КОВШ ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ И ПРОСЕИВАНИЯ КАМНЕЙ Российский патент 2007 года по МПК E02F3/40 B02C1/04 

Настоящее изобретение относится к ковшу для дробления и просеивания камней и аналогичных материалов. В частности, настоящее изобретение относится к ковшу для дробления и просеивания камней или аналогичных материалов, соединяемому с одним или более рычагами самопередвигающегося транспортного средства и содержащему ковшеобразный корпус, имеющий входное отверстие для камней, подлежащих дроблению, и выходное отверстие для раздробленных камней, между которыми проходит направление потока камней, средство для дробления камней, причем средство для дробления камней содержит первое зажимное приспособление и второе зажимное приспособление, размещенные в ковшеобразном корпусе и подвижные относительно друг друга, и средство для перемещения первого зажимного приспособления относительно второго зажимного приспособления, при этом средство перемещения содержит, по меньшей мере, эксцентрик и приводное средство для приведения эксцентрика.

В рассматриваемой области техники известны самопередвигающиеся транспортные средства, снабженные ковшами для сбора материалов, таких как камни или т.п., внутри которых имеются средства дробления для дробления собранного материала до требуемого размера.

Среди прочих, пример известного средства дробления включает в себя две зажимных щеки или два зажимных приспособления, одно из которых вращательно перемещается относительно другого и которые перемещаются таким образом, чтобы сжать между ними и, следовательно, раздробить материал, который введен в ковш. Однако эти средства дробления имеют некоторые недостатки, которые проявляются в плохой работе и неоднородности при обработке материала. Таким образом, известные ковши имеют высокое энергопотребление и блокируются из-за забивания введенным материалом.

Устройства дробления камней известны из патентов США №3959897, 1954288 и немецкого патента №580475. Первый патент раскрывает экскаваторный ковш, имеющий вибрационную режущую головку и дробилку, содержащую пару зажимных приспособлений, двигающихся в направлении одно к другому посредством эксцентрикового колеблющегося вала. Колебание вала ограничено настолько, чтобы выполнять только лишь движение вверх/вниз зажимных приспособлений.

Главной целью настоящего изобретения является создание ковша для дробления и просеивания камней и похожих материалов, в котором операция дробления, в частности, эффективна и производительна.

Дополнительной целью является создание ковша, в котором размер раздробленного материала является легко регулируемым.

Другой целью является создание ковша, который подвергается незначительному засорению из-за блокировки обрабатываемым материалом или не подвергается ему вовсе.

Еще одной целью является создание ковша, который может быть приспособлен для множества самопередвигающихся транспортных средств и который может быть легко выполнен с различными габаритными размерами.

Дополнительной целью является создание ковша, который обеспечивает оптимальное, в частности равномерное, дробление множества различных материалов.

Предложенная цель достигается посредством настоящего изобретения, т.е. посредством ковша для дробления и просеивания камней или аналогичных материалов, соединяемого с одним или более рычагами самопередвигающегося транспортного средства и содержащего ковшеобразный корпус, имеющий входное отверстие для камней, подлежащих дроблению, и выходное отверстие для раздробленных камней, между которыми проходит направление потока камней, средство для дробления камней, причем средство для дробления камней содержит первое зажимное приспособление и второе зажимное приспособление, размещенные в ковшеобразном корпусе и подвижные относительно друг друга, и средство для перемещения первого зажимного приспособления относительно второго зажимного приспособления, при этом средство перемещения содержит, по меньшей мере, эксцентрик и приводное средство для приведения эксцентрика. При этом приводное средство включает в себя гидравлический двигатель, соединенный с помощью ременной передачи с валом, установленным на ковше и несущим упомянутый, по меньшей мере, один эксцентрик, для вращения вала между двумя крайними положениями, которые отстоят на 180° поворота вала, так что средства перемещения могут передавать первому зажимному приспособлению движение таким образом, что первое зажимное приспособление осуществляет комбинированное вращательное и поступательное движение относительно второго зажимного приспособления, причем первая составляющая перемещения направлена от и ко второму зажимному приспособлению, а вторая составляющая перемещения по существу параллельна направлению потока.

