit par conséquent fortement le
temps d'arrêt du broyeur.
Un objet de l'invention est un écran de choc pour broyeur à
percussion à rotor horizontal, comportant à une extrémité haute une
première articulation permettant de relier l'écran de choc de manière
pivotante à un bâti du broyeur à percussion, et à proximité d'une
extrémité basse une deuxième articulation permettant de relier l'écran de
choc à des moyens de réglage aptes à faire pivoter l'écran de choc,
l'écran de choc portant plusieurs corps de blindage en un matériau
résistant à l'usure, lesdits corps de blindage étant fixés sur l'écran de
choc à l'aide de moyens de fixation permettant de les détacher de l'écran
de choc en vue de leur remplacement, caractérisé en ce que ledit écran
de choc est composé d'une partie fixe reliée au bâti, et d'une partie
amovible portant lesdits corps de blindage et permettant d'enlever
simultanément l'ensemble des corps de blindage fixés sur celle-ci, hors
de ladite chambre de broyage.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- ladite partie amovible de l'écran de choc est formée par une
plaque de support pourvue de trous de fixation des corps de
blindage ;
- ladite partie amovible de l'écran de choc comporte à l'une de
ses extrémités des premiers moyens de liaison et à son
extrémité opposée des deuxièmes moyens de liaison avec ladite
partie fixe de l'écran de choc ;
- lesdits premiers moyens de liaison comportent des éléments
formant crochet aptes à coopérer avec une tige horizontale
prévue à l'une des extrémités de ladite partie fixe de manière à
permettre à ladite partie amovible de basculer pour s'approcher
de celle-ci lors de l'assemblage de ladite partie amovible à
ladite partie fixe, et pour s'éloigner de celle-ci lors de
l'enlèvement de ladite partie amovible ;
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- lesdits deuxièmes moyens de liaison comportent des vis de
fixation aptes à traverser des premiers trous de fixation prévus
à l'une des extrémités de ladite partie amovible et des
deuxièmes trous de fixation prévus à l'une des extrémités de
ladite partie fixe, lesdits premiers et deuxième trous de fixation
pouvant être alignés les uns sur les autres lorsque ladite partie
amovible est réunie à ladite partie fixe ;
- chaque écran de choc comporte deux parties amovibles
juxtaposées sur ladite partie fixe de l'écran de choc ;
- ladite partie amovible est à une extrémité supérieure pourvue
d'oeillets de levage ; et
- lesdits premiers moyens de liaison de ladite partie amovible
sont disposés à l'extrémité basse de celle-ci, et lesdits
deuxièmes moyens de liaison sont disposés à l'extrémité haute
de celle-ci.
Un autre but de l'invention est de proposer un broyeur à
percussion à rotor horizontal, comportant un bâti définissant une
chambre de broyage contenant un rotor pourvu de percuteurs
régulièrement disposés sur sa périphérie, et au moins un écran de choc
qui sur sa face frontale dirigée vers le rotor porte plusieurs corps de
blindage en un matériau à haute résistance à l'usure, caractérisé en ce
que ledit au moins un écran de choc est un écran de choc en une partie
fixe et une partie mobile présentant les caractéristiques définies ci-
dessus.
Encore un autre but de l'invention est de proposer une installation
de broyage comprenant plusieurs broyeurs à percussion selon l'invention.
Les broyeurs à percussion de l'installation de broyage sont souvent
placés à une certaine hauteur du niveau du sol dans un endroit
difficilement accessible.
Grâce au fait que les broyeurs à percussion de l'installation sont
pourvus des écrans de choc selon l'invention, l'opération de
remplacement des corps de blindage est sensiblement facilitée et
sécurisée.
