Валково-зубчатая дробильная установка Российский патент 2025 года по МПК B02C4/08 

Изобретение относится к технике дробления и измельчения крупнокусковых и среднекусковых материалов (угля, сланцев, щебня и др.) и может быть использовано в горнодобывающей и других отраслях промышленности.

Известна валковая дробилка "Викмакс" и способ фиксации зубчатых дисков на ее валках (патент RU 2023505, опубл. 30.11.1994, МПК B02C 4/02, B02C 4/30), содержащая раму и установленные на ней в подшипниковых опорах параллельно друг другу измельчающие валки, каждый из которых имеет автономный привод, вал с зубчатыми дисками, дистанционными втулками между ними, упорный элемент на одном его конце, нажимную втулку и резьбовой затяжной элемент на другом его конце, две шестерни, установленные на разных концах вала, одна из которых имеет возможность перемещения в осевом направлении, закрепленный на раме переключатель положения передвижной шестерни для периодического взаимодействия с шестерней другого валка, при этом зубья дисков расположены по винтовым линиям, ось которых совпадает с осью вала, а упорные элементы расположены на противоположных концах валов, согласно изобретению каждый вал имеет шлицы и резьбу на наружной поверхности обоих концов, при этом резьбовой затяжной элемент и одна из шестерен выполнены за одно целое в виде навернутой на резьбу гайки-шестерни, нажимная втулка имеет внутренние шлицы и установлена посредством них на шлицах вала за гайкой-шестерней, а упорный элемент выполнен в виде фланцевой втулки, имеющей внутренние и наружные шлицы и внутреннюю проточку, и кольцевой гайки, вставленной в упомянутую проточку, причем фланцевая втулка посредством внутренних шлицев установлена на шлицах другого конца вала за навернутой на его резьбу кольцевой гайкой, а на ее наружных шлицах установлена передвижная шестерня.

Недостатком известного изобретения является отсутствие элементов контроля работы дробилки.

Известна также дробилка валковая (патент RU 2408429, опубл. 10.11.2008, МПК B02C 4/08), включающая в себя ряд параллельных дробящих валов, имеющих радиально выступающие дробящие зубья, ряд включает в себя, по меньшей мере, четыре дробящих валка, из которых выделяют внутреннюю пару смежных дробящих валков, находящихся между парой наружных дробящих валков, упомянутая внутренняя пара дробящих валков определяет находящуюся между ними область отложения минерала для укрытия притока минерала. Дробящие валки упомянутой внутренней пары дробящих валков вращаются в противоположных направлениях так, что в процессе работы дробящие зубья каждого упомянутого внутреннего дробящего валка действуют на минерал, отложенный в упомянутой области отложений, что служит причиной перемешивания отложившегося притока минерала для того, чтобы поддерживать маломерный минерал, проходящий между ними, пока предупреждается проход между ними минерала завышенного габарита и каждый дробящий валок упомянутой внутренней пары дробящих валков действует на поток минерала так, что минерал завышенного габарита двигается во внешнем направлении к одному из соответствующих упомянутых внешних дробящих валков.

Недостатком известного изобретения является отсутствие элементов контроля работы дробилки.

Технический результат заключается в обеспечении возможности автоматического контроля, регулирования и управления процессом дробления.

Технический результат достигается тем, что валково-зубчатая дробильная установка, содержащая по крайней мере два шнековых зубчатых вала, с выступающими в радиальном направлении дробящими зубьями, соединенными между собой согласующимися зубчатыми колесами валов и приводимые в движение электродвигателем через цилиндрический редуктор.

Характеризующаяся тем, что в своем составе имеет автоматическую систему смазки, отвечающую за своевременную смазку подшипниковых узлов и зубчатых колес валов, включающую насос автоматической смазки, отходящие от него распределительные магистрали, по которым происходит подача консистентной смазки до распределительных блоков.

