EA052425B1 - Способ и устройство для определения профиля износа изнашиваемого футеровочного элемента - Google Patents

Abstract

В изобретении описан узел (3), который может быть составлен из изнашиваемого футеровочного элемента (4) и 2О-датчика (5) износа. Изнашиваемый футеровочный элемент (4) может содержать первый дистальный конец (10), второй дистальный конец (11), противолежащий первому дистальному концу (10), и первое углубление (9) по меньшей мере в первом дистальном конце (10). Внутри первого углубления (9) может быть расположен 2О-датчик (5) износа. 2О-датчик (5) износа может содержать основную часть или корпус (6) (например, печатную плату), содержащий IDдатчики (7) износа. ID-датчики (7) износа могут быть расположены на некотором расстоянии друг от друга и в некоторых вариантах могут быть ориентированы таким образом, что они проходят по существу в одном и том же направлении и/или по существу в одной и той же плоскости.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к улучшениям изнашиваемых футеровочных элементов для промышленного применения в оборудовании, используемом для добычи полезных ископаемых, в производстве цемента, в измельчении материалов и в переработке минералов. Такое оборудование может включать, например, (без ограничения) шаровые мельницы, мельницы с частичным самоизмельчением, стержневые мельницы, циклонные мельницы и/или другие типы мельниц, и изнашиваемые футеровочные элементы формируют часть системы изнашиваемой футеровки (например, система футеровки мельницы). Некоторые варианты осуществления изобретения могут относиться к устройству и к способам, которые обеспечивают возможность определения эрозионного износа футеровочных элементов мельниц (например лифтеров).

Уровень техники

Ссылка на уровень техники не должна пониматься как признание того, что этот уровень представляет собой широко известные знания в технике.

Изнашиваемые (износостойкие) футеровочные элементы (например лифтеры или изнашиваемые футеровочные плиты) предназначены для оборудования, обычно используемого для добычи полезных ископаемых, производства цемента, переработки минералов и измельчения материалов (например в горизонтальных роторных мельницах), чтобы продлить срок службы оборудования, снизить время простоя, связанного с техническим обслуживанием, и повысить производительность. Такие изнашиваемые футеровочные элементы прикрепляются к полу, к внутренним поверхностям и/или к стенкам рудоспусков, загрузочных желобов, бункеров, резервуаров, сортирующих устройств, корпусов вентиляторов и другого оборудования, в котором абразивные или коррозирующий материал, трение и/или ударные воздействия могут вызывать быстрый износ. Что касается рудоспусков, загрузочных желобов, бункеров и подающих труб, то для обеспечения защитного покрытия или обшивки в местах контакта со скользящим материалом, таким как измельченная порода, уголь, руда, зерно и другие абразивные материалы, могут использоваться изнашиваемы плиты. Для роторного оборудования, мельниц и дробилок может также использоваться защитное покрытие или обшивка в местах контакта со скользящим материалом, таким как измельченная порода, уголь, руда, зерно и другие абразивные материалы. Например, изнашиваемые футеровочные элементы могут использоваться в промышленном оборудовании первичного измельчения, таком как жираторные и/или конусные дробилки, и/или барабанные мельницы, без ограничения.

Существуют различные способы определения износа футеровочного элемента. Например, было предложено обеспечение заделанных окрашенных вставок (для обеспечения возможности визуального определения изменения цвета при контроле износа). Для оптического измерения профиля поверхности изнашиваемого футеровочного элемента использовались технологии лазерного сканирования для получения трехмерного изображения поверхности (однако в этом случае необходима остановка оборудования). Также были предложены специально разработанные крепежные средства (например умные болты) со встроенными датчиками (однако расположение этих крепежных средств фиксировано, и в результате профиль поверхности может быть получен с низким разрешением).

Поскольку измельчающие установки представляют собой основное оборудование в производственном цикле рудников и шахт, то обеспечение максимума эффективности работы и технического обслуживания, а также оптимизация запланированных простоев являются существенными для обеспечения максимума рентабельности производства. По мере того как изнашиваемые футеровочные элементы мельницы стираются в результате абразивной эрозии, условия измельчения внутри мельницы изменяются, и эффективность работы может снижаться. В этом случае у оператора мельницы может возникнуть необходимость в изменении рабочих параметров установки для восстановления оптимальных эксплуатационных характеристик.

В то время как существует несколько систем оптимизации работы (такие как FLSmidth® LoadIQTM, технология загрузки и автоматизации с использованием умных датчиков для мельниц), более высокое разрешение информации, относящейся к состоянию (например, к рабочим характеристикам) изнашиваемых футеровочных элементов, может обеспечивать ценный индикатор, позволяющий регулировать работу мельницы. Улучшенные данные о состоянии изнашиваемых футеровочных элементов могут также дать возможность оператору или пользователю мельницы определить оптимальные сроки замены изношенных футеровочных элементов. Хотя в настоящее время технология получения изображений изнашиваемых футеровочных элементов обеспечивает такие данные, однако эта информация не может быть, получена в процессе работы (то есть, мельница должна быть остановлена, и материал должен быть выгружен для выполнения сканирования). Это негативно сказывается на выпуске продукции, снижает рабочее время оборудования, увеличивает эксплуатационные расходы, снижает производительность, повышает расходы на потребляемую энергию, а также с этим связаны и другие недостатки.

Что касается мельниц, то стальные футеровочные элементы и другие футеровочные элементы мельниц представляют собой части с большой вероятностью отказа. Их разрабатывают специально с возможностью замены в конце срока службы, однако если в процессе работы целостность элемента

- 1 052425 нарушается до окончания этого срока, то нижележащие, не заменяемые, компоненты оборудования (например оболочка мельницы или другие части, находящиеся под футеровкой) могут открываться. Таким образом, возможность дорогостоящего повреждения частей мельницы остается неприятной реальностью. Поэтому в отрасли считается, что модификация достаточно прочного изнашиваемого футеровочного элемента путем просверливания в нем отверстий, что может быть затруднительным или почти невозможным в некоторых стальных материалах, вносит нежелательный риск. Необходимо рассмотреть более толковый способ, в котором внутри системы футеровки мельницы устанавливается устройство измерения износа. Кроме того, необходим датчик, который измеряет износ футеровочного элемента лучше (например, обеспечивает информацию для измерения изменений как профиля, так и высоты) и при этом не требует серьезной доработки футеровочного элемента или встраивания датчика внутрь элемента.

В то время как общий износ металлических футеровочных элементов может представлять для оператора установки информацию, необходимую для определения срока предельного износа изнашиваемого футеровочного элемента и для планирования его замены, профиль износа изнашиваемого футеровочного элемента является для оператора не менее важной информацией.

Информация о профиле износа не только позволяет операторам оперативно планировать циклы технического обслуживания, но также помогает им определять эффективность работы оборудования. Например, в случае мельницы мощность, требуемая для эффективного выполнения рабочих операций, существенно зависит от возможности изнашиваемых футеровочных элементов поднимать загруженный материал внутри мельницы. Аналогично тому, как износ шин автомобилей негативно сказывается на характеристиках движения, производительность и эффективность измельчающего оборудования может быть оптимизирована в результате лучшего знания профиля или лицевой поверхности системы изнашиваемой футеровки.

Соответственно, уже давно существует необходимость в улучшенном способе измерения износа футеровочных элементов промышленного измельчающего оборудования. Более конкретно, существует необходимость в более эффективном техническом решении, которое может обеспечивать в режиме реального времени, на действующем оборудовании, анализ и массивы данных с высоким разрешением (например, с использованием технологии пространственного облака точек), относящиеся к профилям поверхности изнашиваемых футеровочных элементов без вывода из эксплуатации или без останова измельчающего оборудования, в частности измельчающих мельниц, таких как горизонтальные мельницы (например, шаровые мельницы, мельницы с частичным самоизмельчением, стержневые барабанные мельницы и им подобные установки, без ограничения).