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L'installation de broyage selon l'invention peut être stationnaire ou
mobile, et dans ce dernier cas montée déplaçable sur roues ou chenilles.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront
de la description qui va suivre d'un mode de réalisation non limitatif de
5 l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue d'ensemble latérale en coupe montrant
un broyeur à percussion pourvu de deux écrans de choc selon
l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective montrant un écran de
choc selon l'invention comportant une partie fixe et deux parties
amovibles dont l'une est en train d'être enlevée;
- la figure 3 est une vue latérale montrant la partie amovible
reliée à la partie fixe de l'écran de choc et, en tireté, libérée et
basculée de la partie fixe pour être enlevée ;
- la figure 4 est une vue latérale de la partie amovible de l'écran
de choc;
- la figure 5 est une vue en perspective montrant la partie
amovible de l'écran de choc dans une position horizontale pour
le changement des corps de blindage ;
- la figure 6 est une vue latérale, partiellement arrachée,
montrant une section du bâti du broyeur montée basculante et
basculée pour le levage de la partie amovible d'un premier
écran de choc ; et
- la figure 7 est une vue latérale, partiellement arrachée,
montrant deux sections du bâti du broyeur montées
basculantes et basculées ensemble pour le levage de la partie
amovible d'un deuxième écran de choc ;
- la figure 8 montre une vue schématique d'une installation selon
l'invention montée mobile.
- Dans les figures, les éléments identiques ou équivalents
porteront les mêmes signes de référence.
- La figure 1 montre une vue d'ensemble d'un broyeur à
percussion 1 selon l'invention. Il comporte un bâti 2 définissant
une chambre de broyage 3 pourvue d'une ouverture 4 de
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réception de granulats ou de minerais (non représentés) qui
glissent sur une plaque d'alimentation 5 inclinée vers l'intérieur
de la chambre de broyage.
- La chambre de broyage 3 contient un rotor horizontal 6 portant
des percuteurs 7, ici au nombre de quatre, régulièrement
disposés sur sa périphérie. Le rotor 6 est monté solidaire d'un
arbre de rotation 8 entraîné par un moteur électrique,
hydraulique ou autre (non représenté).
Dans l'exemple illustré, un premier et un deuxième écrans de choc
9, 10 selon l'invention sont disposés dans la chambre de broyage, le
premier (9) pratiquement derrière le rotor 6 en étant décalé vers le haut,
et le deuxième (10) pratiquement au-dessus du rotor 6 en étant décalé
légèrement en arrière. Les écrans de choc 9, 10 comportent à leur
extrémité haute une première articulation respective 11, 12 comprenant
un pivot de manière à pouvoir pivoter autour de celui-ci, et à proximité
de leur extrémité basse respective une deuxième articulation 11', 12'
reliant l'écran de choc à des moyens de réglage comprenant des vérins
de réglage 13 respectivement 14 permettant de rapprocher ou éloigner
l'extrémité libre de l'écran respectif du rotor 6.
Le réglage de la granulométrie à obtenir pour le matériau à broyer
s'effectue en rapprochant ou en éloignant selon le cas l'extrémité basse
du premier écran 9, qui est le plus bas, de la périphérie du rotor afin
d'obtenir un écart R grâce auquel le granulat peut passer après avoir
atteint la dimension de réglage déterminé par cet écart.
Le processus de réglage de la granulométrie est largement connu
et ne sera pas décrit plus en détail.
Chaque écran de choc 9, 10 porte sur sa face frontale 15 dirigée
vers le rotor 6 plusieurs corps de blindage allongés 16 fixés
horizontalement les uns après les autres sur cette face frontale 15. Dans
l'exemple illustré, ils sont au nombre de 3 sur chaque écran de choc 9,
10. Les corps de blindage sont en un matériau à haute résistance à
l'usure et ils sont fixés sur l'écran de choc respectif 9, 10 à l'aide de
moyens de fixation permettant de les détacher des écrans de choc en vue
de leur remplacement.
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Dans l'exemple illustré, ces moyens de fixation des corps de
blindage comportent des vis 17 (voir figures 3 à 5) s'étendant par des
trous traversant 18 et 19 effectués dans les corps de blindage 16
respectivement dans les écrans de choc 9, 10 et alignés les uns sur les
autres afin de permettre aux vis 17 de coopérer avec des écrous 20
disposés à la face arrière des écrans de choc. En variante, les vis peuvent
être vissées directement dans des trous taraudés (non représentés)
effectués dans les écrans de choc à la place des trous traversant 19 dans
les écrans de choc 9, 10.
Selon l'invention, chaque écran de choc 9, 10 est composé d'une
partie fixe 21 reliée au bâti 2, et d'une partie amovible 22 portant les
corps de blindage 16. La partie fixe 21 est reliée au bâti 2 par la première
articulation respective 11, 12 et même si elle peut pivoter, elle est fixe
dans le sens qu'elle n'est pas amovible, c'est-à-dire qu'elle reste
normalement reliée à demeure au bâti 2.
La partie fixe 21 des écrans de choc 9, 10 est composée
d'éléments allongés 23 qui s'entrecroisent de manière à former une
structure ajourée. La partie amovible 22 des écrans de choc 9, 10
comporte une plaque de support rectangulaire 25 pourvue des trous
traversant de fixation 19 des corps de blindage 16.
La partie amovible 22 des écrans de choc 9, 10 permet ainsi
d'enlever simultanément l'ensemble des corps de blindage 16 de la
chambre de broyage 3, tout en laissant la partie fixe 21 en place dans la
chambre de broyage 3.
Pour relier la partie amovible 22 des écrans de choc 9, 10 à la
partie fixe 21 de ceux-ci, la partie amovible 22 comporte à l'une de ses
extrémités des premiers moyens de liaison, et à son extrémité opposée
des deuxièmes moyens de liaison.
Les premiers moyens de liaison comportent des éléments formant
crochet 26 aptes à coopérer avec un axe défini par une tige horizontale
27 prévue à l'une des extrémités de la partie fixe 21 des écrans de choc
9, 10. Les éléments formant crochet 26 de la partie amovible 22 forment
ainsi avec la tige horizontale 27 de la partie fixe 21 une articulation
autour de laquelle la partie amovible 22 peut basculer vers une position
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d'assemblage avec la partie fixe 21 pour être reliée à celle-ci par les
deuxième moyens de liaison.
Ces deuxièmes moyens de liaison de la partie amovible 22 à la
partie fixe 21 comportent des vis de fixation 28 aptes à traverser des
premiers trous de fixation 29 prévus dans une plaque de fixation 30 à
l'une des extrémités de la partie amovible 22 et des deuxièmes trous de
fixation 31 prévus dans une plaque de fixation 32 à l'une des extrémité
de la partie fixe 21.
Lors du basculement de la partie amovible 22 vers sa position
d'assemblage, sa plaque de fixation 30 vient se poser sur la plaque de
fixation 32 de la partie fixe 21 de sorte que les premiers 29 et deuxièmes
31 trous de fixation soient alignés pour recevoir les vis de fixation 28 qui
sur la face arrière des écrans de choc 9, 10 coopèrent avec les deuxièmes
trous de fixation 31 qui sont avantageusement filetés. Selon une variante
non représentée, des écrous de fixation sont fixés à demeure sur la face
arrière des écrans de choc 9, 10 en étant alignés sur les deuxièmes trous
de fixation 31.
Les premiers moyens de liaison comprenant les éléments formant
crochet 26 sont de préférence disposés à l'extrémité basse de la partie
amovible 22 et les deuxièmes moyens de liaison comprenant les vis de
fixation 28 et les premiers et deuxième trous de fixation 29, 31 sont
disposés à l'extrémité haute de la partie amovible 22 afin d'assurer la
meilleure accessibilité aux vis, comme cela est illustré sur les figures.
Cependant, cette disposition des premiers et deuxièmes moyens de
liaison de la partie amovible 22 à la partie fixe 21 des écrans de choc 9,
10 peut être inversée, c'est-à-dire que les premiers moyens de liaison
comprenant les éléments formant crochet 26 sont disposés à l'extrémité
haute de la partie amovible 22 et les deuxièmes moyens de liaison
comprenant les vis de fixation 28 et les premiers et deuxième trous de
fixation 29, 31 sont disposés à l'extrémité basse de la partie amovible 22.
Dans ce cas, la tige horizontale 27 qui dans l'exemple illustré est
disposée en bas de la partie fixe 21 est bien entendu disposée en haut de
la partie fixe.
Pour faciliter la manutention de la partie amovible 22 des écrans
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de choc 9, 10, cette partie amovible comporte à son extrémité supérieure
des oeillets de levage 33 pouvant recevoir les crochets (non représentés)
d'un dispositif de levage 34 pourvu d'une potence adaptée sur le broyeur.
Autrement, la partie amovible peut être levée à l'aide de tout autre
moyen de levage fixe tel qu'un pont roulant ou amovible tel qu'une grue.
