Конусная инерционная дробилка Советский патент 1992 года по МПК B02C2/02 

Изобретение относится к технике мелкого дробления, а именно к конусным дробилкам виброинерционного типа, и может быть использовано для измельчения различных твердых материалов, в том числе подаваемых в дробилку при повышенных температурах, при производстве строительных материалов, в металлургической, горнообогатительной и других отраслях промышленности.

Известны конусные инерционные дробилки, обеспечивающие высокую степень дробления материалов (до 20), при этом их узлы работают в условиях абразивного износа и высоких температур. Особенно в неблагоприятных условиях находится узел трения внутреннего конуса со сферической опорой. В известных дробилках, содержащих корпус с наружным конусом, внутренний конус со сферической опорой, неуравновешенную массу - дебаланс, и привод, к узлам трения подается жидкая, охлажденная смазка под давлением.

Для защиты узла трения сферической опоры и внутреннего конуса от попадания пыли применяют уплотнение, например систему гидрозатвора.

Однако существующие конструкции уплотнений сложны и неэффективны. Кроме того, при измельчении сверхпрочных материалов, а также материалов, подаваемых в дробилку при повышенных температурах, например горячего цементного клинкера, существующие средства охлаждения узлов трения не обеспечивают условий для непрерывной работы дробилки.

Для повышения надежности работы дробилки используют дополнительное охлаждение узлов трения, например путем подачи охлаждающей среды в полость сферической опоры, а также обеспечивают дополнительную защиту сферической опоры от попадания пыли на поверхность контакта ее с внутренним конусом, например, за счет создания разрежения воздуха в расточке корпуса сферической опоры.

Однако известные средства повышения работоспособности узла трения сферической опоры и подвижного конуса недостаточно эффективны и усложняют конструкцию дробилки.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является вибрационная конусная дробилка, содержащая корпус с наружным конусом, установленный в сферической опоре корпуса внутренний конус с валом, электровибрационный привод, выполненный в виде внутреннего статора и ротора, и электромагнитный подшипник. При этом статор размещен на корпусе, ротор установлен концентрично со статором с наружной его стороны и снабжен неуравновешенной массой. Внутренний конус выполняет функцию наковальни для корпуса с

наружным конусом. При этом внутренний конус установлен на валу с помощью подшипников, вал соединен с неподвижной станиной, а корпус с наружным конусом установлены на станину посредством аморти0 заторов.

Однако в известной дробилке размещение неуравновешенной массы на роторе вызывает перекос нижней плоскости ротора относительно верхней плоскости опорной

5 плиты корпуса и, следовательно, ведет к неравномерности магнитного поля в зазоре, следствием чего является динамическая неуравновешенность ротора. Введение обращенногоэлектродвигателяи

0 электромагнитного подшипника в конструкцию дробилки требует выполнения ротора и по крайней мере нижней части корпуса наборными из отдельных пластин электротехнической стали для уменьшения разогрева

5 от вихревых токов. При существующих в дробилках динамических нагрузках возможно разрушение статора и ротора вследствие хрупкости электротехнической стали. Кроме того, наличие электромагнитного подшип0 ника вызывает подмагничивание ротора и статора, так как магнитная индукция в статоре и роторе от обмоток подшипника должна быть близка к магнитному насыщению стали. Результатом этого является низкая

5 работоспособность дробилки.

Помимо указанных недостатков, конструкция дробилки не исключает трения между внутренним конусом и сферической опорой, а значит, и их износа, так как конус

0 установлен на неподвижном валу посредством подшипников, т.е. с возможностью вращения, а опора соединена с корпусом. Поэтому конструкция дробилки должна включать систему подачи смазки, систему

5 охлаждения и другие средства защиты сферической опоры. Таким образом, известная дробилка недостаточно надежна в работе и сложна конструктивно.

Целью изобретения является повыше0 ние надежности дробилки за счет исключения контакта между внутренним конусом и сферической опорой, обуславливающего их износ, и за счет использования более надежной конструкции привода, а также упрощение

5 конструкции дробилки и ее эксплуатации за счет исключения средств подачи смазки, уплотнения и дополнительных средств охлаждения сферической опоры.

Поставленная цель достигается тем, что в дробилке, сдержащей корпус с наружным

конусом, установленный в сферической опоре корпуса внутренний конус с валом, виб- рационный привод в виде неуравновешенной массы и электромагнитный подшипник, привод кинематически свя- зан с валом внутреннего конуса посредством соосного промежуточного вала с втулкой, электромагнитный подшипник выполнен в виде двух установленных по вертикали цилиндров, размещенных с ради- альным зазором во втулке, при этом верхний цилиндр закреплен на валу конуса, а неуравновешенная масса закреплена на промежуточном валу.

Кроме того, втулка на промежуточном валу снабжена фланцем с отверстием для вала конуса и опорными подшипниками, размещенными соответственно над верхним и под нижним торцами соответственно верхнего и нижнего цилиндров.

Один из цилиндров может быть выполнен с кольцевым пазом, в котором размещена обмотка, а другой - в виде кольцевого постоянного магнита.

На фиг. 1 показана конструктивная схе- ма дробилки, продольный разрез; на фиг. 2 - узел дебалансного вибратора.

Конусная инерционная дробилка содержит корпус 1, внутри которого смонтированы наружный конус 2 и. сферическая опора 3 для внутреннего конуса 4 с валом 5. Промежуточный вал 6 кинематически связывает привод (электродвигатель - не показан) с валом 5 и установлен соосно с последним. Электромагнитный подшипник выполнен в виде двух установленных по вертикали один над другим цилиндров 7 и 8. В цилиндрах выполнены кольцевые пазы, в которых установлены обмотки 9. Верхний цилиндр 7 закреплен на хвостовике вала 5. На проме- жуточном валу 6 закреплена втулка 10, имеющая верхний фланец 11 с отверстием для вала 5. Цилиндры 7 и 8 размещены во втулке 10 с радиальным зазором. Во втулке 10 также размещены опорные подшипники 12 и 13, при этом цилиндр 8 установлен на опорный подшипник 12, а опорный подшипник 13 установлен над верхним торцом цилиндра 7 электромагнитного подшипника или лежит на верхнем торце цилиндра 7 с возможностью упора во фланец 11 втулки 10.

Неуравновешенная масса (дебаланс) 14 закреплена на валу 6. Обмотки 9 электромагнитного подшипника обращена одна к другой и связаны с источником постоянного тока (не показан), Стрелками на фиг. 2 показано направление магнитных силовых линий в электромагнитном подшипнике.

Размещение цилиндров электромагнитного подшипника во втулке с зазором, а также опирание их в процессе работы на подшипники качения обеспечивает возможность свободного вращения указанных цилиндров и вала 5. Корпус 1 дробилки опирается через амортизаторы на фундамент (не показаны), на котором установлен электродвигатель, Для регулирования величины зазора между поверхностями внутреннего конуса и сферической опоры могут быть использованы различные средства, например дистанционные шайбы 15, устанавливаемые между верхним торцом опорного подшипника 13 и нижним торцом фланца 11 втулки 10.

В другом варианте выполнения электромагнитного подшипника один из его цилиндров (верхний или нижний) представляет собой кольцевой постоянный магнит. В этом случае для регулирования силы отталкивания между цилиндрами меняют величину постоянного тока, проходящего по обмотке другого цилиндра.

Дробилка работает следующим образом,

В исходном положении внутренний конус 4 лежит на сферической опоре 3. При включении электромагнитного подшипника конус 4 устанавливается во взвешенном состоянии с гарантированным зазором между сферическими поверхностями конуса 4 и опоры 3. Электродвигатель передает крутящий момент через вал 6 дебалансу 14, который, вращаясь, создает центробежную силу, заставляющую конус 4 совершать ги- рационное движение. За счет этого движения происходит разрушение материала между конусами 2 и 4.

В процессе работы поддержание внутреннего конуса 4 с валом 5 во взвешенном состоянии обеспечивается силами отталкивания между цилиндрами 7 и 8 электромаг- нитного подшипника. Зазор между цилиндрами 7 и 8 обеспечивает замыкание магнитных силовых линий через соответствующие цилиндры электромагнитного подшипника, что, наряду с обеспечением возможности вращения обоих цилиндров с одинаковой угловой скоростью благодаря наличию опорных подшипников повышает надежность дробилки.

Формула изобретения

1. Конусная инерционная дробилка, содержащая корпус с наружным конусом, установленный в сферической опоре корпуса внутренний конус с валом, вибрационный привод в виде неуравновешенной массы и электромагнитный подшипник, отличающаяся тем, что, с целью повышения

надежности, привод кинематически связан с валом внутреннего конуса посредством соосного промежуточного вала с втулкой, электромагнитный подшипник выполнен в виде двух установленных по вертикали цилиндров, размещенных с радиальным зазором во втулке, при этом верхний цилиндр закреплен на валу конуса, а неуравновешенная масса закреплена на промежуточном валу

0

2.Дробилка по п. 1,отличающаяся тем, что втулка снабжена фланцем с отверстием для вала конуса и опорными подшипниками, размещенными соответственно над верхним и под нижним торцами соответственно верхнего и нижнего цилиндров.

3.Дробилка по п. 1,отличающаяся тем, что один из цилиндров выполнен с кольцевым пазом, в котором размещена обмотка, а другой - в виде кольцевого постоянного магнита.