ИЗМЕЛЬЧАЮЩАЯ МАШИНА Российский патент 2011 года по МПК B02C13/04 

Изобретение относится к измельчающей машине.

Промышленные измельчающие машины, такие как молотковая мельница (молотковая дробилка), имеют ротор, который эксплуатируется с большой скоростью вращения. Ротор включает в себя вращающиеся, например, на валу тяжеловесные инструменты.

Измельчающая машина приводится в действие, например, двигателем, ведущий вал которого проходит к муфте и оттуда в редуктор, в котором энергия привода передается на ведомый вал, который является составной частью ротора измельчающей машины.

Большая инерция ротора является причиной того, что требуется значительное время, чтобы снизить, при необходимости до нуля, скорость вращения рабочей машины.

У молотковой мельницы, которая используется для измельчения промышленного лома, с массой ротора, например, от 20000 до 100000 кг, время выбега, необходимое для снижения скорости вращения, например, с 600/мин до нуля, может составлять 30 минут и более.

Является очевидным, что такое время выбега неблагоприятно влияет на производственную мощность рабочей машины.

В DE 19911772 С2 было предложено затормаживать ротор с помощью гидравлического устройства, при этом это устройство механически сочленено с валом ротора.

Этот тип торможения является конструктивно затратным и имеет недостаток, выражающийся в большом количестве тепла, образующегося при трении. Кроме того, время торможения не поддается уменьшению в желательной мере.

В основу изобретения положена задача указания возможности уменьшения, предпочтительно до нуля, скорости вращения измельчающей машины с тяжеловесным ротором как можно за более короткое время.

Для решения этой задачи в основу данного изобретения положено следующее рассуждение: основная конструкция рабочей машины с относящимся к ней приводным двигателем, как описано выше, хорошо себя зарекомендовала и может быть также сохранена.

Механические тормозные устройства исключены из-за образующейся при трении теплоты и, соответственно, высокого износа.

Наряду с этим также существуют тормозные устройства, которые целенаправленно воздействуют на ведущий вал редуктора, однако, без износа и с малыми потерями на трение, а также имеют высокую эффективность торможения

К ним относятся гидродинамические тормоза. К группе гидродинамических тормозов относится так называемый гидродинамический тормоз-замедлитель, также называемый гидротормозом или тормозом-замедлителем (ретардером). Тормоз-замедлитель преобразовывает подлежащую замедлению энергию не через сухое трение в тепло, а в кинетическую энергию жидкости (на первом этапе) и затем в тепло. Тормоз-замедлитель состоит из снабженного лопатками ротора и статора в относящемся к нему корпусе. Корпус при процессе торможения заполняется жидкостью, например маслом для гидросистем. Вращающийся ротор приводит жидкость в движение, которое замедляется на неподвижном статоре.

Посредством регулировки количества масла может варьироваться тормозная сила. Нагретая жидкость может охлаждаться воздуходувкой.

Исходя из вышеуказанного, изобретение в своей самой общей форме осуществления относится к измельчающей машине, имеющей гидродинамический тормоз, установленный между муфтой, расположенной после приводного двигателя, и относящимся к муфте редуктором для передачи усилия и момента на вал измельчающей машины и предназначенный для уменьшения скорости вращения ведущего вала редуктора.

Изобретение также выражается не только в выборе специфического тормоза для названной цели применения (рабочая машина, а именно измельчающая машина), но также в специфическом расположении тормоза.

Функционально из этого вытекает следующее: для затормаживания рабочей машины двигатель выключается. Затем расположенная после двигателя муфта, например гидромуфта, за счет откачивания масла расцепляется. Это происходит фактически без задержки. Тем самым привод отключается. Передачи усилия от приводной машины на рабочую машину больше не происходит.

Одновременно или вскоре после этого за счет закачивания масла активируется тормоз, например тормоз-замедлитель. Параллельно гидродинамический тормоз воздействует на ведущий вал редуктора, за счет чего энергия вращения далее вращающегося ротора рабочей машины практически без задержки соответственно замедляется.

Посредством регулировки количества масла и давления масла может варьироваться тормозная сила/эффективность торможения.

Тормоз служит исключительно для того, чтобы уменьшить скорость вращения вала ротора. Он не является ни удерживающим тормозом, ни "стоп-тормозом".

Согласно одной форме осуществления гидродинамический тормоз расположен таким образом, чтобы воздействовать на пропущенный через редуктор вал редуктора на противолежащей муфте стороне редуктора. Другими словами: приходящий от приводной машины вал, который, как правило, проходит через муфту и выступает из редуктора на противолежащей стороне, где затем насаживается тормоз.

Эта форма осуществления, среди прочего, предлагается по причинам экономии места и создает, например, возможность сочленения тормоза со вспомогательным агрегатом, который служит для приведения в движение вала, на который в случае торможения воздействует тормоз, так что после передачи в редукторе присоединенный вал, например карданный вал рабочей машины, может вращаться.

Это вращение вала рабочей машины, а значит, и ротора машины служит не для перевода машины в нормальный режим эксплуатации, а только для монтажных или ремонтных целей, например для замены молота молотковой дробилки. Для этой цели часто необходимо сместить ротор на несколько угловых градусов, чтобы сделать доступным место монтажа. Для этой цели служит вспомогательный агрегат, который посредством тормоза непосредственно воздействует на приводную машину и может работать с незначительной скоростью вращения.

Дальнейшие признаки изобретения вытекают из признаков зависимых пунктов формулы изобретения, а также из прочих материалов заявки. К этому относится также нижеследующее описание примера осуществления изобретения, который также содержит в общем существенные признаки. Так, например, для осуществления изобретения представленные с помощью примера осуществления части машин могут также применяться отдельно или в любых сочетаниях.

На чертеже показан двигатель 10 в качестве приводной машины, от которого отходит приводной вал 12 к гидромуфте 14, а оттуда - к редуктору 16.

Гидромуфта 14 работает по принципу гидродинамической передачи усилия посредством взаимодействия насоса и турбины. У гидромуфты это реализуется посредством двух лопастных колес. Вместе с корпусом лопастные колеса образуют рабочее пространство, в котором циркулирует рабочая жидкость, в данном случае - масло для гидравлических систем.

Насосное колесо соединено с рабочей машиной, двигателем 10, в то время как турбинное колесо на соотнесенной с редуктором 16 стороне переходит в муфту. Циркулирующее масло переносит механическую мощность от насоса на турбину. Это происходит до известной степени без износа.

Приводной вал 12 проходит через редуктор 16 и выступает из него на обратной стороне 16r.

На этом участке 12r приводного вала 12 в качестве гидродинамического тормоза расположен тормоз-замедлитель 18, конструкция которого уже была описана выше.

Статор тормоза-замедлителя 18 расположен на обращенной от редуктора стороне 16, ротор с лопатками - на обращенной к обратной стороне 16r редуктора стороне.

Кроме того, от редуктора 16 отходит ведомый вал 20, который образует приводной вал для рабочей машины 22, в данном случае - промышленной молотковой дробилки с ротором 24, на котором в качестве ударных инструментов расположены бойки молота.

Как только двигатель 10 выключается, муфта 14 разъединяется.

Однако ввиду большой массы ротора 24 вал 20 вращается дальше и тем самым также часть 12r приводного вала 12.

Затем для уменьшения скорости вращения активируется тормоз-замедлитель 18, то есть наполняется маслом, вращающийся ротор приводит масло в движение, масло снова затормаживается на стационарном статоре и тем самым воздействует с уменьшением числа оборотов на соединенный через редуктор 16 вал 20.

В то время как для типичного случая применения время выбега ротора 24 до остановки может составлять порядка 30 минут и более, за счет предлагаемого применения и расположения тормоза время сокращается примерно до 5 минут.

При остановке ротора 24 может быть необходимо, например в целях проверки, провернуть тело ротора на несколько угловых градусов. Для этой цели предусмотрен вспомогательный агрегат, который на чертеже схематично обозначен рычагом 26. Рычаг 26 должен указывать на то, что посредством вспомогательного агрегата участок 12r приводного вала 12 приводится во вращательное движение, а именно через тормоз-замедлитель 18. Чтобы привести ротор 24 в желаемое положение, энергия вращения передается с редуктора 16 на вал 20, а именно с незначительной скоростью вращения, быть может только на несколько угловых градусов.

Измельчающая машина может, например, являться одной из следующих машин: молотковая мельница, вращательный шредер, молотковая дробилка, ударно-отражательная мельница, ударно-отражательная дробилка.

Изобретение относится к применению тормоза в промышленных измельчающих машинах. Измельчающая машина имеет гидродинамический тормоз, установленный между муфтой, расположенной после приводного двигателя и относящимся к муфте редуктором для передачи усилия и момента на вал измельчающей машины, и предназначенный для уменьшения скорости вращения ведущего вала редуктора. Обеспечивается уменьшение скорости вращения измельчающей машины с тяжеловесным ротором. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Измельчающая машина (22), имеющая гидродинамический тормоз (18), установленный между муфтой (14), расположенной после приводного двигателя (10), и относящимся к муфте (14) редуктором (16) для передачи усилия и момента на вал (20) измельчающей машины (22) и предназначенный для уменьшения скорости вращения ведущего вала (12r) редуктора (16).

2. Измельчающая машина (22) по п.1, в которой гидродинамический тормоз (18) является гидродинамическим тормозом-замедлителем.

3. Измельчающая машина (22) по п.1, в которой гидродинамический тормоз (18) воздействует на пропущенный через редуктор (16) вал (12 r) редуктора на противолежащей муфте (14) стороне (16r) редуктора.

4. Измельчающая машина (22) по п.1, представляющая собой машину из группы: молотковая мельница, вращательный шредер, молотковая дробилка, ударно-отражательная мельница, ударно-отражательная дробилка.

5. Измельчающая машина (22) по п.1, в которой гидродинамический тормоз (18) выполнен с возможностью сочленения со вспомогательным агрегатом (26) для привода вала (12r) редуктора (16).