ВАЛКОВАЯ МЕЛЬНИЦА ДЛЯ ПОМОЛА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2013 года по МПК B02C15/00 

Настоящее изобретение относится к валковой мельнице для помола сыпучих материалов, таких как смесь цементного сырья, цементный клинкер и аналогичные материалы, содержащей в основном горизонтальный размольный стол, по меньшей мере один валок, при работе взаимодействующий с размольным столом, выполненный с возможностью вращения вокруг оси (осевой линии) за счет подшипника качения и соединенный с осью валка.

Валковые мельницы указанного типа в общем известны. Что касается работы мельницы такого типа, то нужно сказать, что на подшипник качения воздействует направленная наружу осевая нагрузка, которая обычно поглощается, например, за счет выполнения подшипника качения в виде сферического подшипника качения. Однако для некоторых конструкций мельниц осевая нагрузка может быть такой значительной, что не дает возможности использовать подшипника качения обычных типов. Проблема особенно обостряется для больших валковых мельниц и, в частности, для валковых мельниц, в которых валок или валки вращаются вокруг вертикальной оси, так как это означает, что центробежная сила вносит значительный вклад в основном в осевую нагрузку, которая в таких валковых мельницах может быть в десятки раз больше, чем возникающая в валковых мельницах, в которых вращение валка отсутствует, или валки не установлены вокруг вертикальной центральной оси.

Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении валковой мельницы, в которой указанный недостаток устранен или существенно ослаблен.

Это достигается в валковой мельнице указанного во вводной части типа, отличающейся тем, что она содержит демпфирующее устройство для по меньше мере частичного поглощения осевой нагрузки, возникающей по меньшей мере от валка и действующей в продольном направлении оси валка, которое включает первую деталь, закрепленную на компоненте (узле) механизма, неподвижном в продольном направлении оси валка, и вторую деталь, закрепленную на компоненте механизма, вращающемся вокруг оси валка, и вращающуюся вместе с валком, причем первая и вторая детали включают противолежащие напорные поверхности, обе проходящие в основном перпендикулярно продольному направлению оси валка и формирующие между собой отсек, в котором напорная поверхность первой детали введена так, что она обращена в направлении, противоположном осевой нагрузке, действующей в продольном направлении оси валка, а напорная поверхность второй детали введена так, что она обращена в том же направлении, что осевая нагрузка, действующая в продольном направлении оси валка, а также содержит средство введения вязкой среды (вещества) под давлением в отсек, сформированный между противолежащими напорными поверхностями.

Тем самым получается эффективное и регулируемое демпфирующее устройство для снижения осевой нагрузки, прикладываемой к подшипнику качения, который поэтому может быть составлен из имеющихся на рынке подшипников. Причиной этого является то, что введение вязкой среды, такой как масло, в отсек приводит к возрастанию давления в этом отсеке, что может привести к полной или частичной разгрузке подшипника качения в осевом направлении.

Демпфирующее устройство, в принципе, может быть выполнено любым подходящим образом. Так в простом варианте выполнения напорные поверхности демпфирующего устройства могут представлять собой две доскообразные поверхности, куда масло вводится, например, по центру и отводится через периферийный зазор. Однако предпочтительно выполнить демпфирующее устройство в виде поршня в цилиндре, так чтобы дать возможность двум опорным поверхностям перемещаться друг относительно друга в зависимости от давления масла в отсеке. В принципе, не столь важно, какая из двух деталей демпфирующего устройства служит поршнем и цилиндром, соответственно.

Первая деталь демпфирующего устройства может быть, в принципе, закреплена на компоненте механизма, неподвижном в продольном направлении оси валка. В вариантах выполнения валковой мельницы, в которых ось валка неподвижна и валок вращается вокруг нее, предпочтительно однако, чтобы первая деталь была закреплена на оси валка. Аналогично, вторая деталь демпфирующего устройства может быть, в принципе, закреплена на любом компоненте механизма, вращающемся вокруг центральной оси валка вместе с ним. Однако предпочтительно, чтобы вторая деталь была закреплена на валке.