В качестве ссылок на предшествующий уровень можно указать документы WO19086577, AU2012238221, US2022/048037A1 и US3565352, в которых описаны некоторые общие примеры современных технических решений.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения направлены на обеспечение улучшенного измерительного устройства, выполненного для определения износа по всему профилю изнашиваемого футеровочного элемента, предпочтительно существенной части периферийной поверхности или контура этого элемента.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения направлены на обеспечение улучшенного изнашиваемого футеровочного элемента, характеризующегося одним или несколькими новыми признаками, которые делают новый изнашиваемый футеровочный элемент уникально приспособленным для встраивания вышеуказанного улучшенного устройства измерения износа.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения направлены на обеспечение улучшенного узла изнашиваемого футеровочного элемента, представляющего собой комбинацию улучшенного изнашиваемого футеровочного элемента и одного или нескольких улучшенных устройств измерения износа, описанных и/или показанных в настоящей заявке, для использования в новой умной системе изнашиваемой футеровки.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения направлены на обеспечение улучшенного датчика износа или устройства измерения износа, которое выполнено для встраивания в изнашиваемый футеровочный элемент для формирования узла изнашиваемого футеровочного элемента без ослабления конструктивной целостности этого элемента.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения направлены на обеспечение измерений в режиме реального времени, на действующем оборудовании, и информация измерений может использоваться для формирования заключений о профиле лицевой (внешней) изнашиваемой поверхности футеровочного элемента.

В соответствии с некоторыми вариантами предлагаемая система, способ и/или устройство могут быть выполнены таким образом, что эта информация может быть передана на базовую станцию, направлена в экспертную систему управления, или загружена в облачное вычислительное приложение для анализа и/или использования.

Некоторые конкретные варианты осуществления настоящего изобретения направлены на обеспечение вышеуказанных положительных результатов специально для футеровочного элемента

- 2 052425 мельницы (например, для лифтера), для улучшенного определения его износа внутри роторной горизонтальной мельницы.

Целью всех вариантов осуществления изобретения является обеспечение системы, способа и/или устройства, в которых устраняются или ослабляются вышеуказанные недостатки или проблемы (все или часть), и которые по меньшей мере представляют собой полезную альтернативу.

Другие предпочтительные объекты настоящего изобретения будут очевидными из нижеприведенного описания.

Раскрытие сущности изобретения

В соответствии с вариантами осуществления изобретения раскрыты: узел изнашиваемого футеровочного элемента, датчик износа, изнашиваемый футеровочный элемент, система изнашиваемой футеровки и способ определения профиля износа одного или нескольких изнашиваемых футеровочных элементов.

В изобретении раскрыт узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента может быть выполнен для использования в системе (2) изнашиваемой футеровки, обеспеченной внутри промышленного измельчающего оборудования. Промышленное измельчающее оборудование может включать измельчающую установку (1), такую как дробилка, мельница или аналогичные устройства, без ограничения, однако может также включать вспомогательное оборудование, такое как рудоспуски, загрузочные желоба, вибрационные подающие устройства, а также другое оборудование, содержащее поверхности, подвергающиеся абразивному износу, без ограничения.

Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента может содержать изнашиваемый футеровочный элемент (4). Изнашиваемый футеровочный элемент (4) может содержать первый дистальный конец (10) и второй дистальный конец (11), противолежащий первому дистальному концу. Первый дистальный конец (10) может иметь первое углубление (9) по меньшей мере в первом дистальном конце (10). Внутри по меньшей мере части первого углубления (9) изнашиваемого футеровочного элемента (4) может быть расположен первый 2D-датчик (5) износа (двухкоординатный датчик; 2D - сокращение от англ. two dimensional - двухмерный). Первый 2D-датчик (5) износа может содержать основную часть или корпус (6). Основная часть или корпус (6) может содержать (например, на нем или в нем) один или несколько 1D- датчиков (7) износа (однокоординатный датчик; 1D - сокращение от англ. one dimensional одномерный). 1D-датчики (7) износа могут быть расположены на некотором расстоянии друг от друга. ID-датчики износа могут быть ориентированы таким образом, чтобы они проходили по существу в одном и том же направлении и/или по существу в одной и той же плоскости, без ограничения.

В некоторых вариантах узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента может дополнительно содержать первую проставочную вставку, адаптер или защитный компонент (14) внутри первого углубления (9), без ограничения.

В некоторых вариантах первая проставочная вставка, адаптер или защитный компонент (14) может быть выполнен для ограждения, покрытия или защиты основной части или корпуса (6) первого 2Dдатчика (5) износа, без ограничения.

В некоторых вариантах в углублении (9) может быть обеспечен по меньшей мер один монтажный элемент (8). В первом 2D-датчике (5) износа может быть обеспечен по меньшей мере один соответствующий монтажный элемент (12). Указанный по меньшей мере один монтажный элемент (12), обеспечиваемый в первом 2D-датчике (5) износа, может быть выполнен для взаимодействия с монтажным элементом (8), обеспечиваемым в углублении (9), без ограничения.

В некоторых вариантах в результате взаимодействия между монтажным элементом (8), обеспеченным в углублении (9), и монтажным элементом (12), обеспеченным в первом 2D -датчике (5) износа, 2D-датчик (5) износа может быть должным образом сориентирован внутри первого углубления (9) относительно изнашиваемого футеровочного элемента (4), без ограничения.

В некоторых вариантах узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента может дополнительно иметь второе углубление (9) на втором дистальном конце (11). Внутри по меньшей мере части второго углубления (9) изнашиваемого футеровочного элемента (4) может быть расположен второй 2D -датчик (5) износа. Второй 2D-датчик (5) износа может содержать основную часть или корпус (6). Основная часть или корпус (6) может содержать (например, на нем или в нем) один или несколько 1D-датчиков (7) износа. 1D-датчики (7) износа могут быть расположены на некотором расстоянии друг от друга. 1Dдатчики износа могут быть ориентированы таким образом, чтобы они проходили по существу в одном и том же направлении и/или по существу в одной и той же плоскости, без ограничения.

В некоторых вариантах узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента может содержать по меньшей мере один третий датчик, проходящий через центральную часть изнашиваемого футеровочного элемента, причем указанный по меньшей мере один третий датчик содержит: 2D-датчик (5) износа, содержащий 1D-датчики (7) износа, или 1D-датчик (7) износа, без ограничения. Указанный по меньшей мере один третий датчик расположен внутри по меньшей мере одного третьего углубления (9), проходящего по существу поперечно и/или перпендикулярно оси, проходящей от первого дистального конца (10) ко второму дистальному концу (11), без ограничения.

- 3 052425

В некоторых вариантах указанный по меньшей мере один третий датчик может быть обеспечен внутри углубления (9), которое пересекается с гнездом (25), обеспеченным в нижней поверхности изнашиваемого футеровочного элемента (4), без ограничения. Гнездо (25) может быть расположено на стороне, противолежащей лицевой изнашиваемой поверхности (22) футеровочного элемента (4), без ограничения.

В некоторых вариантах изнашиваемый футеровочный элемент (4) может иметь проход (13), проходящий от гнезда (25), обеспеченного в нижней поверхности изнашиваемого футеровочного элемента (4), к первому углублению (9), без ограничения.

В некоторых вариантах изнашиваемый футеровочный элемент (4) может иметь проход (13), проходящий от гнезда (25) ко второму углублению (9), обеспечиваемому на втором дистальном конце (11), без ограничения.

