Гироскопический измельчитель для определения природного гранулометрического состава горных пород

Авторы патента:


Гироскопический измельчитель для определения природного гранулометрического состава горных пород

 


Владельцы патента RU 2491125:

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

Гироскопический измельчитель содержит размольный стол и валок, взаимодействующий с размольным столом. Силовой привод для вращения валка содержит основание и горизонтальную площадку с балансировочными грузами и двухстепенным гироскопом в виде электродвигателя с валом и маховиком. На цилиндрическом кожухе горизонтальной площадки закреплен усеченный конус центрального загрузочного устройства. Цилиндр горизонтальной площадки соединяет горизонтальную площадку с силовым приводом и закреплен в основании силового привода с помощью шарикоподшипника с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. Цилиндр размольного стола неподвижно закреплен в основании силового привода соосно цилиндру горизонтальной площадки и размещен внутри него с зазором. Центральный рассекатель породы выполнен в виде конуса и установлен в середине размольного стола. Размольный стол размещен внутри цилиндра размольного стола в той же горизонтальной плоскости, что и горизонтальная площадка, и выполнен сплошным без перфорационных отверстий. Технический результат заключается в возможности истирания горной породы исключительно за счет гироскопических сил, что позволяет определить природный гранулометрический состав горных пород различной твердости. 1 ил.

 

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.

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, 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].

Недостатком известного 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 и 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, опорой для оси валка и двухстепенным гироскопом в виде электродвигателя с валом и маховиком, цилиндрический кожух горизонтальной площадки с закрепленным па нем усеченным конусом 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, разгрузочный усеченный конус и цилиндр разгрузочного конуса, причем разгрузочный конус установлен внутри цилиндра разгрузочного усеченного конуса, неподвижно закрепленного в основании силового привода соосно цилиндру горизонтальной площадки и размещенного внутри него с зазором, центральный рассекатель породы, выполненный 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 известного измельчителя является его недостаточно высокая производительность из-за невысокой скорости вращения валка относительно измельчаемой горной породы, которая определяет время непосредственного контакта горной породы с валком, а также ее объем, непосредственно участвующий в данный момент в процессе ее истирания.

Кроме того, из-за того, что размольный стол выполнен перфорированным, через отверстия которого измельченная порода попадает в разгрузочный усеченный конус и далее в бункер, порода истирается до размера фракции, проходящей через перфорированные отверстия, что и не позволяет определить природный гранулометрический состав горной породы.

Техническим результатом изобретения является создание гироскопического измельчителя для определения природного гранулометрического состава горных пород различной твердости по шкале М.М.Протодьяконова.

Указанный технический результат достигается тем, что гироскопический измельчитель для определения природного гранулометрического состава горных пород содержит размольный стол, валок с рычагом, взаимодействующий с размольным столом, силовой привод вращения валка соснованием, горизонтальную площадку с балансировочными грузами, 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, 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 в основании силового привода соосно цилиндру горизонтально площадки и размещенный внутри него с зазором, центральный рассекатель породы, выполненный в виде конуса и установленный в середине размольного стола, причем размольный стол размещен внутри цилиндра размольного стола в той же горизонтальной плоскости, что и горизонтальная площадка, при этом размольный стол выполнен сплошным без перфорационных отверстий с возможностью истирания горной породы исключительно за счет гироскопических сил и определения природного гранулометрического состава, что обеспечивает сохранность всех фракций горной породы, получающихся в процессе ее истирания и определяющих ее природный гранулометрический состав.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид гироскопического измельчителя для определения природного гранулометрического состава горных пород, включающего 1 - электродвигатель рабочей площадки, 2 - основание, 3 - горизонтальную площадку, 4 - опору, 5 - шарнир, 6 - электродвигатель с валом, 7 - маховик, 8 - валок, 9 - рычаг, 10 - размольный стол, 11 - балансировочные грузы, 12 - илиндрический кожух, 13 -усеченный конус центрального загрузочного устройства, 14 - цилиндр горизонтальной площадки, 15 - шарикоподшипник, 16 - цилиндр размольного стола, 17 - центральный рассекатель загружаемой породы; 18 - измельчаемая горная порода.

Устройство содержит силовой привод 1 вращения валка 8 вокруг вертикальной оси с основанием 2, горизонтальную площадку 3, опору 4 с шарниром 5, электродвигатель с валом 6 и маховиком 7, валок 8, рычаг валка 9, размольный стол 10, на котором находится измельчаемая порода 18, которая после измельчения остается на размольном столе. Электродвигатель с валом 6 и маховиком 7, установленный на рычаге валка 9 и шарнирно соединенный с опорой 4, образуют двухстепенной гироскоп.

Для балансировки гироскопического измельчителя при вращении вокруг вертикальной оси, устройство может быть снабжено балансировочными грузами 11, установленными на горизонтальной площадке 3.

Горизонтальная площадка 3 накрыта цилиндрическим кожухом 12 с закрепленным на нем усеченным конусом центрального загрузочного устройства 13. В свою очередь горизонтальная площадка 3 крепится на цилиндре 14, через который она кинематически соединяется с силовым приводом 1. Цилиндр 14 устанавливается в шарикоподшипнике 15. Кроме того, в основании 2 соосно цилиндру 14 горизонтальной площадки 3 неподвижно закрепляется цилиндр 16 размольного стола 14.

Для определения природного гранулометрического состава горной породы размольный стол 10 выполнен сплошным без перфорационных отверстий, измельчение проводится так, чтобы все фракции горной породы, получающиеся в процессе ее истирания и определяющие ее природный гранулометрический состав, оставались на размольном столе.

Гироскопический измельчитель для определения природного гранулометрического состава горных пород работает следующим образом:

силовой привод 1 раскручивает горизонтальную площадку 3 с установленным на ней валком 8 до угловой скорости Ω вокруг вертикальной оси вращения, электродвигатель 6 раскручивает маховик 7 до угловой скорости со, направление вектора которой совпадает с направлением рычага 9 валка 8. При этом на двухстепенной гироскоп действует гироскопический момент, величина которого определяется формулой

I M г I = J м x ω x Ω x s i n α ,                  (1)

где Jм=mмRм2/2 - момент инерции маховика 7, mм и Rм - соответственно масса и радиус маховика 7, α - угол между векторами ω и Ω.

На валок 8 действует вертикальная гироскопическая сила Fд, равная

I F д I = I M г I / l 1 = J м x ω x Ω x s i n α / l 1 ,                  (2)

где l1 - расстояние от шарнира 5 и до центра валка 8. Направление этой силы определяется знаком тригонометрической функции.

Из соотношений (1) и (2) следует, что, изменяя ω и Ω независимо друг от друга, можно изменять величину гироскопической силы Fд в широком диапазоне значений.

Измельчаемая горная порода 18 через усеченный конус центрального загрузочного устройства 13 попадает на размольный стол 10, который выполнен сплошным без перфорационных отверстий и по которому она равномерно распределяется с помощью центрального рассекателя 18. При истирании на размольном столе порода дезинтегрируется так, чтобы все фракции горной породы, получающиеся в процессе ее истирания и определяющие ее природный состав, оставались на размольном столе, что и обеспечивает получение природного гранулометрического состава горной породы.

Устойчивость работы предлагаемого устройства определяется тем, что при увеличении силы сопротивления размельчаемой породы перемещению валка 8 по размольному столу происходит 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 предлагаемое устройство является автоматическим устройством с отрицательной обратной связью, которая и обеспечивает его устойчивую работу.

Источники информации

1. Трубецкой К.Н., Бобин В.А., Вайсберг Л.А., Воронюк А.С., Ланюк А.Н. Патент РФ №2248242 "Гироскопический измельчитель сухой горной породы", 2005, бюл. №8 (аналог).

2. Бобин В.А., Покаместов А.В., Бобина А.В., Ланюк А.Н Патент РФ №2429912 «Гироскопический измельчитель с центральной загрузкой породы», 2011, бюл. №27 (прототип).

Гироскопический измельчитель, содержащий размольный стол, валок с рычагом, взаимодействующий с размольным столом, силовой привод вращения валка с основанием, горизонтальную площадку с балансировочными грузами, 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, 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 в основании силового привода соосно цилиндру горизонтальной площадки и размещенный внутри него с зазором, центральный рассекатель породы, выполненный в виде конуса и установленный в середине размольного стола, причем размольный стол размещен внутри цилиндра размольного стола в той же горизонтальной плоскости, что и горизонтальная площадка, отличающийся тем, что размольный стол выполнен сплошным без перфорационных отверстий с возможностью истирания горной породы исключительно за счет гироскопических сил и определения природного гранулометрического состава.



 

Похожие патенты:

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. .

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 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.

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 области металлургии, в частности к способу изготовления угольной пыли. Способ содержит этапы обеспечения сушильного газа, нагретого до предварительно заданной температуры в генераторе горячего газа, подачи нагретого сушильного газа в угольную мельницу, ввода необогащенного угля в угольную мельницу, которая измельчает необогащенный уголь в угольную пыль, сбора смеси сушильного газа и угольной пыли из угольной мельницы и подачи смеси на фильтр, который отделяет высушенную угольную пыль от сушильного газа, сбора высушенной угольной пыли для дальнейшего использования и подачи сушильного газа из фильтра в отводной трубопровод. После этого осуществляют сбор выходящего из фильтра сушильного газа и подачу части собранного сушильного газа в трубопровод рециркуляции для подачи рециркуляционного сушильного газа в генератор горячего газа. Этап обеспечения сушильного газа содержит подачу отработанного газа сушильной печи с переменной скоростью в генератор горячего газа через трубопровод отработанного газа сушильной печи, при этом доводят количество отработанного газа сушильной печи, используемого в качестве сушильного газа, до максимума. Давлением сушильного газа на газовпускном патрубке угольной мельницы управляют посредством регулирования скорости потока отработанного газа. Использование изобретения обеспечивает улучшение качества угольной пыли. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к дробильной установке, способу и системе для управления процессом дробления. Дробильная установка содержит питатель, дробилку первой ступени для дробления подаваемого материала, дробилку второй ступени для дробления раздробленного материала и транспортер для перемещения раздробленного материала от первой дробилки ко второй дробилке. Дробильная установка содержит средства измерения для измерения объемного потока раздробленного материала и средства управления для регулирования скорости подачи материала, подвергаемого дроблению, в ответ на изменение объемного потока раздробленного материала. С помощью средств измерения в одной или нескольких точках между двумя или большим количеством ступеней дробления измеряют объемный поток материала. С помощью средств управления регулируют скорость подачи материала, подвергаемого дроблению в дробилке следующей ступени, в ответ на изменение объемного потока материала, раздробленного на предыдущих ступенях. Машиночитаемый носитель с хранящимся на нем компьютерным программным продуктом для управляющего модуля управляет процессом дробления в дробильной установке. Система управления технологическим процессом дробильной установки позволяет заменить корректирующие действия оператора при управлении процессом дробления. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх