Валковая дробилка

 

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных, преимущественно хрупких материалов и может найти применения на предприятиях строительной , пищевой и других отраслей промышленности . Цель изобретения - повышение , а ( производительности и улучшения качества продукта дробления. Валковая дробилка содержит вращающиеся навстречу друг другу многогранные валки 2, приводные эксцентриковые валы 8, корпус 1 и привод. Многогранные валки установлены с возможностью вращения на эксцентрике-водиле 7 приводного эксцентрикового вала. Внешний контур валков выполнен совпадающим с внутренней огибающей семейства эпитрохоид , описанного точками, принадлежэшими траектории движения вершин этого контура. Валки соединены с приводным двигателем через планетарный редуктор, коронное зубчатое колесо 10 которого неподвижно закреплено на корпусе 1. Сателлит 11 жестко и соосно связан с валком 2. Передаточное отношение планетарного редуктора от водила к сателлиту приведено в тексте описания. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 В 02 С 4/28

ГОСУДА P СТ BE ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791871/33 (22) 13.02.90 (46) 15.04,92, Бюл. М 14 (71) Алма-Атинский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Б,Л, Колонтаев, В.С, Бочаров, С.Г, Шихов и С.В, Ли (53) 621.926,4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 880466, êë. В 02 С 4/28, 1981, Авторское свидетельство СССР

N 264150, кл. В 02 С 4/20, 1968. (54) ВАЛКОВАЯ ДРОБИЛКА

{57) Изобретение относится к устройствам для измельчения различных, преимущественно хрупких материалов и может найти применения на предприятиях строительной, пищевой и других отраслей промышленности. Цель изобретения — повышение

iz

b ,« Ы„, 1726017 А1 производительности и улучшения качества продукта дробления. Валковая дробилка содержит вращающиеся навстречу друг другу многогранные валки 2, приводные зксцентриковые валы 8, корпус 1 и привод, Многогранныее BBèêè установлены с возможностью вращения на эксцентрике-водиле 7 приводного эксцентрикового вала, Внешний контур валков выполнен совпадающим с внутренней огибающей семейства зпитрохоид, описанного точками. принадлежашими траектории движения вершин этого контура. Валки соединены с приводным двигателем через планетарный редуктор коронное зубчатое колесо 10 которого неподвижно закреплено на корпусе 1. Сателлит 11 жестка и соосно связан с валком 2.

Передаточное отношение планетарного редуктора от водила к сателлиту риведена в тексте описания. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1726017

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных, преимущественно хрупких материалов и может найти применение на предприятиях строительной, пищевой и других отраслей промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества готового продукта, На фиг, 1 изображена дробилка, вид сверху; на фиг, 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг, 3 и 4 — образование гипотрохоид; на фиг. 5 и 6 — образование внутренних и внешних огибающих семейства эпитрохоид; на фиг. 7-9 — варианты положения валков при дроблении, Валковая дробилка содержит корпус 1, на котором установлены два многогранных валка 2, состоящих из бондажа 3 и ступицы

4, и привод, включающий электродвигатель

5 и клиноременную передачу 6. Валки 2 установлены с возможностью вращения на эксцентриках-водилах 7 приводных эксцентриковых валов 8, Валы 8 кинематически связаны между собой зубчатыми колесами

9, обеспечивающими их встречное синхронно вращение.

Кинематическая связь каждого из валков 2 с приводом содержит планетарный редуктор, коронное зубчатое колесо 10 которого с внутренними зубьями жестко закреплено на корпусе 1, а сателлит 11 жестко и соосно связан с валком 2. Водило выполнено в виде эксцентрика 7 и приводного эксцентрикового вала 8, Передаточное отношение планетарного редуктора от водила к сателлиту равно (Он

i= = — к z, Где 0»н угловая скорость Во й)с дила; ьс — угловая скорость сателлита; z— число вершин валка; k — отрицательный коэффициент пропорциональности.

Приводные валы 8 оснащены противовесами 12.

Внешний контур поперечного сечения каждого из валков 2 представляет собой равносторонний многоугольник 13, совпадающий с внутренней огибающей семейства эпитрохоид, описанного точками, принадлежащими траектории 14 движения вершин многоугольника 13.

Траекторией движения всех вершин равностороннего многоугольника является одна и та же плоская кривая — гипотрохоида (гипоциклоида) 14. Она описывается производящей точкой и, жестко связанной с производящей окружностью 15 радиуса г, которая катится внутри и без скольжения по неподвижной направляющей окружности

16 радиуса R (фиг. 3 и 4).

3питрохоида (эпициклоида) — это плоская кривая 14, описываемая производящей точкой N, жестко связанной с производящей окружностью 15 радиуса R, которая об5 катывается снаружи и без скольжения по неподвижной направляющей окружности

16 радиуса R (фиг. 5 и 6).

В устройстве образование гипо- и эпитрохоид реализуется с помощью планетар10 ного редуктора. Образование гипотрохоиды связано с обкатыванием са еллитом 11 с радиусом делительной окружности г неподвижного коронного колеса 10 с радиусом делительной окружности R. Образование

15 эпитрохоиды связано с обкатыванием колесом внутреннего зацепления неподвижной шестерни внешнего зацепления.

Форма и количество ветвей гипотрохоиды зависят от величины производящей а и

20 угла О(а -- расстояние от центра производящей окружности до производящей точки) и от соотношения радиусов R и г.

Если R u r относятся как целые числа, отличающиеся на единицу, например R/r=25 Z+ 1

-3/2, 4/3, 5/4 и т,д., то каждая из

Z соответствующих гипотрохоид есть замкнутая плоская кривая, у которой z+1 конгруентных ветвей и столько же вершин.

30 правильный треугольник, квадрат, пятиуz+ 1 гольник и т.д. С учетом того. что R/r-= — — — и

e=R-r, радиус сателлита равен г=-ze, (1)

35 а радиус колеса R= е (z+ 1) (2)

При обкатывании сателлитом 11 коронного колеса 10 скорость его точки А слагается из линейной скорости центра 01 при его вращении вокруг центра О, т.е. ug е, и ли40 нейной скорости от вращения сателлита вокруг центра 01, т,е. в, г. Поскольку точка

А является точкой контакта сателлита 11 и неподвижного коронного колеса 10, то мгновенная скорость точки равна нулю, т,е. в,,е+ю, r =0, откуда ь, е 1 (3)

М» г z или

50 NH й) = —

1 О, Тогда = — —, г»г = — — . »» = z

z (4)

Таким образом, угловая скорость сателли» а 11 при его вращении вокруг центра О в

z раз меньше угловой скорости водила (эксцентрика 7 с эксцентриситетом е) при его вращении вокруг центра О, Направление

1726017 ром внутренней огибающей 13, т,е. с контуром равносторонней многоугольной фигуры. Если такую фигуру жестко связать с сателлитом 11, то при обкатывании его внутри коронного колеса ее вершины будут описывать исходную гипотрохоиду 14, а боковые стороны будут перекатываться с некоторым скольжением по ветвям гипотрохоиды, не выходя за ее контур, Таким образом, траекторией движения всех вершин поперечного сечения валка является одна и та же гипотрохоида 14.

Валки 2 расположены на корпусе 1 на некотором расстоянии друг от друга таким образом, что поперечное сечение и траектория движения вершин одного из них являются зеркальным отображением поперечного сечения и траектории движения вершин другого, При этом одна из ветвей трактории движения вершин поперечного сечения каждого из валков является вертикальной.

Вертикальные ветви траекторий находятся на расстоянии друг отдруга, равном ширине разгрузочной щели.

Дробилка работает следующим образом, При вращении валов В сателлиты 11, обкатываясь внутри коронных колес 10, совершают планетарное движение — вращательное движение вокруг двух параллельных осей: вокруг оси 01 эксцентрика-водила 7 и вместе с ним вокруг оси О вала 8. Вместе с сателлитами 11 планетарное движение совершают и жестко связанные с ними валки

2. вращаясь навстречу друг другу.

При таком движении ребра многогранных валков описывают поверхности, совпадающие с боковыми поверхностями правильных многогранных призм, а грани валков (рабочие поверхности) перекатываются по этим поверхностям с некоторым скольжением.

Исходный материал подается в рабочее пространство (в камеру дробления) через загрузочную воронку и движется плоским потоком между валками. Грани валков 2 накатываются симметрично с двух сторон на поток материала, сближаясь в области зоны дробления и расходясь в области зоны разгрузки. При сближении грани валков 2 воздействуют на куски дробимого материала и измельчают их. В зависимости от скорости движения и конструкции валков измельчение кусков осуществляется раздавливанием, ударом или раскалыванием или комбинацией этих воздействий.