В некоторых вариантах по меньшей мере один или несколько 1D-датчиков износа первого 2Dдатчика износа могут проходить в направлении лицевой изнашиваемой поверхности (22) футеровочного элемента (4) или первого 2D-датчика (5) износа, без ограничения.

В некоторых вариантах по меньшей мере два или каждый 1D-датчик (7) износа первого 2D-датчика (5) износа может проходить по существу в одном и том же направлении, без ограничения.

В некоторых вариантах по меньшей мере один или несколько 1D -датчиков (7) износа первого 2Dдатчика (5) износа может проходить по существу радиально в направлении центральной оси горизонтальной мельницы (1), без ограничения.

В некоторых вариантах первый 2D-датчик (5) износа может быть выполнен для беспроводной передачи сигнала с использованием встроенной антенны (21), без ограничения. Сигнал может быть передан в приемник, расположенный над лицевой изнашиваемой поверхностью (22). Сигнал может быть передан в модуль (30), такой как, например, модуль, расположенный под нижней поверхностью изнашиваемого футеровочного элемента (4) или системы (2) изнашиваемой футеровки.

В некоторых вариантах первый 2D-датчик (5) износа может быть выполнен с проводом или с кабелем (17) для передачи сигнала. Сигнал может быть передан по проводу или по кабелю в удаленно расположенный модуль (30). Модуль (30) может быть расположен внутри, частично внутри, может входить, взаимодействовать или быть соединенным с гнездом (25) на узле (3) изнашиваемого футеровочного элемента, без ограничения. Провод или кабель (17) может содержать соединитель (33) для соединения с ответным соединителем (33), отходящим от модуля (30). Следует понимать, что от 1Dдатчика (7) износа, описанного в изобретении, может отходить один или несколько проводов или кабелей (17), без ограничения.

В некоторых вариантах проставочная вставка, адаптер или защитная пластина (14) может содержать один или несколько монтажных элементов (18), которые соответствуют одному или нескольким монтажным элементам (12) первого 2D-датчика (5) износа, без ограничения.

В некоторых вариантах основная часть или корпус (6) 1D-датчика (7) износа или 2D-датчика (5) износа может содержать печатную плату (6).

В некоторых вариантах по меньшей мере два 1D-датчика (7) износа первого 2D-датчика (5) износа могут проходить в разных направлениях и/или под углом относительно друг друга, так что первая продольная ось измерения износа, проходящая вдоль первого 1D-датчика (7) из указанных по меньшей мере двух 1D-датчиков (7) износа, не параллельна второй продольной оси измерения износа, проходящей вдоль второго 1D-датчика (7) из указанных по меньшей мере двух 1D-датчиков (7) износа, без ограничения.

В некоторых вариантах по меньшей мере один 1D-датчик (7) износа первого 2D-датчика (5) износа может проходить по существу ортогонально и/или перпендикулярно лицевой изнашиваемой поверхности (22) изнашиваемого футеровочного элемента (4), без ограничения.

В некоторых вариантах некоторое количество 1D-датчиков (7) износа могут быть расположены не перпендикулярно лицевой изнашиваемой поверхности (22) изнашиваемого футеровочного элемента (4), без ограничения.

Также в изобретении раскрыт способ оптимизации эффективности работы измельчающей установки (1), такой как мельница, дробилка или другое устройство измельчающего оборудования, снабженной системой (2) изнашиваемой футеровки.

Способ может включать обеспечение узла (3) изнашиваемого футеровочного элемента в соответствии с вышеуказанными вариантами в системе (2) изнашиваемой футеровки, так что лицевая изнашиваемая поверхность (22) части изнашиваемого футеровочного элемента (4) узла (3) изнашиваемого футеровочного элемента формирует часть лицевой изнашиваемой поверхности (22) системы (2) изнашиваемой футеровки, без ограничения.

Способ может включать мониторинг состояния первого 2D-датчика (5) износа, например, путем приема (например, приемником, связанном в рабочем состоянии с компьютером) одного или более сигналов от первого 2D-датчика (5) износа; причем один или более сигналов от первого 2D-датчика (5) износа содержат информацию об износе, связанную с состоянием износа или с физическим состоянием каждого 1D-датчика (7) износа, без ограничения.

- 4 052425

Способ может включать обработку информации об износе с использованием компьютера, имеющего процессор и физический машиночитаемый носитель информации, без ограничения.

Способ может включать создание двухмерного электронного представления информации об износе в виде цифрового двойника или облака точек (с использованием технологии twin cloud representation или point cloud representation), используя информацию об износе, полученную из одного или более сигналов первого 2D-датчика (5) износа, без ограничения.

Способ может включать определение эффективности работы измельчающей установки (1) на основе электронного представления информации об износе в виде цифрового двойника или облака точек, без ограничения.

В некоторых вариантах способ может включать обеспечение вышеуказанных узлов (3) изнашиваемых футеровочных элементов в системе (2) изнашиваемой футеровки, без ограничения.

В некоторых вариантах способ может включать мониторинг состояния каждого первого 2D-датчика (5) износа каждого узла (3) изнашиваемого футеровочного элемента, например, путем приема одного или более сигналов от каждого первого 2D-датчика (5) износа; причем один или более сигналов каждого первого 2D-датчика (5) износа содержат информацию об износе, связанную с состоянием износа или с физическим состоянием 1D-датчиков (7) износа, связанных с каждым 2D-датчиком (5) износа, без ограничения.

В некоторых вариантах способ может включать обработку информации об износе, полученной от каждого первого 2D-датчика (5) износа с использованием компьютера (например, вычислительного устройства, имеющего процессор и физический машиночитаемый носитель информации), без ограничения.

В некоторых вариантах способ может включать создание трехмерного электронного представления информации об износе в виде цифрового двойника или облака точек, используя информацию об износе, полученную из одного или более сигналов первого 2D-датчика (5) износа, без ограничения.

В некоторых вариантах способ может включать определение эффективности работы измельчающей установки (1) на основе электронного представления информации об износе в виде цифрового двойника или облака точек, без ограничения.

В некоторых вариантах способ может включать определение того, что эффективность работы ниже заданной пороговой величины, без ограничения.

В некоторых вариантах способ может включать замену или составление графика замены всей системы (2) изнашиваемой футеровки или ее части, например, замены одного или нескольких узлов (3) изнашиваемых футеровочных элементов, если эффективность работы ниже заданной пороговой величины, без ограничения.

В некоторых вариантах узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента для системы (2) изнашиваемой футеровки, обеспечиваемой внутри промышленного измельчающего оборудования, может содержать изнашиваемый футеровочный элемент (4). Изнашиваемый футеровочный элемент (4) может содержать первый дистальный конец (10) и второй дистальный конец (11), противолежащий первому дистальному концу. Первый дистальный конец (10) может иметь по меньшей мере первое углубление (9) по меньшей мере в первом дистальном конце (10). Внутри по меньшей мере части первого углубления (9) изнашиваемого футеровочного элемента (4) может быть расположен по меньшей мере первый 1D-датчик (7) износа. Первый 1 D-датчик (7) износа может содержать основную часть или корпус (6). Основная часть или корпус (6) может быть направлен для прохождения в направлении, по существу перпендикулярном изнашиваемой лицевой поверхности (22) части изнашиваемого футеровочного элемента (4) узла (3) изнашиваемого футеровочного элемента, без ограничения.

