Гироскопический измельчитель с загрузкой породы через полый вал вращения рабочей площадки

Авторы патента:


Гироскопический измельчитель с загрузкой породы через полый вал вращения рабочей площадки

 


Владельцы патента RU 2487758:

Общество с ограниченной ответственностью "НПП Профиль-Т" (ООО "НПП Профиль-Т") (RU)

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для измельчения горной породы. Гироскопический измельчитель содержит размольный стол, выполненный перфорированным, валок с рычагом, силовой привод вращения валка, горизонтальную площадку с балансировочными грузами, цилиндрический кожух, усеченный конус центрального загрузочного устройства, центральный рассекатель породы, выполненный в виде конуса и установленный в середине размольного стола. Гироскопический измельчитель дополнительно снабжен верхней и нижней монтажными площадками, при этом усеченный конус центрального загрузочного устройства и цилиндр горизонтальной площадки выполнены в виде единого конусно-цилиндрического полого вала. Горизонтальная площадка с защитным фартуком, закрепленная на нижнем торце конусно-цилиндрического полого вала, размещена над размольным столом с зазором. Гироскопический измельчитель позволяет уменьшить энергозатраты за счет загрузки породы через полый вал. 1 ил.

 

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для измельчения горной породы и техногенных строительных материалов с помощью реализации различных типов физического процесса измельчения, а именно: ударного разрушения, раздавливания, раскалывания и истирания, а также различных комбинаций вышеуказанных видов процесса измельчения.

Известен измельчитель сухой горной породы, при работе которого используется гироскопический эффект, содержащий размольный стол, валок с рычагом, взаимодействующий с размольным столом, силовой привод вращения валка, горизонтальную площадку с балансировочными грузами и с опорой для рычага валка и двухстепенным гироскопом. В измельчителе основная гироскопическая сила, прижимающая валок к рабочему столу с размещенной на нем горной породой, создается за счет реакции двухстепенного гироскопа [1].

Недостатками данного технического решения является периферическое расположение (вне горизонтальной площадки) размольного стола, что значительно увеличивает габариты гироскопического измельчителя и его вес. Кроме того, такое расположение размольного стола значительно увеличивает момент сил трения, возникающий за счет трения валка о поверхность размольного стола, что значительно увеличивает мощность и соответственно габариты силового привода вращения горизонтальной площадки, а значит, габариты и вес всего измельчителя в целом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гироскопический измельчитель с центральной загрузкой породы, при работе которого используется гироскопический эффект, содержащий размольный стол, валок с рычагом, взаимодействующий с размольным столом, силовой привод вращения валка с основанием, горизонтальную площадку с балансировочными грузами и с опорой для оси валка и двухстепенным гироскопом в виде электродвигателя с валом и маховиком, цилиндрический кожух горизонтальной площадки, с закрепленным на нем усеченным конусом центрального загрузочного устройства, цилиндр горизонтальной площадки, соединяющим горизонтальную площадку с силовым приводом и закрепленным в основании силового привода с помощью шарикоподшипника с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, разгрузочный усеченный конус и цилиндр разгрузочного конуса, причем разгрузочный конус установлен внутри цилиндра разгрузочного усеченного конуса, неподвижно закрепленного в основании силового привода соосно цилиндру горизонтально площадки и размещенного внутри него с зазором, центральный рассекатель породы, выполненным в виде конуса и установленный в середине размольного стола, причем размольный стол размещен внутри цилиндра разгрузочного усеченного конуса в той же горизонтальной плоскости, что и горизонтальная площадка, а размольный стол выполнен перфорированным, через отверстия которого измельченная порода попадает в разгрузочный усеченный конус и далее в бункер [2].

Недостатками данного технического решения является то, что рабочая площадка и размольный стол находятся в одной горизонтальной плоскости, и размольный стол с породой сверху не закрыт, из-за чего порода при работе устройства вылетает на рабочую площадку и выбывает из процесса измельчения, попадая в движущиеся элементы устройства и мешая их нормальному функционированию.

Кроме того, закрепление цилиндра горизонтальной площадки с помощью всего одного шарикоподшипника приводит к значительным биениям и вибрациям на высоте размольного стола, что снижает надежность работы устройства.

Технической задачей изобретения является создание гироскопического измельчителя с загрузкой породы через полый вал вращения рабочей площадки, эффективно и устойчиво работающего по измельчению горных пород, а также уменьшение энергозатрат на измельчение.

