Вибрационная щековая дробилка



Вибрационная щековая дробилка
Вибрационная щековая дробилка
Вибрационная щековая дробилка
Вибрационная щековая дробилка
Вибрационная щековая дробилка
Вибрационная щековая дробилка
Вибрационная щековая дробилка

 


Владельцы патента RU 2492931:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится к вибрационным щековым дробилкам, которые могут быть использованы в горной, горно-обогатительной или строительной отраслях промышленности. Дробилка содержит корпус, размещенные в нем две подвижные щеки с ползунами, связанные с корпусом параллельно установленными пружинами, электродвигатели с упругими элементами и дебалансы, каждый из которых выполнен в виде маятника, жестко закрепленного на валу с лепестковой муфтой. Маятники снабжены упругими элементами, выполненными в виде двух пружин кручения, каждая из которых одним концом соединена с маятником, а другим концом закреплена в ползуне, который жестко соединен со щекой. Упругие элементы электродвигателей установлены на промежуточных валах и выполнены в виде пружин кручения, каждая из которых одним концом соединена с крепежным кольцом, закрепленным на промежуточном валу, а другим концом закреплена в корпусе дробилки. При этом промежуточный вал одним концом соединен с лепестковой муфтой, а другим концом через муфту - с электродвигателем, который имеет фиксированный угол колебаний ротора. В дробилке, в частности, обеспечивается увеличение ресурса работы узлов дробилки. 7 ил.

 

Изобретение относится к щековым дробилкам, в частности - к вибрационным щековым дробилкам. Оно может быть использовано для дробления руд и нерудных материалов в горной, горно-обогатительной, строительной и других отраслях промышленности.

Известна вибрационная щековая дробилка для дробления руды (Ревнивцев В.И. и др. Вибрационная дезинтеграция твердых материалов, - М.: Недра, 1992, с.302-303, рис.7.1.). Дробилка содержит упруго опертый на опору корпус со смонтированными на нем с помощью торсионов двумя подвижными щеками, каждая из которых снабжена приводным вибратором. Вибраторы не имеют между собой кинематической связи и каждый из них соединен непосредственно со своим электродвигателем. Вибраторы размещены на отдельных рычагах, подвешенных к корпусу, а рычаги соединены со щеками через упругие элементы. Через упругие элементы, соединяющие рычаги со щеками, волна колебаний заставляет вибраторы вращаться синхронно и противофазно.

Недостатками являются сложность конструкции, нестабильность самосинхронизации вибраторов из-за невозможности обеспечить точное совпадение жесткостей упругих элементов, соединяющих рычаги вибраторов со щеками, работа в зарезонансной зоне, в которой вибрационные режимы малоэффективны, что приводит к снижению производительности и степени дробления. Дебалансные вибраторы приводятся во вращение электродвигателями, которые выбираются на прямой пуск, что влечет за собой увеличение установленной мощности электродвигателей, низкий КПД дробилки.

Известна вибрационная щековая дробилка для переработки и производства строительных и специальных материалов (пат. RU №2228221, опубл. 10.05.2004). Дробилка содержит опертый на опору с помощью пружин и плиты корпус, который с помощью скобы закреплен в своей центральной части к плите. Корпус выполнен в виде монолитной рессоры и к нему закреплены торсионы, две подвижные дробящие щеки и маятниковые рычаги, в нижней части которых смонтированы с возможностью вращения дебалансные вибраторы. Плита является основанием рессорного корпуса и служит лишь для закрепления к ней пружины, не выполняя роли рессоры. Рычаги сопряжены с дробящими щеками с помощью пружин. Торсионы в своей средней части прикреплены к корпусу, а свободными концами к щекам и рычагам. Торсионы дробящих щек размещены на корпусе симметрично оси дробилки.

Известна вибрационная щековая дробилка (патент RU №2344878, опубл. 27.01.2009), принятая за прототип. Дробилка содержит корпус, размещенные в нем две подвижные щеки, подвешенные на торсионах дебалансы с электродвигателями и пружинные подвески. Дебалансы выполнены в виде маятников, каждый из которых жестко закрепленного на одной оси с лепестковой муфтой, электродвигателем, муфтой, соединенной с одним концом торсиона, другой конец которого защемлен в корпусе вибрационной щековой дробилки. Ось установлена с возможностью поворота в ползуне, жестко закрепленном одним концом на щеке. Каждая дробящая щека сопряжена с корпусом параллельно установленными пружинами.