В некоторых вариантах узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента может иметь (например, по меньшей мере одно) второе углубление (9) во втором дистальном конце (11). Внутри по меньшей мере части (по меньшей мере одного) второго углубления (9) изнашиваемого футеровочного элемента (4) может быть расположен второй 1D-датчик (7) износа. Второй 1D-датчик (7) износа может содержать основную часть или корпус (6). Второй 1D -датчик (7) износа может быть направлен для прохождения в направлении, по существу перпендикулярном изнашиваемой лицевой поверхности (22) части изнашиваемого футеровочного элемента (4) узла (3) изнашиваемого футеровочного элемента, без ограничения.

В некоторых вариантах узла (3) изнашиваемого футеровочного элемента первый и второй 1Dдатчики (7) вместе формируют 2D-датчик (5) износа, без ограничения.

В некоторых вариантах узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента может иметь второе углубление (9) в первом дистальном конце (10). Внутри по меньшей мере части второго углубления (9) первого дистального конца (10) может быть расположен второй 1D-датчик (7) износа. Первый и второй ID-датчики (7) износа вместе формируют 2D-датчик (5) износа, без ограничения.

В некоторых вариантах узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента может содержать по меньшей мере один 1D-датчик (7) или 2D-датчик (5), расположенный в углублении (9) во втором дистальном конце (11), без ограничения.

- 5 052425

В некоторых вариантах узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента может содержать по меньшей мере один 1D-датчик (7) или 2D-датчик (5), расположенный в углублении (9) в первом (10) и/или во втором дистальном конце (11), без ограничения.

В некоторых вариантах узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента может содержать по меньшей мере один третий датчик, который может включать один или несколько 1D-датчиков (7) или 2D-датчиков (5), расположенный в углублении (9) в центральной зоне изнашиваемого футеровочного элемента (4) между первым (10) и вторым дистальным (11) концами, без ограничения.

Также раскрывается система (2) изнашиваемой футеровки для измельчающей установки (1), такой как мельница, дробилка или другое устройство измельчающего оборудования. Система 2 изнашиваемой футеровки может содержать один или более вышеописанных узлов (3) изнашиваемых футеровочных элементов. В системе (2) изнашиваемой футеровки могут присутствовать различные варианты узла (3) изнашиваемого футеровочного элемента, без ограничения.

Другие отличительные признаки и достоинства настоящего изобретения станут очевидными из нижеприведенного подробного описания.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные варианты осуществления изобретения, приведенные лишь в качестве примеров, будут описаны ниже более подробно со ссылками на прилагаемые фигуры. Эти варианты, иллюстративные по своему характеру, никоим образом не должны рассматриваться как ограничения объема заявленного изобретения. Прилагаемые фигуры используются только для лучшего понимания описываемых и заявленных технических отличительных признаков. Для специалистов в данной области техники будет понятно, что возможны различные модификации того, что в явной форме выражено в изобретении.

На фиг. 1 приведена изометрическая проекция 2D-датчика для измерения износа в соответствии с некоторыми вариантами, причем датчик выполнен для беспроводной передачи данных, содержащих измерения износа, получаемые от 1D-датчиков износа, расположенных в 2D-датчике.

На фиг. 2 приведено изображение разобранного 2D-датчика износа, показанного на фиг. 1.

На фиг. 3 приведена изометрическая проекция 2D-датчика для измерения износа в соответствии с некоторыми вариантами, причем датчик выполнен для передачи данных, содержащих измерения износа, получаемые от 1D-датчиков износа, расположенных в 2D-датчике, по кабелю или по проводу в модуль, расположенный в изнашиваемом футеровочном элементе. В отличие от фиг. 1 на фиг. 3 для ясности не показаны встроенные 1D-датчики 7 износа.

На фиг. 4-6 показаны различные изометрические проекции изнашиваемого футеровочного элемента 4 узла 3 изнашиваемого футеровочного элемента в соответствии с некоторыми вариантами.

На фиг. 7 приведен вид с первым сечением изнашиваемого футеровочного элемента 4, показанного на фиг. 4-6, на котором показано опциональное углубление 9 для опционального третьего ID-датчика износа, без ограничения.

На фиг. 8 приведен вид со вторым сечением изнашиваемого футеровочного элемента 4, показанного на фиг. 4-6, на котором показано опциональное углубление 9 для опционального третьего 2D-датчика износа, без ограничения.

На фиг. 9, 10 показаны различные изометрические проекции изнашиваемого футеровочного элемента 4 узла 3 изнашиваемого футеровочного элемента в соответствии с некоторыми вариантами.

На фиг. 11 представлен неограничивающий вариант печатной платы 6 с одним или несколькими ID-датчиками 7 износа, которые могут быть встроены в 2D-датчик 5 износа.

На фиг. 12 представлен другой неограничивающий вариант печатной платы 6 с одним или несколькими 1D-датчиками 7 износа, которые могут быть встроены в 2D-датчик 5 износа.

На фиг. 13 представлен еще один неограничивающий вариант печатной платы 6 с одним или несколькими 1D-датчиками 7 износа, которые могут быть встроены в 2D-датчик 5 износа. Этот конкретный вариант выполнен для непосредственной беспроводной передачи данных с помощью антенны 21.

На фиг. 14 показана опциональная проставочная вставка, адаптер или защитная крышка 14, которая может быть установлена в углублении 9 дистального конца изнашиваемого футеровочного элемента с одной стороны 2D-датчика 5 износа для защиты его основной части или корпуса (например, печатной платы). Проставочная вставка, адаптер или защитная крышка 14 может иметь такие же монтажные элементы 18, как и монтажные элементы 12, обеспеченные на 2D -датчике 5 износа, и эти элементы могут содержать ответные части, обеспечивающие соединение с монтажными элементами 8, обеспеченными в углублении 9 дистального конца изнашиваемого футеровочного элемента. Проставочная вставка, адаптер или защитная крышка 14 может иметь толщину и/или форму, которые отличаются от толщины и формы вставки, показанной на фигурах. Например, проставочная вставка, адаптер или защитная крышка 14 может быть толще или тоньше, чем вставка, показанная на фигурах, и может иметь разную форму и/или профиль на краях, включая зоны вырезов, отверстий или иных частей, без ограничения.

- 6 052425

На фиг. 15 приведен вид первого дистального конца изнашиваемого футеровочного элемента 4, показанного на фиг. 9 и 10, без датчика 5 износа, обеспечиваемого в первом углублении 9 первого дистального конца 10.

На фиг. 16 изображен изнашиваемый футеровочный элемент 4, показанный на фиг. 15, с датчиком 5 износа, расположенным в первом углублении 9.

На фиг. 17 показан внутренний вид измельчающего оборудования с системой 2 изнашиваемой футеровки, содержащей один или несколько узлов 3 изнашиваемых футеровочных элементов, показанных и описанных в заявке. В частности, на фигуре показана часть измельчающего оборудования, которое представляет собой шаровую мельницу с загрузкой 23 внутри.

На фиг. 18 и 19 показаны два неограничивающих варианта фиксации, крепления, приклеивания или последующего формирования датчика 5 износа на изнашиваемом футеровочном элементе 4. Эти конкретные варианты больше всего подходят для металлических (например, для стальных) изнашиваемых футеровочных элементов 4, однако аналогичные технологии могут использоваться и для футеровочных элементов на основе полимеров, таких как, например, футеровочные элементы из жесткого полиуретана или из резины. Следует понимать, что для изнашиваемых футеровочных элементов 4 на основе полимеров датчики 5 износа и/или их опциональные проставочные вставки, адаптеры или защитные пластины 14 могут быть сформированы вместе с изнашиваемым футеровочным элементом 4 в процессе его формирования. В альтернативных вариантах в случае использования изнашиваемых футеровочных элементов 4 на основе полимеров датчики 5 износа и/или их опциональные проставочные вставки, адаптеры или защитные пластины 14 могут быть последовательно сформированы/термически прикреплены внутри углубления 9 предварительно сформированного полимерного изнашиваемого футеровочного элемента 4, без ограничения.

