ВИБРАЦИОННАЯ ЩЕКОВАЯ ДРОБИЛКА Российский патент 2004 года по МПК B02C19/16 

Изобретение относится к щековым дробилкам, в частности - к вибрационным щековым дробилкам. Оно может быть наиболее широко использовано в горнорудной и строительной отрослях промышленности.

В мировой практике задача сокращения затрат на процессы дробления сохраняет постоянную актуальность, однако традиционные щековые дробилки с жестким кинематическим эксцентриковым приводом имеют степень дробления не более 4 и поэтому с их помощью невозможно упростить технологические схемы дробильно-измельчительных отделений.

Виброщековые дробилки имеют степень дробления 16 благодаря замене эксцентрикового привода вибрационным. Такие дробилки могут выполнять работу двух стадий дробления, состоящую из традиционных эксцентриковых дробилок. Однако сложность точного расчета динамики виброщековых дробилок зачастую вызывает нестабильность их работы в промышленных условиях, поэтому конструкторы этих машин постоянно совершенствуют средства, улучшающие надежность их работы.

Известна вибрационная щековая дробилка (патент США №4756483, В 02 С от 12.07.1988 г.), содержащая корпус с подвешенными к нему с помощью эластичных дисков дробящими щеками, снабженными приводными вибраторами. Диски одновременно являются ограничителями амплитуды качаний щек. Приводные валы вибраторов для синхронизации противофазного движения щек снабжены кинематически соединяющей валы вибраторов зубчатой парой. Главным недостатком известного изобретения является частый выход из строя, синхронизирующей валы вибраторов зубчатой пары. Таким образом, принудительная синхронизация не обеспечивает надежности работы дробилки.

Известна, вибрационная щековая дробилка (кн. Ревнивцева В.И. и др. Вибрационная дезинтеграция твердых материалов, М.: Недра, 1992, с.302-303, рис.7.1.) - прототип, содержащая упруго опертый на опору корпус со смонтированными на нем с помощью торсионов дробящими щеками, каждая из которых снабжена приводным вибратором. Вибраторы не имеют между собой кинематической связи и каждый из них соединен непосредственно со своим электродвигателем. Вибраторы размещены на отдельных рычагах, подвешенных к корпусу, а рычаги соединены со щеками через упругие элементы. Через упругие элементы, соединяющие рычаги со щеками, волна колебаний заставляет вибраторы вращаться синхронно и противофазно. Таким образом волны механических колебаний обеспечивают самосинхронизацию вибраторов соответственно закону физики: любая динамическая система стремиться потреблять минимум энергии.

Недостатком известного изобретения является сложность конструкции и нестабильность самосинхронизации вибраторов из-за невозможности обеспечить точное совпадение жесткостей упругих элементов, соединяющих рычаги вибраторов со щеками. Эти недостатки приводят также к снижению производительности и степени дробления.

Задачей настоящего изобретения является создание такой дробилки, в которой надежность и технологические параметры соответствовали промышленным нормам и имели повышенный уровень.

Решение этой задачи осуществляется путем упрощения конструкции и обеспечением устойчивой самосинхронизации вибраторов.

Заявляемая вибрационная щековая дробилка, содержащая опору, корпус, к которому подвешены с помощью торсионов две подвижные дробящие щеки и приводные вибраторы, в соответствии с настоящим изобретением снабжена плитой, опертой на опору через пружины, приводные вибраторы выполнены самосинхронизирующимися, а корпус - в виде монолитной рессоры и закреплен к плите своей центральной частью с помощью скобы, при этом расстояние L между торсионами принимают исходя из формулы

где J - момент инерции дробящих щек;

М - масса дробящих щек вместе с приводными вибраторами.

На фиг.1 показано конструктивная схема предлагаемой вибрационной щековой дробилки в поперечном разрезе, а на фиг.2 - ее вид сверху.

Дробилка содержит опертый на опору 1 с помощью пружин 2 и плиты 3 корпус 5, который с помощью скобы 4 закреплен в своей центральной части к плите 3. Корпус 5 выполнен в виде монолитной рессоры и к нему закреплены торсионы 6 и 7, дробящие щеки 8 и маятниковые рычаги 9, в нижней части которых смонтированы с возможностью вращения дебалансные вибраторы 10. Плита 3 является основанием рессорного корпуса 5 и служит лишь для закрепления к ней пружины 2, не выполняя роли рессоры. Рычаги 9 сопряжены с дробящими щеками 8 с помощью пружин 11. Торсионы 6 и 7 в своей средней части закреплены к корпусу 5, а свободными концами - к щекам 8 и рычагам 9. Торсионы 6 и 7 дробящих щек 8 размещены на корпусе 5 симметрично оси дробилки на расстоянии L друг от друга.

Расстояние L принимают из формулы

где J - момент инерции дробящих щек, кг·сек²·см;

М - масса дробящих щек вместе с приводными вибраторами, кг·сек²/см.

Дробилка работает следующим образом. При кратковременном вращении вибраторов 10 создается центробежная сила, которая передается дробящим щекам 8 через рычаги 9 и пружины 11. Дробящие щеки и рычаги получают маятниковые возвратно-поступательные движения, скручивая торсионы 6 и 7 при движении в обе стороны. В нейтральном положении щек и рычагов напряжение в торсионах равно нулю. При закручивании торсионов 6 и 7 корпус 5 подвергается изгибающей деформации относительно своей середины, которая прижата скобой 4 к плите 3. При встречном движении щек 8 края корпуса 5 опускаются вниз на 1-2 мм (применительно к дробилке с приемным куском 300 мм) аналогично деформации рессоры. При противоположном движении щек края корпуса перемещаются на упомянутую величину вверх относительно его нейтрального положения. Волна деформации перемещается от одного края корпуса к другому, обеспечивая тем самым упругую взаимосвязь между вибраторами 10 и заставляя их работать при противофазном движении синхронно. В свою очередь щеки также получают стабильную синхронизацию, что гарантирует обеспечение проектных технологических показателей и надежность работы дробилки. Для обеспечения стабильности самосинхронизации необходимо расстояние L между торсионами щек выбрать из упомянутой формулы. Таким образом предлагаемая дробилка отличается простотой конструкции, повышенной надежностью и стабильными технологическими показателями благодаря обеспечению устойчивой самосинхронизации вибраторов.

Вибрационная щековая дробилка содержит опору, корпус, к которому подвешены с помощью торсионов две подвижные дробящие щеки и приводные вибраторы, при этом она снабжена плитой, опертой на опору через пружины, приводные вибраторы выполнены самосинхронизирующимися, а корпус - в виде монолитной рессоры и закреплен к плите своей центральной частью с помощью скобы, при этом расстояние между торсионами рассчитывается из приведенной формулы. Изобретение позволяет повысить надежность и технологические показатели дробилки. 2 ил.

Вибрационная щековая дробилка, содержащая опору, корпус, к которому подвешены с помощью торсионов две подвижные дробящие щeки и приводные вибраторы, отличающаяся тем, что дробилка снабжена плитой, опертой на опору через пружины, приводные вибраторы выполнены самосинхронизирующимися, а корпус - в виде монолитной рессоры и закреплен к плите своей центральной частью с помощью скобы, при этом расстояние L между торсионами принимают, исходя из формулы

где J - момент инерции дробящих щёк;

М - масса дробящих щёк вместе с приводными вибраторами.