Конусная инерционная дробилка

 

Изобретение относится к технике дробления твердых материалов, в частности к инерционным дробилкам. Задача изобретения повышение эффективности процесса дробления и снижение металлоемкости конструкции. Конусная инерционная дробилка содержит корпус с наружным конусом 1, внутренний дробящий конус 2, дебаланс 3, установленный на валу 4 внутреннего конуса 2 и сопряженный со сферическим торцом 5 приводного вала 6. Груз 7 соединен в средней части с приводным валом 6 с помощью цапфы 8, ось которой перпендикулярна оси приводного вала 6, а в своей верхней части сопряжен с дебалансом 3, который выполнен в виде неуравновешенного относительно оси приводного вала 6 груза, статический момент которого равенстатическому моменту груза 7 и который размещен по отношению к грузу 7 в противофазе. При вращении приводного вала 6 груз 7 толкает дебаланс 3 и центробежная сила, возникающая в дебалансе 3, прикладывается через вал 4 к внутреннему дробящему конусу 2. Центробежная сила, возникающая в грузе 7, заставляет его поворачиваться на цапфе 8, оказывая дополнительное давление верхней частью на сопряженный с ней дебаланс 3 и через него на внутренний дробящий конус 2. 1 ил.

Изобретение относится к технике дробления твердых материалов, в частности к инерционным дробилкам, и может быть использовано в горнодобывающей, химической и других отраслях, в промышленности строительных материалов.

Известна конструкция инерционной дробилки [1] содержащей корпус с наружным конусом и сферической опорой для внутреннего конуса, вал которого посредством подшипниковой втулки неуравновешенного дебаланса сопряжен со сферическим торцом приводного вала, размещенного в подшипниковом корпусе и соединенного с приводной кулисой, перемещающейся в пазу дебаланса.

Недостатком известной конструкции является ее сложность из-за наличия вращающейся относительно вала и перемещающейся в пазу дебаланса кулисы, а также трудность сборки при необходимости совмещения паза дебаланса с кулисой в закрытом для наблюдения пространстве картера дробилки. Неуравновешенность дебаланса требует упругой изоляции фундамента, что приводит к податливости корпуса и, следовательно, к снижению эффективности дробления.

Известна также конструкция конусной инерционной дробилки с дебалансными грузами, в которой обеспечивается высокая степень дробления за счет создания дополнительных периодически повторяющихся импульсов центробежной силы [2] В этой конструкции, содержащей корпус, внутренний дробящий конус и привод в виде дебалансных грузов, ведомый дебалансный груз выполнен в виде неуравновешенного цилиндрического зубчатого колеса, закрепленного на ведущем дебалансном грузе с возможностью осевого вращения, причем вал внутреннего дробящего конуса снабжен шестерней, входящей в зацепление с зубчатым колесом. Ведущий дебалансный груз соединен с приводным двигателем. При вращении ведущего дебалансного груза создается центробежная сила, вызывающая гирационные колебания внутреннего дробящего конуса. В случае совпадения фаз вращения ведущего и ведомого дебалансных грузов происходит увеличение центробежной силы, в случае несовпадения уменьшение, что создает дополнительные вертикальные ударные воздействия на дробимый материал, разрыхляя его.

Недостатками известной конструкции является неуравновешенность системы дебалансов, вызывающая дополнительные нагрузки на фундамент и сложность монтажа шестеренчатых зацеплений, к точности изготовления которых предъявляются повышенные требования. Возникает потребность в специальной системе смазки зубчатого зацепления.

Наиболее близкой к изобретению является конусная инерционная дробилка [3] содержащая корпус с наружным конусом, внутренний дробящий конус и дебалансный привод, выступающий в качестве вибратора в виде установленного на оси внутреннего конуса дебаланса и размещенного в противофазе груза, соединенного с приводным валом и неуравновешенного относительно его вертикальной оси. Статические моменты груза и дебаланса равны.

При вращении приводного вала груз, соединенный с ним, толкает дебаланс и одновременно создает центробежную силу, приложенную к корпусу. Дебаланс, вращаясь вместе с приводным валом, также создает центробежную силу, равную силе, генерируемой грузом, но направленную в противоположную сторону и приложенную к внутреннему дробящему конусу, который получает вследствие этого гирационное движение.