Преимущественно, ковш включает в себя средство для регулирования размера поперечного сечения выходного отверстия и перемещения первого зажимного приспособления.

Предпочтительно, первое зажимное приспособление и второе зажимное приспособление содержат, соответственно, первый и второй противоположные концы, которые расположены относительно направления потока в области входного отверстия и в области выходного отверстия, соответственно, причем средства перемещения действуют на первом конце первого зажимного приспособления. При этом второй конец первого зажимного приспособления может быть соединен со средством для регулирования размера поперечного сечения выходного отверстия и перемещения первого зажимного приспособления, а средство перемещения может содержать, по меньшей мере, один эксцентрик, к которому прикреплена втулка с возможностью свободного вращения, причем втулка прочно прикреплена к первому концу первого зажимного приспособления. Дополнительно, средство перемещения содержит два эксцентрика, перемещаемых валом, приводимым приводным средством, при этом оба эксцентрика прикреплены к двум подшипникам, на которые посажена втулка. Более того, средство регулировки может содержать распорку, вставленную с регулируемым наклоном между вторым концом первого зажимного приспособления и ковшеобразным корпусом. Кроме того, второй конец первого зажимного приспособления может содержать первый желоб для размещения первого конца распорки заданным образом, а на ковшеобразном корпусе может быть установлена опора, содержащая ряд выполненных с возможностью удаления прокладок, причем прокладки расположены между опорой и вторым желобом, в котором размещен второй конец распорки. Более того, первый конец распорки может быть расположен во втором желобе в различных рабочих положениях для регулирования угла наклона между распоркой и первым зажимным приспособлением в состоянии покоя. Как вариант, ковш может содержать упругое средство, предназначенное для упругого прижатия второго конца первого зажимного приспособления к распорке. При этом ковш может иметь средство для регулирования нагрузки упругого средства.

Предпочтительно, как первое зажимное приспособление, так и второе зажимное приспособление содержат раму, на которую посажены с возможностью удаления соответственные пластины. При этом множество канавок может быть выполнено на лицевой поверхности пластин. Дополнительно, канавки могут быть расположены параллельно друг другу и проходят в направлении потока камней. Как вариант, канавки образуют множество ребер и углублений, последовательно чередующихся таким образом, что ребра первого зажимного приспособления соответствуют углублениям второго зажимного приспособления.

Преимущественно, второе зажимное приспособление жестко скреплено с ковшеобразным корпусом.

Ковш может содержать средство вибратора, расположенное в области входного отверстия для осуществления импульсной вибрации второго зажимного приспособления.

Признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из следующих двух вариантов его воплощения, описанных путем не ограничивающего примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - вид сбоку с частичным разрезом ковша согласно изобретению;

фиг.2 - вид сверху с частичным разрезом ковша с фиг.1;

фиг.3 - вид спереди с частичным разрезом ковша с фиг.1;

фиг.4 - вид, показывающий фрагмент дополнительного варианта воплощения с фиг.1 в увеличенном масштабе; и

фиг.5 - вид фрагмента с фиг.1 в дополнительном рабочем положении.

На чертежах ковш, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, в основном обозначен ссылочной позицией 1.

Ковш 1 выполнен с возможностью соединения известным образом с одним или более рычагами самопередвигающегося транспортного средства (не показано).

Ковш 1 содержит ковшеобразный корпус 2, имеющий входное отверстие 3 для загрузки битого камня, гальки, камней и т.п. и имеющее поперечное сечение большей величины по сравнению с противоположным отверстием 4 для разгрузки обработанного материала после дробления и просеивания.

Средства дробления камней установлены в ковшеобразном корпусе 2 и включают подвижную щеку дробилки или дробильное зажимное приспособление 5 и противолежащую неподвижную щеку дробилки или дробильное зажимное приспособление 6, жестко прикрепленное к корпусу 2. Как подвижное зажимное приспособление 5, так и неподвижное зажимное приспособление 6 включают соответствующие рамы 5а, 6а, на которых установлены с возможностью съема пластины 5b, 6b; пластины 5b, 6b имеют продольные канавки, обозначенные позицией 20, проходящие параллельно в направлении потока вводимых камней, подходящих для их дробления. Канавки 20 образуют множество ребер 20а и углублений 20b, последовательно чередующихся таким образом, что ребро 20а подвижного зажимного приспособления 5 соответствует углублению 20b неподвижного зажимного приспособления 6, так что при движении первого зажимного приспособления 5 дробление материала является однородным. Более того, так как ребра 20а одного зажимного приспособления могут проникать в углубления 20b другого зажимного приспособления, дробление может быть особенно мелким.

Пластины 5b, 6b усилены и удерживаются посредством соответствующих срезов с помощью удерживающих полос 40.

Соответствующие первый и второй противоположные концы 7, 8 образованы на каждом из зажимных приспособлений 5, 6, причем первые концы 7 неподвижного и подвижного зажимных приспособлений 6, 5 расположены в области входного отверстия 3, а вторые концы 8 расположены в области выходного отверстия 4. Расстояние между первыми концами 7 зажимных приспособлений 5, 6 определяет максимальный размер камня, который может быть загружен в ковш, и является большим, чем расстояние между вторыми концами 8, которое, с другой стороны, связано с заданным максимальным размером раздробленного камня на выходном отверстии. Как расстояние между первыми концами 7, так и расстояние между вторыми концами 8 являются регулируемыми, как будет раскрыто более подробно далее.

Ковш 1 также содержит средство для перемещения подвижного зажимного приспособления 5, включающее средство привода, например гидравлический двигатель 9, который расположен внутри ковшеобразного корпуса 2 и приводит приводной вал 10, к которому прикреплен первый шкив 11. Вращательное движение первого шкива 11 передается посредством ременной передачи 12 второму шкиву 13, прикрепленному к валу 14.

Первый эксцентрик 15 и второй эксцентрик 16 соединены с валом 14 в фазе один с другим, и каждый прикреплен к первому или второму подшипнику 17, 18 соответственно. Полая втулка 19 установлена на двух подшипниках 17, 18 с возможностью свободного вращения на них, а подвижное зажимное приспособление 5 закреплено в области своего первого конца 7 на наружной поверхности 19а втулки 19 так, чтобы передвигаться посредством вала вместе с втулкой 19.

Приводные средства 9 также присоединены, при необходимости, к приводному средству 50 вибратора, воздействующему на неподвижное зажимное приспособление 6 и расположенному в области входного отверстия 3, для осуществления импульсных вибраций зажимного приспособления 6 так, чтобы выбрасывать любой застрявший материал.

Ковш 1 также включает средство 22 для регулирования передвижения подвижного зажимного приспособления 5 и имеющее такие же размеры, что и поперечное сечение выходного отверстия 4. Средство 22 для регулирования содержит распорку 23, расположенную и удерживаемую между соответствующими первым и вторым желобами 25, 33, один из которых расположен на раме 5а подвижного зажимного приспособления 5 и другой - на опоре 41, жестко закрепленной на ковшеобразном корпусе 2. Концы 24а, 24b распорки 23, расположенные в желобах 25, 33, скруглены для облегчения их вращения вокруг соответствующих контактных линий.

Ряд выполненных с возможностью удаления прокладок 34 расположен между опорой 41 и соответствующим вторым желобом 33 для регулирования размера поперечного сечения выходного отверстия 4. Второй желоб 33 приварен к концу прокладки.

