Конусная дробилка Советский патент 1981 года по МПК B02C2/02 

(54) КОНУСНАЯ ДРОБИЛКА Изобретение относится к дробильному оборудованию, в частности конусным дробилкам среднего и мелкого дробления, широко применяемым для измельчения рудных и нерудных матери алов. Известна конусная дробилка, содер жгицая внешний (неподвижный) конус, внутренний подвижный конус, опиракхаийся на сферический подшипиик скольжения и заканчивгиощийся кои цевым валом, связанным через специальную втулку с приводом дробилки, концевой вал, изготовленный с некоторой конусностью, монтируется в отверстии во втулке, которое относительно геометрической оси втулки расположено наклонно. Такое расположенйе отверстия под углом от 30 до 2 в дальнейшем обеспечивает движение оси концевого вгша, а, следовательно, и подвижного конуса под углом к оси втулки иробилки) UlНедостатками данной конструкции дробилки являются малый КПД из-за нгшичия подшипников скольжения и сло ность ее устройства и эксплуатации, что сдерживает повьииение числа коле баний конуса, и, следовательно, про изводительность дробилки. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является конусная дробилка, содержащая неподвижный конус и вал, имеющий нижнюю часть, сцентрированную относительно оси дробилки, fi эксцентричную наклонную верхнюю часть с закрепленным на ней через подшипники качения подвижным конусом. В известной дробилке осуществлена общепринятая кинематическая схема с пересекающимися осями конусов и расположением точки их пересечения выше верхнего основания подвижного конуса 27. К недостаткам данной схемы относится непропорциональность хода подвижного конуса в верхней и нижней зонах относительно зажатых между конусами кусков породы. В верхней части камеры дробления нгисодятся куски максимальных размеров, а в нижней - минимальных, тогда как ход подвижного конуса в верхней зоне минимален, а в нижней - максимален. Это приводит к неэффективному дроблению материала в верхней зоне и переизмельчению, переуплотнению материала в нижней зоне камеры, на что затрачивается до 50% энергии двигателя и целом повышает удельный расход энергии на дробление и сдерживает общую производительност дробилки. Целью изобретения является повышение производительности конусной дробилки при одновременном снижении удельного расхода энергии на дробление путем изменения кинематики подвижного конуса. Указанная цель достигается тем, что в конусной дробилке, содержащей неподвижный конус и вал, имеющий нижнюю часть, сцентрированную относительно оси дробилки, и эксцентричную наклонную верхнюю часть с закрепленным на ней через подшипники качения подвижным конусом, точка пересечения оси верхней части вала с плоскостью, проходящей через нижнее основание подвижного конуса, расположена на отрезке прямой, равном заданному эксцентриситету с началом в точке, лежащей на пересечении оси дробилки с этой плоскостью, и направ ленным под углом к проходящей через ось дробилки к фронтальной плоскости в которой лежит максимальный угол скрещивания осей вертикальной и наклонной частей вала. При этом угол между отрезком прямой и фронтальной лоскостью составляет 0-180° при вращении вала в направлении наклона верхней его части На фиг.1 схематически показана ко нусная дробилка, общий вид; на фиг.2 срчение А-А на фиг.1 ; на фиг.З - эскиз эксцентрикового вала. Конусная дробилка содержит неподвижный внешний конус 1, установленный на станине дробилки, в нижней ча сти которой закреплен эксцентриковый вал 2. Эксцентриковый вал 2 предназначен для передачи усилий подвижному конусу и состоит из двух частей: ниж ней,о симметричной относительно своей оси, которая при установке вала в станине совпадает с осью 00 дробилки и верхней части, симметричной относительно другой оси аа . Нижняя и верхняя оси вала не пересекаются, а скрещиваются в пространстве. На верхнюю часть вала смонтирован подвижный конус 3, геометрическая ось которого совпадает с осью верхней части вала. Для закрепления конуса на вгше и вала в станине предназначены подшипники 4 и 5. Шестерня б, жестко установленная на эксцентриковом 2, воспринимает крутящий момент от вала-шестерни 7, связанного с электродвигателем. Ось ОО в точке о пересекает большую ось эллипса hivxi , а наклонная ось аа , перпендикулярная плоскости эллипса, пересекает последнюю в точке а . Таким образом точка а и о лежат в одной плоскости на расстоянии эксцентриситета е, а наклонная ось ОС с вертикалью имеет угол который меньше угла -г (угла скоса клина). При проектировании оси ас1 на плоскость, проходящую через ось дробилки ОО и большую ось эллипса hiw , угол наклона оси ао к вертикали будет максимальным, j у , а при проектировании наклонной оси da на лоскость, проходящую через ось дро билки и малую ось эллипса, т.е. -плоскость, перпендикулярную первой,проекции осей конусов параллельны . Для унифицирования методики расчета принято условие, что эксцентриситет между осями откладывается в плоскости максимального клина (,линия niwi на фиг.З). Однако в этом случае оси дробилок будут пересекаться или выше плоскости эллипса, или ниже, что зависит от направления отсчета эксцентриситета. Для получения схелш дробилок со скрещивающимися осями конусов необходимо эксцентриситет в, отложенный в плоскости максимального клина, развернуть на угол Vf (фиг.З} по направлению ни . При этом возможны следующие варианты. При угле разворота Ф имеется точка пересечения осей, расположенная выше плоскости эллипса {при принятой авторами методике отсчета эксцентриситета) . При наблюдается перекрещивание осей в пространстве, а плоскость гирации (плоскость, перпендикулярная оси дробилки и проходящая через кратчайшее рассгтояние между осями;, расположена выше плоскости эллипса. Если угол tf , то плоскость гирации проходит через точки пересечения осей конусов с плоскостью эллипса. При 180 вновь наблюдается случай скрещивания осей, а плоскость гирации лежит ниже плоскости эллипса . В случае 180О наблюдается пересечение осей .конусов и точка пересечения лежит ниже плоскости эллипса, таким образом в зависимости от наличия точки или плоскости гирации и их относительного расположения по сравнению с плоскостью эллипса на вгше наблюдается и различная кинематика подвижного конуса. При работе дробилки вращением шестерен € и 7 приводят в движение эксцентриковый вал 2. При этом геометрическая ось верхней части эксцентрикового вала 2 описывает относительно геометрической оси нижней части вала ОО , совпадающей с осью дробилки, гиперболическую поверхность. Закрепленный на верхней части эксцентрикового всШа 2 подвижный конус 3, совершая сложные движения в пространстве/ периодически приближается или удаляется от образующей неподвижного конуса 1. В процессе движения материал, подаваемый в пространство между конусами, подвергается деформации, разрушается, а при

