Конусная дробилка

 

1. КОНУСНАЯ ДРОБИЛКА, содержащая установленный на станине наружный неподвижный конус, приводной вал, состоящий из нижней вертикзльной и эксцентрично расположенной верх ней наклонной частей, имеющих скрещивающиеся геометрические оси, закрепленный на верхней части вала внутренний подвижный дробящий конус, образованную рабочими поверхностями конусов камеру дробления с переменным угле захвата и зоной калибровки , отличающаяся тем, что с целью снижения износа рабочих поверхностей крЗусов и повышения эффективности работы, образукндие рабочих поверхностей конусов в плоскости продольного сечения выполнены в виде плавно расходящихся линий вверх и вниз от горизонтальной плоскости минимсшьного эксцентриситета, на уровне которой расстояние между скрещиваю1ф1мися осями минимально, a угол захвата равен HyjBo на уровне минимального эксцентриситета и в калиб .ровочной зоне, при этом образую11и1е поверхностей в нижней части подвиж-j ного и неподвижного конусов, расположенные ниже плоскости ь инимального эксцентриситета, выполнены по гиперболам , у которых полуоси образующей нижней части внутреннего конуса имеют соотношения а+ .где а действительная полуось обращуннцей поверхности внутреннего Конуса, мм b мнимая полуось образукхцей поверхности внутреннего конуса, иолг е эксцентриситет на уровне g плоскости минимального эксцентриситета, мм У - угол гирации, град; 0 - радиус нижнего основания внутреннего конуса, мм; Не расстояние от плоскости минимального эксцентриситета до нижнего основавания внутреннего конуса , MMi РОугол наклона касательной к образующей внутреннего конуса в точке пересечения этой образующей с Нижним основанием этого же конуса к горизонтальной плоскости град, полуоси образующей нижней части наружного неподвижного конуса имеют соотношения а.-а + и и |НогО Ц. bi - мнимая полуось образующей наружного, неподвижного конуса, мм;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ае GD

3(Я) 2С 2 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИй И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ а„-a»L» и

Ъ + "о»

Ь»+ я,7

"о» a„.(21) 3392312/29-33 (22) 23.12.81 (46 ) 23. 12 ° 83. Бюл. 9 47 (72) В.A.Âàóìàí, В.A.Ïàâëþê и В.Д.Руднев (71) Томский инженерно-строительный институт и Московское научнопроизводственное объединение по строительству и дорожному машиностроению (53) 621.926.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 596281, кл. В 02 С 2/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 826971, кл. В 02 С 2/02, 1979. (54)(57) 1. КОНУСНАЯ ДРОВЙЛКА, содержащая установленный на станине наружный неподвижный конус-, приводной вал,. состоящий из нижней вертикальной .и эксцентрично расположенной верхней наклонной частей, имеющих скрещивающиеся геометрические оси, закрепленный на верхней части вала внутренний подвижный дробящий конус, образованную рабочими поверхностями конусов камеру дробления с переменным углом захвата и зоной калибровки, отличающаяся тем, что с целью снижения износа рабочих поверхностей крйусов и повышения эффективности работы, образующие рабочих поверхностей конусов в плоскости продольного сечения выполнены в виде плавно расходящихся линий вверх и вниз от горизонтальной плоскости минимального эксцентриситета, на уровне которой расстояние между скрещивающимися осями минимально, а угол захвата равен нулю на уровне минимального эксцентриситета и в калиб.;ровочной зоне, при этом образующие поверхностей в нижней части подвиж« ного и неподвижного конусов, расположенные ниже плоскости Минимального эксцентриситета, выполнены по гиперболам, у которых полуоси образующей нижней части внутреннего конуса имеют соотношения а+ йо- иЬ=+ . -а, .

Ко Но е о о 4 ро s»»» 23 Ф,где Q — действительная полуось обращующей поверхности внутреннего конуса, мм, Ъ вЂ” мнимая полуось образующей поверхности внутреннего конуса, мм, 8 — эксцентриситет на уровне плоскости минимального Е эксцентриситета, мм,.