Также характеризующаяся тем, что в своем составе имеет автоматическую систему контроля, регулирования и управления процессом дробления, состоящую из: датчика скорости, установленного на приводном зубчатом валу, предназначенного для измерения скорости его вращения, фиксации его состояния и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство; датчиков вибрации, установленных на правом и левом борту корпуса дробильной установки, предназначенных для измерения интенсивности вибрации и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство; датчиков температуры, установленных на каждом из четырех подшипников переднего и заднего подшипниковых узлов шнековых зубчатых валов, предназначенных для измерения их температуры, контроля нагрева подшипников и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство; датчика температуры, установленного на редукторе, предназначенного для измерения его температуры, контроля его перегрева и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство; датчика давления, установленного на распределительной магистрали системы автоматической смазки, предназначенного для измерения давления в распределительной магистрали и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство; внешнего вычислительного устройства, собирающего информацию с ключевых узлов установки, осуществляющего функцию автоматической диагностики, фиксирования и вычисления основных параметров работы и передачи сигнала на диспетчерский пульт дистанционного управления, разрешающий, либо запрещающий работу установки, а также позволяющий производить корректировку работы установки в зависимости от показателей.

Изобретение работает следующим образом.

Валково-зубчатая дробильная установка поясняется изображениями, где на фиг. 1 – аксонометрическая схема установки в сборе, на фиг. 2 – аксонометрическая схема установки в сборе с отображением внутренних компонентов, на фиг. 3 – вид сверху установки в сборе; на фиг. 4 – поперечный разрез установки с отображением зубчатых колес валов; на фиг. 5 – аксонометрическая схема привода.

Валково-зубчатая дробильная установка включает: корпус 1, являющийся рабочей частью установки, содержащий по крайней мере два шнековых зубчатых вала 2, с выступающими в радиальном направлении дробящими зубьями 3, соединенные между собой согласующимися зубчатыми колесами валов 4 (фиг. 4), которые защищены от механических повреждений защитным картером 5; правого и левого бортов 6, с установленными на них с внешней стороны – вставками с гребенками 7 и регулировочными подкладками 8, и с внутренней стороны по всему периметру – футеровочными пластинами 9; переднего и заднего подшипниковых узлов 10 (фиг. 1, 2, 3).

Валково-зубчатая дробильная установка также включает: привод 11, обеспечивающий вращение зубчатых валов 2, представляющий собой цилиндрический редуктор 12, жестко закрепленный на раме 13, соединенный с электродвигателем 14 через переходный фланец 15 (фиг. 1, 2, 3, 5).

Корпус 1 соединен с приводом 11 посредством правой, левой 16 и средней 17, придающей жесткости конструкции, балок и зубчатой муфты 18. Свободное пространство между корпусом 1 и проводом 11 закрывается в верхней и нижней части крышками 19 (фиг. 1, 2, 3).

На кронштейне средней балки 17 установлена система автоматической смазки 20, отвечающая за своевременную смазку подшипниковых узлов 10, зубчатых колес валов 4, включающая насос автоматической смазки 21, отходящие от него распределительные магистрали 22, по которым происходит подача консистентной смазки до распределительных блоков 23 (фиг. 2, 3, 4).

Изобретение реализовано следующим образом.

Валково-зубчатая дробильная установка предназначена для дробления и измельчения исходного материала (угля, сланцев, щебня и др.) до получения продукта заданной крупности. Рабочими органами установки являются по крайней мере два шнековых зубчатых вала 2 (приводной и ведомый), с выступающими в радиальном направлении дробящими зубьями 3, изготавливаемые из износостойкой ударопрочной легированной стали, установленные с возможностью вращения в противоположных направлениях, соединенные между собой согласующимися зубчатыми колесами валов 4, которые защищены от механических повреждений защитным картером 5 и приводимые в движение электродвигателем 14 через цилиндрический редуктор 12. Приводной зубчатый вал 2 оснащен датчиком скорости (на изображении не показан), предназначенным для измерения скорости его вращения, контроля и оценки его состояния, непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство (контроллер) (на изображении не показано).

Корпус 1 валково-зубчатой дробильной установки представляет собой силовой каркас, состоящий из переднего и заднего подшипниковых узлов 10, жестко соединенных с правым и левым бортами 6, выполненных из конструкционной стали, высокопрочными болтовыми соединениями. Передний и задний подшипниковые узлы 10 представляют собой сборную из двух полукорпусов конструкцию, предназначенную для установки и закрепления шнековых зубчатых валов 2 дробильной установки. Каждый из четырех подшипников подшипниковых узлов 10 оснащен датчиком температуры (на изображении не показаны), предназначенным для измерения их температуры, контроля нагрева подшипников и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство.

В бортах 6 дробильной установки установлены вставки с гребенками 7, также участвующие в процессе дробления материала, которые по мере износа регулируются подкладками 8. Внутренняя часть валково-зубчатой дробильной установки футерована комплектом износостойких футеровочных пластин 9, предназначенных для защиты элементов корпуса 1 от абразивного износа, возникающего в процессе работы. Борта 6 (левый и правый) дробильной установки оснащены датчиками вибрации (на изображении не показаны), предназначенными для измерения интенсивности вибрации и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство.

Привод в сборе 11 представляет собой цилиндрический редуктор 12, жестко закрепленный на раме 13 и соединенный с электродвигателем 14, обеспечивающий вращение рабочих органов установки. Редуктор 12 оснащен датчиком температуры (на изображении не показан), предназначенным для измерения его температуры, контроля его перегрева и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство.

Своевременную смазку подшипниковых узлов 10 и согласующихся зубчатых колес валов 4 обеспечивает система автоматической смазки 20. В основе данной системы лежит насос автоматической смазки 21, который подает консистентную смазку под давлением через магистрали 22 до распределительных блоков 23. От распределительных блоков 23 происходит подача смазки к точкам питания подшипниковых узлов 10 и согласующихся зубчатых колес валов 4. Система автоматической смазки оснащена датчиком давления (на изображении не показан), предназначенным для измерения давления в распределительной магистрали 22 и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство.

Таким образом, внешнее вычислительное устройство, непрерывно собирая информацию с датчиков ключевых узлов установки, осуществляет функцию автоматической диагностики - фиксирует и вычисляет основные параметры работы, подает сигнал на диспетчерский пульт дистанционного управления, разрешающий, либо запрещающий (в случае отклонения от заданных параметров) работу установки, а также позволяет производить корректировку работы установки в зависимости от показателей.

Изобретение работает следующим образом.

Валково-зубчатая дробильная установка устанавливается в месте, необходимом согласно технологическому процессу переработки. Место установки должно обеспечивать свободный доступ персонала к узлам и агрегатам установки для обслуживания, а также иметь защитные ограждения.

Установка поставляется на объект в разобранном виде и требует сборки. Предварительно, в месте монтирования установки должен быть установлен подрамник, на который устанавливается корпус дробильной установки. Также должны быть подготовлены поверхности под установку дополнительных опор балок крепления привода установки. Корпус установки в сборе устанавливается на подрамник и закрепляется болтами с гайками и шайбами. В верхней части установки фиксируется питатель, оборудованный смотровыми люками, для контроля состояния рабочих органов.

Дробильная установка имеет возможность дробления материала и по периферической схеме дробления, и по центральной. При этом исходный материал подаётся в рабочую зону, куски материала захватываются зубьями, установленными на внешнем контуре шнековых валов, вращающихся с небольшой окружной скоростью по направлению либо к бортам корпуса, либо от бортов. Дробление происходит между зубьями шнековых валов, создающими скалывающие и сдвигающие напряжения, разрушающие материал и зубьями гребенок, установленных в бортах. Спиральное расположение зубьев на шнековых валках обеспечивает равномерное распределение поступающего материала по всей рабочей зоне дробилки. Мелкие фракции могут проходить в зазоры между дробильными инструментами и покидают дробилку без разрушения. Зазор между гребенками и шнековым валом, по мере износа гребенок регулируется набором подкладок, установленных на бортах дробильной установки.