В предпочтительном варианте выполнения демпфирующего устройства первая деталь содержит цапфу, выступающую аксиально от оси валка и содержащую на своем удаленном свободном конце поршневую часть с обращенной вовнутрь напорной поверхностью, и вторая деталь содержит внутреннюю накладную часть с обращенной наружу напорной поверхностью, причем накладная часть выполнена с центральным отверстием для прохождения цапфы первой детали и с протяженной наружу цилиндрической центральной частью, охватывающей поршневую часть первой детали. В таком варианте выполнения между наружной кромкой поршневой части и внутренней стенкой цилиндрической части имеется зазор, величина которого является одним из определяющих факторов величины давления, которое может быть создано в отсеке между двумя напорными поверхностями для уменьшения осевой нагрузки на подшипник качения.

Поршневая часть на цапфе первой детали может быть выполнена воедино с цапфой, которая в свою очередь может быть выполнена воедино с осью валка или может быть деталью, которая скрепляется с осью валка. Поршневая часть может также принимать форму кольцеобразного диск, жестко закрепленного на цапфе, например, за счет посадки и (или) с помощью стопорного кольца.

Центральное отверстие в накладной части второй детали может быть снабжено несколькими маслоуплотняющими кольцами для предотвращения или снижения количества масла, проходящего через отверстие. Альтернативно зазор может быть образован между центральным отверстием и цапфой, пропущенной через это отверстие, что дает возможность небольшому количеству масла проходить в маслосборник, расположенный там, где удобно, у подшипника качения.

Масло может вводиться в отсек между двумя противолежащими напорными поверхностями любым пригодным способом. Поэтому масло может вводиться в отсек через одно или несколько сквозных отверстий в напорных поверхностях первой детали. Однако предпочтительно, чтобы масло подавалось в отсек через по меньшей мере один канал, обеспеченный в оси валка и цапфе и заканчивающийся в отсеке.

Масло, выходящее из отсека между двумя напорными поверхностями может в простом варианте выполнения собираться в емкость, расположенную ниже отсека. Однако предпочтительно, чтобы масло, выходящее из отсека через зазор меду поршневой частью первой детали и цилиндрической частью второй детали, собиралось в камере, ограниченной наружной стороной поршневой части первой детали и крышкой, закрепленной на удаленном торце цилиндрической части второй детали. В таком варианте выполнения собранное масло может быть возвращено из камеры через канал, обеспеченный в оси валка и цапфе. Возвращенное масло или может быть непосредственно направлено в резервуар для масла для возможного повторного использования, или через несколько каналов в оси валка оно может быть направлено к подшипнику качения для его смазки и оттуда направлено дальше в резервуар для масла через дополнительный канал в оси валка.

Далее изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на фигуру, на которой схематически представлено сечение для варианта выполнения предлагаемой в изобретении валковой мельницы.

На чертеже дан вариант выполнения предлагаемой в изобретении валковой мельницы 1, содержащей горизонтальный размольный стол 3 и взаимодействующий с ним валок 4. Валок 4 вращается вокруг оси 6 валка за счет подшипника 7 качения, в представленном варианте выполнения состоящего из радиального подшипника 7а качения и сферического подшипника 7b качения. Сам подшипник 7 качения не является частью настоящего изобретения и может иметь различную конфигурацию, например включать подшипник скольжения.