Недостатками являются то, что инерционный момент вращения, создаваемый дебалансами, действует на лепестковую муфту во всех режимах работы и не зависит от значения технологической нагрузки. Максимальный момент вращения, действующий на лепестковую муфту, формируется в моменты времени перехода кривой скорости ротора через нулевое значение, когда ускорение максимально, и определяется произведением ускорения на суммарный момент инерции маятника и ротора двигателя.

Техническим результатом изобретения является уменьшение действия на лепестковую муфту инерционного момента вращения, создаваемого дебалансами, а также обеспечение расширенной полосы резонансных частот и увеличения ресурса работы узлов дробилки.

Технический результат достигается тем, что в вибрационной щековой дробилке, содержащей корпус, размещенные в нем две подвижные щеки с ползунами, связанные с корпусом параллельно установленными пружинами, электродвигатели с упругими элементами и дебалансы, каждый из которых выполнен в виде маятника, жестко закрепленного на валу с лепестковой муфтой, маятники снабжены упругими элементами, выполненными в виде двух пружин кручения, каждая из которых одним концом соединена с маятником, а другим концом закреплена в ползуне, а упругие элементы электродвигателей установлены на промежуточных валах и выполнены в виде пружин кручения, каждая из которых одним концом соединена с крепежным кольцом, закрепленным на промежуточном валу, а другим концом закреплена в корпусе дробилки, при этом промежуточный вал одним концом соединен с лепестковой муфтой, а другим концом через муфту с электродвигателем, который имеет фиксированный угол колебаний ротора.

Расширение полосы резонансных частот достигают использованием связанных трех колебательных систем с незначительной расстройкой резонансных частот этих систем.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 и фиг 2 приведена схема вибрационной щековой дробилки, на фиг.3-7 - положения элементов вибрационной щековой дробилки за один цикл работы на резонансной частоте. Вибрационная щековая дробилка (фиг.1 и фиг.2) содержит две подвижные щеки 1, которые жестко соединены с ползунами 2, перемещающимися возвратно-поступательно по направляющим 3 корпуса 4 дробилки, дебалансы 5 жестко закреплены на валах 9 с возможностью поворота в ползунах 2 на подшипниках 6, которые жестко соединены с ползуном. Каждый дебаланс жестко соединен с упругим элементом маятника, представленным в виде двух пружин кручения (7 и 8), которые другими своими концами жестко закреплена в ползуне 2. Валы 9 с помощью лепестковых муфт 10 связаны с промежуточными валами 16, вращающихся на подшипниках 12. На каждом промежуточном вале 16 закреплено крепежное кольцо 15, в котором в свою очередь закреплен один конец третьей пружиной кручения 17 (упругий элемент электродвигателя), а второй защемлен в корпусе 4. Этот упругий элемент 17 с промежуточным валом 16 через муфту 13 соединяется с электродвигателем 14. Пружины 11 связывают щеки 1 с корпусом 4 дробилки, при этом пружины 11 установлены параллельно друг другу.

В силу симметрии конструкции вибрационной щековой дробилки сущность изобретения достаточно пояснить принципом работы одной половины вибрационной щековой дробилки. Конструкция вибровозбудительной системы дробилки представляет собой три колебательные системы с равными собственными частотами, получающих возбуждение от одного источника. Одна колебательная механическая система (фиг.2) образована подвижной щекой 1 дробилки с ползуном 2, дебалансом 5 с валом 9, пружинами кручения 7-8 и корпусом 4 дробилки. Масса щеки с ползуном и дебалансом m1 и упругим элементом маятника с коэффициентом жесткости С1, обеспечивают заданную собственную частоту колебаний:

ω р е з 1 = С 1 m 1

Вторая или возбуждающая механическая колебательная система (фиг.2) образована ротором электродвигателя 14 с промежуточным валом 16, лепестковой полумуфтой 10, соединительной муфтой 13, упругим элементом электродвигателя 17. Собственная частота колебаний этой системы:

ω р е з 2 = С 2 J 2

где С2 - коэффициент жесткости пружины кручения, Н·м/рад; J2 - суммарный момент инерции вращающихся элементов системы, кг·м2.

Третья колебательная система (фиг.2) образованна дебалансом 5, валом маятника 9 и лепестковой полумуфтой 10 и упругим элементом маятника в виде двух пружин кручения 7 и 8. Собственная частота колебаний этой системы:

ω р е з 3 = С 3 J 3

где С3 - коэффициент жесткости пружин кручения, Н·м/рад; J3 - суммарный момент инерции вращающихся элементов системы, кг·м2.