Решение технической задачи достигается тем, что гироскопический измельчитель с загрузкой породы через полый вал вращения рабочей площадки содержит размольный стол, валок с рычагом, взаимодействующий с размольным столом, силовой привод вращения валка с основанием, горизонтальную площадку с балансировочными грузами и с опорой для оси валка и двухстепенным гироскопом в виде электродвигателя с валом и маховиком, цилиндрический кожух, усеченный конус центрального загрузочного устройства, цилиндр горизонтальной площадки, соединяющий горизонтальную площадку с силовым приводом и закрепленный в основании силового привода с помощью шарикоподшипника с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, цилиндр размольного стола, неподвижно закрепленный соосно цилиндру горизонтально площадки, центральный рассекатель породы, выполненный в виде конуса и установленный в середине размольного стола, причем размольный стол выполнен перфорированным, через отверстия которого измельченная порода попадает в разгрузочный конус и далее в бункер, причем гироскопический измельчитель снабжается дополнительно верхней и нижней монтажными площадками, а также шарикоподшипником, при этом верхняя монтажная площадка размещена над горизонтальной площадкой и на ней закреплен дополнительный шарикоподшипник цилиндра горизонтальной площадки, а нижняя горизонтальная площадка размещена ниже горизонтальной площадки и на ней неподвижно закреплен цилиндр размольного стола, при этом усеченный конус центрального загрузочного устройства и цилиндр горизонтальной площадки выполнены в виде единого конусно-цилиндрического полого вала, через полость которого горная порода загружается непрерывно на размольный стол, а горизонтальная площадка, закрепленная на нижнем торце конусно-цилиндрического полого вала, размещена над размольным столом с зазором.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид гироскопического измельчителя с загрузкой породы через полый вал вращения рабочей площадки, включающего 1 - размольный стол, 2 - валок, 3 - рычаг, 4 - силовой привод вращения валка, 5 - основание, 6 - горизонтальная площадка, 7 - балансировочные грузы, 8 - опора для оси валка, двухстепенный гироскоп в виде 9 - электродвигателя с валом и 10 - маховиком, 11 - цилиндрический кожух, 12 - усеченный конус центрального загрузочного устройства, 13 - цилиндр горизонтальной площадки, соединяющий горизонтальную площадку с силовым приводом, 14 - шарикоподшипник, закрепленный в основании силового привода с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, 15 - цилиндр размольного стола, неподвижно закрепленный соосно цилиндру горизонтально площадки, 16 - центральный рассекатель породы, выполненным в виде конуса и установленный в середине размольного стола, 17 - перфорационные отверстия размольного стола, 18 - измельченная порода, 19 - разгрузочный конус, 20 - бункер, 21 - верхняя и 22 - нижняя монтажные площадки, 23 - дополнительный шарикоподшипник цилиндра горизонтальной площадки, 24 - конусно-цилиндрический полый вал.

Устройство содержит силовой привод 4 вращения валка 2 вокруг вертикальной оси с основанием 5, горизонтальную площадку 6, опору 8 для валка, электродвигатель с валом 9 и маховиком 10, валок 2, рычаг валка 3, размольный стол 1 с перфорационными отверстиями 17, на котором измельчаемая порода 18, отраженная от центрального рассекателя 16, попадает на размольный стол 6, а после измельчения в разгрузочный конус 19 и далее в бункер 20. Электродвигатель с валом 9 и маховиком 10, установленный на рычаге валка 3 и шарнирно соединенный с опорой 8, образуют двухстепенной гироскоп.

Для балансировки гироскопического измельчителя при вращении вокруг вертикальной оси устройство может быть снабжено балансировочными грузами 7, установленными на горизонтальной площадке 6.

Устройство закрыто цилиндрическим кожухом 11 с закрепленными на нем основанием 5, верхней 21 и нижней 22 монтажными площадками. В свою очередь, горизонтальная площадка 6 крепится на конусно-цилиндрическом полом вале 24, образованном при этом усеченным конусом 12 центрального загрузочного устройства и цилиндром 13 горизонтальной площадки, через который конусно-цилиндрический полый вал 24 кинематически соединяется с силовым приводом 4 и устанавливается в шарикоподшипниках 14 и 23. Кроме того, в нижней монтажной площадке 22 соосно конусно-цилиндрическому полому валу 24 горизонтальной площадки 6 неподвижно закреплен цилиндр 15 размольного стола 1.

Гироскопический измельчитель с загрузкой породы через полый вал вращения рабочей площадки работает следующим образом: силовой привод 4 раскручивает конусно-цилиндрический полый вал 24 с закрепленной на нем горизонтальной площадкой 6 с установленными на ней валком 2 до угловой скорости Ω вокруг вертикальной оси вращения, электродвигатель 9 раскручивает маховики 10 до угловой скорости ω, направление вектора которой совпадает с направлением рычага 3. При этом на двухстепенной гироскоп, образованный электродвигателем 9 и маховиком 10, действует гироскопический момент, величина которого определяется формулой

I M r I = J м × ω × Ω × sin α ( 1 )

где Jм=mмRм2/2 - момент инерции маховика 10, mм и Rм - соответственно масса и радиус маховика 10, α - угол между векторами ω и Ω. На валок 2 действует вертикальная гироскопическая сила Fд, равная

I F д I = I M г I / l 1 = J м × ω × Ω × sin α / l 1 ( 2 )

где l1 - расстояние от шарнира опоры 8 и до центра валка 2.

При этом значение силы истирания вычисляется согласно следующей формуле:

F и с т р = K × F д = K × J м × ω × Ω × sin α / l 1 ( 3 )

где К - коэффициент трения.

Из соотношения (3) следует, что, изменяя ω и Ω независимо друг от друга, можно изменять величину гироскопической силы Fистр в широком диапазоне значений в зависимости от прочностных свойств горной породы. Измельчаемая горная порода 18 через конусно-цилиндрический полый вал 24, отражаясь от центрального рассекателя 16, попадает на размольный стол 6, а после измельчения через перфорационные отверстия 17 в разгрузочный конус 19 и далее в бункер 20.

За счет предложенной конструкции размольного стола, горизонтальной площадки и системы подачи горной породы через конусно-цилиндрический полый вал вращения значительно уменьшаются габариты и вес гироскопического измельчителя и затраты на электроэнергию.

Устойчивость работы предлагаемого устройства определяется тем, что при увеличении силы сопротивления размельчаемой породы перемещению валка 2 по размольному столу происходит и уменьшение заданной величины угловой скорости Ω, что, в свою очередь, согласно формуле (1), приводит к уменьшению величины гироскопического момента, а значит, и величины гироскопической силы Fд, что обеспечивает увеличение значения угловой скорости Ω до заданной величины.

Таким образом, с точки зрения теории автоматического регулирования гироскопический измельчитель является автоматическим устройством с отрицательной обратной связью, которая и обеспечивает его устойчивую работу.

Гироскопический измельчитель с загрузкой породы через полый вал вращения рабочей площадки, содержащий размольный стол, валок с рычагом, взаимодействующий с размольным столом, силовой привод вращения валка с основанием, горизонтальную площадку с балансировочными грузами и с опорой для оси валка и двухстепенным гироскопом в виде электродвигателя с валом и маховиком, цилиндрический кожух, усеченный конус центрального загрузочного устройства, цилиндр горизонтальной площадки, соединяющий горизонтальную площадку с силовым приводом и закрепленный в основании силового привода с помощью шарикоподшипника с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, цилиндр размольного стола, неподвижно закрепленный соосно цилиндру горизонтальной площадки, центральный рассекатель породы, выполненный в виде конуса и установленный в середине размольного стола, причем размольный стол выполнен перфорированным, через отверстия которого измельченная порода попадает в разгрузочный конус и далее в бункер, отличающийся тем, что гироскопический измельчитель снабжается дополнительно верхней и нижней монтажными площадками, шарикоподшипником, при этом верхняя монтажная площадка размещена над горизонтальной площадкой и на ней закреплен дополнительный шарикоподшипник цилиндра горизонтальной площадки, а нижняя горизонтальная площадка размещена ниже горизонтальной площадки и на ней неподвижно закреплен цилиндр размольного стола, при этом усеченный конус центрального загрузочного устройства и цилиндр горизонтальной площадки выполнены в виде единого конусно-цилиндрического полого вала, через полость которого горная порода загружается непрерывно на размольный стол, а горизонтальная площадка, закрепленная на нижнем торце конусно-цилиндрического полого вала, размещена над размольным столом с зазором.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измельчению металлов цветной металлургии, в частности проб губчатого титана. .

