ВИБРАЦИОННАЯ ДРОБИЛКА Российский патент 2005 года по МПК B02C19/16 

Изобретение относится к дробилкам мелкого дробления и может быть наиболее широко использовано для производства строительного кубовидного щебня.

Известные конусные дробилки с эксцентриковым приводом уже в течение 130 лет не подвергались радикальной реконструкции, поэтому их степень дробления по-прежнему не превышает 5, а кубовидность щебня находится в низких пределах 75-85%. Кроме того, их конструкция остается сложной в изготовлении и в системе смазки.

Такие же сложности в конструкции и смазке характерны для инерционных конусных дробилок, однако технологические параметры в них существенно выше: степень дробления достигает 20, а кубовидность щебня доходит до 95%.

Известна инерционная дробилка, а.с. СССР №504557, опубликованная 28.02.76, содержащая корпус, на сферической опоре которого размещен внутренний подвижный конус, несущий на своем валу шарнирно сопряженную с ним балку со смонтированными на ее концах с помощью подшипников вибраторами, вращающимися синхронно и синфазно. Имея высокую степень дробления, дробилка отличается сложной конструкцией и низкой надежностью, что ограничивает ее применение в промышленности.

Известна также конусная дробилка (а.с. СССР №1768278, опубликована 15.10.92), содержащая корпус с упруго опертым на него внутренним конусом, вал которого снабжен виброприводом для обеспечения колебаний внутреннего конуса в горизонтальном и вертикальном направлениях. Так же, как и предыдущий аналог, настоящая дробилка отличается высокой степенью дробления при низкой надежности. В этой связи она не нашла применения в промышленности.

Известна принимаемая за прототип вибрационная дробилка (патент СССР, №1733099 А 2, опубликованный 15.04.87), содержащая снабженный дебалансными вибраторами наружный конус, упруго связанный с внутренним конусом.

Недостатком прототипа является неустойчивость работы из-за срывов самосинхронизации вибраторов в моменты неравномерности питания по количеству и гранулометрическому составу, что приводит к пробою слоя и снижению надежности работы дробилки.

Задачей настоящего изобретения является создание дробилки с повышенной надежностью работы за счет обеспечения стабильной самосинхронизации вибраторов.

Поставленная задача реализуется в вибрационной дробилке, содержащей упруго установленный на опору наружный конус, несущий дебалансные вибраторы и упруго связанный с внутренним конусом, в котором в соответствии с настоящим изобретением центр масс КЦm корпуса дробилки расположен выше общего центра масс ОЦМ дробилки, а плоскость, в которой размещены оси вибраторов, в свою очередь, расположена выше центра масс корпуса, при этом стабильность синхронно-синфазного вращения вибраторов обеспечивается при удовлетворении условия:

где

I - центральный момент инерции дробилки в целом, кг·м²; а₁ - расстояние от общего центра масс дробилки (ОЦМ) до центра масс корпуса КЦm, м; b - расстояние от вертикальной оси симметрии дробилки до оси вибратора, м; d - расстояние от центра масс корпуса КЦm до плоскости размещения осей вибраторов, м; m₁, m₂ - соответственно массы корпуса и внутреннего конуса, кг.

Дробилка, реализующая заявленные признаки, показана в продольном разрезе на чертеже.

Дробилка содержит опертый на опору 1 через пружины 2 корпус 3, несущий два самосинхронизированных вибратора 4 и сопряженный резьбой с наружным конусом 5. Внутри последнего размещен внутренний конус 6, подвешенный к корпусу 3 с помощью пружин 7 и 8. Центр масс КЦm корпуса размещен на расстоянии “a₁” от центра тяжести ОЦМ дробилки выше него. Плоскость Е, в которой расположены оси вибраторов 4, размещена выше центра масс КЦm корпуса на расстоянии “d” от него. Упомянутые расстояния, размеры узлов машины, их моменты инерции и массы выбраны на основании теоретических исследований таким образом, что условию устойчивой самосинхронизации удовлетворяет зависимость:

где

I - центральный момент инерции дробилки в целом, кг·м²; а₁ - расстояние от общего центра масс дробилки (ОЦМ) до центра масс корпуса КЦm, м; b - расстояние от вертикальной оси симметрии дробилки до оси вибратора, м; d - расстояние от центра масс корпуса КЦm до плоскости размещения осей вибраторов, м; m₁, m₂ - соответственно массы корпуса и внутреннего конуса, кг.

Вибрационная конусная дробилка приводится в движение от двух самосинхронизирующихся вибровозбудителей, возмущающее усилие которых вызывает встречные колебания корпуса 3 и конуса 6 с частотой, равной частоте вращения дебалансов.

Загружаемый сверху материал направляется в камеру дробления. При сближении конусов происходит дробление продукта, а при их отходе - разгрузка.

Таким образом, данная дробилка отличается повышенной надежностью работы за счет обеспечения стабильной самосинхронизации вибраторов.

Изобретение предназначено для мелкого дробления при производстве строительного кубовидного щебня. Вибрационная дробилка содержит упруго установленный на опору наружный конус, несущий дебалансные вибраторы, упруго связанный с внутренним конусом, при этом центр масс корпуса дробилки расположен выше общего центра масс дробилки, а плоскость, в которой размещены оси вибраторов, в свою очередь, расположена выше центра масс корпуса, при этом стабильность синхронно-синфазного вращения вибраторов обеспечивается при удовлетворении условия: где I - центральный момент инерции дробилки в целом, кг·м²; а₁ - расстояние от общего центра масс дробилки до центра масс корпуса, м; b - расстояние от вертикальной оси симметрии дробилки до оси вибратора, м; d - расстояние от центра масс корпуса до плоскости размещения осей вибраторов, м; m₁, m₂ - соответственно массы корпуса и внутреннего конуса, кг. Изобретение позволяет повысить надежность работы вибрационной дробилки за счет обеспечения стабильной самосинхронизации вибраторов. 1 ил.

Вибрационная дробилка, содержащая упруго установленный на опору наружный конус, несущий дебалансные вибраторы, упруго связанный с внутренним конусом, отличающаяся тем, что центр масс КЦm корпуса дробилки расположен выше общего центра масс ОЦМ дробилки, а плоскость, в которой размещены оси вибраторов, в свою очередь, расположена выше центра масс корпуса, при этом стабильность синхронно-синфазного вращения вибраторов обеспечивается при удовлетворении условия

где I - центральный момент инерции дробилки в целом, кг·м²;

а₁ - расстояние от общего центра масс дробилки (ОЦМ) до центра масс корпуса КЦm, м;

b - расстояние от вертикальной оси симметрии дробилки до оси вибратора, м;

d - расстояние от центра масс корпуса КЦm до плоскости размещения осей вибраторов, м;

m₁, m₂, - соответственно массы корпуса и внутреннего конуса, кг.