КОНУСНАЯ ДРОБИЛКА Российский патент 2002 года по МПК B02C2/06 

Изобретение относится к конусным дробилкам, уплотнения в которых защищают внутренние части дробилки от пыли, поступающей снаружи.

Известна конусная дробилка, в которой нижняя поверхность наружной кромки уплотняющего элемента между основным валом и уплотняющей крышкой установлена с плотным примыканием к раме дробилки [1].

Недостатком дробилки является то, что в случае, когда основной вал приподнимается для изменения настройки, уплотняющий элемент отходит от поверхности рамы дробилки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является конусная дробилка, содержащая раму, эксцентриковый вал, вращающийся вокруг вертикальной оси в раме с наклонным отверстием в нем, основной вал, удерживаемый подшипниками в отверстии эксцентрикового вала, при этом верхний конец основного вала проходит выше эксцентрикового вала, опорный конус, прикрепленный к основному валу, расположенный вокруг основного вала под опорным конусом уплотняющий элемент, закрывающий эксцентриковый вал и состоящий из фланцевой и втулочной частей [2].

Недостатком дробилки является то, что уплотняющие элементы между основным валом и уплотняющей крышкой практически незащищены сверху и, таким образом, подвергаются воздействию пыли, при этом износ поверхностей происходит очень быстро.

Задачей изобретения является повышение эффективности защиты элементов дробилки от пыли.

Указанная задача достигается тем, что конусная дробилка, содержащая раму, эксцентриковый вал, вращающийся вокруг вертикальной оси в раме с наклонным отверстием в нем, основной вал, удерживаемый подшипниками в отверстии эксцентрикового вала, при этом верхний конец основного вала проходит выше эксцентрикового вала, опорный конус, прикрепленный к основному валу, расположенный вокруг основного вала под опорным конусом уплотняющий элемент, закрывающий эксцентриковый вал и состоящий из фланцевой и втулочной частей, снабжена уплотняющей крышкой с кольцевой канавкой для уплотняющего элемента, при этом контактные поверхности между кольцевой канавкой и фланцевой частью уплотняющего элемента наклонены таким образом, что их наружные края выше, чем их внутренние края, причем обращенные друг к другу верхняя и нижняя поверхности кольцевой канавки и фланцевой части уплотняющего элемента являются частями сферической поверхности, центр которой является центром колебательного движения основного вала в его верхнем конце, а внутренний край уплотняющей крышки уплотнен относительно основного вала. Уплотнение может быть выполнено посредством защитной втулки, установленной с обеспечением непроницаемости относительно основного вала.

Кольцевая канавка может быть расположена на внутреннем крае уплотняющей крышки.

Между уплотняющим элементом и основным валом может быть, по меньшей мере, одно заменяемое уплотняющее кольцо.

Между уплотняющим элементом и основным валом может быть размещено заменяемое эластичное кольцо, выполненное с возможностью трения об основной вал при его подъеме и опускании.

В уплотняющей крышке может быть выполнен канал, один конец которого подсоединен к трубе для сжатого воздуха, расположенной снаружи дробильной камеры, а его другой конец проходит к уплотняющему элементу.

Другой конец канала может проходить к уплотняющему элементу через канал, расположенный в фиксирующем кольце уплотняющего элемента.

Нижняя поверхность опорного конуса может представлять собой поверхность, полученную посредством литья.

Нижняя поверхность опорного конуса может быть выполнена без углубления.

Один или несколько отделяемых или регулируемых противовесов могут быть прикреплены к полюсному кольцу, размещенному на верхнем конце эксцентрикового вала.

Защитная крышка может быть расположена на верхней части уплотняющего элемента и фиксирующего кольца, при этом контактные поверхности между фиксирующим кольцом и защитной крышкой наклонены таким образом, что их наружные края выше, чем их внутренние края.

На фиг.1 изображен общий вид конусной дробилки;
на фиг.2 в увеличенном масштабе представлен вид части дробилки на фиг.1;
на фиг.3 в увеличенном масштабе представлен альтернативный вариант осуществления конструкции части на фиг.1.

Конусная дробилка содержит раму 1, передаточный механизм 2, эксцентриковый вал 3, основной вал 4 и опорный конус 5, расположенный на основном валу.

Наружная дробильная головка, прикрепленная к верхней части рамы 1, и внутренняя дробильная головка, прикрепленная к опорному конусу 5, формируют дробильную камеру. В нижней части рамы установлен передаточный механизм 2, посредством которого вращается эксцентриковый вал 3.

Нижний конец основного вала 4 через подшипники 6 опирается на регулировочный поршень 7, расположенный в нижней части рамы 1. Путем подвода среды под давлением в цилиндр под регулировочный поршень или ее отвода из цилиндра основной вал может быть поднят или опущен относительно рамы.

Верхний конец эксцентрикового вала 3 снабжен полюсным кольцом 8 с противовесами. Нижний край полюсного кольца снабжен коническим зубчатым колесом 9.

Эксцентриковый вал 3 закрыт уплотняющей крышкой 10. Юбка 11 наружного края уплотняющей крышки плотно крепится к нижней части рамы 1 дробилки. Внутренний край 12 уплотняется относительно основного вала 4 посредством уплотняющего элемента 13. Уплотняющему элементу может быть придана форма, показанная на чертежах.

Уплотняющая крышка имеет такие размеры, что между основным валом и внутренним краем уплотняющей крышки остается пространство или канавка, необходимая для уплотняющего элемента.

Наружная поверхность уплотняющей крышки 10 наклонена вниз и наружу. Поэтому на ней не происходит скапливания дробленого камня.

На фиг. 2 конструкция уплотняющего элемента показана более подробно. Уплотняющий элемент 13 имеет фланцевую часть 14' и находящуюся внутри нее втулочную часть 13", проходящую вверх от внутреннего края фланцевой части.

У внутренней периферии уплотняющего элемента 13 может находиться цилиндрическая защитная втулка 14, плотно прижимаемая к основному валу.

Внутренний край 12 уплотняющей крышки 10 формирует кольцевой фланец. Над фланцем расположено фиксирующее кольцо 16, так что между ними образована канавка 17 для уплотняющего элемента 13. Канавка имеет форму уплотняющего элемента, но в боковом направлении она шире него, так что верхняя и нижняя поверхности фланцевой части 13' уплотняющего элемента 13 плотно установлены в канавке, однако могут перемещаться в ней в боковом направлении вдоль перемещения основного вала 4.

Обращенные друг к другу верхние и нижние поверхности канавки 17 уплотняющей крышки 10 и фланцевой части 13' уплотняющего элемента представляют собой части сферической поверхности, центр которой является центром колебательного движения основного вала 4 в его верхнем конце.

На верхней части фиксирующего кольца 16 уплотняющего элемента, кроме того, находится защитное кольцо 18, изготовленное из определенного эластичного материала.

В уплотняющей крышке 10 образован канал 19, основная часть которого параллельна крышке и соединена с каналом 20 фиксирующего кольца 16, который выходит у нижней поверхности фиксирующего кольца к уплотняющему элементу 13. Через каналы 19, 20 из трубы 21 к уплотняющему элементу может быть подан сжатый воздух, предназначенный для удаления пыли с верхней поверхности уплотняющего элемента 13, скользящего по канавке 17.

Кроме того, уплотняющий элемент 13 может быть снабжен одним или несколькими отдельными уплотняющими кольцами 22, 23, которые уплотняют зазор между уплотняющим элементом и основным валом или уплотняющим элементом и защитной втулкой 14. Уплотняющее кольцо 23 может представлять собой заменяемое эластичное кольцо, которое выполнено с возможностью трения об основной вал, когда он поднимается или опускается.

Когда основной вал 4 совершает колебательное движение, центр массы основного вала и прикрепленных к нему масс изменяет свое положение. Поэтому массы, соединенные с полюсным кольцом 8 эксцентрикового вала дробилки, должны иметь такие размеры, чтобы уравновесить силы, вызываемые движением основного вала и центра тех масс, которые подсоединены к нему, и уменьшить качание дробилки.

При различных ходах перемещения путь перемещения основного вала и центра тех масс, которые подсоединены к нему, различен. Поэтому положение или величина масс, соединенных с полюсным кольцом эксцентрикового вала, должны быть регулируемыми. В конструкции согласно изобретению под полюсным кольцом 8 будет оставаться большее пространство, а за счет этого к полюсному кольцу могут быть прикреплены отсоединяемые или регулируемые противовесы 24 (фиг. 1), причем эти противовесы при необходимости могут быть добавлены, удалены или перемещены, с тем чтобы уравновесить дробилку при различных ходах перемещения.

Защитное кольцо 18 также может быть заменено, например, резиновым сильфоном. Этот тип резинового сильфона может проходить так, чтобы он обеспечивал непроницаемость к защитной втулке 14 или к самому основному валу 4.

На фиг. 3 представлен альтернативный вариант осуществления конструкции уплотняющего устройства. На верхней части фиксирующего кольца 16 эластичное защитное кольцо 18 заменено защитным кольцом 25, которое прикреплено к уплотняющему элементу 13 так, что нижняя поверхность защитного кольца находится в контакте с защитной крышкой. Контактная поверхность 26 между уплотняющим элементом и защитным кольцом является конической или представляет собой часть сферической поверхности.

Таким образом, защитное кольцо, совершающее колебания с уплотняющим кольцом, постоянно контактирует с фиксирующим кольцом 16. Защитное кольцо 25 крепится к верхней поверхности втулочной части 13" уплотняющего элемента, за счет чего оно также защищает уплотняющее кольцо от пыли.

В вариантах осуществления конструкции согласно фиг.2 и 3 нет необходимости в том, чтобы верхняя и нижняя поверхности уплотняющего элемента 13 и канавки 17 обязательно представляли собой точно сферические поверхности, поскольку также могут быть использованы слегка наклонные конические поверхности, близко похожие на сферические поверхности.

Поскольку расстояние между уплотняющим элементом и центром колебательного движения основного вала сравнительно большое по сравнению с длиной фланцевой части 13' уплотняющего элемента, сферические поверхности обращенных друг к другу верхних и нижних поверхностей канавки 17 уплотняющей крышки 10 и фланцевой части 13' уплотняющего элемента могут быть заменены коническими поверхностями, образующими с центральной осью дробилки угол, который составляет менее 90^o. Важно то, что наружные поверхности как канавки 17 уплотняющей крышки 10, так и фланцевой части 13' уплотняющего элемента расположены выше, чем их внутренние края.

Уплотняющему элементу также может быть придана такая форма, что в нем не будет втулочной части 13". При этом в узкой зоне на внутреннем крае уплотняющего элемента могут быть расположены отдельные уплотняющие кольца 22, 23.

Итак, уплотняющая крышка уплотнена по отношению к основному валу и ей придана такая форма, которая не приводит к поломке при колебательном движении основного вала. Непроницаемость будет сохранена при изменении настройки дробилки, поскольку уплотняющая крышка и уплотняющий элемент не перемещаются относительно рамы, когда происходит изменение настройки дробилки. Кроме того, само уплотнение защищено от пыли.

Дополнительное преимущество данной конструкции заключается в том, что опорный конус может быть изготовлен более прочным, поскольку в данном случае нет необходимости в выполнении какого-либо углубления для опорной втулки уплотнения. Кроме того, опорный конус легче изготавливать. Нижнюю поверхность конуса даже можно оставить в виде отлитой поверхности, так что не требуется подвергать эту поверхность, к которой прилегает уплотнение, сглаживающей механической обработке, как в случае конструкций известного уровня техники. Конструкция уплотнения и в других отношениях проще, экономичнее и надежнее, чем в случае известных решений.

Поскольку уплотнение перемещается из уплотняющей втулки внутрь к основному валу, периферия круга, где осуществляется уплотняющее действие, укорачивается. Поэтому необходимый уплотняющий элемент выполняется меньшим по размеру. Кроме того, уменьшается скорость перемещения уплотняющего элемента, а следовательно, и его износ.

Поскольку в пространстве под уплотняющим элементом всегда имеется масло, обеспечивающее смазку подшипников дробилки, это же самое масло имеется на поверхности основного вала под уплотняющим элементом. Так как основной вал при износе дробильных головок, как правило, должен приподниматься, в уплотняющий элемент всегда заходит чистое масло, не содержащее пыли, а за счет этого предотвращается износ уплотняющего элемента.

Основной вал дробилки скользит относительно уплотняющего элемента, когда выполняется регулировка вертикального положения основного вала, при этом радиус колебаний не зависит от положения основного вала и всегда остается постоянным. Следовательно, уплотняющий элемент может быть расположен с оптимальным зазором или даже без какого-либо зазора, при этом также обеспечивается достаточное уплотняющее действие.

Уплотняющее действие внутренней периферии уплотняющего элемента может быть улучшено посредством расположения одного отдельного уплотнения или большого количества отдельных уплотнений между внутренней периферией и основным валом. При этом также может быть уменьшен износ внутренней периферии уплотняющего элемента.

Уравновешивание дробилки также может быть легко получено без увеличения ее высоты, поскольку в конструкции согласно изобретению будет больше свободного пространства для противовеса. Может быть использовано свободное пространство под опорным конусом, при этом противовес может быть определенным образом выполнен для каждого хода.

Для предотвращения захождения пыли под уплотняющий элемент и далее к подшипникам машины можно выполнить уплотняющий конус с каналом и подвести сжатый воздух непосредственно к уплотнению.

Источники информации
1. DE 1243955 А, 06.07.1967.

2. DE 1507573 А, 12.02.1970.

Конусная дробилка содержит раму и эксцентриковый вал в раме. Основной вал удерживается подшипниками в отверстии эксцентрикового вала, при этом к верхнему концу основного вала прикреплен опорный конус. Вокруг основного вала ниже опорного конуса находится уплотняющая крышка, закрывающая эксцентриковый вал. Верхний край уплотняющей крышки уплотнен относительно основного вала посредством уплотняющего элемента, наружный край которого установлен в кольцевой канавке на внутреннем крае уплотняющей крышки. Обращенные друг к другу верхние и нижние поверхности части уплотняющего элемента в канавке и канавки уплотняющей крышки наклонены таким образом, что их наружные края выше, чем их внутренние края. Изобретение позволяет повысить эффективность защиты элементов дробилки от пыли. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Конусная дробилка, содержащая раму, эксцентриковый вал, вращающийся вокруг вертикальной оси в раме с наклонным отверстием в нем, основной вал, удерживаемый в отверстии эксцентрикового вала, при этом верхний конец основного вала проходит выше эксцентрикового вала, опорный конус, прикрепленный к основному валу, расположенный вокруг основного вала под опорным конусом уплотняющий элемент, закрывающий эксцентриковый вал и состоящий из фланцевой и втулочной частей, отличающаяся тем, что конусная дробилка снабжена уплотняющей крышкой с кольцевой канавкой для уплотняющего элемента, при этом контактные поверхности между кольцевой канавкой и фланцевой частью уплотняющего элемента наклонены таким образом, что их наружные края выше, чем их внутренние края, причем обращенные друг к другу верхняя и нижняя поверхности кольцевой канавки и фланцевой части уплотняющего элемента являются частями сферической поверхности, центр которой является центром колебательного движения основного вала в его верхнем конце, а внутренний край уплотняющей крышки уплотнен относительно основного вала. 2. Конусная дробилка по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевая канавка расположена на внутреннем крае уплотняющей крышки. 3. Конусная дробилка по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний край уплотняющей крышки уплотнен относительно основного вала посредством защитной втулки, установленной с обеспечением непроницаемости относительно основного вала. 4. Конусная дробилка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что между уплотняющим элементом и основным валом имеется, по меньшей мере, одно заменяемое уплотняющее кольцо. 5. Конусная дробилка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что между уплотняющим элементом и основным валом размещено заменяемое эластичное кольцо, выполненное с возможностью трения об основной вал при его подъеме и опускании. 6. Конусная дробилка по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что в уплотняющей крышке выполнен канал, один конец которого подсоединен к трубе для сжатого воздуха, расположенной снаружи дробильной камеры, а его другой конец проходит к уплотняющему элементу. 7. Конусная дробилка по п. 6, отличающаяся тем, что другой конец канала проходит к уплотняющему элементу через канал, расположенный в фиксирующем кольце уплотняющего элемента. 8. Конусная дробилка по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что нижняя поверхность опорного конуса представляет собой поверхность, полученную посредством литья. 9. Конусная дробилка по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что нижняя поверхность опорного конуса выполнена без углубления. 10. Конусная дробилка по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что один или несколько отделяемых или регулируемых противовесов прикреплены к полюсному кольцу, размещенному на верхнем конце эксцентрикового вала. 11. Конусная дробилка по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что защитная крышка расположена на верхней части уплотняющего элемента и фиксирующего кольца, при этом контактные поверхности между фиксирующим кольцом и защитной крышкой наклонены таким образом, что их наружные края выше, чем их внутренние края.