- угол гирации, град

Rn - радиус нижнего основания внутреннего конуса, мм, Но - расстояние от плоскости минимального эксцентриситета до нижнего основавания внутреннего конуса, ми, о - угол наклона касательной к образующей внутреннего конуса в точке пересечения этой образующей с нижним основанием этого же конуса к горизонтальной плоскости град, полуоси образующей нижней части наружного неподвижного конуса имеют соотношения где Ъ» - мнимая полуось образующей наружного, неподвижного конуса, мм, 1061837

1(А С 4С Х 1+Сд Х ) 9

Нз +4л ь„ где

Ho(- расстояние от плоскости минимального эксцентриситета до нижнего основания наружного неподвижного конуса, мм, 0, - действительная полуось образующей наружного неподвижного конуса, мм, "p — радиус нижнего основания наружного неподвижного конуса, мм, 0 - действительная полуось образующей внутреннего конуса, мм, образующая верхней части внутреннего конуса, расположенная выше плос.кости минимального эксцентриситата, выполнена по дуге окружности с ради усом

8ц — радиус окружности, мм

Нз- расстояние от плоскости минимального эксцентриситета до верхнего основания внутреннего конуса, мм, Изобретение относится к дробиль ому оборудованию, а более конкретно к конусным дробилкам со скрещивающимися осями дробящих элементов (конусов), которые могут быть испольэова- 5 ны для дробления полезных ископаемых и нерудных строительных материалов.

Известна конусная дробилка, у которой оси дробящих конусов пересекаются или скрещиваются, а образую- 10 щие поверхностей этих конусов прямолинейны в верхней и средней частях ка меры дробления и криволинейны внизу.

Угол захвата у этой дробилки постоян- ный на прямолинейном участке камеры дробления и плавно убывает в ее кри-, волинейной части. Причем неподвижный дробящий конус расширяется кверху на прямолинейном участке камеры и книзу на криволинейном, а подвижный сужает ся кверху. Угол наклона образующих обоих конусов относительно вертикали невелик, и не превышает 30 1) .

Недостаток профиля камеры дробления такой дробилки состоит в том, что если оси дробящих конусов скрещивают- 25 ся, внутри подвижного конуса имеет место проскальзывание дробимого материала относительно рабочих поверх ностей конусов, что приводит к интен4„ — зазор между конусами на уровне плоскости минимального эксцентриситета, мм, и центр этой окружности лежит в плоскости минимального эксцентриситета, а образующая верхней части наружного конуса, расположенная выше плоскости минимального эксцентриситета, выполнена по линии, описываемой уравнением являющимся интерполяционным многочленом, удовлетворяющим условию, что углы между главными направлениями движения точек внутреннего конуса и нормалями к линии, описываемой этим уравнением, равны 0-100% от угла трения, и где Х вЂ” текущая координата, мм, Со, С, ..., С вЂ” безраз мерные коэффициенты и - показатель степени, являющийся любым целым и положительным числом в интервале от 2 до 100.

2. Дробилка по.пп.1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что плоскость .минимального эксцентриситета расположена на уровне 0,3-0,9 высоты внутреннего конуса от его нижнего ос;нования. сивному износу их в верхней и нижней: частях камеры дробления и непроизводительному расходу энергии, а также сдерживает производительность этих ,частей камеры дробления. Проскаль; зывание происходит в результате того, что имеется большая составляющая хода сжатия, направленная вдоль образующих конусов. !

Наиболее близкой к изобетению по технической сущности является конусная дробилка, содержащая установленный иа станине наружный неподвижный конус, приводной вал, состоящий из нижней вертикальной и эксцентрично расположен ной верхней наклонной частей; имеющих скрещивающиеся геометрические оси, закрепленный на верхней части вала внутренний подвижный дробящий конус, образованную рабочими поверхностями ,конусов камеру дробления с перемен ным углом захвата и зоной калибровки(2) .

Наиболее эффективной работы такой дробилки можно добиться, если оси конусов скрещиваются в средней час1 ,ти внутреннего подвижного конуса. ,Так как в этом. случае ход подвиж ного конуса в верхней части камеры

10б1837

15 2 2

Но, а, а,ail., иЪ=

"О1

35 где н

01

50 а55 фде дробления, где происходит разрушение наиболее крупных кусков дробимого материала, увеличивается. Однако, ввиду того, что подвижный и неподвижный конусы этой дробилки выполнены сужающимися кверху, главные направления движения, вдоль которых точки подвижного элемента имеют наибольшие перемещения, в верхней части камеры дробления образуют с нормалями к дробящим поверхностям угол, близкий или равный углу трения. В результате этого в верхней части камеры дробления происходит проскальзывание кусков дробимого материала относительно поверхностей конусов, что приводит к интенсивному износу последних. Проскальзы вание ухудшает условия захвата кусков перерабатываемого материала, вследствие чего для однократного разрушения их необходимо несколько цик,лов сближения конусов. Это приводит к непроизводительному расходу энер.гии и сдерживает производительность .верхней части камеры дробления.

Целью изобретения является сниже.

:ние износа рабочих поверхностей конусов и расхода энергии на единицу продукции при одновременном увеличении производительности путем уменьшения проскальзывания относительно конусов перерабатываемого материала и создания благоприятных условий для ускоренного прохождения его через камеру дробления.