отходе подвижного конуса выпадает из камеры дробления. Траектория точек образующей подвижного ..онуса 3 выбирается , чтобы вертикальная составляющая хода-сжатия была направлена вниз или была бы минимальной.Этот выбор осуществляется на стадии проектирования и зависит в целом от угла наклона осей, эксцентриситета между ними и угла разворота оси верхней части вала относительно оси нижней части и диктуется свойствами дробимой породы и назначением готового продукта.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в том, что производительность дробилки, изготовленной со скрещивающимися осями конусов, в 1,5-3 раза выше производительности дробилки с пересекающимися осями, удельный расход энергии на дробление значительно снижается.

Формула изобретения

1. Конусная дробилка,содержащая неподвижный конус и вал, имеющий нижнюю часть, сцентрированную относительно оси дробилки, и эксцентричную наклонную верхнюю часть с закрепленным на ней через подшипники качения подвижным конусом, отличающаяся тем, что, с целью поввлуения производительности при одновременном снижении удельного расхода энергии на дробление за счет изменения кинематики подвижного конуса, точка пересечения оси верхней части вала с плоскостью, проходящей через нижнее основание подвижного конуса, расположена на отрезке прямой, рав0ном заданному эксцентриситету с началом в точке, лежащей на пересечении оси дробилки с этой плоскостью, и направленным под углом к проходящей череэ ось дробилки к фронтальной пло5скости, в которой лежит максимальный угол скрещивания осей вертикальной и наклонной частей вала.

2. Дробилка ПОП.1, отличаю щ а я с я тем, что угол между от0резком прямой и фронтальной плоскостью составляет 0-180 при вращении вала в направлении наклона .верхней, его .части.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

1.Муйземнек Ю.А. Конусные дробилки, М., Машиностроение, 1970,с. 86.

2.Патент Франции № 1322431, кл. В 02 С , 1963.