МЕХАНИЗМ ПРИВАЛА-ОТВАЛА ПОДВИЖНОГО МЕЛЮЩЕГО ВАЛЬЦА ВАЛЬЦОВОГО СТАНКА Российский патент 2001 года по МПК B02C4/02 B02C4/32 

Изобретение относится к мукомольной и комбикормовой промышленности и применяется в устройствах для измельчения сыпучих продуктов, преимущественно зерна и его составных частей.

Известен механизм привала-отвала подвижного мелющего вальца вальцового станка (см. авт.св. СССР N 961750, М. Кл. 3: B 02 C 4/02, заявл. 14.01.81 г. , опубл. 30.09.82 г. , бюл. N 36, 1982 г., "Вальцовый станок"). Механизм содержит подвижные подшипниковые опоры, кинематически связанные с поршневыми пневмоприводами их перемещения, дополнительный поршневой пневмопривод, надпоршневая полость которого соединена с поршневыми полостями пневмоприводов подвижных подшипниковых опор, и выполненный в виде поршневого компрессора. Шток поршня компрессора кинематически связан посредством кулачка с опорным валом подвижного мелющего вальца. Кроме того, механизм содержит поворотную опору, соединенную с корпусом поршневого компрессора, дополнительный пневмоцилиндр с обратным клапаном, рычаг, сочлененный с поворотной опорой, возвратную пружину, электропневматический клапан, гибкие шланги.

Работа известного механизма начинается с сообщения вращения мелющим вальцам. При этом кулачок опорного вала подвижного мелющего вальца периодически воздействует на ролик штока поршневого компрессора, который сжимает воздух, находящийся в его рабочей полости и в гибком шланге, соединяющем компрессор и дополнительный пневмоцилиндр.

При достижении давления требуемой величины сжатый воздух через обратный клапан поступает в надпоршневую полость дополнительного пневмоцилиндра. При дистанционном открытии с пульта управления электромагнитного клапан сжатый воздух по гибким шлангам поступает в подпоршневые полости пневмоприводов. Штоки пневмоприводов под воздействием сжатого воздуха на поршни перемещаются и через кинематическую цепь деталей воздействуют на подвижные подшипниковые опоры подвижного мелющего вальца, приближая его к неподвижному мелющему вальцу. Происходит "привал" вальцов друг к другу, они начинают измельчать поступающий между ними продукт. Для "отвала" мелющих вальцов друг от друга отключаются электропитание станка и электромагнитный клапан. При этом прекращается вращение мелющих вальцов и соответственно кулачка подвижного вальца. Выработка сжатого воздуха прекращается и давление воздуха в подпоршневых полостях пневмоприводов уравнивается с атмосферным. В результате возвратные пружины пневмоприводов, воздействуя на поршни, возвращают их штоки в исходное положение. При этом штоки пневмоприводов через кинематическую цепь деталей воздействуют на подвижные подшипниковые опоры подвижного мелющего вальца, отдаляя его от неподвижного мелющего вальца.

Недостатками известного механизма привала-отвала мелющих вальцов являются: высокие материалоемкость и стоимость изготовления станка, отсутствие элемента регулирования давления сжатого воздуха в подпоршневой полости пневмоприводов, а значит, и силы прижатия мелющих вальцов друг к другу, что затрудняет регулирование степени размола сыпучего продукта.

Известен механизм привала-отвала подвижного мелющего вальца вальцового станка (см. патент РФ N 1820873, М. Кл.4: B 02 C 4/02, опубл. 07.06.93, бюл. N 21, 1993 г., "Устройство для регулирования рабочего зазора между валками мельничных вальцовых станков").

Механизм содержит поворачивающиеся на эксцентриковых болтах подшипниковые опоры. Эксцентриковые болты, закрепленные в станине, жестко связаны с рычагами, которые взаимодействуют со штоками пневмоприводов. При воздействии пневмоприводов рычаги поворачиваются, в свою очередь поворачивая эксцентриковые болты. За счет этого происходит перемещение нижних частей корпусов подшипниковых опор в горизонтальном направлении, что позволяет грубо регулировать расстояние между мелющими вальцами.

Недостатком известного устройства является невозможность точного регулирования расстояния между мелющими вальцами, что объясняется отсутствием дополнительного регулирующего устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому техническому решению является механизм привала-отвала подвижного мелющего вальца вальцового станка, выбранный в качестве прототипа (см. авт. св. СССР N 1060222, М.Кл.4: B 02 C 4/32, заявл. 01.04.82 г., опубл. 15.12.83 г., бюл. N 46, 1983 г., "Вальцовый станок").

Механизм содержит подвижные подшипниковые опоры и систему пневмопривода одностороннего действия с возвратной пружиной. Кроме того, механизм содержит рычаг, на котором с помощью оси закреплен шток пневмопривода, эксцентриковый вал, к которому жестко прикреплен рычаг, подвеску, один конец которой шарнирно соединен с шипом эксцентрикового вала, а другой - с подвижной подшипниковой опорой подвижного мелющего вальца.

Работа станка в автоматическом режиме начинается с подачи сжатого воздуха в рабочую полость пневмопривода. При этом, преодолевая сопротивления возвратной пружины, шток пневмопривода воздействует на рычаг, который поворачивает эксцентриковый вал с шипами, в результате чего подвеска воздействует на подвижную подшипниковую опору подвижного мелющего вальца, приближая его к неподвижному мелющему вальцу. Происходит "привал" вальцов друг к другу. При прекращении подачи сжатого воздуха за счет действия возвратной пружины пневмопривода происходит "отвал" подвижного вальца от неподвижного в обратной последовательности.

Недостатками известного механизма привала-отвала мелющих вальцов являются:
- сложность кинематической цепи механизма из-за сравнительно большого количества деталей в ней;
- отсутствие элемента регулирования давления сжатого воздуха в рабочей полости пневмопривода, а значит, и силы прижатия мелющих вальцов друг к другу, что затрудняет регулирование степени размола сыпучего продукта.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в устранении указанных недостатков, а именно, в упрощении устройства механизма привала-отвала подвижного мелющего вальца и в обеспечении возможности регулирования давления сжатого воздуха в системе пневмопривода, а значит, и силы прижатия мелющих вальцов друг к другу, что в свою очередь позволит легко регулировать размеры фракций сыпучего продукта после прохода его между мелющими вальцами вальцового станка.

Технический результат достигается тем, что в механизме привала-отвала мелющего вальца вальцового станка, содержащего подвижные подшипниковые опоры и систему пневмопривода, согласно изобретению система пневмопривода включает в себя сильфоны, закрепленные на станине станка и контактирующие подвижными фланцами с консолями подвижных подшипниковых опор, а также воздухосборник и пропорциональный регулятор давления, расположенный в системе между воздушным компрессором и воздухосборником.

Установка на вальцовый станок в качестве пневмоприводов сильфонов позволяет, по сравнению с пневмоцилиндрами, упростить устройство пневмосистемы, снизить трудоемкость ее технического обслуживания и увеличить межремонтные сроки.

Закрепление сильфонов на станине станка позволяет легко производить модернизацию существующего оборудования. Непосредственный контакт подвижных фланцев сильфонов с консолями подвижных подшипниковых опор позволяет упростить до минимума кинематическую схему механизма привала-отвала, снизить металлоемкость механизма, трудоемкость его технического обслуживания. Включение в систему пневмопривода воздухосборника обеспечивает поддержание в полостях сильфонов стабильного давления сжатого воздуха, а значит, и стабильной силы прижатия мелющих вальцов друг к другу в заданном режиме, что увеличивает качество размола сыпучего продукта. Кроме того, в случае попадания между мелющими вальцами постороннего предмета воздухосборник воспринимает на себя кратковременное повышение давления сжатого воздуха в полостях сильфонов и за счет этого обеспечивает ускоренный возврат подвижного вальца к неподвижному после проскакивания между ними постороннего предмета.

Включение в систему пневмопривода пропорционально регулятора давления, расположенного между воздушным компрессором и воздухосборником, позволяет регулировать дистанционно с пульта управления давление сжатого воздуха в воздухосборнике и полостях сильфонов, а значит, и силу прижатия мелющих вальцов друг к другу, тем самым дистанционно регулировать степень размола сыпучего продукта. Кроме того, указанный регулятор давления позволяет производить сброс давления сжатого воздуха в воздухосборнике и полостях сильфонов до атмосферного, осуществляя отвал подвижного мелющего вальца от неподвижного.

Механизм привала-отвала мелющего вальца не сложен по конструкции, надежен в работе, не требует больших материальных затрат при оборудовании им вальцовых станков. При достаточных производительности воздушного компрессора и емкости воздухосборника можно снабжать сжатым воздухом от одной пневмосистемы несколько вальцовых станков с установленными на них сильфонами.

Заявляемый механизм привала-отвала подвижного мелющего вальца вальцового станка обладает новизной и изобретательским уровнем, так как при проведении поиска по источникам патентной и научно-технической документации заявителем не выявлены известные технические решения, в которых бы система пневмопривода включала в себя сильфоны, закрепленные на станине станка и контактирующие подвижными фланцами с консолями подвижных подшипниковых опор, кроме того, не выявлены воздухосборник и пропорциональный регулятор давления, расположенный в системе между воздушным компрессором и воздухосборником.

Заявляемый механизм широко применим в мукомольно-крупяной и комбикормовой промышленности. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "промышленная применимость".

На фиг. 1 дан вид вальцового станка сбоку с механической частью механизма привала-отвала мелющего вальца;
на фиг. 2 - схема пневмосистемы механизма привала-отвала.

Рабочими органами вальцового станка являются мелющие вальцы: неподвижный 1 и подвижный 2. Подвижный мелющий валец 2 заключен в подвижные подшипниковые опоры 3 с возможностью вращения вокруг осей 4. Опоры 3 имеют консоли 5. Консоли 5 подвижных подшипниковых опор 3 контактируют непосредственно с подвижными фланцами 6 сильфонов 7, закрепленных на станине станка с помощью кронштейнов 8 и винтов 9. Сильфоны 7 соединены посредством трубопроводов 10 с воздухосборником 11. Воздухосборник 11 посредством трубопровода 12 соединен с воздушным компрессором 13. В трубопровод 12 вмонтирован пропорциональный регулятор давления 14. Последний имеет электропривод, управляется дистанционно, регулирует давление сжатого воздуха на выходе пропорционально поданным на него величинам напряжения электротока.

Работа вальцового станка с заявляемым механизмом привала-отвала подвижного мелющего вальца происходит следующим образом.

С дистанционного пульта управления на пропорциональный регулятор давления 14 подается электрический ток, величина напряжения которого соответствует необходимому давлению сжатого воздуха в пневмосистеме. Затем сообщается вращение мелющим вальцам 1 и 2 и включается воздушный компрессор 13. Сжатый воздух от компрессора 13 через трубопровод 12 и пропорциональный регулятор давления 14 поступает в воздухосборник 11, а из него через трубопроводы 10 в полости сильфонов 7. Подвижные фланцы 6 сильфонов 7 перемещаются и, воздействуя на консоли 5 подвижных подшипниковых опор 3, поворачивают их вокруг осей 4. В результате подвижный мелющий валец 2 приближается к неподвижному мелющему вальцу 1. Происходит привал вальцов 1 и 2 друг к другу. При достижении в воздухосборнике 11, а значит, и в сильфонах 7 заданного давления сжатого воздуха включают подачу размалываемого продукта в межвалковое пространство.

Для изменения размеров фракций сыпучего продукта после прохода его между мелющими вальцами 1 и 2 регулировку ведут, изменяя напряжение тока, подаваемого на пропорциональный регулятор давления 14, что приводит к изменению давления сжатого воздуха в воздухосборнике 11 и в полостях сильфонов 7, а значит, и силы прижатия мелющих вальцов 1 и 2 друг к другу.

В случае попадания между мелющими вальцами постороннего предмета, подвижный валец 2 отдаляется от неподвижного вальца 1, воздействуя на подвижные подшипниковые опоры 3, которые через консоли 5 воздействуют на подвижные фланцы 6 сильфонов 7, сжимая сильфоны 7. В результате в полостях сильфонов 7 и воздухосборнике 11 происходит кратковременное повышение давления сжатого воздуха. После проскакивания постороннего предмета между вальцами 1 и 2 избыточное давление сжатого воздуха в воздухосборнике 11 и полостях сильфонов 7 обеспечивает ускоренный возврат подвижного вальца 2 к неподвижному вальцу 1. Для отвала подвижного мелющего вальца 2 от неподвижного вальца 1 прекращают подачу в межвалковое пространство размалываемого продукта, прекращают вращение мелющих вальцов 1 и 2, отключают воздушный компрессор 13, пропорциональный регулятор давления 14 переводят в режим сброса давления сжатого воздуха в воздухосборнике 11 и полостях сильфонов 7 до атмосферного. Подвижный валец 2 под действием своего веса опускается, отдалясь от неподвижного вальца 1.

Предлагаемый механизм привала-отвала подвижного мелющего вальца вальцового станка по сравнению с прототипом прост по конструкции, не требует больших материальных затрат, надежен в работе. Механизм обеспечивает снижение трудоемкости технического обслуживания и увеличивает межремонтные сроки. Он позволяет легко произвести модернизацию существующего оборудования.

Механизм привала-отвала содержит подшипниковые опоры и систему пневмопривода. Система пневмопривода включает в себя сильфоны, закрепленные на станине станка и контактирующие подвижными фланцами с консолями подвижных подшипниковых опор, а также воздухосборник и пропорциональный регулятор давления. Пропорциональный регулятор давления расположен в системе между воздушным компрессором и воздухосборником. Упрощается механизм привала-отвала и обеспечивается регулировка размера фракций сыпучего продукта. 2 ил.

Механизм привала-отвала подвижного мелющего вальца вальцового станка, содержащий подвижные подшипниковые опоры и систему пневмопривода, отличающийся тем, что система пневмопривода включает в себя сильфоны, закрепленные на станине станка и контактирующие подвижными фланцами с консолями подвижных подшипниковых опор, а также воздухосборник и пропорциональный регулятор давления, расположенный в системе между воздушным компрессором и воздухосборником.