На фиг. 20 и 21 показаны разные частичные изометрические проекции системы 2 изнашиваемой футеровки и одного или нескольких модулей 30, установленных на защищаемой оболочке или на защищаемом опорном компоненте 29, находящемся под системой 2 изнашиваемой футеровки. Как можно видеть на фиг. 20, система 2 изнашиваемой футеровки в соответствии с вариантами осуществления изобретения содержит по меньшей мере один узел 3 изнашиваемого футеровочного элемента. Как можно видеть на фиг. 21, на защищаемой оболочке или на защищаемом опорном компоненте 29, находящемся под системой 2 изнашиваемой футеровки, может быть обеспечен один или несколько модулей 30. Эти модули 30 могут быть расположены полностью внутри гнезда 25 изнашиваемого футеровочного элемента 4 и/или могут быть выполнены для соединения по меньшей мере частично с гнездом 25 изнашиваемого футеровочного элемента 4 узла 3. Например, как показано на фигурах, в качестве модулей 30 могут использоваться мониторы FLSmidth® Load IQ® шаровой загрузки, и они могут содержать соединитель или вставную часть разъема, которая соединяется с соединителем или с приемной частью разъема, которая остается внутри гнезда 25 изнашиваемого футеровочного элемента 4, без ограничения. Эти модули 30 могут обеспечивать источник питания и/или средства беспроводной связи для обмена информацией с одним или с несколькими датчиками 5, 7, показанными и описанными в заявке. Например, между модулем 30 и одним или несколькими датчиками 5, 7 может быть проложен один или несколько проводов или кабелей 17 для соединения в рабочем состоянии. Как показано на фигурах, размеры модуля 30 могут быть больше размеров гнезда 25 изнашиваемого футеровочного элемента, и поэтому они могут быть установлены снаружи на защищаемой оболочке или на защищаемом опорном компоненте 29, находящемся под системой 2 изнашиваемой футеровки.

На фиг. 22 показан альтернативный вариант, в котором на одном или на обоих дистальных концах 10, 11 изнашиваемого футеровочного элемента 4 узла 3 можно установить один или несколько 1Dдатчиков 7 износа, и/или на одном или на обоих дистальных концах 10, 11 изнашиваемого футеровочного элемента 4 узла 3 можно установить один или несколько 2D -датчиков 5 износа.

На фиг. 23 показан опциональный 1D-датчик 7 износа (например, типа истираемая планка), который может быть установлен в одном или в нескольких опциональных углублениях 9, расположенных в центральной зоне изнашиваемого футеровочного элемента 4. Как и в некоторых других вариантах изображенный 1D-датчик 7 износа может содержать основную часть или корпус 6, сформированный как печатная плата, на которой обеспечивается параллельная резистивная схема. По мере стирания 1D-датчика 7 износа вырабатываемый им сигнал может изменяться. Это изменение сигнала содержит информацию об износе и может обрабатываться компьютером для определения размера износа физического элемента 1D-датчика 7 износа. В конечном счете, информация об износе, получаемая от такого 1D-датчика, может использоваться для определения степени износа изнашиваемого футеровочного элемента 4 в месте нахождения опционального углубления 9 и получения в режиме реального времени одной точки данных износа для представления информации об износе в виде цифрового двойника или облака точек лицевой изнашиваемой поверхности 22 футеровочного элемента 4 и/или лицевой изнашиваемой поверхности 22 системы 2 изнашиваемой футеровки, в которую входит элемент 4.

На фиг. 24-26 показаны виды различных вариантов узла 3 изнашиваемого футеровочного элемента, если смотреть на него с дистального конца 10, 11.

- 7 052425

На фиг. 27 и 28 показано, как модуль 30 может быть подсоединен к одному или к нескольким 1D датчикам 7 и/или к 2D-датчикам 5 узла 3 изнашиваемого футеровочного элемента, например, с помощью одного или нескольких кабелей или проводов 17. Модуль 30 может обеспечивать источник питания, такой как батарейка 20, и/или средство передачи данных, такое как антенна 21, без ограничения. Для удобного отсоединения модуля 30 от узла 3 изнашиваемого футеровочного элемента может использоваться соединительный разъем. Для заполнения остающихся незаполненными частей гнезда 25 и/или отверстия 32 может использоваться заполняющий материал или заглушка, содержащая уплотнительный полимерный материал, без ограничения.

Осуществление изобретения

В некоторых подробно описанных вариантах для изнашиваемого футеровочного элемента 4 могут обеспечиваться физические датчики 5 износа. Определенное ориентирование и/или расположение датчиков 5 износа может быть осуществлено таким образом, что они могут определять, где профиль лицевой изнашиваемой поверхности 22 футеровочного элемента 4 понижается со временем, по мере износа футеровочного элемента 4. Это может быть сделано путем размещения датчиков 5 износа в защищенной зоне между изнашиваемыми футеровочными элементами 4 (например, в продольном направлении и/или в том месте, где прилегают друг к другу боковые и/или торцевые поверхности футеровочных элементов, без ограничения). Путем обеспечения 2D-датчика 5 износа, содержащего несколько 1D-датчиков 7 износа, расположенных и ориентированных в наиболее важных местах и направлениях одной или нескольких частей изнашиваемого футеровочного элемента 4, и/или частей нескольких изнашиваемых футеровочных элементов в составе системы 2 изнашиваемой футеровки (например, системы футеровки мельницы) можно измерить профиль лицевой изнашиваемой поверхности 22 футеровочного элемента 4 на одном или нескольких стыках соседних элементов.

Уменьшая расстояние между 1D-датчиками 7 износа, расположенными внутри 2D-датчика 5 износа (например, на его печатной плате 6), и/или увеличивая их количество, можно повысить разрешение и количество точек измерений износа лицевой изнашиваемой поверхности 22. Датчики 5 износа могут быть интегрированы в изнашиваемые футеровочные элементы 4 с минимальным влиянием на их конструктивную целостность путем выполнения датчиков 5 износа по существу плоскими или имеющими по существу пластинчатую форму.

В некоторых вариантах размеры изнашиваемого футеровочного элемента 4, содержащего один или несколько этих новых 2D-датчиков 5 износа, могут быть уменьшены (например, может быть уменьшена общая длина) по сравнению с изнашиваемым футеровочным элементом, для замены которого он предназначен. В этом случае больше 2D -датчиков износа может быть интегрировано в систему 2 изнашиваемой футеровки, в результате чего обеспечивается большее количество точек измерения износа и более высокое разрешение данных, относящихся к профилю лицевой изнашиваемой поверхности 22. Кроме того, увеличенное количество ID-датчиков 7 и/или 2D-датчиков 5 (и/или меньшее расстояние между ними) может увеличивать разрешение данных износа, в результате чего обеспечивается большее количество информации, относящейся к состоянию системы 2 изнашиваемой футеровки. Система 2 изнашиваемой футеровки (например, система футеровки мельницы 1), выполненная в соответствии с вариантами осуществления изобретения, в некоторых случаях содержит изнашиваемые футеровочные элементы увеличенных размеров, каждый из которых включает некоторое количество сегментов футеровочных элементов меньших размеров, причем каждый такой сегмент внутри большего изнашиваемого футеровочного элемента может содержать свой собственный изнашиваемый футеровочный элемент и один или несколько своих собственных датчиков 5 износа, без ограничения.