Pour encore faciliter la manutention de la partie amovible 22, celle-
ci est divisée en deux parties amovibles 22 comme cela est montré à la
figure 2. De cette manière, le poids de l'ensemble de la chaque partie
amovible avec les corps de blindage correspondant 16 est divisé par
deux.
Grâce à l'invention, il est ainsi possible d'enlever ensemble tous les
corps de blindage 16 fixés sur la partie amovible 22 sans être obligé
d'enlever les corps de blindage un à un, ce qui engendre de grosses
opérations très laborieuses qui nécessitent beaucoup de temps à
l'intérieur de la chambre de broyage 3 du broyeur à percussion 1.
Afin de donner un accès facile pour le soulèvement de la partie
amovible 22 des écrans de choc 9, 10 à l'aide du dispositif de levage 34,
le bâti 2 du broyeur 1 comporte une section de bâti fixe 2' et au moins
une section de bâti montée basculante 2" pour ouvrir la chambre de
broyage 3 vers le haut (voir figure 6). Grâce à cet agencement, la partie
amovible 22 du premier écran de choc 9 peut être levé sensiblement
verticalement et transposé pour le changement des corps de blindage 16.
Pour donner accès au deuxième écran de choc 10 pour un levage
sensiblement vertical à l'aide de ce même dispositif de levage 34, le bâti
du broyeur comporte avantageusement une troisième section de bâti 21"
qui est montée basculante avec la section de bâti 2" (voir figure 7).
Grâce à l'invention, la partie amovible 22 des écrans de choc 9, 10
peut facilement être démontée en permettant d'enlever simultanément
l'ensemble des corps de blindage 16 fixés sur la plaque de support 25
hors de la chambre de broyage.
Pour détacher la partie amovible 22 de la partie fixe 21 des écrans
de choc 9, 10, il suffit de dévisser les vis de fixation 28, relier les
oeillets
33 aux crochets d'un dispositif de levage 34 et au moment de lever la
partie amovible 22, celle-ci est légèrement pivotée autour de l'axe formé
10
par la tige horizontale 27 de la partie fixe 21, alors qu'elle reste engagée
grâce à cet agencement jusqu'au moment où la partie amovible est levée
hors de la chambre de broyage 3. Cette opération peut rapidement être
mise en uvre.
La partie amovible 22 de l'écran de choc 9, 10 est de préférence
transféré dans un atelier qui offre un environnement plus propice au
démontage des corps de blindage 16. Pour ce démontage, la partie
amovible 22 est de préférence disposée dans une position horizontale
(voir figure 5) sur des tréteaux, par exemple. De ce fait, le temps
to d'intervention est sensiblement réduit.
Par ailleurs, le temps d'arrêt du broyeur peut se limiter au temps
de remplacement d'une partie amovible 22 en entier si une nouvelle
partie amovible avec des blocs de blindage neufs 16 est préparée à
l'avance, ce qui constitue la solution optimale.
Le broyeur à percussion à arbre horizontal selon l'invention
comporte au moins un écran de choc composé d'une partie fixe reliée au
bâti 2 et d'une partie mobile portant les corps de blindage 16.
L'installation de broyage selon l'invention comporte au moins un et
de préférence plusieurs broyeurs à percussion à arbre horizontal 1
comportant au moins un écran de choc composé d'une partie fixe reliée
au bâti 2 et d'une partie mobile portant les corps de blindage 16.
L'installation peut être stationnaire ou mobile et dans ce dernier
cas, les broyeurs à percussion selon l'invention sont montés déplaçables
sur des roues, éventuellement le long de rails, ou sur des chenilles.
La figure 8 montre un broyeur à percussion 1 faisant partie d'une
installation selon l'invention. Ce broyeur à percussion 1 est d'un côté
associé à un dispositif d'alimentation 35 et à l'autre, par l'intermédiaire
de moyens de transmission 36, associé à un dispositif d'entraînement en
rotation 37 du rotor du broyeur à percussion. Ce dispositif d'entraînement
en rotation peut être constitué par un moteur électrique et/ou Diesel. Un
transporteur 38 est disposé en aval du broyeur à percussion pour
l'évacuation du matériau broyé.
Finalement, la figure 8 montre que cette installation est rendue
mobile en étant montée sur des chenilles 39.
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Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et
décrits, et l'homme du métier sera en mesure de trouver des variantes
sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