Хотя конструкция известной дробилки предполагает повышение ее производительности вследствие ее уравновешивания, что исключает податливость корпуса под действием центробежной силы, недостатками ее являются недостаточная эффективность процесса дробления и большая металлоемкость груза и дебаланса. Кроме этого, при толкании дебаланса грузом осуществляется точечный контакт и вследствие поворота плоскости толкания груза во время прохождения ею зазора между дебалансом и грузом из-за достаточно большого удаления центра вращения груза. Такой точечный контакт между поверхностями дебаланса и груза при работе дробилки является причиной быстрого разрушения поверхности контакта груза, что снижает надежность работы дробилки.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса дробления и снижение металлоемкости конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в конусной инерционной дробилке, содержащей корпус с наружным конусом, внутренний дробящий конус и вибратор в виде установленного на валу внутреннего конуса дебаланса и размещенного в противофазе груза, соединенного с приводным валом и неуравновешенного относительно его вартикальной оси, причем статические моменты груза и дебаланса равны, груз верхней частью сопряжен с дебалансом и соединен средней частью с приводным валом с помощью цапфы, ось которой перпендикулярна оси приводного вала, причем торец последнего выполнен сферическим и сопряжен с дебалансом.

В такой конусной инерционной дробилке выполнение сопряжения верхней части груза и дебаланса, а также соединения средней части груза с приводным валом с помощью цапфы, ось которой перпендикулярна оси приводного вала, торец которого выполнен сферическим и сопряжен с дебалансом, обеспечивает передачу части центробежной силы, возникающей в грузе при его вращении под действием соединенного с ним приводного вала, на дебаланс и связанный с ним внутренний дробящий конус. Передача центробежной силы осуществляется при повороте груза вокруг цапфы, соединяющей его с приводным валом, через плоскость сопряжения верхней части груза и дебаланса на вал внутреннего конуса дробящего конуса.

Таким образом, в предлагаемой конструкции груз и дебаланс участвуют в создании силы дробления внутреннего дробящего конуса, что повышает эффективность дробления по сравнению с прототипом, где силу дробления создает дебаланс, в то время как груз только уравновешивает центробежную силу, передавая усилие на корпус.

Увеличение силы дробления за счет увеличения усилия на внутренний дробящий конус со стороны груза предполагает снижение металлоемкости груза и дебаланса, а следовательно, и всей конструкции конусной инерционной дробилки при сохранении прежней силы дробления.

Сопоставительный анализ предлагаемой конусной инерционной дробилки и прототипа показывает, что предлагаемая дробилка отличается от известной тем, что ее груз в верхней части сопряжен с дебалансом и соединен в средней части с приводным валом с помощью цапфы, ось которой перпендикулярна оси приводного вала, торец которого выполнен сферическим и сопряжен с дебалансом.

На чертеже изображена конусная дробилка, разрез.

Конусная инерционная дробилка содержит корпус с наружным конусом 1, внутренний дробящий конус 2 и дебаланс 3, установленный на валу 4 внутреннего конуса 2 и сопряженный со сферическим торцом 5 приводного вала 6. Груз 7 соединен в средней части с приводным валом 6, а в верхней части сопряжен с дебалансом 3, который выполнен в виде неуравновешенного относительно оси приводного вала 6 груза, статический момент которого равен статическому моменту груза 7 и который размещен по отношению к грузу 7 в противофазе.

При вращении приводного вала 6 груз 7 толкает дебаланс 3. Центробежная сила, возникающая в дебалансе 3, равна силе, генерируемой грузом 7, но направлена в противоположную сторону и приложена к валу 4 внутреннего дробящего конуса 2, который получает вследствие этого гирационное движение.

Центробежная сила, возникающая в грузе 7, заставляет его поворачиваться на цапфе 8, оказывая дополнительное давление верхней частью на сопряженный с ней дебаланс 3 и через него на внутренний дробящий конус 2. Дебаланс 3 и груз 7 суммарно действуют на внутренний дробящий конус 2, что повышает эффективность дробления и предполагает снижение металлоемкости груза и дебаланса при сохранении прежней силы дробления.

Таким образом, изобретение по сравнению с прототипом позволяет повысить эффективность процесса дробления и снизить металлоемкость конструкции.

Формула изобретения

КОНУСНАЯ ИНЕРЦИОННАЯ ДРОБИЛКА, содержащая корпус с наружным конусом, внутренний дробящий конус и вибратор в виде установленного на валу внутреннего конуса дебаланса и размещенного в противофазе груза, соединенного с приводным валом и не уравновешенного относительно его вертикальной оси, причем статические моменты груза и дебаланса равны, отличающаяся тем, что груз верхней частью сопряжен с дебалансом и соединен средней частью с приводным валом с помощью цапфы, ось которой перпендикулярна оси приводного вала, причем торец последнего выполнен сферическим и сопряжен с дебалансом.

РИСУНКИ

Рисунок 1