В одной или в нескольких боковых сторонах или в торцевых поверхностях изнашиваемого футеровочного элемента может быть сформировано одно или несколько углублений 9 (например, гнезда, раззенкованные отверстия, глухие отверстия, сквозные отверстия, утопленные полки или им подобные выемки), чтобы обеспечить свободное пространство для размещения датчиков износа. В некоторых вариантах свободное пространство, формируемое каждым углублением, может быть достаточно большим для размещения соответствующего датчика износа и одного или нескольких дополнительных компонентов. Один или несколько дополнительных компонентов могут включать, например, проставочную вставку, адаптер и/или защитную крышку 14 (например, металлическую пластину), клеящий материал 15 и/или заполняющий материал или уплотняющий наполнитель 16 (например, эпоксидная смола, полиуретан, резина, герметизирующий материал, цемент, связующий материал), прилегающие к поверхностям датчика износа, без ограничения. Эти дополнительные компоненты могут быть объединены в любых комбинациях или в любых количествах, и средним специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в конкретных вариантах могут использоваться любые из вышеуказанных дополнительных компонентов.

В некоторых вариантах можно видеть, что одно или несколько углублений 9 может включать углубление, которое проходит в продольном направлении в одном или в обоих торцах 10, 11 изнашиваемого футеровочного элемента 4. Кроме того, в некоторых вариантах можно видеть, что одно или несколько углублений 9 может включать углубление 9, проходящее в изнашиваемый футеровочный элемент в направлении, которое по существу поперечно, по существу ортогонально, или по существу

- 8 052425 перпендикулярно лицевой изнашиваемой поверхности 22 футеровочного элемента 4. Хотя это необязательно является предпочтительным из-за некоторых недостатков, указанных выше в описании, эти опциональные углубления 9, обеспечиваемые ближе к центральной части изнашиваемого футеровочного элемента 4, могут проходить частично или полностью сквозь этот элемент (например, как это сделано в неограничивающем варианте, показанном на фиг. 7 и/или фиг. 8). В предпочтительных вариантах один или оба дистальных конца каждого изнашиваемого футеровочного элемента содержат свое собственное углубление 9 (например, гнездо, раззенкованное отверстие, глухое отверстие, заглубленную полку) предпочтительной формы, которая приспособлена для приема и удерживания 2D датчика 5 износа, имеющего соответствующую форму, без ограничения. Хотя на фигурах показаны четыре разных углубления 9, следует понимать, что любое одно или несколько изображенных углублений 9 может быть опущено, при условии, что по меньшей мере одно углубление 9 остается в изнашиваемом футеровочном элементе 4 для размещения в нем по меньшей мере одного датчика 5 износа.

Как показано на фигурах, измельчающая установка 1 (например, мельница, дробилка, часть измельчающего оборудования или им подобные установки) может быть снабжена системой 2 изнашиваемой футеровки. Система 2 изнашиваемой футеровки может содержать один или более узлов 3 изнашиваемых футеровочных элементов. Как показано на фиг. 17, измельчающая установка 1 может представлять собой горизонтальную мельницу, в которой содержится загрузка 23. Загрузка 23 мельницы может содержать стержни, шары или абразивный материал, без ограничения. Контроль и регулирование загрузки 23 может осуществляться с помощью системы, такой как, например, FLSmidth® LoadIQ™. Следует понимать, что узлы 3 изнашиваемых футеровочных элементов могут состоять из элементов 4, имеющих различные размеры и форму, и/или они могут быть сдвоенными, расположенными бок -о-бок (как показано на фиг. 4-8), или же они могут быть отдельными изнашиваемыми футеровочными элементами (как показано на фиг. 9, 10, 15, 16), без ограничения.

Каждый узел 3 может содержать изнашиваемый футеровочный элемент 4. Изнашиваемый футеровочный элемент 4 может иметь первый дистальный конец 10 и второй дистальный конец 11. Первый и второй дистальные концы 10, 11 могут быть противоположны друг другу вдоль оси, проходящей между первым и вторым дистальными концами 10, 11, как это показано на фигурах. Задняя сторона изнашиваемого футеровочного элемента 4 может быть снабжена одним или несколькими отверстиями 24, например, для введения одного или нескольких крепежных средств или болтов для прикрепления узла 3 изнашиваемого футеровочного элемента к части измельчающей установки 1 и/или для формирования части ее системы 2 изнашиваемой футеровки.

На одном или на обоих дистальных концах 10, 11 изнашиваемого футеровочного элемента 4 может быть обеспечено углубление 9 для размещения тонкого датчика 5 износа (например, 2D-датчика износа). Как показано на фиг. 18, 19, углубление 9 может быть выполнено таким образом, чтобы в нем можно было разместить проставочную вставку, адаптер или защитную пластину 14 (например, металлическую или стальную крышку), один или несколько слоев клеящего состава 15 (например, эпоксидной смолы) и/или один или несколько слоев заполняющего материала или наполнителя 16 (например, эпоксидной смолы, полиуретана, резины (например, невулканизированной), герметизирующего материала, цемента или связующего материала) в любых комбинациях или в любом порядке, без ограничения.

Каждый датчик 5 износа может содержать основную часть или корпус 6, такой как печатная плата. Предполагается, что основная часть или корпус 6 может содержать панель из любого подходящего материала, которая может обеспечивать основание для монтажа электронных схем. Также можно себе представить, что вместо печатной платы, которая представляет собой основание из непроводящего материала, на котором монтируются электронные компоненты, в качестве основной части или корпуса 6 может использоваться панель, пластина, монтажная опора или подложка, на которой можно размещать, прикреплять, приклеивать или иным образом фиксировать любой дискретный элемент датчика износа. Например, один или несколько датчиков износа или элементов измерения износа (например, имеющих геометрическую 1D- или 2D-конфигурацию) могут надлежащим образом решить ту же самую техническую проблему и обеспечить техническое решение, эквивалентное предпочтительному варианту с печатной платой, на которой расположены датчики.

На основной части или на корпусе 6 могут обеспечиваться 1D-датчики 7 износа, предпочтительно несколько 1D-датчиков 7 износа. 1D-датчики износа предпочтительно разнесены на некоторое расстояние друг от друга и предпочтительно могут проходить по существу параллельно друг другу или по меньшей мере по существу в одном и том же направлении. Однако, предполагается, что некоторые ID-датчики 7 износа могут проходить в разных направлениях на основной части или на корпусе 6. Также можно себе представить, что в некоторых вариантах один или несколько 1D-датчиков 7 износа могут проходить по существу ортогонально локальной части или зоне лицевой изнашиваемой поверхности 22.

ID-датчик износа может содержать изнашиваемую (индикаторную) планку, например, с одной или с несколькими параллельными резистивными схемами. По мере того как 1D-датчик стирается, связанный с ним сигнал может изменяться. Сигнал может содержать информацию, относящуюся к изменениям тока, напряжения или активного сопротивления, без ограничения.

- 9 052425

Углубление 9, обеспечиваемое на дистальном конце 10, 11 изнашиваемого футеровочного элемента 4 содержит один или несколько монтажных элементов 8. Как показано на фигурах, может использоваться несколько монтажных элементов 8. Если в углублении 9 используется несколько монтажных элементов 8, они могут иметь разные формы (например, по меньшей мере один удлиненный монтажный элемент и/или по меньшей мере один не удлиненный или симметричный монтажный элемент, как показано на фигурах). Как показано на фигурах, эти монтажные элементы 8 могут обеспечиваться в заданном шахматном порядке, или в других вариантах они расположены под углом или в другом порядке для обеспечения единственно правильной ориентации датчика 5 износа, устанавливаемого в углублении.