Для получения эффективного и регулируемого демпфирующего устройства, снижающего осевую нагрузку на подшипник 7 качения и дающего возможность использовать имеющиеся на рынке подшипники, предлагаемая в изобретении валковая мельница содержит демпфирующее устройство 8, включающее первую деталь 9, закрепленную на оси 6 валка, и вторую деталь 10, закрепленную на валке 4 и вращающуюся вместе с ним. Первая деталь 9 и вторая деталь 10 содержат напорные поверхности 9а, 10а, проходящие в основном перпендикулярно продольному направлению оси 6 валка. Между собой две напорные поверхности 9а и 10а формируют отсек 11, в котором напорная поверхность 9а первой детали 9 образует удаленный торец и обращена вовнутрь к валку 4, а напорная поверхность 10а второй детали определяет самое крайнее в направлении вовнутрь положение и обращена наружу от валка 4. Валковая мельница содержит также средство 12 для введения в отсек 11 масла под давлением между противолежащими напорными поверхностями 9а, 10а. За счет введения масла в отсек 11 можно поднимать давление в этом отсеке, выполненном с учетом соответствующей осевой нагрузки и площади напорной поверхности так, чтобы полностью или частично разгрузить подшипник 7.

В представленном предпочтительном варианте выполнения демпфирующего устройства 8 первая деталь 9 содержит цапфу 14, выступающую аксиально от оси 6 валка, и поршневую часть 15 с обращенной вовнутрь напорной поверхностью 9а, в то время как вторая деталь 10 содержит внутреннюю накладную часть 16 с обращенной наружу напорной поверхностью 10а и центральным отверстием 17 для прохождение через него цапфы 14 и с ориентированной наружу цилиндрической частью 18, охватывающей поршневую часть 15. Между наружной кромкой поршневой части 15 и внутренней стенкой цилиндрической части 18 имеет зазор 19. Величина зазора 19 является одним из факторов, определяющих давление, которое может быть создано в отсеке 11 для снижения осевой нагрузки на подшипник качения.

Как показано на чертеже, поршневая часть состоит из кольцеобразного диска, жестко закрепленного на цапфе 14 с помощью стопорного кольца 20.

В представленном варианте выполнения центральное отверстие 17 в накладной части 16 снабжено парой маслоуплотняющих колец 21 для уменьшения количества масла, проходящего через отверстие 17.

Как показано, масло подается в отсек 11 через канал 12, выполненный в оси 6 валка и цапфе 14 и закапчивающийся в отсеке 11.

В представленном варианте выполнения масло выходит из отсека 11 через зазор 19 между поршневой частью 15 и цилиндрической частью 18 и собирается в камере 22, ограниченной наружной стороной поршневой части 15 и крышкой 23, закрепленной на удаленном торце цилиндрической части 18 второй детали. Отсюда собранное масло по каналу 24 и нескольким каналам 25 в оси 6 валка направляется к подшипнику 7 качения для его смазки, прежде чем быть направленным через дополнительный канал 26 в оси 6 валка в непоказанный резервуар для масла с целью дальнейшего повторного использования.

Изобретение относится к мельницам для помола сыпучих материалов, таких как цементное сырье, цементный клинкер. Мельница (1) содержит горизонтальный размольный стол (3), по меньшей мере один валок (4), демпфирующее устройство (8), которое включает первую деталь (9), установленную на компоненте механизма, неподвижном в продольном направлении оси (6) валка, и вторую деталь (10), установленную на компоненте механизма, вращающемся вокруг осевой линии валка, и вращающуюся вместе с валком. Первая и вторая детали (9, 10) имеют противолежащие напорные поверхности (9а, 10а), проходящие перпендикулярно продольному направлению оси (6) валка и формирующие между собой отсек (11). При этом напорная поверхность (9а) первой детали (9) обращена в направлении, противоположном осевой нагрузке, действующей в продольном направлении оси (6) валка, а напорная поверхность (10а) второй детали (10) обращена в том же направлении, что осевая нагрузка, действующая в продольном направлении оси (6) валка. Мельница (1) также содержит средство (12) введения вязкой среды под давлением в отсек (11), сформированный между противолежащими напорными поверхностями (9а, 10а). Устройство обеспечивает снижение осевой нагрузки, прикладываемой к подшипнику качения. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Валковая мельница (1) для помола сыпучих материалов, таких как цементное сырье, цементный клинкер и аналогичные материалы, содержащая в основном горизонтальный размольный стол (3), по меньшей мере один валок (4), при работе взаимодействующий с размольным столом, выполненный с возможностью вращения вокруг своей осевой линии за счет подшипника (7) качения и соединенный с осью (6) валка, отличающаяся тем, что она содержит демпфирующее устройство (8) для по меньше мере частичного поглощения осевой нагрузки, возникающей по меньшей мере от валка и действующей в продольном направлении оси (6) валка, которое включает первую деталь (9), установленную на компоненте механизма, неподвижном в продольном направлении оси (6) валка, и вторую деталь (10), установленную на компоненте механизма, вращающемся вокруг осевой линии валка, и вращающуюся вместе с валком, причем эти первая и вторая детали (9, 10) имеют противолежащие напорные поверхности (9а, 10а), обе проходящие в основном перпендикулярно продольному направлению оси (6) валка и формирующие между собой отсек (11), в котором напорная поверхность (9а) первой детали (9) выполнена так, что она обращена в направлении, противоположном осевой нагрузке, действующей в продольном направлении оси (6) валка, а напорная поверхность (10а) второй детали (10) выполнена так, что она обращена в том же направлении, что осевая нагрузка, действующая в продольном направлении оси (6) валка, а также содержит средство (12) введения вязкой среды под давлением в отсек (11), сформированный между противолежащими напорными поверхностями (9а, 10а).

2. Валковая мельница по п.1, отличающаяся тем, что демпфирующее устройство (8) выполнено в виде поршня (15) в цилиндре (18).

3. Валковая мельница по п.1 или 2, отличающаяся тем, что первая деталь (9) демпфирующего устройства (8) закреплена на оси (6) валка, а вторая деталь (10) закреплена на валке (4).

4. Валковая мельница по п.1, отличающаяся тем, что первая деталь (9) демпфирующего устройства (8) содержит цапфу (14), выступающую аксиально от оси (6) валка, и содержит на своем удаленном свободном конце поршневую часть (15) с обращенной вовнутрь напорной поверхностью (9а), а вторая деталь (10) демпфирующего устройства (8) содержит внутреннюю накладную часть (16) с обращенной наружу напорной поверхностью (10а), выполненную с центральным отверстием (17) для прохождения через него цапфы (14) первой детали и с ориентированной наружу цилиндрической частью (18), охватывающей поршневую часть (15) первой детали.

5. Валковая мельница по п.4, отличающаяся тем, что между наружной кромкой поршневой части (15) и внутренней стенкой цилиндрической части (18) обеспечен зазор (19).

6. Валковая мельница по п.4, отличающаяся тем, что поршневая часть (15) состоит из кольцеобразного диска, жестко закрепленного на цапфе (14) за счет посадки и (или) с помощью стопорного кольца (20).

7. Валковая мельница по п.4, отличающаяся тем, что центральное отверстие (17) в накладной части (16) второй детали (10) снабжено несколькими маслоуплотняющими кольцами (21).

8. Валковая мельница по п.4, отличающаяся тем, что подача в отсек (11) вязкой среды обеспечивается через по меньшей мере один канал (12), выполненный в оси (6) валка и цапфе (14) и заканчивающийся в отсеке (11).

9. Валковая мельница по п.5, отличающаяся тем, что вязкая среда, отводимая из отсека (11) через зазор (19) между поршневой частью (15) первой детали и цилиндрической частью (18) второй детали, собирается в камере (22), ограниченной наружной стороной поршневой части (15) первой детали и крышкой (23), закрепленной на удаленном торце цилиндрической части (18) второй детали.

10. Валковая мельница по п.9, отличающаяся тем, что собранное масло возвращается из камеры (22) через канал (24), выполненный в оси (6) валка и цапфе (14).

11. Валковая мельница по п.10, отличающаяся тем, что возвращенное масло через несколько каналов (25) в оси (6) валка направляется к подшипнику (7) качения для его смазки и оттуда направляется далее через дополнительный канал (26) в оси (6) валка.