Укааанная цель достигается тем, что в конусной дробилке, содержащей установленный на станине наружный неподвижный конус, приводной вал, состоящий из нижней вертикальной и эксцентрично расположенной верхней наклонной частей, имеющих скрещивающиеся геометрические оси, закрепленный на верхней части вала внут ренний подвижный дробящий конус, образованную рабочими поверхностями. конусов камеру дробления с переменным углом захвата и зоной калибровки, образующие рабочих поверхностей конусов в плоскости продольного сечения выполнены в виде плав.но расходящихся линий вверх и. вниз от горизонтальной плоскости минимального эксцентриситета, на уровне которой расстояние между скрещивающимися осями минимально, а угол захвата равен нулю на уровне минимального эксцеитриситета и в калибровочной зоне, при этом образующие поверхностей в нижней части подвиж» ного и неподвижного конусов, расположенные ниже плоскости минимального эксцентриситета, выполнены йо гиперболам, у которых полуоси образующей нижней части внутреннего конуса имеют соотношения: где 0 — действительная полуось образующей поверхности внутреннего конуса, мм

Ь вЂ” мнимая полуось образующей поверхности внутреннего

10 конуса, мм, и — эксцентриситет на уровне плоскости минимального эксцентриситета, мм, угол гирации, град., О - радиус нижнего основания внутреннего конуса, мм, Н<- расстояние от плоскости минимального эксцентриситета до нижнего основа20 ния внутреннего конуса, мм pð

1 о- угол наклона касательной к образующей внутреннего конуса в точке пересечения

25 этой образующей с нижним основанием этого же конуса к горизонтальной плоскости, град," полуоси образующей нижней части наружного неподвижного конуса имеют

30 с .н, мнимая-.полуось образующей наружного неподвижного ко.нуса, мм, расстояние от плоскости минимального эксцентриситета до нижнего основания наружного неподвижного конуса, мм, действительная полуось образующей наружного неподвижного конуса, мм, радиус нижнего основания наружного неподвижного конуса, мм; действительная полуось образующей внутреннего конуса, мм,образующая верхней части внутреннего конуса, расположенная выше плоскости минимального эксцентриситета, выполнена по дуге окружности с радиусом нее) 4

1 Я

Д 1.1

Rg у

11н - Радиус окружности, мй;

Н вЂ” расстояние от плоскости минимального эксцентри1061837 ситета до верхнего основания внутреннего конуса, мм

L - зазор между конусами на уровне плоскости минимального эксцентриситета, мм и центр этой окружности лежит в плос-. кости минимального эксцентриситета, а образующая верхней части наружного конуса, расположенная выше плоскости минимального эксцентриситета, выполнена по линии, описываемой уравнением

15 яьляющимся интерполяционным многочленом, удовлетворяющим условию, что углы между главными направлениями дви,. жения точек внутреннего конуса и нормалями к линии, описываемой этим урав нением равны 0-100% от у1ла трения, и где Х вЂ” текущая координата, мм,"

Са, С ...C - безразмерные коэффициенты, а — показатель степени, явля» ющийся любым целым и положительным числом в интервале от 2 до 100.

Кроме того, плоскость минимального эксцентриситета может быть расположена на уровне 0,3-0,9 высоты внутреннего конуса от его нижнего основания.

На фиг.1 схематично показана конусная дробилка, общий вид, на фиг.2 - профиль камеры дробления, на фиг.3 - траектория движения точки подвижного дробящего элемента в вертикальной плоскости.

Конусная дробилка содержит внутенний подвижный 1 и наружный неподвижный 2 дробящие конусы, поверхности которых .образуют камеру дробления,40

Нижние части дробящих конусов, расположенные ниже плоскости минимального эксцентриситета АА, имеют образующие P G u RY представленные ветвями гипербол с действительной и 45 и мнимой Ъ полуосями для образующей

FQ и действительной 9 и мнимой Ъ полуосями для образующей RY . Образую-, щая ЕР верхней части внутреннего конуса. является другой окружности с,5О радиусом g ц, центр Оц которой лежит, в плоскости минимального эксцентриситета АА. Образующая 1 описывается интерполяционным многочленом Лагранжа, пРичем эта линия удовлетворяет усло 55 вию, что углы между.главными направ лениями движения точек внутреннего подвижного конуса (показанными на фиг.2. стрелками) и нормалями к этой линии на соответствующих уровнях по высоте предпочтительно равны не более 50% or угла трения. Нижнее основание внутреннего конуса 1 с радиусом Щ1 расположено на расстоянии Н от плоскости АА, равном 0,6 высота Н этого элемента. Нижнее основание неподвижного конуса 2 с радиусом R<< расположено на расстоянии Н пот плоскости АА, равном 0,58 высотй Н. Верхнее основание внутреннего конуса 1 расположено на расстоянии НЪ от плоскости АА, равном 0,4 высоты Н.