2D-датчик 5 износа может содержать один или несколько сопрягающихся монтажных элементов 12, которые выполнены для соединения/сопряжения с одним или с несколькими монтажными элементами 8 в углублении 9. Проставочная вставка, адаптер или защитная крышка 14, если используется, может иметь аналогичные сопрягающиеся монтажные элементы 18, которые также выполнены для соединения/сопряжения с одним или с несколькими монтажными элементами 8 в углублении 9. В некоторых вариантах часть формы углубления (и/или его край или поверхность) может служить в качестве одного или нескольких монтажных элементов 8, без ограничения. В некоторых вариантах часть формы проставочной вставки, адаптера или защитной крышки (и/или ее край или поверхность) может служить в качестве одного или нескольких монтажных элементов 18, без ограничения.

2D-датчик 5 износа, как показано на фиг. 1, 2 и 13, может содержать встроенный микроконтроллер 19, батарейку 20 и/или антенну (например, радиочастотную антенну). Один или несколько из этих компонентов могут быть выполнены как одно целое с основной частью или с корпусом 6 вместе с IDдатчиками 7 износа.

2D-датчик 5 износа может, как показано на фиг. 3, 11 и 12, содержать провод или кабель 17, проходящий от основной части или корпуса 6. Провод или кабель 17 может быть выполнен и может использоваться для передачи цифровых или аналоговых сигналов, содержащих информацию об износе (например, о состоянии одного или нескольких 1D-датчиков износа) в модуль связи (не показан). Модуль связи может быть обеспечен внутри гнезда 25, входящего в нижнюю поверхность изнашиваемого футеровочного элемента 4. Так же, как и каждый датчик 5, модуль связи может содержать свою собственную основную часть или корпус 6 (например, печатную плату) со встроенным микроконтроллером 19, батарейкой 20 и/или антенной (например, радиочастотной антенной), без ограничения.

Между гнездом 25 и одним или несколькими углублениями 9 может проходить один или несколько проходов 13 (лучше всего показано на фиг. 5 и 6).

Один или несколько проходов 13 могут быть выполнены для прокладки/размещения провода или кабеля 17, проходящего от датчика 5 износа.

В некоторых вариантах нижняя поверхность изнашиваемого футеровочного элемента 4 может содержать монтажный прилив 26, окружающий один или несколько монтажных отверстий 24, обеспеченных в изнашиваемом элементе 4. В этой нижней поверхности может быть сформировано углубление 27, проходящее между одним или несколькими монтажными приливами 26 и периметром или краем нижней поверхности изнашиваемого футеровочного элемента 4. В некоторых вариантах изнашиваемый футеровочный элемент 4 узла 3 может быть снабжен одним или несколькими подъемными проушинами 28.

В настоящем описании такие характеристики, как первый или второй и им подобные указания, могут использоваться исключительно для того, чтобы отличать один элемент или действие от другого элемента или действия, без указания какой-либо связи между ними или порядка. Там, где контекст позволяет, указание целого числа, или компонента, или шага (или им подобных признаков) не должно пониматься как ограничение этим целым числом, или компонентом, или шагом, напротив, должно пониматься, что может быть одно или несколько таких целых чисел, один или несколько компонентов или шагов и т.п.

Вышеприведенное описание настоящего изобретение дается в целях его раскрытия для среднего специалиста в данной области техники. Описание не следует понимать как исчерпывающее или ограничивающее изобретение одним раскрытым вариантом его осуществления. Как уже указывалось, специалистам в данной области техники после ознакомления с описанием настоящего изобретения будут очевидны его многочисленные альтернативные варианты и модификации. Соответственно, в то время как в описании рассматривались некоторые альтернативные варианты, другие варианты будут очевидны или сравнительно легко разработаны средними специалистами в данной области техники. Предполагается, что настоящее изобретение охватывает все его альтернативы, модификации и варианты, которые рассматривались в заявке, а также другие варианты, которые находятся в пределах объема и сущности вышеописанного изобретения.

Например, в то время как вышеописанные узлы 3 изнашиваемых футеровочных элементов рассмотрены для случая использования в связи с мельницами, эти узлы в равной степени могут быть

-

Claims (24)

1. использованы в подающих рудоспусках, загрузочных желобах, бункерах и в других поверхностях, которые изнашиваются в связи с воздействием движущихся абразивных материалов.

   В настоящем изобретении указания содержит, содержащий, включает, включающий или аналогичные термины должны пониматься как неисключительное включение, так что способ, система или устройство, которые содержат перечень элементов, не содержат исключительно эти элементы, а могут содержать и другие элементы, не указанные в перечне.

   Перечень ссылочных обозначений.

   1 - Измельчающая установка (например, мельница, дробилка, измельчающее оборудование).

   2 - Система изнашиваемой футеровки.

   3 - Узел изнашиваемого футеровочного элемента.

   4 - Изнашиваемый футеровочный элемент.

   5 - Датчик износа (например, 2D-датчик износа).

   6 - Основная часть или корпус (например, печатная плата, панель, пластина, основание для монтажа).

   7 - ID-датчик износа (например, стираемая планка).

   8 - Монтажный элемент (изнашиваемый футеровочный элемент).

   9 - Углубление.

   10 - Первый дистальный конец.

   11 - Второй дистальный конец.

   12 - Монтажный элемент (датчик износа).

   13 - Проход (для провода или кабеля), опционально.

   14 - Проставочная вставка, адаптер или защитная пластина (например, металлическая, стальная).

   15 - Клеящий материал (например, эпоксидная смола).

   16 - Заполняющий материал или наполнитель (например, эпоксидная смола, полиуретан, резина (например, невулканизированная), герметизирующий материал, цемент, связующий материал).

   17 - Провод или кабель.

   18 - Монтажный элемент (защитная пластина).

   19 - Встроенный микроконтроллер.

   20 - Батарейка.

   21 - Антенна (например, радиочастотная).

   22 - Лицевая изнашиваемая поверхность.

   23 - Загрузка.

   24 - Монтажное отверстие (для крепежного средства или болта).

   25 - Гнездо (например, гнездо, которое может быть выровнено с выбивным отверстием или отверстием для болта в оболочке мельницы).

   26 - Монтажный прилив.

   27 - Углубление на нижней стороне.

   28 - Подъемная проушина.

   29 - Оболочка или основание (измельчающей установки 1), защищаемое системой 2 изнашиваемой футеровки.

   30 - Модуль (например, системы мониторинга загрузки со встроенным источником питания и с беспроводным передатчиком).

   31 - Отверстия для болтов.

   32 - Отверстия для болтов или опциональные выбивные отверстия.

   33 - Соединитель (например, штепсельная вилка).

   ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента для системы (2) изнашиваемой футеровки, обеспечиваемой внутри промышленного измельчающего оборудования, содержащий:

   изнашиваемый футеровочный элемент (4), имеющий:

   первый дистальный конец (10);

   второй дистальный конец (11), противолежащий первому дистальному концу;

   первое углубление (9) по меньшей мере на первом дистальном конце (10); и первый 2D-датчик (5) износа, расположенный внутри по меньшей мере части первого углубления (9) изнашиваемого футеровочного элемента (4) и имеющий основную часть или корпус (6), содержащий 1D-датчики (7) износа, отстоящие на расстоянии друг от друга и ориентированные так, что они проходят по существу в одной и той же плоскости.
2. 2. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по п.1, дополнительно содержащий первую проставочную вставку, адаптер или защитный компонент (14) внутри первого углубления (9).

   - 11 052425
3. 3. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по п.2, в котором первая проставочная вставка, адаптер или защитный компонент (14) выполнен для ограждения, покрытия или защиты основной части или корпуса (6) первого 2D-датчика (5) износа.
4. 4. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий по меньшей мере один монтажный элемент (8), обеспеченный в углублении (9) и соответствующий монтажный элемент (12), обеспеченный в первом 2D-датчике (5) износа, который выполнен для взаимодействия с монтажным элементом (8), обеспеченным в углублении (9).
5. 5. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по п.4, в котором в результате взаимодействия между монтажным элементом (8), обеспеченным в углублении (9), и монтажным элементом (12), обеспеченным в первом 2D-датчике (5) износа, 2D-датчик (5) износа должным образом сориентирован внутри первого углубления относительно изнашиваемого футеровочного элемента.
6. 6. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий второе углубление (9) на втором дистальном конце (11), и второй 2D-датчик (5), расположенный внутри по меньшей мере части второго углубления (9) изнашиваемого футеровочного элемента (4) и имеющий основную часть или корпус (6), содержащий ID-датчики (7) износа, отстоящие на расстоянии друг от друга и ориентированные так, что они проходят по существу в одном и том же направлении и/или по существу в одной и той же плоскости.
7. 7. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий по меньшей мере один третий датчик, проходящий через центральную часть изнашиваемого футеровочного элемента и включающий:

   2D-датчик износа, содержащий 1D-датчики (7) износа; или

   ID-датчик износа, причем указанный по меньшей мере один третий датчик расположен внутри по меньшей мере одного третьего углубления (9), проходящего по существу поперечно и/или перпендикулярно оси, проходящей от первого дистального конца (10) ко второму дистальному концу (11).
8. 8. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по п.7, в котором указанный по меньшей мере один третий датчик размещен внутри углубления (9), которое пересекается с гнездом (25), обеспеченным в нижней поверхности изнашиваемого футеровочного элемента (4), которая противоположна лицевой изнашиваемой поверхности (22) изнашиваемого футеровочного элемента (4).
9. 9. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по п.7, в котором изнашиваемый футеровочный элемент (4) имеет проход (13), проходящий от гнезда (25), обеспеченного в нижней поверхности изнашиваемого футеровочного элемента (4), к первому углублению (9).
10. 10. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по п.8, в котором изнашиваемый футеровочный элемент (4) имеет проход (13), проходящий от гнезда (25) ко второму углублению (9), обеспеченному на втором дистальном конце (11).
11. 11. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый 1D-датчик износа первого 2D-датчика износа проходит в направлении к лицевой изнашиваемой поверхности (22) изнашиваемого футеровочного элемента (4) или первого 2D-датчика (5) износа.
12. 12. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый 1D-датчик (7) износа первого 2D-датчика (5) износа проходит по существу в одном и том же направлении.
13. 13. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый 1D-датчик (7) износа первого 2D-датчика (5) износа проходит по существу радиально в направлении к центральной оси горизонтальной измельчающей мельницы (1).
14. 14. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, в котором первый 2D-датчик (5) износа выполнен для передачи сигнала по беспроводной линии связи через встроенную антенну (21).
15. 15. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, в котором первый 2D-датчик (5) износа выполнен с проводом или с кабелем для передачи сигнала в удаленно расположенный модуль в гнезде (25) на узле (3) изнашиваемого футеровочного элемента.
16. 16. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из пп.2-15, в котором проставочная вставка, адаптер или защитная пластина (14) содержит монтажные элементы (18), соответствующие монтажным элементам (12) первого 2D-датчика (5) износа.
17. 17. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, в котором основная часть или корпус (6) представляет собой печатную плату (6).
18. 18. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере два 1D-датчика (7) износа первого 2D-датчика (5) износа проходят в разных направлениях и/или под углом относительно друг друга, так что первая продольная ось измерения износа, проходящая вдоль первого из указанных по меньшей мере двух 1D -датчиков (7) износа, не параллельна второй продольной оси измерения износа, проходящей вдоль второго из указанных по меньшей мере двух 1D-датчиков (7) износа.

    - 12 052425
19. 19. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере один 1D-датчик (7) износа первого 2D-датчика (5) износа проходит по существу ортогонально и/или перпендикулярно лицевой изнашиваемой поверхности (22) изнашиваемого футеровочного элемента (4).
20. 20. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из предыдущих пунктов, в котором несколько 1D-датчиков (7) износа проходят не перпендикулярно лицевой изнашиваемой поверхности (22) изнашиваемого футеровочного элемента (4).
21. 21. Способ оптимизации эффективности работы измельчающей установки (1), такой как мельница, дробилка или другое устройство измельчающего оборудования, снабженной системой (2) изнашиваемой футеровки, причем способ включает:

    обеспечение узла (3) изнашиваемого футеровочного элемента по любому из пп.1-20 в системе (2) изнашиваемой футеровки, так что лицевая изнашиваемая поверхность (22) части изнашиваемого футеровочного элемента (4) узла (3) изнашиваемого футеровочного элемента формирует часть лицевой изнашиваемой поверхности (22) системы (2) изнашиваемой футеровки;

    мониторинг состояния первого 2D-датчика (5) износа путем приема одного или более сигналов от первого 2D-датчика (5) износа, причем один или более сигналов от первого 2D-датчика (5) износа содержат информацию об износе, связанную с состоянием износа или с физическим состоянием каждого ID-датчика (7) износа;

    обработку информации об износе с использованием компьютера, имеющего процессор и физический машиночитаемый носитель информации;

    создание двумерного электронного представления данных об износе в виде цифрового двойника или облака точек, используя данные об износе, полученные из одного или более сигналов первого 2D датчика (5) износа;

    определение эффективности работы измельчающей установки (1) на основе указанного представления данных об износе в виде электронного цифрового двойника или облака точек.
22. 22. Способ по п.21, включающий:

    обеспечение узлов (3) изнашиваемых футеровочных элементов в системе (2) изнашиваемой футеровки;

    мониторинг состояния каждого первого 2D-датчика (5) износа каждого узла (3) изнашиваемого футеровочного элемента путем приема одного или более сигналов от каждого первого 2D-датчика (5) износа, причем один или более сигналов от каждого первого 2D -датчика (5) износа содержат информацию об износе, связанную с состоянием износа или с физическим состоянием ID-датчиков (7) износа, связанных с каждым 2D-датчиком (5) износа;

    обработку информации об износе, полученной от каждого первого 2D-датчика (5) износа с использованием компьютера, имеющего процессор и физический машиночитаемый носитель информации;

    создание трехмерного электронного представления данных об износе в виде цифрового двойника или облака точек, используя информацию об износе, полученную из одного или более сигналов каждого первого 2D-датчика (5) износа;

    определение эффективности работы измельчающей установки (1) на основе указанного электронного представления данных об износе в виде цифрового двойника или облака точек.
23. 23. Способ по п.21 или 22, включающий:

    определение является ли эффективность работы ниже заданной пороговой величины; и замену или составление графика замены всей системы (2) изнашиваемой футеровки или ее части, такой как замена одного или нескольких узлов (3) изнашиваемых футеровочных элементов, если эффективность работы ниже заданной пороговой величины.
24. 24. Узел (3) изнашиваемого футеровочного элемента для системы (2) изнашиваемой футеровки, обеспечиваемой внутри промышленного измельчающего оборудования, содержащий:

    изнашиваемый футеровочный элемент (4), имеющий первый дистальный конец (10) и второй дистальный конец (11), противолежащий первому дистальному концу; и по меньшей мере один третий датчик, расположенный в углублении (9) в центральной зоне изнашиваемого элемента (4) между первым (10) и вторым (11) дистальными концами, причем указанный по меньшей мере один третий датчик включает 2D-датчик (5) износа, содержащий 1D-датчики (7) износа, и

    2D-датчик (5) износа имеет основную часть или корпус (6), содержащий 1D-датчики (7) износа, отстоящие на расстоянии друг от друга и ориентированные так, что они проходят по существу в одной и той же плоскости.

    -