Эксцентриковый узел конусной дробилки

 

ОП ИСАНИ Е! !461741

Союз Советских

4.оциалистическик

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 23.03.64.(21) 891166/29-14 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет—

Опубликовано 28.02.75, Бюллетень ¹ 8 (51) Ч. Кл. В 02с 2/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР

По делам изобретений и открытий (531 УДК 666.3.022.23 (088.8) Дата опубликования описания 14.10.75 (72) Авторы изобретения

А. А. Левишко и Г. А. Калюнов (71) Заявитель (54) ЭКСЦЕНТРИКОВЫЙ УЗЕЛ КОНУСНОЙ ДРОБИЛКИ

Известны эксцентриковые узлы конусных дробилок, включающие эксцентрик с конической шестерней, цилиндрическую и конусную втулки. В. конусную втулку вставлен конец дробящего вала. В таких узлах невозможно постоянное контактирование поверхностей дробящего вала и конусной втулки, что приводит к быстрому их износу.

Пре „!агаеыыи эксцентриковь)Й узел отличается тем, что контактные поверхности дробящего вала и копуспой втулки очерчены по

KpHBl ;,i, с !!(iege.l!!PMhDf ео г!ет1зической симостью по равенству внешнего угла треугольника, полученного пересечением образующих дробящего вала и конусной втулки с осью дробилки, сумме внутренних углов, не смежных с ним.

Такое выполнение эксцентрикового узла позволяет уменьшить износ дробящего вала и копусной втулки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый узел (продольный разрез); на фиг. 2 схематично изображена геометрия контактируемых поверхностей.

Эксцентриковый узел содержит эксцентрик

1 с конической шестерней, вставленный в цилиндрическую втулку 2, запрессованную в станине 3, и конусную втулку 4, в которой расположен конец дробящего вала 5.

;! <с;I :".птрнк в цилиндрической втулке и дробя Lit!;I !.а.i в конусной втулке занимают положение, свойственное работе дробилки: вал прижимает эксцентрик толстой стороной к ци:пгндрической втулке.

По принятому углу прецессии а, образованному пересечением оси 6 дробящего вала с осью 7 дробилки в точке 8 — центре гирации (а следовательно, по заданному эксцентриситету е и принятой конусности вала), проводим

1о образующую 9 под углом 13 к оси 6 вала. Продолжение образующей пересекается с ось|о 7 дрооилки, образуя угол у.

По условиям полного конта ктирования образующей вала и образующей втулки при

15 работе дробилки их положение относительно оси 7 дробилки и оси прецессии должно совпадать. Следовательно, угол у будет общим уг.том, полученным пересечением образующих

-вала и втулки (расточки эксцентрика) с осью

2О дробилки.

По принятому зазору а! между дробящим валом и конусной втулкой по ее верхнему торцу (по верху эксцентрика) из условий прохода смазки определено положение оси 10, оси расточки эксцентрика, проходящей через центр гирации 8 и образующей с осью дробилки угол а!)и. Величина этого угла определеа! на по тангенсовой зависимости е+ -- от

461741 расстояния Н от центра гирации до верхнего !орца втулки (эксцентрика, если втулка заподлицо с ним).

По найденному положению оси 10 втулки и по наклону к пей образующей 9 дробящего вала, а равнозначно и образующей 11 втулки (так как их положение относительно оси дробилки совмещено) определяем угол Р! наклона ооразующей 11 втулки к своей оси, что равнозначно определению ее конусности 2р!. При этом односторонний клиновой зазор между дробящим валом и копусной втулкой (расточкой эксцентрика) равняется разности конусностей вала и втулки, а вершина конусности вала нахал!! гс. на образующей конусности втулки.

Поэтому при повороте (перемещении) конуса дробящего вала 5 во втулке 4, когда эксцептрик 1 прижат толстой стороной к станине

3, что свойственно работе дробилки, образующие вала и втулки контактируют на всей длине, независимо от принятой абсолютной величины установочного зазора а! и длины эксцентрика L (длины втулки).

Зазор ач между эксцентриком 1 и цилиндрической втулкой 2 принимается из условий опразова;!ия необходимого слоя смазки в процессе оок !зывания эксцентрика в цилиндрической втулке и пропуска большого объема мас ла для o<лаждения.

Величина зазора а> зависит от диаметра эксцентрика fa> (0,005 — 0,008) D., что в семь раз больше, чем рекомендуется для подшипников жидкостного трения.

Таким образом, зазор а2 не зависит от величины зазора а>, так как параметр зазора должен обеспечить не только образование необходи Iolo.ñ Ioÿ смазки между контактирующими поверхностями, но и постоянство их кон-! актирования при поворотах и перемещениях вала во втулке. Зазор а2 выбран только из условий обеспечения необходимого количества смазки и при работе дробилки не влияет на контактирование вала со втулкой.

Как подтверждается расчетами и наблюдениями за износом втулок, эксцентрик всегда прижат толстой стороной к станине, поэтому он обкатывается в станине без перемещений, но со смещением в одну сторону. Следовательно, и его ось 12 будет параллельно смещена относительно оси 7 дробилки на половину зазора а .

Такое положение оси эксцентрика как отдельно взятой детали на определении положения контактирующих поверхностей не сказывается, так как геометрия эксцентрикового узла определена не относительно его оси, а относительно оси дробилки (оси прецессии).

В то время как в существующих эксцентриковых узлах положение контактирующих повер „looleiI спределя!от относительно оси эк.центрика, т. е. его рассматривают в нейтральном положении и его ось совмещается с ось!о дробилки, в предлагаемом эксцентрике как отдельно взятой детали узла положение расточки под втулку определяют по углу наклона ее а! яп = 1яа+ 2у (4) 65 оси 10 к оси 7 дробилки и rro размеру и толстой стороны по верху эксцентрика, как функции диаметра конусной втулки эксцентрика, цилиндрической втулки станины и эксцентриситета прецессии или как функции диаметра расточки в эксцентрике, диаметра расточки в станине и угла прецессии.

° Целесообразность геометрии предлагаемого эксцентрикового узла очевидна. Даже если предположить, что эксцентрик в станине линейно переместится на величину зазора а, то и это менее опасно для конусной втулки, чем

I:àðóøåíèå контактирования в ней при повороте дробящего вала без смещения эксцентрика, 15

; II< как при этом нагрузка на низ втулки будет в два раза меньше.

Вышеизложенная геометрия эксцентрикового узла выражается функциональной зависимостью от угла прецессии, от размеров дро20 оящего вала (конусности) и от установочного зазора, если а — угол прецессии, угол пересечения оси дробящего вала с осью дробилки в центре сфеPhl;

uI — угол пересечения оси конусной втулки с осью прецессии в центре сферы;

P — угол наклона образующей поверхности конуса вала к его оси, заданный размерами дробящего вала; а, — установочный зазор между валом и втулкой по ее верхнему торцу, принятый из условий прохода смазки 0,003+0,005D, где D— диаметр вала по верхнему торцу втулки, принятый по диаметральному сечению вала ввиду приблизительного равенства косинуса малых углов единице, так как в существующих дробилках углы и и р принимаются в пределах двух градусов;

4О Н, 1 — параметры дробилки: расстояние от центра сферы (точки подвеса) до верхнего торца втулки и длина эксцентрика (длина втулки);

По известной геометрической теореме зави45 симости суммы внутренних углов треугольника с внешним углом, не смежным с ними, имеем:

a+j3=y, (1)

Из условий полного контактирования обра50 зующих вала и втулки также будет а!+р! =у. (2)

Подставив в уравнение (1) значение у из уравнения (2), получим а+р=al+PI, (3)

55 т. е. равенство суммы углов наклона оси вала и образующей его конусности и, соответственно, оси наклона втулки и образующей ее конусности.

Из равенства (3) суммы углов определяется угол наклона образующей втулки к ее оси

PI — — р+и — al, где р и а — известные параметры, а а! определяется по тангенсу выражения:

461741 аг

2 или tg —— где e — эксцентриситет прецессии по верхнему торцу конусной втулки.

Уравнение (3) в>ожет быть преобразовано в равенство P — PI —— аг — а как равенство разности углов наклона образующих вала и втулки и разности углов наклона их осей к оси дробилки (оси прецессии) .

Заменив в уравнении разности углов выражение аг — а=Ла, получим р — рг — — Ла.

Умножив правую и левую части уравнения на два, будем иметь:

Pq — 2р > — — 2Ла, (5) где 2Р и 2рг — углы конусности вала и втулки.

Угловая зависимость по уравнению (5) отвечает геометрической зависимости контактирующих поверхностей, изображенных на фиг.

2, где разность углов конусностей вала и втулки равна углу клинового зазора 2Ла между ними, что отвечает геометрической зависимости внутренних углов треугольника с внешним, не смежным с ними.

Линейная величина зазора аз внизу между валом и втулкой равна aI+L tg 2Ла.

При вращении эксцентрика 1 в цилиндрической втулке 2 он, будучи прижат толстой стороной, обкатывается в ней относительно оси 7 дробилки (оси прецессии) и приводит в движение наклоненный конец дробящего вала 5, контактирующий с конусной втулкой 4. Вращением эксцентрика дробящий конус увлекается в круговые качательные движения вокруг оси 7 дробилки и во вращение вокруг собственной оси.

Конец дробящего вала 5 перемещается (поворачивается) во втулке 4 на величину клинового зазора в результате перехода дробилки с дробления на холостой ход, когда силы инерции дробящего конуса будут прижимать дробящий вал ко втулке с тонкой стороны эксцентрика, а эксцентрик будет оставаться прижатым толстой стороной к станине, При этом, хотя вал во втулке и перемещается, он продолжает контактировать по всей длине втулки, независимо от направления его перемещений, также вызываемых неравномерностью приложения нагрузки.

При правильном выборе соотношений противовеса линейные перемещения эксцентрика

1 на величину зазора а. не происходят ни при холостом ходе, пи под нагрузкой (тонкая сторона эксцентрика всегда является стороной

15 разгрузки дробящего пространства, где отсутствуют расклинивающие усилия, свойственные физическому процессу дробления).

Полное контактирование дробящего вала

20 со втулкой, независимо от его перемещений и абсолютной величины клинового зазора, обеспечивается стабильностью взаимного положения поверхности дробящего вала и конусной втулки относительно оси прецессии с совмеще25 нием их образующих.

Предмет изобретения

Эксцентриковый узел конусной дробилки, включающий эксцентрик с конической шестерней, цилиндрическую и конусную втулки, в последнюю из которых вставлен конец дробящего вала, от,гг>ча>огцийся. тем, что, с целью уменьшения износа дробящего вала и конусной

35 втулки, контактные поверхности вала и конусной втулки очерчены по кривым, определяемым геометрической зависимостью по равенству внешнего угла треугольника, полученного пересечением образующих дробящего вала

40 и конусной втулки с осью дробилки, сумме внутренних углов, не смежных с ним.

Составитель М. Романова

Редактор Б. Федотов Техред Т. Курилко Корректоры Л. Денискина и В. Брыксина

Изд. № I:I!3 Тираж 708 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Ми шстров CCClз ио делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Обч. тнп. Костромского унрав.чепия издательств полигра< ни и книжной торговли