При этом все собственные частоты всех трех систем приблизительно равны:

ωрез1≈ωрез2≈ωрез3

Такие устройство и настройка колебательных систем обеспечивает сильную инерционную связь между колебательными системами, минимальные затраты энергии, потребляемой из сети, на выполнение полезной работы, и высокий КПД, потребляя энергию для выполнения полезной работы и для покрытия потерь в колебательной системе. Энергия для поддержания резонансных колебаний не требуется.

Вибрационная щековая дробилка работает следующим образом. В качестве примера рассмотрен один цикл работы (рабочий и холостой ход), представленный пятью промежуточными положениями. При совпадении резонансных частот колебательных механических систем работа дробилки происходит в зоне резонансных частот. При подаче управляющего воздействия на электродвигатели 14 формируются знакопеременные электромагнитные моменты. Роторы электродвигателей 14 с заданной частотой совершают возвратно-поворотные движения, которые передаются через муфты 13 пружинам кручения 17 упругих элементов электродвигателя. Происходит закручивание пружины 17. Через промежуточные валы 16 и лепестковые муфты 10 на валы 9, дебалансы 5 и пружины кручения 7 и 8 упругих элементов маятника передается возвратно-поворотное движение. Возвратно-поворотные и возвратно-поступательные движения валов 9, дебалансов 5, а также возвратно-поступательные движения щек 1 с ползунами 2 возможны благодаря радиальным смещениям лепестковых муфт 10. При возвратно-поворотных движениях дебалансов 5 создается инерционная сила, которая передается через ползуны 2 дробящим щекам 1. Дробящие щеки 1 с ползунами 2 и пружинами 11 совершают возвратно-поступательные движения.

В начале рабочего хода положение элементов дробилки такое, как это показано на фиг.3. Дробимый материал загружается в дробилку. При повороте дебалансов 5 (фиг.4) щеки 1 с ползунами 2 начинают двигаться навстречу друг другу. Пружины 11 растягиваются. В конце рабочего хода (фиг.5) щеки 1 сближаются на минимальное расстояние, пружины 11 оказываются максимально растянутыми. Материал дробится. Это же положение является началом холостого хода. При повороте дебалансов из положения фиг.5 в положение фиг.6 они воздействуют через ползуны 2 на щеки 1. Щеки 1 расходятся, а пружины 11 сжимаются. Происходит разгрузка дробленого материала. В конце холостого хода (начало рабочего хода) дебалансы 5 занимают положение, показанное на фиг.7. Пружины 7 оказываются максимально сжатыми, а дробящие щеки разошлись на максимальное расстояние. Происходит снова загрузка дробилки материалом. Далее циклы работы повторяются.

Таким образом, использование упругой системы из упругих элементов маятника и электродвигателя позволяет значительно уменьшить на лепестковой муфты инерционный момент вращения, создаваемый дебалансом, а так же за счет наличия трех колебательных систем расширить полосу резонансных частот. Инерционная сила, которая используется для дробления материала, создается в процессе маятниковых колебаний дебалансов. Это позволяет осуществить режимы работы вибрационной щековой дробилки на резонансной частоте и избежать проявления эффекта Зоммерфельда, который проявляется в вибрационных щековых дробилках с вращающимися дебалансами, и осуществить режимы работы вибрационной щековой дробилки на резонансной частоте.

Для обеспечения резонансных колебаний подвижных щек и дебалансов используется такой способ возбуждения и регулирования авторезонансных колебаний, согласно которому в каждом полупериоде колебаний измеряют скорость, и при переходе кривой скорости ротора относительно статора через нулевое значение на обмотки статора подается напряжение, формирующее электромагнитный момент, изменяющийся синфазно со скоростью колебаний ротора, а заданное значение амплитуды колебаний регулируют изменением напряжения с помощью отрицательной обратной связи по амплитудному значению скорости колебаний на каждом полупериоде колебаний.

Для реализации этих условий используют электропривод возвратно-вращательного действия. Это может быть, например, электродвигатель с трехфазным статором от штатного асинхронного электродвигателя, укомплектованный магнитным ротором с одной парой полюсов. Этот электропривод позволяет получить фиксированный угол колебаний ротора, величина которого зависит от схемы соединения обмоток.

Вибрационная щековая дробилка, содержащая корпус, размещенные в нем две подвижные щеки с ползунами, связанные с корпусом параллельно установленными пружинами, электродвигатели с упругими элементами и дебалансы, каждый из которых выполнен в виде маятника, жестко закрепленного на валу с лепестковой муфтой, отличающаяся тем, что маятники снабжены упругими элементами, выполненными в виде двух пружин кручения, каждая из которых одним концом соединена с маятником, а другим концом закреплена в ползуне, а упругие элементы электродвигателей установлены на промежуточных валах и выполнены в виде пружин кручения, каждая из которых одним концом соединена с крепежным кольцом, закрепленным на промежуточном валу, а другим концом закреплена в корпусе дробилки, при этом промежуточный вал одним концом соединен с лепестковой муфтой, а другим концом через муфту с электродвигателем, который имеет фиксированный угол колебаний ротора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лабораторной вибрационной мельнице с действующим по меньшей мере двухмерно круговым вибрационным приводом и по меньшей мере с одним креплением для закрепленной в нем, имеющей наполнитель из мелющих тел, продолговатой и снабженной торцевыми основаниями помольной чаши.

Изобретение относится к устройствам для измельчения и может быть использовано в горнорудной, химической, пищевой и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к технике тонкого измельчения различных материалов минерального и органического происхождения, в том числе цемента, песка, шликера. .

Изобретение относится к устройствам для глубокой сушки материалов при сопутствующем измельчении. .

Изобретение относится к измельчению твердых материалов и может быть использовано в горнодобывающей, химической, фармакологической промышленности, порошковой металлургии и других отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к пищевой, фармацевтической, медико-биологической и другим отраслям промышленности. .

Изобретение относится к вибрационным мельницам и может быть использовано для получения тонкодисперсных порошков. .

Изобретение относится к дробилкам мелкого дробления и может быть наиболее широко использовано для производства строительного кубовидного щебня, а также для рудоподготовки на обогатительных фабриках редкометальных или алмазосодержащих руд, где недопустимо переизмельчение продукта.

Изобретение относится к измельчению пород и материалов, а именно к измельчителям вибрационного действия. .

Изобретение относится к измельчению и просеиванию зерновых материалов и может найти применение в агропромышленном комплексе зерноперерабатывающей и пищевой промышленности.

Изобретение относится к области вибрационного помола и может быть использовано при обогащении минерального сырья, а также в металлургической, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Способ измельчения заключается в том, что подают измельчаемый материал в помольную камеру 1 на перфорированное криволинейное днище 2, воздействуют направленными колебаниями на измельчаемый материал шаровыми мелющими телами 3 различного диаметра таким образом, что крупные куски материала, находящиеся на нижней части перфорированного криволинейного днища 2 помольной камеры 1, подвергаются измельчению крупными шаровыми мелющими телами 3, а мелкие куски, находящиеся на верхней части перфорированного криволинейного днища 2, - мелкими шаровыми мелющими телами 3. При этом сначала осуществляют подачу в помольную камеру 1 измельчаемого материала до образования в нижней части перфорированного криволинейного днища 2 высоты слоя, равной 1,5-2 диаметра шаровых мелющих тел 3 максимального размера. После этого из камеры 5, расположенной над верхней частью перфорированного криволинейного днища 2, посредством открытия заслонки 7 последовательно в помольную камеру 1 вводят шаровые мелющие тела 3 различного диаметра, начиная с наиболее крупных и заканчивая наиболее мелкими. Способ измельчения позволяет повысить производительность измельчения в 1,2-1,5 раз. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для измельчения и дробления различных материалов и может быть использовано для осуществления размола без потери сверхтонкой фракции, например в лабораторных условиях. Многокамерная вибрационная мельница содержит раму (1), приводной вал (2) с одетыми на него эксцентриками (3) и (4), направленными диаметрально противоположно друг другу. На эксцентриках (3) и (4) приводного вала (2) установлены через подшипниковые узлы два водила (5, 6), выполненных в виде многолучевой звездочки с центральным посадочным отверстием (7) и ложементами для помольных камер в виде периферийных отверстий (8). В периферийные отверстия (8) установлены съемные помольные камеры, выполненные в виде цилиндрических контейнеров (9) с крышками (10). Крышки (10) прижаты к контейнеру помольной камеры струбциной (11). Каждое водило (5, 6) связано с рамой (1) с помощью, по меньшей мере, двух упругих элементов (13, 14) или (15, 16) соответственно. Упругие элементы могут быть выполнены в виде пружин из высокоуглеродистых сталей, а также из высокомолекулярных неметаллических материалов. Каждый кронштейн (17-20), к которому крепится упругий элемент (13-16), жестко соединен с рамой (1) и выполнен в виде пластины с набором отверстий для регулировки жесткости пружины. Контейнеры (9) помольных камер заполнены на 80-90% мелющими телами (22). Мельница обеспечивает получение и сохранность сверхтонкой фракции измельчаемых материалов минерального и органического происхождения. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительной и горной технике, а именно к средствам для дробления полезных ископаемых. Конусная дробилка содержит корпус с дебалансными вибраторами и коническим кольцом, дробящий конус, размещенный внутри корпуса и смонтированный на станине. На стойках станины установлен верхний наружный дробящий корпус с коническим кольцом, снабженный дебалансными вибраторами, которые выполнены с возможностью вращения дебалансов в противофазе относительно дебалансов вибраторов, установленных на нижнем наружном корпусе. Верхний внутренний конус установлен на неподвижной опоре, смонтированной на опорных балках. Дробилка обеспечивает высокую степень дробления и уравновешенность сил, действующих на корпус. 1 ил.