В отличие от аналогов, валково-зубчатая дробильная установка оснащена системой автоматической самодиагностики, благодаря которой существует возможность дистанционного контроля ее исправности, работы, а также корректировки ее рабочих параметров. Специальные датчики на ключевых узлах собирают данные о температуре редуктора и подшипников, контролируют скорость вращения валов, интенсивность вибрации корпуса, давление масла в системе автоматической смазки и передают информацию в режиме реального времени на диспетчерский пульт дистанционного управления.

Изобретение относится к технике дробления и измельчения крупнокусковых и среднекусковых материалов, например угля, сланцев, щебня, которое может найти применение и может быть использовано в горнодобывающей и других отраслях промышленности. Валково-зубчатая дробильная установка, содержащая корпус, по крайней мере два шнековых зубчатых вала с зубчатыми колесами и выступающими в радиальном направлении дробящими зубьями, электродвигатель 14, цилиндрический редуктор 12, автоматическую систему смазки, обеспечивающую смазку подшипниковых узлов и зубчатых колес валов, включающую насос автоматической смазки, отходящие от него распределительные магистрали, по которым происходит подача консистентной смазки до распределительных блоков. При этом шнековые зубчатые валы соединены зубчатыми колесами с возможностью привода электродвигателем через цилиндрический редуктор 12, а автоматическая система смазки включает автоматическую систему контроля, регулирования и управления процессом дробления, которая состоит из датчика скорости, установленного на приводном зубчатом валу, датчиков вибрации, установленных на правом и левом борту корпуса дробильной установки, датчиков температуры, установленных на каждом из четырех подшипников переднего и заднего подшипниковых узлов шнековых зубчатых валов, датчика температуры, установленного на редукторе, датчика давления, установленного на распределительной магистрали системы автоматической смазки. Валково-зубчатая дробильная установка обеспечивает возможность автоматического контроля, регулирования и управления процессом дробления. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Валково-зубчатая дробильная установка, содержащая по крайней мере два шнековых зубчатых вала с выступающими в радиальном направлении дробящими зубьями, соединенных между собой согласующимися зубчатыми колесами валов и приводимых в движение электродвигателем через цилиндрический редуктор, отличающаяся тем, что в своем составе имеет автоматическую систему контроля, регулирования и управления процессом дробления, состоящую из датчика скорости, установленного на приводном зубчатом валу, предназначенного для измерения скорости его вращения, фиксации его состояния и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство, датчиков вибрации, установленных на правом и левом борту корпуса дробильной установки, предназначенных для измерения интенсивности вибрации, непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство, датчиков температуры, установленных на каждом из четырех подшипников переднего и заднего подшипниковых узлов шнековых зубчатых валов, предназначенных для измерения их температуры, контроля нагрева подшипников и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство, датчика температуры, установленного на редукторе, предназначенного для измерения его температуры, контроля его перегрева и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство, датчика давления, установленного на распределительной магистрали системы автоматической смазки, предназначенного для измерения давления в распределительной магистрали и непрерывной передачи сигнала на внешнее вычислительное устройство, внешнего вычислительного устройства, непрерывно собирающего информацию с датчиков ключевых узлов установки, осуществляющего функцию автоматической диагностики, фиксирования и вычисления основных параметров работы и передачи сигнала на диспетчерский пульт дистанционного управления, разрешающий либо запрещающий работу установки, а также позволяющий производить корректировку работы установки в зависимости от показателей.

2. Валково-зубчатая дробильная установка по п.1, характеризующаяся также тем, что в своем составе имеет автоматическую систему смазки, отвечающую за своевременную смазку подшипниковых узлов и зубчатых колес валов, включающую насос автоматической смазки, отходящие от него распределительные магистрали, по которым происходит подача консистентной смазки до распределительных блоков.