ВАЛКОВАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 1997 года по МПК B02C4/00 

Изобретение относится к области валковых машин, в частности к валковым мельницам для измельчения пастообразных материалов, но может быть использовано и для измельчения (дробления) сухих материалов.

Известны валковые мельницы для измельчения пастообразных материалов, содержащие валки на подвижных и неподвижных опорах. Подвижные опоры валков не позволяют обеспечивать как требуемые условия контакта между валками при работе, так и поддержание установленного зазора между ними.

В валковых мельницах по авт. св. N 1380777 (МКИ B 02 C 4/02, 1988), Патентам Германии N232286 (МКИ B 02 C 4/32, 1993), Франции (заявка N 2660579, MK B 02 C 4/32, 1992) поджатие опор подвижных валков осуществляется гидроцилиндрами. В указанных конструкциях возможно регулирование усилия поджатия, однако отсутствуют устройства, позволяющие ограничивать и контролировать рабочий зазор между валками, не предусмотрены устройства, сохраняющие в зацеплении зубчатые колеса приводов взаимоконтактирующих валков, отсутствует система аварийного отвода валка при попадании в зазор между валками посторонних предметов.

В валковых мельницах по авт. св.N 1228897 (МКИ B 02 C 4/02, 1986), авт. св. N 939070 (МКИ B 02 C 4/06, 1982) передвижение подвижных опор валков осуществляется с помощью винтовых пар и позволяет устанавливать фиксированные зазоры между валками при работе. Однако в приведенных устройствах невозможно поддерживать постоянное давление на перерабатываемый материал и не предусмотрен способ аварийного отвода валков при попадании между ними посторонних предметов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является валковая мельница по заявке ФРГ N 2132149, кл. B 02 C 4/32, 1976/.

Недостатком данного устройства является то, что устройство не имеет возможности устанавливать необходимый рабочий зазор, соответствующий требуемой степени измельчения материала, что приводит к нестабильности процесса измельчения пастообразных материалов и выходу из строя валков и их опор.

Задачей изобретения является обеспечение стабильности процесса путем регулирования рабочего зазора между валками и исключение поломок оборудования при попадании в зазор между валками посторонних предметов. Для решения этой задачи необходимо установить устройства, ограничивающие раздвиг валков при проходе измельчаемого материала, причем величина раздвига должна быть регулируемой. Кроме того, при попадании в измельчаемый материал твердых посторонних предметов рабочие органы мельницы должны быть предохранены как при наличии давления в полости гидроцилиндра, так и при сбросе давления.

Данная задача решается следующим образом. Гидравлические устройства поджима валков выполнены в виде гидроцилиндров одностороннего действия, закрепленных на опорах подвижного валка. В штоковой полости гидроцилиндра вмонтирована пружина с регулированием усилия сжатия, а на выходном конце штока установлен опорный насадок с наружной резьбой, ввернутый в резьбовую втулку с внутренней и наружной резьбовыми поверхностями, имеющими одинаковый шаг и направление нарезки. При этом находящийся на конце штока опорный насадок застопорен от вращения относительно корпуса мельницы. Корпус гидроцилиндра со стороны, противоположной подвижной опоре, через предохранительное устройство в виде коаксиально расположенных стаканов опирается в резьбовую втулку, ввернутую в резьбовое отверстие мельницы. Коаксиально расположенные стаканы связаны друг с другом срезным штифтом и при разрушении штифта имеют возможность взаимного осевого перемещения. Кроме того, на штоке гидроцилиндра установлен срезной штифт, упирающийся в опорную насадку, и при разрушении штифта шток получает возможность осевого перемещения.

Контроль регулируемого зазора достигается тем, что на корпусе мельницы закреплены лимб и планка с линейной шкалой, а на резьбовой втулке штурвал и диск со стрелкой, указывающей на деление лимба и показывающей величину рабочего зазора между валками. Одновременно сам диск является плоскостью-указателем для шкалы планки и регистрирует величину продольного хода резьбовой втулки, соответствующую величине отвода валка при остановке мельницы.