Положение камеры дробления и разгрузочной щели циклически изменяется, перемещаясь по вертикали. Величина минимального угловых скоростей противоположное, поэтому ф и О имеют противоположные знаки.

Следовательно, отношение радиусов

R/r=

z+1 обеспечивает передаточное отz ношение планетарного редуктора от водила к сателлиту:

1 . (5) мс г — R z е — е z+1

Уравнение гипотрохоиды в параметри- 10 ческой форме имеет вид; х=есоз О+а созе у= -е з1п О+ à зГп ф,) (6) где е=001=В-r — эксцентриситет (длина водила); 15

Π— угол поворота эксцентриситета 00 вокруг оси 0; ф — угол поворота сателлита вокруг оси

01; а — производящий радиус. 20

С учетом выражений (1) и (4) уравнение гипотрохоиды можно представить в виде х = r(— cos zф + с созе )

z (1 J

25 у= г (— sin z Q + c sin Q )., (7)

z где с=а/r — параметр формы гипотрохоиды.

В зависимости от величины отношения а/г=е ветви гипотрохиды в общей случае могут быть вогнутыми, выпуклыми или близ- ЗО кими к прямолинейным. Например, при

> а/r > (z-1) ветви гипотрохоиды 14 практически совпадают с прямыми линиями, Отклонение от прямой имеет место в вершинах гипотрохоиды, где точка описывает плавную кривую с большой кривизной.

B контур гипотрохоиды вписывается свободно ориентирующаяся в нем равносторонняя плоская многоугольная фигура 40

13 — внутренняя огибающая семейства эпитрохоид.

Внутренняя огибающая семейства эпитрохид 14 образуется следующим образом.

Если гипотрохоиду жестко связать с колесом 10 с внутренними зубьями и обкатывать его вокруг шестерни, то точки гипотрохоиды опишут семейство кривых 17 эпитрохоид, имеющих внешнюю 14 и внутреннюю 13 огибающие. Контуры внешней 14 и внутренней 13 огибающих имеют по z ветвей и по z вершин, т,е, на единицу меньше, чем у самой гипотрохоиды. Внутренняя огибающая

13 представляет собой равносторонний многоугольник с выпуклыми сторонами; при

z=2 — линзу, при z=3 — треугольник при z=4— квадрат и т,д.

Валки 2 выполнены таким образом, что их поперечные сечения совпадают с конту1726017 зазора между валками (ширина разгрузочной щели) остается постоянной, При сближении ребер валков 2 в рабочем пространстве до величины минимального зазора цикл дробления прекращается.

Далее ребра валков перемещаются вертикально вниз, а затем расходятся в противоположные стороны, В это время следующая пара рабочих граней валков 2 сближается в зоне дробления и цикл дробления повторяется. За один оборот вала происходит несколько циклов дробления, Применение планетарных редукторов в кинематических цепях, связывающих каждый из валков дробилки с приводным двигателем, позволяет при одинаковой частоте вращения и мощности на приводных валах получать различные скорости и крутящие моменты на валках, что необходимо для дробления материалов с различными физико-механическими свойствами.

Формула изобретения

1. Валковая дробилка, содержащая корпус, установленные в нем с возможностью вращения от привода многогранные рабочие валки, а также приводные эксцентриковые валы, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества готового продукта, при5 вод каждого из валков снабжен планетарным редуктором с передаточным отношением от водила к сателлиту; I=-kz, коронное зубчатое колесо которого неподвижно закреплено на корпусе. а сателлит

10 жестко и соосно связан с рабочими валками, причем валки установлены с возможностью вращения на эксцентриковых валах и имеют контур в виде внутренней огибающей семейства эпитрохоид, где k — отрицательный

15 коэффициент пропорциональности, зависящий от отношения угловых скоростей водила и сателлита, а z — число вершин валка.

2.Дробилка по и. 1, отл и ч а ю ща яс я тем, что отношение а от центра валка до

20 его вершины к радиусу r сателлита лежит в пределах z > а/r > (z-1), 3. Дробилка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что валки размещены симметрично относительно вертикальной плоско25 сти, проходящей через ось корпуса.

1726017

17 26Î17

1726017

15 fE

Составитель 8. Юдина

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор М.Циткина

Корректор С;Черни

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1224 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5