ЦЕНТРОБЕЖНО-ВИБРАЦИОННЫЙ КОНЦЕНТРАТОР Российский патент 1997 года по МПК B03B5/32 

Изобретение относится к горнодобывающей технике, в частности к устройствам для обогащения минерального сырья россыпных месторождений.

Известен ротационный сепаратор, включающий основание, привод, маховик и чашу, установленную на полом валу, внутри которого размещена зубчатая передача, малая шестерня которой установлена на полой оси. Сепаратор снабжен тормозным устройством, а в днище чаши выполнены разгрузочные окна. Тормозное приспособление содержит диски для торможения чаши и малой шестерни, жестко связанные с соответствующими элементами, педаль, рычаг, скобу, направляющие, шток-толкатель и шток с жесткосвязанным с ним перекрывающим элементом. Педаль, скоба, рычаг, шток и шток-толкатель связаны друг с другом кинематически, при этом скоба выполнена с возможностью вертикального перемещения по направляющим и кинематически связана с дисками для торможения [1]
Недостаток сложность конструкции и большая металлоемкость, которые обусловлены наличием сложного устройства и маховика, что, кроме того, снижает надежность в работе. Наличие зубчатой передачи усложняет процесс изготовления, удорожает и повышает требования по уходу в эксплуатации.

Известен центробежно-вибрационный концентратор П.А. Брагина, включающий раму, установленную на полом валу в эксцентрике чашу с отверстием в днище, соединенный с полым валом привод чаши. Полый вал сообщен верхней частью с отверстием в днище чаши, а нижней частью с атмосферой, при этом полый вал соединен с приводом шкивом и прикрепленной к шкиву торообразной эластичной оболочкой, соединенной с нижней частью полого вала [2]
Основным недостатком прототипа является высокая стоимость в изготовлении из-за большой металлоемкости, которая обусловлена тем, что выполнение разгрузочной полости 12 в вале 9 для разгрузки концентрата требует устанавливать подшипники 8 большого размера и веса. Для установления подшипников 8 потребовалось полый вал 7 также увеличить и соответственно увеличить диаметр фланца 6. Все это в целом повлекло за собой увеличение размеров под подшипник 3 полого вала 4, полуоси 2 и подшипников 15. Как видим, выполнение вала 9 полым в прототипе повлекло за собой целый комплекс деталей повышенной металлоемкости.

Целью изобретения является снижение стоимости концентратора за счет снижения металлоемкости, удобства в ремонте и ухода в эксплуатации.

Цель достигается тем, что верхний конец вала вращения соединен с глухой частью днища чаши, а приспособление для передачи вращения валу установлено в нижней части рамы под валом вращения.

На чертеже схематично изображен общий вид концентратора.

Устройство включает раму 1 и установленную в подшипниках на валу 2 чашу 3. С валом 2 чаши 3 кинематически связан привод. С внешней стороны расположен эфелесборник 4. Над чашей расположен приемный бункер 5, а под чашей лоток 6 для разгрузки концентрата. С рамой 1 жестко соединен полый неподвижный вал 7. С валом 2 чаши 3 связана эластичная оболочка 8. На валу 2 чаши 3 установлен верхний эксцентриковый вал 9 с фланцем 10. Под верхним эксцентриковым валом 9 на подшипниках на полом неподвижном валу 7 установлен нижний эксцентриковый вал 11 с фланцем. Привод кинематически связан с эластичной оболочкой 8 и с нижним эксцентриковым валом 11. Верхний эксцентриковый вал 9 своим фланцем соединен с фланцем нижнего эксцентрикового вала 11 посредством болтов 12 с возможностью горизонтального перемещения относительно друг друга. Внутренний диаметр неподвижного вала 7 выполнен превышающим по величине наружный диаметр вала 2 на величину, не менее удвоенной величины максимального смещения верхнего эксцентрикового вала 11. Приспособление для передачи вращения валу выполнено в виде шкива 13, вал которого установлен на подшипниках 14 в индивидуальном подшипниковом корпусе (не обозначен), установленном в нижней части рамы 1 под валом вращения 2. В дне чаши 3 выполнены разгрузочные окна 15, которые закрыты перекрывающим элементом 16. Приемный бункер 5 прикреплен к эфелесборнику 4 с одной стороны шарнирно, а с другой с помощью защелки с возможностью открывания и закрывания его. На фланце нижнего эксцентрикового вала 11 установлен съемный контргруз 17. Для передачи вращения от привода установлены шкивы 13 и 18. Привод может быть выполнен, например, в виде электродвигателя 19. К перекрывающему элементу 17 прикреплен упругий или упруго соединенный стержень 20. Емкость 21 предназначена для разгрузки концентрата.

