Щековая дробилка

 

Использование: для дробления прочных материалов в порошковой металлургии. Сущность изобретения: подвижная щека дробилки снабжена горизонтальными пластинами, которые перемещаются последовательно снизу вверх в направлении усилия дробления, обеспечивая послойное дробление материала и свободное удаление измельченного продукта. 3 ил. 1 табл.

Изобретение относится к устройствам для дробления прочных материалов, а именно к щековым дробилкам, применяемым, например, в порошковой металлургии, и может быть использовано в химической, горно-рудной, строительной и других отраслях промышленности.

Известна щековая дробилка, содержащая корпус, подвижную и неподвижную щеки [1] Материал, подвергающийся дроблению, поступает сверху в рабочую зону, образуемую щеками. При сближении щек куски материала разрушаются, а при расхождении раздробленный материал выгружается через нижнюю щель. При этом усилия, необходимые для дробления материала, определяются произведением площади подвижной щеки на удельную прочность материала.

Известна также щековая дробилка, содержащая корпус, приводной эксцентриковый вал, неподвижную щеку, верхнюю и нижнюю подвижные щеки, соединенные между собой шарнирно [2] В процессе работы дробилки загружаемый сверху материал в результате качаний подвижных щек измельчается последовательно в верхней и нижней частях дробилки. Верхняя и нижняя подвижная щеки шарнирно соединены между собой и рабочие движения совершают одновременно.

Очевидно, что в обеих известных щековых дробилках воздействию сжатия подвергается сразу весь материал, находящийся в рабочей зоне, т.е. по всей поверхности подвижных щек, а поэтому при дроблении прочных материалов требуются весьма значительные усилия. Производительность щековых дробилок зависит от эффективности выгрузки раздробленного продукта из нижней части рабочей зоны дробилки, которая в свою очередь зависит от степени раскрытия выгружной щели при холостом ходе подвижной щеки. В известных дробилках степень раскрытия выгружной щели не может быть увеличена, и, следовательно, не может быть увеличена и производительность этих дробилок.

При работе этих дробилок с полным загружением рабочей зоны куски материала, уже раздробленные в верхней и средней частях дробилки, до момента выгрузки из дробилки испытывают многократное воздействие усилий со стороны подвижных щек и, многократно перемещаясь относительно друг друга, образуют значительное количество переизмельчений (пылевидной) фракции.

Таким образом, основными недостатками известных устройств являются необходимость применения больших усилий при дроблении прочных материалов, относительно низкая производительность и повышенное содержание переизмельченной (пылевидной) фракции в готовом продукте.

Наиболее близкой по своей технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является щековая дробилка, содержащая корпус, подвижную и неподвижную щеки, два многоэксцентриковых вала [3] Подвижная щека в этой дробилке состоит из продольных секций, совершающих плоскопараллельные движения. Секции разбиты на две группы: в одну группу входят четные секции, в другую нечетные. Работают эти группы секций, приводимые в движение от многоэксцентриковых валов, поочередно и, следовательно, эффективная площадь подвижной щеки в два раза уменьшается, что и позволяет снизить требуемые для дробления усилия также примерно в два раза. И тем не менее при дроблении прочных материалов эти усилия остаются достаточно высокими.

Многократные воздействия подвижных секций на уже раздробленные в верхней части дробилки куски, а также то обстоятельство, что подвижные секции прижимают материал к неподвижной щеки и одновременно перемещают его вдоль этой щеки, создают условия для образования значительного количества переизмельченной (пылевидной) фракции.

Поэтому недостатками устройства являются относительно высокие усилия, необходимые для дробления прочных материалов, недостаточно высокая производительность и увеличенный выход мелкой (переизмельчение) фракции.

Целью изобретения является снижение необходимых для дробления усилий, повышение производительности и уменьшение выхода переизмельченной (пылевидной) доли продукта.

Достигается это тем, что в щековой дробилке, содержащей корпус, подвижную и неподвижную щеки, подвижная щека снабжена горизонтальными пластинами, имеющими возможность перемещения последовательно снизу вверх в направлении усилия дробления. Причем каждая последующая пластина может начать перемещение только после того, как предыдущая пластина, расположенная ниже, прошла некоторое расстояние и дальнейшее движение они могут осуществлять совместно.

Наличие горизонтальных пластин, поступающих в работу последовательно, позволяет уменьшить необходимые для дробления усилия, т.к. в этом случае сжатию подвергается не весь материал сразу, а последовательно его отдельные малые зоны, соответствующие площади одной пластины. Если щека содержит n пластин, то примерно в n раз может быть уменьшено необходимое усилие для дробления.

Это обстоятельство позволяет использовать менее мощные приводы и, следовательно, значительно снизить металлоемкость дробилки, определяемую условиями прочности.

Т. к. установленные горизонтальные пластины перемещаются, вступая в работу последовательно снизу вверх, то нижние пластины имеют больший ход, чем верхние, и поэтому при возвращении в исходное положение щеки имеет большее раскрытие разгрузочной щели по сравнению с аналогами и прототипом, что обеспечивает более свободное удаление измельченного продукта из дробилки и как следствие, повышение ее производительности.

Когда пространство между щеками полностью загружено твердым материалом, в работу вступает только одна или несколько нижних горизонтальных пластин, и до тех пор, пока не освободится от продукта нижняя часть дробилки, остальные пластины остаются неподвижными. Поэтому часть материала, находящаяся в верхней зоне дробилки, не подвергается дополнительному истиранию, что и обеспечивает уменьшение выхода переизмельченной доли продукта.

Таким образом, перечисленная совокупность существенных и отличительных признаков, а именно, наличие горизонтальных пластин, имеющих возможность перемещаться последовательно снизу вверх в направлении усилия дробления, установленных на подвижной щеке, проявляет новое свойство, позволяет обеспечить послойное дробление материала и достигнуть поставленную цель, т.е. уменьшить необходимые для дробления усилия, увеличить производительность и снизить выход переизмельченной доли продукта.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая дробилка отличается тем, что подвижная щека снабжена горизонтальными пластинами, имеющими возможность последовательно снизу вверх перемещаться в направлении усилия дробления. Это позволяет сделать вывод, что заявляемое решение соответствует критерию "новизна".

Эти признаки в научной и технической литературе не обнаружены, предложенное решение не следует явным образом из уровня техники, совокупность признаков обеспечивает новые свойства, что позволяет сделать вывод, что заявляемое решение соответствует критерию изобретательский уровень.

На фиг. 1 изображен продольный разрез щековой дробилки в исходном положении, когда подвижная щека максимально удалена от неподвижной; на фиг. 2 сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 продольный разрез щековой дробилки в положении, когда подвижная щека максимально приближена к неподвижной, т.е. в конце рабочего хода подвижной щеки.

Щековая дробилка состоит из корпуса 1, неподвижной щеки 2, жестко закрепленной на корпусе, подвижной щеки 3, имеющей ось качания 4 и снабженной горизонтальными пластинами 5. В рассматриваемом примере для обеспечения возможности перемещения горизонтальных пластин 5 последовательно снизу вверх в направлении действия усилия дробления к ним жестко прикреплены прямоугольные скобы 6, в результате чего образованы прямоугольные окна 7, внутри которых размещается подвижная щека, причем продольные размеры а прямоугольного окна последовательно увеличиваются от нижней пластины к верхней на величину Δa_i. Нижняя пластина закрепляется на подвижной щеке. Все остальные горизонтальные пластины с прикрепленными к ним скобами свободно опираются на нижнюю пластину, горизонтальные пластины конструктивно связаны между собой с помощью упоров 8 так, чтобы рядом стоящие пластины имели бы свободный ход, равный Δa_i. При возвращении подвижной щеки в исходное положение перемещения пластин ограничивается упором 9. Дробилка снабжена пневматическим приводом 10. Горизонтальные пластины могут быть конструктивно выполнены и установлены на подвижной щеке иным образом.

Щековая дробилка работает следующим образом. Куски материала поступают сверху в рабочую зону, расположенную между неподвижной щекой 2 и горизонтальными пластинами 5.

Подвижная щека, приводимая в движение пневмоприводом 10, при рабочем ходе перемещает горизонтальные пластины поочередно снизу вверх по мере выбирания зазоров Δa_i между пластиной и подвижной щекой, то есть дробление материала происходит не сразу по всему объему, с последовательно отдельными порциями (послойно), что позволяет значительно снизить усилия, необходимые для дробления. В данной конструкции для работы дробилки достаточны усилия, которые необходимы для дробления одной пластиной. По мере вступления пластин в работу необходимые усилия для перемещения подвижной щеки возрастают. Поэтому в работу могут вступить не все пластины, а только одна или несколько нижних. Тогда верхняя часть продукта не подвергается истиранию, что снижает выход переизмельченной фракции.

При холостом ходе подвижной щеки горизонтальные пластины возвращаются в исходное положение также последовательно снизу вверх. При этом, чем ниже расположена пластина, тем больший рабочий ход она имеет, что обеспечивает более интенсивный вывод раздробленного продукта из нижней части дробилки и повышает тем самым, ее производительность.

Авторами разработана и испытана при дроблении катодных осадков диоксидов урана и плутония щековая дробилка, содержащая семь горизонтальных пластин.

Прочность катодных осадков диоксидов урана и плутония, имеющих мелкокристаллитную структуру, составляет σ_ст= 1800- -2000 кг/см².

Усредненные результаты большого числа испытаний известного и предлагаемого варианта щековой дробилки, которые имели одинаковые размеры рабочей зоны, приведены в таблице.

В результате испытаний установлено, что производительность предлагаемой конструкции дробилки выше в 1,3-1,4 раза по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

ЩЕКОВАЯ ДРОБИЛКА, содержащая подвижную и неподвижную щеки, отличающаяся тем, что подвижная щека снабжена горизонтальными пластинами, установленными с возможностью последовательного снизу вверх перемещения в направлении усилия дробления.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.08.2011

Дата публикации: 27.05.2012

---