На фиг.1 изображена валковая мельница, общий вид; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 местный поперечный разрез Б-Б на фиг.1, неподвижная и подвижная опоры валков; на фиг.4 узел 1; на фиг.5 вид по стрелке В на фиг. 2 (взаимного положения лимба с круговой шкалой и указателей отвода валков).

Валковая мельница состоит из корпуса (станины) 1, в котором на неподвижной 2 и подвижной 3 опорах установлены мелющие валки 4. Один из валков является приводным, передача крутящего момента на него осуществляется через зубчатое колесо 5 (сам привод не показан). Передача вращения от одного валка к другому осуществляется зубчатыми парами 6 и 7. Между подвижными опорами 3 валка и корпусом 1 встроены устройства для обеспечения перемещения опор 3 и изменения взаимного положения валков, установленных на подвижных и неподвижных опорах. Подвижные опоры установлены между направляющими 8 и 9 корпуса 1 и крышки 10 соответственно.

Устройство перемещения представляет собой гидроцилиндр одностороннего действия, состоящий из корпуса 11, закрепленного на подвижной опоре 3, поршня 12 и штока 13. Давление от гидросистемы подается в поршневое пространство через отверстие "а". В штоковой полости гидроцилиндра имеется пружина 14, усилие поджатия которой может регулироваться понижением ввертной крышки 15. На штоке 13 установлен опорный насадок 16, ввернутый в резьбовую втулку 17. Втулка 17 в свою очередь ввернута в резьбовое отверстие станины 1. Опорный насадок 16 упором 18 соединен со станиной и, тем самым, зафиксирован от проворота относительно ее. Шток 13 опирается на насадок 16 через срезной штифт 19, корпус 11 гидроцилиндра опирается на резьбовую втулку 17 через коаксиально расположенные стаканы 20,21, соединенные между собой также срезным штифтом 22. На резьбовую втулку 17 насажен диск 23 со стрелкой-указателем и штурвал 24, а на станине 1 лимб 25 с круговой шкалой для точного измерения зазора между втулками 4. На станине также закреплена планка 26 с линейной шкалой для грубого замера зазора между валками, например, при отводе их после остановки работы. Штурвал 24 и диск 23 на резьбовой втулке 17 закреплены крышкой 27. Резьба втулки 17 и внутренняя, и наружная имеют один и тот же шаг и одинаковое направление нарезки. Зубчатые пары 6,7 привода валков обеспечивают различные угловые скорости вращения сопряженных валков-скольжения (фрикцию).

Валковая мельница работает следующем образом.

Первоначально производится настройка гидравлического устройства для поджима валков друг к другу. Для этого поворотом штурвала 24 резьбовая втулка 17 через коаксиальные стаканы 20, 21 и корпус 11 гидроцилиндра воздействует на подвижную опору 3 валка до тех пор, пока валок не коснется валка, стоящего на неподвижных опорах. После этого ослабляется поджим крышки 27, диск 23 поворачивается до совмещения стрелки на нем с нулевым делением лимба 25, после чего крышка 27 вновь поджимается. Затем штурвал 24 поворачивается на долю оборота, причем стрелка диска 23 должна быть совмещена с делением шкалы лимба 25, соответствующей максимально допустимому рабочему зазору между валками. Предварительно сжатие пружины 14 крышкой 15 должно быть отрегулировано так, чтобы обеспечить плавный отход подвижного валка после работы. По окончании регулировки включаются привод валков, гидросистема и валок с подвижными опорами поджимается к сопряженному валку, а валки, вращаясь, захватывают подаваемый для измельчения материал. Проходящий между валками материал, например, пастообразная краска, испытывает как сжатие между валками, так и сдвиговые усилия за счет разности линейных и угловых скоростей контактирующих валков.