Устройство работает следующим образом.

При включении привода шкивы 13 и 18 вращаются. Шкив 18 вращает нижний эксцентриковый вал 11, в результате чего чаша 3, если нижний 11 и верхний 9 эксцентриковые валы смещены один относительно другого, т.е. если установлены друг к другу с эксцентриситетом, совершает гирации. Шкив 13, вращаясь, передает через эластичную оболочку 8 вращение валу 2, а последний чаше 3, т.е. шкив 13 сообщает чаше 3 вращение вокруг своей оси.

При расположении нижнего 11 и верхнего 9 эксцентриковых валов без эксцентриситета концентратор работает в чисто центробежном режиме.

Исходный материал крупностью до 30 мм подается в бункер 5. Стержень 20 служит для предотвращения забивания отверстия бункера и поднятия элемента 11 при разгрузке концентрата, который через отверстия 15 сливается в лоток 6 и далее в емкость 21.

Выполнение приспособления для передачи вращения валу отдельным съемным узлом, состоящим из шкива 13 и подшипника 14, улучшает удобство в ремонте и обслуживании, повышает надежность в работе, т.к. этот узел может быть выполнен в виде цилиндра с глухим дном, откуда потери смазки будут исключены. Кроме того, здесь появляется возможность установки минимально возможного подшипника, например N 203, вес которого приблизительно составляет 60 г, в то время как в прототипе при установке подшипника для этой же цели его вес составляет 1,2 кг, что, кроме того, увеличивает и вес подшипникового узла.

Выполнение вала 2 чаши 3 сплошного сечения (можно и с отверстием, но не с разгрузочным канатом) обеспечивает использование малогабаритных подшипников, что существенно снижает металлоемкость верхнего зксцентрикового вала 9, уменьшает диаметр фланца 10 и внутренний диаметр неподвижного вала 7, который должен превышать величину диаметра вала 2 на величину удвоенного максимального смещения верхнего эксцентрикового вала 9 относительно нижнего эксцентрикового вала 11, уменьшает размеры неподвижного вала 7 и, как следствие, размер подшипников и размеры нижнего эксцентрикового вала 11. Все в целом обеспечивает снижение металлоемкости, например концентратора с производительностью 1 м³/ч на 12%
Предложенное техническое решение повышает удобство в эксплуатации, при сборке и ремонте, повышает надежность в работе, использует малогабаритные дешевые сальники, более дешевые подшипники, что, в конечном счете, обеспечивает снижение стоимости. Кроме того, уменьшение металлоемкости вращающихся частей уменьшает расход электроэнергии и, особенно, в период пуска, а также облегчает балансировку рабочего органа.

Замена центральной разгрузки (у прототипа) на боковую в заявляемом решении исключает забивание разгрузочного канала. Этим и обусловлено соединение вала 2 с глухой частью дна чаши 3, т.е. между разгрузочными окнами, под глухой частью дна чаши 3 понимается отсутствие в месте соединения вала и чаши разгрузочного отверстия или окон. Разгрузочные окна вынесены за пределы крепления, но выполнены в зоне перекрывающего элемента 16, т.е. под элементом 16.

Предложенное устройство является новым, так как не известно из уровня техники, имеет изобретательский уровень, так как оно явным образом не следует из уровня техники, является промышленно новым и применимым, так как уже использовалось нами в промышленности при испытании на приисках.

Использование: обогащение полезных ископаемых, а именно разделение золотосодержащих минеральных смесей россыпных месторождений по плотности. Сущность изобретения: концентратор содержит раму, установленную на валу вращения в эксцентрике чашу с окнами в днище, соединенный с нижним концом вала вращения через эластичный элемент и приспособления для передачи вращения валу привод чаши. Верхний конец вала вращения соединен с глухой частью днища чаши. Приспособление для передачи вращения валу установлено в нижней части рамы под валом вращения. 1 ил.

Центробежно-вибрационный концентратор, включающий раму, установленную на валу вращения в эксцентрике чашу с окнами в днище, соединенный с нижним концом вала вращения через эластичный элемент и приспособление для передачи вращения валу привод чаши, отличающийся тем, что верхний конец вала вращения соединен с глухой частью днища чаши, а приспособление для передачи вращения валу установлено в нижней части рамы под валом вращения.