Угол наклона касательной к образующей F(j в точке 6 к горизон тальной плоскости равен 45 . ЗазорЬ, между конусами на уровне плоскос» ти AA равен половине размерами максимального загружаемого куска. Угол захвата а равен нулю не только в зоне калибровки, но и на уровне плоскости АА, что позволяет получить на уровне этой плоскости зону 3 .с повышенной пропускной способностью.

Оси 0 0 (фиг.1) и 00 соответственно внутреннего и наружного конусов скрещиваются на уровне плоскости AA.

Такое взаимное расположение осей обеспечивается конструкцией эксцентрикового вала 4 (фиг.1) . Образующая С внутреннего подвижного конуса 1 перемещается в пределах зоны МЬМИр а траектории точек, лежащих на этой образующей, в вертикалЫУэй плоскости представляют собой эллипсы (фиг. 3), причем вектор 01й является главным направлением движения точек, так как перемещение их вдоль этого вектора максимально. Составляющая хода сжатия 5 используется непосредственно на дробление. ,Цробилка работает следующим образом.

Сверху в камеру дробления подается исходный материал. Эксцентриковый вал 4 заставляет совершать колебательное движение внутренний конус 1,. образующая которого переме.щается в пределах зоны К Ь М Н . Во время отхода внутреннего конуса от наружного происходит продвижение перерабатываемого материала сверху вниз, а>следовательно, в это же время осуществляется загрузка и разгрузка камеры дробления . При сближении конусов происходит дробление перерабатываемого материала. Поскольку конусы являются телами вращения и внутренний конус находится внутри наружных, то загрузка, дробление и разгрузка материала происходят одновременно, но в разных частях камеры дробления. Частьа а (фиг.3) рабочего хода теряется в процессе сближения дробящих поверхностей, так как, между ними и кусками имеются зазоры. Непосредственно на деформацию (разрушение) расходуется составляющая s хода, достаточная для однократного разрушения кусков дробимого материала. Во время прохождения точкой внутреннего конуса участкаО О4 происходит расчленение осколков, а

;так как этот участок имеет направ- ление отличное от главного, то ос»

1061837 колки получают ускорение, что увеличивает скорост прохождения дробимого материала по камере дробления.

Наиболее крупные фракции исходного продукта подвергаются дроблению в верхней части камеры дробления. Куски наиболее представительной фракции, содержание которых в исходном материала больше, чем кусков любой другой фракции, согласно нормального . закона распределения имеют средний 1D размер, незначительно отличающийся от половины . размера D максимального загружаемого куска и дробятся в зоне 3 повышенной пропускной способности, так как зазор равен 0,52 . 15

Повышенная пропускная способность этой зоны обеспечивается тем, что угол захвата et, на уровне плоскости AA равен нулю, а образующие конусов незначительно отклоняются от вер-20 тикали и не мешают кускам опускаться

-вниз по камере дробления. Мелкие (фракции дробятся ниже плоскости минимального эксцентриситета. В .зоне

5 калибровки осуществляется выравни- 2 ванне дробленого продукта по крупКОСТИ, В связи с тем, что углы между нормалями к дробящим поверхностям и главкнии направлениями движения точек внутреннего конуса, расширяющегося кверху и книзу, значительно меньше угла трения или равны нулю (на уровне плоскости минимального эксцентриситета) относительно дробящих поверхностей уменьшается, а следовательно, уменьшается износ рабочей поверхности конусов. ! уменьшение проскальзывания позволяет создать лучшие условия захвата кусков дробимого материала, и этим уменьшить число циклов сжатия, необходимых для однократного разрушения их. Это сокращает непроизводительный расход энергии на упругие деформации кусков и элементов конструкции дробилки. Наличие зоны повышенной пропускной способности способствует ускоренному прохождению наиболее представительной фракции по камере дробления и увеличению производительности.

Расход энергии на единицу продукции у предлагаемой дробилки с дробящими конусами, расширяющимися кверху и книзу от плоскости минимального эксцентриситета в 1,5 раза меньше, чем у известной дробилки с сужающимися кверху дробящими конусами, а производительность выше в 1,2-1,4 раза.

1061837

Составитель В.Губарев

Редактор Н.Пузенкова Техред А,А Корректор Г. Решетник

Заказ 10098/7 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5 филиал ППП ".Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4