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для измельчения горной породы и техногенных строительных материалов с помощью реализации различных типов физического процесса измельчения, а именно: ударного разрушения, раздавливания, раскалывания и истирания, а также различных комбинаций выше указанных видов процесса измельчения.

Изобретение относится к технике измельчения и может быть использовано в комбикормовой, мукомольной, пищевой, медицинской, химической и горнодобывающей промышленности.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к устройствам для механической обработки волокносодержащих материалов, и может быть использовано в химической, строительной промышленности и других отраслях.

Изобретение относится к конической дробилке твердой породы. .

Изобретение относится к электровзрывной дезинтеграции и активации водных суспензий, эмульсий, коллоидных растворов, а также к очистке воды от загрязнителей природного и антропогенного происхождения.

Изобретение относится к производству строительных материалов, может быть использовано при изготовлении кислотоупорных порошков. .

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измельчения материалов с разнообразными физическими свойствами, таких как горные породы различного минерального состава, а также мономинеральных и технологических упруго-пластичных материалов при получении особо чистых веществ

Изобретение относится к горному делу, в частности, к устройствам для измельчения горной породы и определения ее природного гранулометрического состава, знание которого определяет процентный выход по массе полезных ископаемых из единицы массы исходного сырья, стоимость конечного продукта и величину удельных энергозатрат

Изобретение относится к способу по пункту 1 формулы изобретения, а также к устройству по пункту 9 формулы изобретения

Изобретение относится к конусным дробилкам мелкого дробления. Дробилка содержит установленный на опорную раму через амортизаторы корпус с наружным конусом и размещенным внутри него на сферической опоре внутренним конусом с валом, на котором с помощью подшипника установлен регулируемый дебалансный вибратор. Наружный цилиндр корпуса на уровне дебаланса соединен с внутренним цилиндром корпуса посредством трубы. Труба с наружного торца закрыта дискообразным прозрачным окном. В верхней части корпуса равномерно по окружности на уровне разгрузочного зазора между конусами выполнены технологические люки с крышками. Между нижним торцом корпуса и амортизаторами установлена монтажная плита. Монтажная плита жестко прикреплена к корпусу и амортизаторам. Конусная вибрационная дробилка обеспечивает повышение технологичности. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Ускоритель содержит устройство загрузки материала, ускорительную насадку с приводом вращательного движения, состоящую из двух коаксиально расположенных полых, внешнего и внутреннего усеченных конусов, установленных большим основанием вниз, внутренний из которых связан с устройством загрузки материала. В нижней части насадки расположены радиальные соосно установленные сопловые трубки, внутренние из которых подсоединены к внутреннему полому усеченному конусу, а внешние - к внешнему. При этом над насадкой размещена кольцевая пневмокамера, к которой подсоединены вертикальные патрубки, расположенные в кольцевой полости между полыми усеченными конусами, причем на внутренней поверхности внешнего конуса установлены лопасти для направления воздуха во внешние радиальные сопловые трубки, внешние концы которых имеют коническую форму. Изобретение обеспечивает высокую эффективность разгона частиц при упрощении конструкции и снижение энергозатрат. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для ударно-центробежного измельчения материалов и направлено на повышение качества готового продукта за счет вовлечения всего двухфазного потока, содержащего частицы материала, во вращательное движение в межлопаточном пространстве классификатора. Центробежная мельница содержит соединенные между собой ударно-центробежную дробилку и воздушный классификатор. Дробилка содержит ускоритель, установленный на вертикальном валу, и отбойные элементы, закрепленные на внутренней поверхности корпуса с зазором по отношению к ней и с образованием с ускорителем зоны дробления. Воздушный классификатор содержит камеру разделения материала, в которой расположены средства для возврата крупных частиц в ускоритель для доизмельчения в виде течек, верхней частью закрепленных на корпусе, цилиндроконическую вставку, поворотные лопатки для закрутки воздушного потока с материалом и патрубок для вывода отделенных мелких частиц вместе с воздушным потоком. Воздушный классификатор расположен непосредственно над ударно-центробежной дробилкой и соединен с ней таким образом, что зазор между внутренней поверхностью корпуса дробилки и отбойными элементами сообщается с камерой разделения материала. Верхняя часть течек и цилиндрическая часть цилиндроконической вставки выполнены с кольцевыми карманами, а поворотные лопатки своими боковыми частями расположены в этих карманах. 1 ил.

Изобретение относится к способу изготовления угольной пыли для использования в металлургической промышленности. Способ содержит этапы: нагрев сушильного газа в генераторе горячего газа, подача нагретого газа в угольную мельницу, ввод необогащенного угля в мельницу для превращения его в угольную пыль, сбор смеси сушильного газа и угольной пыли из мельницы и подача смеси на фильтр для отделения высушенной угольной пыли, сбор высушенной угольной пыли и подача части сушильного газа из фильтра на линию рециркуляции для возврата части сушильного газа в генератор горячего газа. При этом способ содержит цикл запуска, в котором нагретый газ подают через мельницу без ввода необогащенного угля, и цикл измельчения, в котором нагретый газ подают через мельницу и в мельницу вводят необогащенный уголь. Температурой на выходе смеси сушильного газа и угольной пыли управляют впрыскиванием воды в нагретый газ до его подачи в мельницу. Во время цикла запуска сушильный газ нагревают до температуры выше первого температурного порога и впрыскивают объем воды, при этом для получения температуры на выходе ниже первого температурного порога вычисляют объем воды с тем, чтобы уменьшить температуру нагретого газа. В начале цикла измельчения объем впрыскиваемой воды уменьшают с тем, чтобы регулировать и компенсировать падение температуры на выходе. Изобретение обеспечивает эффективное получение угольной пыли. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу изготовления угольной пыли, прежде всего, для использования в металлургической промышленности. Способ содержит этапы: нагрев сушильного газа в генераторе (26) горячего газа до предварительно заданной температуры, подача сушильного газа в угольную мельницу (20), ввод необогащенного угля в мельницу (20), при этом мельница (20) превращает уголь в угольную пыль, сбор смеси сушильного газа и угольной пыли из мельницы (20) и подача смеси на фильтр (34), при этом фильтр (34) отделяет высушенную угольную пыль от сушильного газа, сбор высушенной угольной пыли и подача сушильного газа из фильтра (34) на линию (38) рециркуляции для возврата сушильного газа в генератор (26), установление содержания кислорода в сушильном газе и сравнение установленного содержания с предварительно заданным граничным значением содержания кислорода. Содержание кислорода в сушильном газе устанавливают во время цикла измельчения, при этом нагретый сушильный газ подают через мельницу (20), а необогащенный уголь вводят в мельницу (20) и, если во время цикла измельчения установленное содержание кислорода выше, чем предварительно заданное граничное значение содержания кислорода, в нагретый сушильный газ впрыскивают объем воды до того, как он подается в мельницу (20), при этом объем впрыскиваемой воды вычисляют так, чтобы понизить содержание кислорода ниже предварительно заданного граничного значения содержания кислорода. Способ позволяет уменьшить уровень кислорода до приемлемого уровня и тем самым избежать повреждения установки или необходимости отключения измельчающей и сушильной установки. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу изготовления угольной пыли, прежде всего, для использования в металлургической промышленности. Способ содержит этапы: нагрев сушильного газа в генераторе (26) горячего газа до предварительно заданной температуры, подача сушильного газа в угольную мельницу (20), ввод необогащенного угля в мельницу (20), при этом мельница (20) превращает уголь в угольную пыль, сбор смеси сушильного газа и угольной пыли из мельницы (20) и подача смеси на фильтр (34), при этом фильтр (34) отделяет высушенную угольную пыль от сушильного газа, сбор высушенной угольной пыли и подача сушильного газа из фильтра (34) на линию (38) рециркуляции для возврата сушильного газа в генератор (26), установление содержания кислорода в сушильном газе и сравнение установленного содержания с предварительно заданным граничным значением содержания кислорода. Содержание кислорода в сушильном газе устанавливают во время цикла измельчения, при этом нагретый сушильный газ подают через мельницу (20), а необогащенный уголь вводят в мельницу (20) и, если во время цикла измельчения установленное содержание кислорода выше, чем предварительно заданное граничное значение содержания кислорода, в нагретый сушильный газ впрыскивают объем воды до того, как он подается в мельницу (20), при этом объем впрыскиваемой воды вычисляют так, чтобы понизить содержание кислорода ниже предварительно заданного граничного значения содержания кислорода. Способ позволяет уменьшить уровень кислорода до приемлемого уровня и тем самым избежать повреждения установки или необходимости отключения измельчающей и сушильной установки. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх