ДРОБИЛКА Российский патент 2002 года по МПК B02C15/06 

Изобретение относится к дробилкам, содержащим кольцевую колею с горизонтальной осью; валец, выполненный с возможностью перемещения по колее; средство для прижимания вальца к колее и средство смещения материала с одного края колеи на другой таким образом, что он может проходить несколько раз под вальцом до его удаления.

Наиболее близким по технической сущности изобретения является дробилка, содержащая по меньшей мере одну кольцевую колею с горизонтальной осью, по меньшей мере один валец, выполненный с возможностью перемещения по указанной колее и расположенный к ней с зазором, уменьшающимся в направлении перемещения дробленого материала, средство для прижатия вальца к колее (FR 2679792 А, 05.02.1993).

Недостатком дробилки является низкий кпд.

Задачей изобретения является повышение кпд дробилки и улучшение распределения механических напряжений в вальце и колее.

Указанная задача достигается тем, что в дробилке, содержащей по меньшей мере одну кольцевую колею с горизонтальной осью, по меньшей мере один валец, выполненный с возможностью перемещения по указанной колее и расположенный к ней с зазором, средство для прижатия вальца к колее, зазор между вальцом и колеей уменьшается от края колеи, находящегося со стороны подачи дробимого материала, на протяжении некоторого расстояния от этого края, по меньшей мере равного 80% ширины колеи, с последующим резким возрастанием зазора для образования области снижения сжимающего усилия на стороне выгрузки дробленого материала, при этом колея образована кольцом, выполненным заодно с коаксиальным барабаном, которое формирует отсек выгрузки на одной стороне колеи и кольцевой барьер на конце отсека выгрузки, наиболее удаленном от колеи для сохранения в отсеке слоя дробленого материала, толщина которого такова, что она практически доходит до края вальца в плоскости, прилегающей к краю колеи.

Угол (α) между колеей и вальцом в области снижения сжимающего усилия может составлять менее 50^o.

Колея может быть выполнена цилиндрической, а валец сформирован по меньшей мере двумя имеющими форму усеченного конуса частям: первой частью, диаметр которой увеличивается от ее конца, находящемся со стороны подачи материала, на протяжении некоторого расстояния от ее конца, по меньшей мере равного 80% осевой длины вальца, и второй частью уменьшающего диаметра, расположенной на другом конце вальца.

Колея может быть сформирована по меньшей мере двумя имеющими форму усеченного конуса поверхностями: первой поверхностью, диаметр которой уменьшается от ее края, находящегося со стороны подачи материала, на протяжении некоторого расстояния от этого края, по меньшей мере равного 80% ширины колеи, и второй поверхностью уменьшающегося диаметра, прилегающей к ее другому краю.

Ось вальца может быть наклонена относительно оси колеи под углом (β), составляющим менее 5^o.

На фиг. 1 изображено вертикальное сечение дробилки в соответствии с данным изобретением;
на фиг.2 - сечение по оси, перпендикулярной оси дробилки согласно фиг.1;
на фиг.3 - расположение вальца относительно колеи (вариант);
на фиг.4 - расположение вальца относительно колеи (вариант).

Дробилка состоит из барабана 1 с горизонтальной осью, который опирается на опорные подушки или башмаки 2, позволяющие ему вращаться вокруг своей оси.

Эти подушки можно заменить втулками или валками. Барабан вращают обычным средством (не изображено), например двигателем и редуктором, выходной вал которого имеет шестерню в зацеплении с зубчатым колесом, прикрепленным к барабану.

Барабан состоит из обечайки с внутренней облицовкой из компенсирующих износ пластин, которые в центральной части образуют кольцевую колею дробления 3, имеющую цилиндрическую поверхность. Внутренняя поверхность барабана разделена на область подачи 4, область дробления 5 и область удаления 6. Кольцевые ободы образуют барьеры, удерживающие слой материала в областях подачи и удаления. Этот барабан закрыт с двух своих концов металлическими листами, установленными на стационарной опоре и с которыми соединен подающий желоб, на одном конце, и разгрузочный желоб и канал отсоса для пневматического удаления дисперсных частиц на другом конце.

Валец 8 устанавливают внутри барабана с возможностью его перемещения по колее 3, когда барабан приводится во вращательное движение. Точнее, во время работы дробилки валец перемещается по слою материала, покрывающего колею. Вращение вальца обеспечивают двумя концами вала, вмонтированными в подшипники, прикрепленными к двум рычагам, находящимся снаружи барабана по обеим его сторонам. Пружины или гидропневматические дробилки, воздействующие на подшипники или на рычаги, обеспечивают прижимание вальца к колее дробления за счет заданного регулируемого усилия.

Валец 8 состоит из трех имеющих форму усеченного конуса частей разной конусности. Две основные части 8а и 8b проходят приблизительно по 80% длины вальца; их диаметр увеличивается в направлении хода материала по колее (направление стрелки на фиг.1); при этом угол вершины части 8а, ближайший к области подачи, превышает угол части 8b. Часть 8с, находящаяся на стороне области удаления, имеет диаметр, уменьшающийся в направлении хода материала, и ее угол на вершине значительно превышает угол других двух частей, но составляет менее 100^o; при этом осевая длина этой части составляет от 2% до 20%, и предпочтительно от 5% до 15% полезной длины вальца. Она ограничивает, вместе с колеей, область понижения сжимающей нагрузки 9, которая проходит от зоны размещения материала под давлением между вальцом и колеей. Эта область понижения сжимающей нагрузки и слой материала 10, образуемый в области удаления, предотвращают случайный выброс материала, сжимаемого между колеей и вальцом ближе к краю вальца (эффект края). Это облегчает управление дроблением в области, прилегающей к области понижения сжимающей нагрузки. Помимо этого, область понижения сжимающей нагрузки позволяет обеспечивать улучшенное распределение механических напряжений в вальце вблизи его боковой поверхности. Толщина слоя материала 10, образуемого в области удаления 6, такова, что она практически доходит до края вальца в плоскости края колеи, прилегающей к этой области.

Устройство, выполненное с возможностью постепенной подачи вперед материала от одного конца барабана к другому, расположено в верхней половине барабана на стороне спуска круговой траектории материалов. Это устройство схематично изображено на фиг.1 множеством наклонных полос 11, которые отделяют от стенки барабана и от колеи материал, который обычно удерживается там центробежной силой. Отделяемый материал скользит по полосам 11 и благодаря наклону полос перемещается там от входа в сторону выхода дробилки. Путем регулирования наклона полос 11 контролируют скорость подачи вперед материала; для областей подачи, дробления и удаления можно выбирать разные скорости. Как вариант, устройство для подачи вперед материала может быть устройством типа, описываемого в упомянутом патенте Франции 91.09788.

Фиг. 3 схематично изображает еще один вид осуществления колеи и вальца. Вместо цилиндрической формы колею формируют тремя имеющими форму усеченного конуса поверхностями 3а, 3b и 3с, соединяющимися таким образом, что их диаметр уменьшается в указываемом стрелкой направлении хода материала на протяжении большей части ее ширины и затем резко уменьшается в ее оконечной части. Угол вершины поверхности 3а превышает угол поверхности 3b. Поверхность 3с колеи и валец определяют область снижения сжимающей нагрузки. В плоскости фиг. 3, содержащей оси вальца и колеи, угол α, образуемый этой частью колеи и вальцом, составляет менее 50^o. Поверхность вальца 8 является цилиндрической, и ее ось параллельна оси колеи.

В осуществлении согласно фиг.4 колея содержит первую выполненную в виде усеченного конуса часть, диаметр которой уменьшается в направлении хода материала (стрелка), и вторую цилиндрическую часть. Валец имеет цилиндрическую форму, и его ось наклонена относительно оси колеи под углом β менее 5^o. Он содержит на своем конце, прилегающем к области удаления, имеющую форму усеченного конуса часть, определяющую вместе с колеей область снижения сжимающей нагрузки.

Для получения зазора, уменьшающегося в сторону хода материала между колеей и вальцом на протяжении большей части ширины колеи, и для обеспечения области понижения сжимающей нагрузки на стороне области удаления можно выбрать другие формы колеи и вальца; разумеется, все эти формы включены в рамки данного изобретения.

Изобретение предназначено для дробления материала. Дробилка содержит колею с горизонтальной осью, валец, выполненный с возможностью перемещения по ней и расположенный к ней с зазором, который уменьшается в направлении перемещения материала от края колеи на протяжении 80% ширины колеи с последующим резким возрастанием зазора. Колея образована кольцом, выполненным заодно с коаксиальным барабаном. Изобретение позволяет повысить кпд и улучшить распределение механических напряжений в вальце и колее. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Дробилка, содержащая, по меньшей мере, одну кольцевую колею с горизонтальной осью, по меньшей мере, один валец, выполненный с возможностью перемещения по указанной колее и расположенный к ней с зазором, средство для прижатия вальца к колее и средство для смещения материала от одного края колеи таким образом, что он проходит несколько раз под вальцом перед выгрузкой, отличающаяся тем, что зазор между вальцом и колеей уменьшается от края колеи, находящегося со стороны подачи дробимого материала, на протяжении некоторого расстояния от этого края, по меньшей мере, равного 80% ширины колеи, с последующим резким возрастанием зазора для образования области снижения сжимающего усилия на стороне выгрузки дробленого материала, при этом колея образована кольцом, выполненным заодно с коаксиальным барабаном, которое формирует отсек выгрузки на одной стороне колеи и кольцевой барьер на конце отсека выгрузки, наиболее удаленном от колеи для сохранения в отсеке слоя дробленого материала, толщина которого такова, что она практически доходит до края вальца в плоскости, прилегающей к краю колеи. 2. Дробилка по п. 1, отличающаяся тем, что угол α, лежащий в плоскости, проходящей через ось вальца и колеи, и образованный колеей и вальцом в области снижения сжимающего усилия составляет менее 50^o. 3. Дробилка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что колея выполнена цилиндрической, а валец сформирован, по меньшей мере, двумя имеющими форму усеченного конуса частями: первой частью, диаметр которой увеличивается от ее конца, находящемся со стороны подачи материала, на протяжении некоторого расстояния от ее конца, по меньшей мере, равного 80% осевой длины вальца, и второй частью уменьшающегося диаметра, расположенной на другом конце вальца. 4. Дробилка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что колея сформирована, по меньшей мере, двумя имеющими форму усеченного конуса поверхностями: первой поверхностью, диаметр которой уменьшается от ее края, находящегося со стороны подачи материала, на протяжении некоторого расстояния от этого края, по меньшей мере, равного 80% ширины колеи, и второй поверхностью уменьшающегося диаметра, прилегающей к ее другому краю. 5. Дробилка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что ось вальца наклонена относительно оси колеи под углом β, составляющим менее 5^o.