В первом варианте воплощения изобретения, показанном на фиг.1, желоб 33 приварен по центру с концом прокладки, тогда как в дополнительном варианте, показанном на фиг.4 и 5, желоб 33' связан с областью края прокладки. Посредством изменения расположения второго желоба 33, 33' относительно конца прокладки можно, в свою очередь, регулировать угол между подвижным зажимным приспособлением 5 и распоркой 23, что будет раскрыто далее. С помощью уже описанных признаков распорка 23 может быть помещена в три различных рабочих положения: первое, центральное рабочее положение, при котором второй желоб 33 расположен на одинаковых расстояниях от противоположных стенок 35а, 35b основы 41 и которое может быть достигнуто с использованием желоба 33, связанного, как показано на фиг.1; второе, рабочее положение, при котором желоб 33' находится вблизи первой стенки 35а; и третье положение, при котором он расположен вблизи второй стенки 35b, которое может быть достигнуто из второго рабочего положения путем удаления прокладки и желоба 33' и повторного их введения повернутыми на 180° (таким образом заменяя рабочее положение, показанное на фиг.4, на положение, показанное на фиг.5). Согласно выбранному рабочему положению изменяется угол, образованный между распоркой 23 и подвижным зажимным приспособлением 5, в частности угол между осью Y, соединяющей центр вращения шкива 13 и точку Р, в которой распорка 23 упирается в первый желоб 25, и осью Z распорки 23, проходящей через опорную точку Р. Этот угол составляет 45°, 40° и 50° соответственно в трех рабочих положениях, перечисленных выше.

Ковш 1 также содержит упругое средство, в частности, пружину 30, первый конец которой соединен с ковшеобразным корпусом 2, и второй конец которой соединен со вторым концом подвижного зажимного приспособления 5 так, чтобы удерживать распорку 23 между первым и вторым желобами 25, 33 (или 33') при перемещении зажимного приспособления 5. Механизм 51 для регулировки нагрузки, прилагаемой к пружине 30, такой как система винтового соединения, также выполнен на ковшеобразном корпусе 2.

Ковш 1 согласно изобретению работает следующим образом.

Камень или другой материал, подлежащий дроблению, собирается ковшом 1 известным образом. Чтобы направить собранный материал к зажимным приспособлениям 5, 6, ковш 1 поворачивается на 90° из положения, в котором он показан на фиг.1, так что выходное отверстие 4 находится на высоте ниже входного отверстия 3, и материал направляется к зажимным приспособлениям 5, 6 просто под действием тяжести.

Поток материала обеспечивается посредством использования средства 50 вибратора, даже если входное отверстие 3 размещено на той же высоте, что и выходное отверстие 4.

Подвижное зажимное приспособление 5 перемещается под действием гидравлического двигателя 9, который передает перемещение от первого шкива 11 ко второму шкиву 13 и затем валу 14. Благодаря действию двух эксцентриков 15, 16 втулка 19, которая свободно вращается на подшипниках 17, 18, может осуществлять вращательное/поступательное движение относительно оси вала 14; в частности, первый конец 7 подвижного зажимного приспособления 5, который прикреплен к втулке 19, перемещается из первого положения, в котором входное отверстие 3 имеет максимальное поперечное сечение, во второе противоположное положение, которое отличается от первого на поворот эксцентриков 15, 16 на 180° и в котором входное отверстие 3 имеет минимальное поперечное сечение. Первый конец 7 подвижного зажимного приспособления 5 проходит все промежуточные положения между вышеописанными первым и вторым положениями при его вращательном/поступательном движении.

Так как подвижное зажимное приспособление является твердым телом, движения первого конца 7 приводят к соответствующим движениям второго конца 8, которые, однако, ограничены пружиной 30 и распоркой 23. Движения конца 8 обеспечены шарнирным закреплением концов 24a, 24b в распорке 23 внутри первого и второго желобов 25, 33 (33') соответственно, так что наклон распорки 23 относительно зажимного приспособления 5 непрерывно меняется при движении зажимного приспособления 5. Полученное перемещение содержит составляющую, по существу перпендикулярную зажимному приспособлению 5, и составляющую, параллельную ему, по направлению потока камней, по аналогии с "жевательным" движением, обеспечивая дробление камней и их перемещение к выходному отверстию 4.

Максимальный размер поперечного сечения выходного отверстия 4 также может регулироваться посредством увеличения или уменьшения числа прокладок 34, расположенных внутри опоры 41, таким образом изменяя максимальный размер раздробленных камней.

Перемещение зажимного приспособления 5 также может изменяться, таким образом изменяя параметры дробления благодаря относительному движению зажимных приспособлений 5, 6 путем изменения наклона между распоркой 23 и зажимным приспособлением 5 в состоянии покоя, как описано выше. Используя конструкцию, показанную на фиг.4, в которой наклон между распоркой 23 и зажимным приспособлением 5 является самым малым, перемещение конца 8 подвижного зажимного приспособления 5 содержит значительную поступательную составляющую в направлении потока материала, таким образом обеспечивая движение материала к выходному отверстию 4. Следовательно, это положение особенно подходит, когда обрабатываются материалы, которые легко забиваются, например влажные или мелкозернистые материалы. Положение, показанное на фиг.5, которое может быть получено поворотом желоба 33', приваренного к прокладке, на 180° с другой стороны, особенно подходит, когда необходима значительная мощность дробления.

Таким образом, изобретение достигает поставленные цели, обеспечивая многочисленные преимущества по сравнению с упомянутым уровнем техники.

Первое преимущество, обеспеченное ковшом согласно изобретению, заключается в том, что можно оптимизировать дробление камней посредством регулировок, обеспечиваемых регулировкой относительного движения зажимных приспособлений в зависимости от материала.

Более того, может легко регулироваться размер раздробленного камня.

Одно из основных преимуществ заключается в том, что энергопотребление ковша согласно изобретению меньше, чем энергопотребление обычных ковшей, благодаря большей эффективности, достигаемой с помощью способа, который также приводит к снижению времени обработки и снижению издаваемого шума.

Более того, дробление, осуществляемое с помощью вышеописанного ковша, является практически равномерным.

Одно из основных преимуществ заключается в том, что благодаря типу перемещения зажимного приспособления и наличию средства вибратора забивания материала, а следовательно, остановки процесса минимизированы.

Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к ковшу для дробления и просеивания камней и аналогичных материалов. Техническая задача - эффективность и производительность операции дробления, незначительное засорение из-за блокировки обрабатываемым материалом. Ковш для дробления и просеивания камней содержит ковшеобразный корпус, имеющий входное отверстие для камней, подлежащих дроблению, и выходное отверстие для раздробленных камней, между которыми проходит направление потока камней, а также средство для дробления камней. Средство для дробления камней содержит первое зажимное приспособление и второе зажимное приспособление, размещенные в ковшеобразном корпусе и подвижные относительного друг друга, и средство для их перемещения. Средство перемещения содержит эксцентрик и приводное средство для приведения эксцентрика. Приводное средство включает в себя гидравлический двигатель, соединенный с помощью ременной передачи с валом, установленным на ковше и несущим один эксцентрик, для вращения вала между двумя крайними положениями, которые отстоят на 180° поворота вала, так что средства перемещения могут передавать первому зажимному приспособлению комбинированное вращательное и поступательное движение относительно второго зажимного приспособления, причем первая составляющая перемещения направлена от и ко второму зажимному приспособлению, а вторая составляющая перемещения по существу параллельна направлению потока. 17 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Ковш для дробления и просеивания камней или аналогичных материалов, соединяемый с одним или более рычагами самопередвигающегося транспортного средства и содержащий ковшеобразный корпус, имеющий входное отверстие для камней, подлежащих дроблению, и выходное отверстие для раздробленных камней, между которыми проходит направление потока камней, средство для дробления камней, причем средство для дробления камней содержит первое зажимное приспособление и второе зажимное приспособление, размещенные в ковшеобразном корпусе и подвижные относительного друг друга, и средство для перемещения первого зажимного приспособления относительно второго зажимного приспособления, при этом средство перемещения содержит, по меньшей мере, эксцентрик и приводное средство для приведения эксцентрика, отличающийся тем, что приводное средство включает в себя гидравлический двигатель, соединенный с помощью ременной передачи с валом, установленным на ковше и несущим упомянутый, по меньшей мере, один эксцентрик, для вращения вала между двумя крайними положениями, которые отстоят на 180° поворота вала, так что средства перемещения могут передавать первому зажимному приспособлению движение таким образом, что первое зажимное приспособление осуществляет комбинированное вращательное и поступательное движение относительно второго зажимного приспособления, причем первая составляющая перемещения направлена от и ко второму зажимному приспособлению, а вторая составляющая перемещения по существу параллельна направлению потока.2. Ковш по п.1, отличающийся тем, что он включает в себя средство для регулирования размера поперечного сечения выходного отверстия и перемещения первого зажимного приспособления.3. Ковш по п.1, отличающийся тем, что первое зажимное приспособление и второе зажимное приспособление содержат соответственно первый и второй противоположные концы, которые расположены относительно направления потока в области входного отверстия и в области выходного отверстия соответственно, причем средства перемещения действуют на первом конце первого зажимного приспособления.4. Ковш по п.3, отличающийся тем, что второй конец первого зажимного приспособления соединен со средством для регулирования размера поперечного сечения выходного отверстия и перемещения первого зажимного приспособления.5. Ковш по п.3, отличающийся тем, что средство перемещения содержит, по меньшей мере, один эксцентрик, к которому прикреплена втулка с возможностью свободного вращения, причем втулка прочно прикреплена к первому концу первого зажимного приспособления.6. Ковш по п.5, отличающийся тем, что средство перемещения содержит два эксцентрика, перемещаемых валом, приводимым приводным средством, при этом оба эксцентрика прикреплены к двум подшипникам, на которые посажена втулка.7. Ковш по любому из пп.2-6, отличающийся тем, что средство регулировки содержит распорку, вставленную с регулируемым наклоном между вторым концом первого зажимного приспособления и ковшеобразным корпусом.8. Ковш по п.7, отличающийся тем, что второй конец первого зажимного приспособления включает первый желоб для размещения первого конца распорки заданным образом.9. Ковш по п.8, отличающийся тем, что на ковшеобразном корпусе установлена опора, содержащая ряд выполненных с возможностью удаления прокладок, причем прокладки расположены между опорой и вторым желобом, в котором размещен второй конец распорки.10. Ковш по п.9, отличающийся тем, что первый конец распорки расположен во втором желобе в различных рабочих положениях для регулирования угла наклона между распоркой и первым зажимным приспособлением в состоянии покоя.11. Ковш по п.7, отличающийся тем, что он содержит упругое средство, предназначенное для упругого прижатия второго конца первого зажимного приспособления к распорке.12. Ковш по п.11, отличающийся тем, что он включает в себя средство для регулирования нагрузки упругого средства.13. Ковш по п.1, отличающийся тем, что как первое зажимное приспособление, так и второе зажимное приспособление содержат раму, на которую посажены с возможностью удаления соответственные пластины.14. Ковш по п.13, отличающийся тем, что множество канавок выполнено на лицевой поверхности пластин.15. Ковш по п.14, отличающийся тем, что канавки расположены параллельно друг другу и проходят в направлении потока камней.16. Ковш по п.15, отличающийся тем, что канавки образуют множество ребер и углублений, последовательно чередующихся таким образом, что ребра первого зажимного приспособления соответствуют углублениям второго зажимного приспособления.17. Ковш по п.1, отличающийся тем, что второе зажимное приспособление жестко скреплено с ковшеобразным корпусом.18. Ковш по п.1, отличающийся тем, что он содержит средство вибратора, расположенное в области входного отверстия для осуществления импульсной вибрации второго зажимного приспособления.