В перерабатываемых материалах не исключено наличие твердых включений, попадание которых в межвалковый зазор может вызвать повреждение самого валка или других, связанных с ним элементов. Для сохранения конструкции в таких случаях предусмотрено разрушение срезного штифта 22 стаканов 20,21, при этом корпус 11 гидроцилиндра совместно с подшипниковой опорой сдвигается на величину "в", которая подобрана таким образом, чтобы зубчатые пары 6,7 приводов валков не выходили из зацепления. В этом случае после прохождения твердого включения между валками гидросистема позволяет снова привести подвижные опоры валков в исходное состояние, не прекращая работу мельницы.

Однако, когда в гидросистеме поддерживается давление и при резком толчке подвижной опоры при попадании постороннего предмета между валками срезной штифт не успевает разрушиться, гидравлический удар через поршень 12 и шток 13 может повредить резьбовые соединения регулировочных деталей и вывести их из строя. Во избежание этого шток опирается в опорный насадок 16 через срезной штифт 19, который при перегрузке разрушается.

По окончании работы давление в гидросистеме сбрасывается и вращением штурвалов 24 до выборки зазора "с", который по величине равен зазору "в" представляется возможность под воздействием пружины 14 отойти от неподвижных опор, не выводя колеса зубчатой пары 6 или 7 из зацепления. Величина раздвига валков контролируется по положению диска 23 относительно линейки 26.

Вышеописанное устройство измерения величины зазора между валками позволяет без разборки валков проверять степень их износа по изменению положения стрелки диска 23 относительно лимба 25 при подведении валков друг к другу до полного контакта.

Таким образом, предлагаемое устройство повышает надежность работы валковой мельницы за счет предохранения от повреждения основных узлов ее при случайных перегрузках, вызываемых, например, попаданием посторонних предметов в зазор между валками.

Контрольно-измерительное устройство для замера зазора между валками позволяет устанавливать технологические зазоры между валками, контролировать отход валков друг от друга после окончания работы, а также измерять степень износа валков, обеспечивая тем самым удобство эксплуатации мельницы.

Использование: валковые машины, в частности валковые мельницы для измельчения (дробления) пастообразных и сухих материалов. Сущность изобретения: в валковой мельнице установлены гидравлические устройства поджима валков, выполненные в виде гидроцилиндров одностороннего действия, закрепленные на опорах подвижного валка. В штоковую полость гидроцилиндра вмонтирована пружина с устройством регулирования усилия сжатия. На выходном конце штока установлен опорный насадок с наружной резьбой, ввернутый в резьбовую втулку. Корпус гидроцилиндра через предохранительное устройство, содержащее 2 коаксиально расположенных, связанных срезным штифтом, стакана, опирается в торец резьбовой втулки, ввернутой в резьбовое отверстие корпуса мельницы. На корпусе мельницы закреплены лимб с круговой и планка с линейной шкалами, а на резьбовой втулке - штурвал и диск со стрелкой-указателем поворота резьбовой втулки. 5 ил.

Валковая мельница, содержащая корпус, валки на подвижных и неподвижных опорах, гидравлическое устройство для поджима подвижного валка к неподвижному валку, состоящее из установленного на подвижной опоре валка корпуса гидроцилиндра с вмонтированной в его полость пружиной, предохранительное устройство в виде размещенного в гидроцилиндре срезного штифта и винтовое устройство для регулирования зазора между валками, отличающаяся тем, что выходной конец штока гидроцилиндра соединен с корпусом мельницы посредством зафиксированного от вращения относительно корпуса мельницы опорного насадка, в который уперт размещенный на штоке срезной штифт, при этом устройство для регулирования зазора между валками снабжено ввернутой в корпус мельницы резьбовой втулкой с ввинченным в нее опорным насадком, а между резьбовой втулкой и корпусом гидроцилиндра установлены два коаксиально расположенных стакана, соединенных между собой срезным штифтом.