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической и металлургической промышленности, а также в сельскохозяйственном производстве. Вибрационная мельница содержит упруго установленный на платформе корпус с вибратором, при этом корпус установлен с наклоном α под углом к горизонту в сторону загрузки-выгрузки, а вибратор смонтирован под платформой горизонтально с возможностью изменения формы траектории колебаний корпуса с круговой на вертикальный эллипс. Корпус изготовлен в виде тора с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри корпуса. При этом корпус смонтирован из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенных на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу. Полоса свернута в кольцо, по периметру которого размещены карманы криволинейной формы, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого корпуса с образованием по наружной и внутренней поверхности направленных в одну сторону под острым углом к оси корпуса винтовых линий и винтовых внутренних поверхностей в виде карманов криволинейной формы. Центры кривизны криволинейных карманов расположены внутри корпуса. В вибрационной мельнице обеспечивается расширение технологических возможностей и повышение производительности измельчения. 11 ил.

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической и металлургической промышленности, а также в сельскохозяйственном производстве. Вибрационная мельница содержит корпус, установленный на платформе с наклоном под углом β к горизонту в сторону загрузки-выгрузки, и вибратор, смонтированный под платформой горизонтально с возможностью изменения формы траектории колебаний корпуса с круговой на вертикальный эллипс. При этом корпус изготовлен из секций с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий. Каждая секция выполнена в виде кругового сектора, смонтированного из полосы, согнутой попеременно в разные стороны по прямым линиям сгиба, расположенным на полосе на равных расстояниях друг от друга и размещенным под углом к кромкам полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами. При этом полоса свернута в кольцо с многогранной поверхностью, а секции соединены друг с другом свободными сторонами четырехугольников в виде пустотелого корпуса с образованием по его периметру как по наружной поверхности, так и по внутренней поверхности многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий. В вибрационной мельнице обеспечивается повышение производительности измельчения и расширение технологических возможностей. 11 ил.

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической и металлургической отраслях промышленности, а также в сельскохозяйственном производстве. Мельница содержит корпус, установленный на платформе с вибратором. Вибратор смонтирован под платформой горизонтально с возможностью изменения формы траектории колебаний корпуса с круговой на вертикальный эллипс. Корпус выполнен спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по ее внутреннему и наружному периметру. Изготовлен корпус из секций, состоящих из двух подсекций. Подсекции изготовлены из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям сгиба, размещенным под углом к кромкам полос, и свернутых в кольцо с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних, равнобедренных и разносторонних треугольников. Стороны треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину, кратную целому числу ∆. При этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника своими самыми большими сторонами размещены два одинаковых разносторонних треугольника, стороны которых меньше стороны большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину ∆, кратную целому числу, и к средней стороне одного из которых с одной стороны полосы прикреплен меньший равносторонний треугольник, все стороны которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину ∆, кратную двум. Подсекции соединены друг с другом отверстиями в виде трапеций с образованием секций с входными и выходными отверстиями в виде квадратов. Отверстия расположены под углом, величина которого определяет спиральную форму корпуса, при этом секции соединены в корпус с поворотом относительно друг друга поочередно, попеременно с поворотом на 90° каждой последующей секции относительно предыдущей по часовой стрелке, причем следующая секция присоединена с поворотом в обратном направлении на 90°. В мельнице обеспечивается расширение технологических возможностей и повышение производительности измельчения. 15 ил.

Изобретение относится к вертикальным вибрационным мельницам и может быть использовано для измельчения минералов твердой породы, например кварцевого песка. Вертикальная вибрационная мельница содержит корпус, помольную камеру 2, мелющие тела, вибровозбудитель 4. Мелющие тела, имеющие форму многогранника, нанизаны на вертикально установленные стержни. При этом мелющие тела расположены с возможностью обеспечения максимальной площади или плоскости соударения и растирающего воздействия между собой и стенками помольной камеры 2 на измельчаемый материал. В мельнице достигается более высокий КПД. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх