Доронин С.В. Конструктивные формы металлургического оборудования

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 14. Валковая дробилка: а, б – виды спереди и сверху; в – разрез по А-А; г –

разрез по Б-Б; 1 – станина; 2, 3 – втулки; 4, 5 – рычаги; 8 – вал; 9 – валок в сборе;

10 – подшипник; 11 – втулка; 12 – гайка; 13 – рычаг; 14 – ось; 15, 19 – болт; 16 –

пружина; 17 – траверса; 18 – домкрат; 20, 22 – ведущие шестерни; 21, 23 – ведо-

мые шестерни; 24 – фланец; 25 – кожух

Рассмотрение данного предложения позволяет сформулировать

следующий приём формообразования. Выполнение обоих валков под-

вижными с помощью качающихся рам, являющихся элементами систе-

мы уравновешивания усилий и регулирования щели, обеспечивает урав-

новешение сил инерции при работе дробилки, а значит – уменьшение

интенсивности изнашивания валков и повышение надежности дробилки.

Изобретение [11] относится к угольной промышленности и мо-

жет быть применено при дроблении угля, антрацита и сланца, а также

для предварительного дробления бытовых отбросов на заводах по их

переработке.

Известна валковая дробилка, содержащая корпус с загрузочной

воронкой, зубчатые валки и привод.

Предлагаемое устройство (рис. 15) позволяет повысить эффек-

тивность дробления мягких материалов и самоочистки зубчатых валков.

Достигается это тем, что зубчатые валки выполнены составны-

ми из зубчатых колец и привулканизированных к ним внутри резиновых

колец, смонтированных на пустотелых валах с торцевыми заглушками, а

в пустотелом валу смонтирована муфта, соединенная с мотор-

редуктором зубчатого валка.

Корпус 1 дробилки представляет собой разборную конструкцию

с загрузочной воронкой 2.

Внутри корпуса на подшипниках 3 установлены два пустотелых

вала 4, имеющих в средней части шлицы, по которым могут свободно

перемещаться два крайних диска 5 и набор средних дисков 6. Между

закругленными головками этих дисков зажаты фигурные демпферные

резиновые кольца 7, завулканизированные в закаленные зубчатые коль-

ца-бандажи 8.

Для создания определенного натяга и поджатия резиновых ко-

лец на валу по обеим сторонам собранного комплекта колец-бандажей 8

имеется по две гайки 9, огражденных кожухами 10. Привод каждого вала

осуществляется от индивидуального мотор-редуктора 11 через муфту

предельного момента с пружиной 12 и эластичной конусной втулкой 13

из фракционного материала, которая одновременно и гасит звуковые

волны. Для гашения звуковых волн с другой стороны пустотелого вала

поставлена на клею поролоновая пробка 14.

Работает устройство следующим образом.

Материал через загрузочную воронку равномерно подается на

зубчатые кольца-бандажи, которые, вращаясь навстречу друг другу, раз-

давливают этот материал и проталкивают его вниз. Если попадает не-

дробимый кусок материала, то зубчатые кольца-бандажи 8 сжимают его,

частично разворачивают по ходу вращения демпферные резиновые

кольца 7. После прохождения недробимого куска кольца принимают

первоначальное положение. Если же этого недостаточно, для прохода

недробимого куска, то поворачивается втулка 13 муфты предельного

момента и вступает в действие электроблокировка, которая выключает

мотор-редукторы 11.

Поджатие демпферных колец 7 осуществляется с помощью дис-

ков 5 и 6, а также гаек 9 при сборке вала. Измельченный материал про-

валивается на конвейеры, лотки и т. п.

Данное предложение позволяет сформулировать следующий

прием. Для повышения податливости упругой системы валковой дро-

билки и ее способности восприятия нерасчетных нагрузок валки выпол-

няются составными, включающими в качестве элемента, воспринимаю-

щего и передающего нагрузку, демпфирующих резиновых колец. Это

решение позволяет снизить повреждающее усилие рабочих нагрузок на

несущую конструкцию дробилки и способствует снижению накопления

усталостных повреждений и повышению живучести.

Рис. 15. Валковая дробилка: 1 – корпус; 2 – загрузочная воронка; 3 – подшипник;

4 – пустотелый вал; 5, 6 – диски; 7 – демпферные кольца; 8 – кольца-бандажи; 9

– гайка; 10 – кожух; 11 – мотор-редуктор; 12 – муфта; 13 – втулка; 14 – пробка

В известных валковых дробилках, включающих корпус, разме-

щенные в нем гладкие валки и бункер с регулирующим подачу материа-

ла шибером, поверхности валков дробилок испытывают большие нерав-

номерные механические нагрузки, приводящие к неравномерному изно-

су.

В предлагаемой дробилке [12] на поверхность валка оперты од-

ним концом щупы, смонтированные с возможностью перемещения в

радиальном направлении и установленные во втулках, закрепленных на

корпусе дробилки, причем другой конец щупов связан посредством ры-

чагов с шестеренчатой передачей, приводящей в действие шиберы, что

снижает неравномерность износа валков.

Дробилка (рис. 16) содержит корпус 1, внутри которого разме-

щены гладкие валки 2 и бункер 3 с регулирующими подачу материала

шиберами 4.

Рис. 16. Валковая дробилка: 1 – корпус; 2 – валки; 3 – бункер; 4 – шибер; 5 –

щуп; 6 – втулка; 7 – рычаги; 8 – шестеренчатая передача; 9 – упор; 10 – пружина

На поверхность быстроходного валка оперты одним концом

щупы 5, проходящие через радиальные направляющие втулки 6, закреп-

ленные на корпусе дробилки.

Другие концы щупов связаны посредством рычагов 7 с шесте-

ренчатой передачей 8, приводящей в действие шиберы.

Щупы посредством упора 9 прижаты пружиной 10 к поверхно-

сти валка. Два щупа расположены в крайних областях, валка, а один – в

середине.

При износе валков, например, в середине, образуется вогну-

тость, на что чутко реагирует средний щуп. Отклоняясь, он через систе-

му рычагов 7 и шестеренчатую передачу 8 поворачивает шиберы таким

образом, что в среднюю часть валков будет попадать незначительное

количество дробимого материала, в то время как крайние области вал-

ков, обрабатывая основное количество материала, будут выравниваться.

При износе крайних областей валков крайние щупы посредст-

вом той же кинематической связи так установят шиберы, что основная

масса материала пойдет через среднюю область, в результате чего будет

также происходить выравнивание износа.

В данном случае прием формообразования связан с использова-

нием отрицательной обратной связи, позволяющей таким образом регу-

лировать режим работы дробилки, чтобы компенсировать влияние изно-

совых повреждений на эффективность дробления, и уменьшить интен-

сивность дальнейшего накопления этих повреждений.

Известна валковая дробилка, содержащая качающийся корпус,

валки, станину, патрубок подачи материала и выходной патрубок.

Цель изобретения [13] – повысить производительность дробил-

ки, увеличить степень дробления с одновременным получением одно-

фракционного состава измельченного материала.

Достигается это тем, что внутри корпуса установлены дополни-

тельные валки, под которыми смонтированы сита, а патрубок подачи

материала и выходной патрубок соединены с корпусом при помощи уп-

лотнительных устройств (рис. 17).

Подвижный корпус 1 дробилки установлен на рессорах 2 и по-

лучает колебательное движение с помощью тяги 3 от эксцентрикового

вала 4. На корпусе имеется окно, к которому подсоединен неподвижный

патрубок 5 для подачи материала на размельчение, патрубок 6 выхода

ретура, который взаимодействует с неподвижным патрубком 7 с помо-

щью уплотнительного устройства, патрубка 8 выхода основной фракции

материала.

Станина 9 служит опорной частью дробилки, на которой разме-

щены два основных 10 и дополнительные 11 валки, вращающиеся в сто-

рону движения материала.

Уплотнительное устройство патрубка 5 состоит из уплотнитель-

ного диска 12, пружины 13 и направляющего разъемного корпуса 14.

Уплотнительный диск имеет упор 15, препятствующий выпада-

нию его из корпуса.

Рис. 17. Валковая дробилка: 1 – подвижный корпус; 2 – рессора; 3 – тяга; 4 –

эксцентриковый вал; 5 – патрубок подачи материала; 6 – патрубок выхода рету-

ра; 7 – неподвижный патрубок; 8 – патрубок выхода основной фракции; 9 – ста-

нина; 10, 11 – основные и дополнительные валки; 12 – уплотнительный диск; 13

– пружина; 14 – разъемный корпус; 15 – упор; 16 – уплотнительная планка; 17 –

пружина; 18 – направляющий корпус

Аналогичное конструктивное исполнение имеют уплотнитель-

ные устройства отверстий валков и выходного патрубка основной фрак-

ции получаемого материала.

Уплотнительное устройство патрубка 6 выхода ретура состоит

из четырех уплотнительных планок 16, обхватывающих патрубок с че-

тырех сторон и поджимающихся пружинами 17, направляющего корпуса

18.

Концы планок в месте пересечения друг с другом имеют под-

вижное соединение относительно друг друга, выполненное по типу сое-

динения «в четверть».

Электропривод приводит по вращение эксцентриковый вал 4,

который передает вращение валкам 10 и 11 и колебательное движение

корпусу дробилки 1 с помощью тяги 3. Во входной патрубок 5 подается

исходный материал, который первоначально дробится валками 10.

После дробления в палках 10 движение материала происходит в

направлении дополнительных валков за счет качающегося (вибрирую-

щего) корпуса 1, при этом гранулы материала просеиваются.

Гранулы большего размера, чем отверстия в верхнем сите, пе-

ремещаясь по верхнему ситу, попадают под вращающиеся валки 11, где

происходит их дальнейшее размельчение между поверхностями валков и

верхнего сита подвижного корпуса.

Готовый продукт выходит через патрубок 8, а ретур, после вал-

ков и просеивания через нижнее сито, поступает в выходной патрубок 6.

Формообразование рассмотренной конструкции валковой дро-

билки связано с увеличением количества рабочих элементов и фактиче-

ским дублированием функции основных дробящих валков. При этом

дублирование направлено не на повышение надежности конструкции, а

на стабилизацию качества продукта дробления. Однако повышение на-

дежности и живучести оказывается побочным техническим эффектом,

поскольку выход из строя одного дополнительного валка, ухудшив каче-

ство дробления, не нарушит работоспособности всей машины в целом.

Итак, анализ конструктивных форм валковых дробилок позво-

ляет сделать следующий вывод. Вследствие простоты устройства разно-

образие конструктивных форм и количество приемов формообразования

оказывается заметно меньшим по сравнению со щековыми дробилками.

Однако удельный вес предложений, направленных на повышение на-

дежности и живучести машин этого типа, значительно выше.

2.3. МЕЛЬНИЦЫ

По классификации дробильно-измельчительных машин мельни-

цы разделены на два типа: механические мельницы с мелющими телами

(рис. 18); аэродинамические и пневмомеханические (струйные размоль-

ные аппараты без мелющих тел).

а б в г

Рис. 18. Схемы механических мельниц: а – барабанная (шаровая, стержневая,

галечная, рудногалечная, рудного самоизмельчения, барабанно-роликовая); б –

ролико-кольцевая; в – чашевая (бегуны); г – дисковая (истиратель, жернова)

Вращающаяся барабанная мельница (рис. 19) представляет со-

бой пустотелый барабан, закрытый торцовыми крышками, заполненный

определенным количеством измельчающих тел и вращающийся вокруг

горизонтальной оси. При вращении барабана измельчающие тела благо-

даря трению увлекаются внутренней поверхностью барабана и подни-

маются на некоторую высоту, затем свободно падают (или перекатыва-

ются) вниз.

По форме барабана различают мельницы цилиндрические и ци-

линдроконические (рис. 20). Наиболее распространены цилиндрокони-

ческие мельницы с короткими загрузочной и разгрузочной частями в

виде съемных торцовых крышек.

Рис. 19. Схема устройства в принцип действия барабанных мельниц: 1 – барабан;

2 и 3 – торцевые крышки; 4 – измельчающие тела

Основным измельчительным оборудованием обогатительных

фабрик и шихтоподготовительных цехов являются однокамерные бара-

банные мельницы непрерывного действия с центральной разгрузкой и с

разгрузкой через торцовую решетку (рис. 21).

В мельницах с центральной разгрузкой применяют мелющие те-

ла в виде шаров и стержней. Удаление измельченного материала в этих

мельницах происходит свободным сливом через пустотелую разгрузоч-

ную цапфу, поэтому уровень пульпы в мельнице несколько выше ниж-

ней образующей отверстия разгрузочной цапфы. Так как диаметр раз-

грузочной цапфы значительно меньше диаметра барабана, то в мельнице

поддерживается высокий уровень пульпы. Поэтому мельницы с цен-

тральной разгрузкой называют также мельницами с высоким уровнем

пульпы или мельницами сливного типа.

У стержневых мельниц патрубки загрузочной и разгрузочной

цапф имеют больший диаметр отверстий, чем у шаровых мельниц такого

же размера, что позволяет повысить пропускную способность стержне-

вых мельниц, уменьшить время пребывания материала в барабане.

В зависимости от вида измельчающей среды различают мельни-

цы шаровые, стержневые, галечные и рудногалечные, самоизмельчения

и полусамоизмельчения. Производство шаров составляет 90 % всего

производства мелющих тел.

а б в

г д е

Рис. 20. Форма барабана однокамерных мельниц: цилиндрические короткие (а),

длинные (б) и трубные (в); цилиндрические с короткой (г) загрузочной кониче-

ской частью, с увеличенной (д) и уменьшенной (е) цилиндрическими частями

барабана

У шаровых мельниц измельчающая среда составляется из сталь-

ных или чугунных шаров одного или нескольких диаметров.

В стержневых мельницах измельчающую среду составляют из

стальных стержней одного или нескольких диаметров, длина стержней

близка к внутренней длине барабана.

В галечных мельницах в качестве измельчающей среды исполь-

зуют окатанную кремневую гальку (гали), в рудно-галечных – крупно-

кусковые фракции, выделенные из измельчаемой руды.

В мельницах самоизмельчения и полусамоизмельчения измель-

чающей средой служат соответственно крупные куски измельчаемой

руды и смесь крупных кусков руды с некоторым количеством крупных

стальных шаров.

Кроме шаров, в качестве измельчающей среды применяют

стальные или чугунные цильпебсы (размерами от 1212 до 4040 мм),

представляющие собой тела вращения в виде цилиндров (или усеченных

конусов) длиной, равной диаметру. Исследованиями последних лет

а б в

г д

е ж з

и к

Рис. 21. Вращающиеся барабанные мельницы с центральной разгрузкой (a-д) и с

разгрузкой через торцовую решетку (е-к): а – шаровая; б – стержневая с разгруз-

кой через цапфу; в – стержневая с разгрузкой через окна в цилиндрической части

барабана; г – шаровая трубная однокамерная; д – шаровая трубная многокамер-

ная с межкамерными перегородками в шароудерживающей диафрагмой в раз-

грузочной цапфе; α – угол наклона потока пульпы в мельнице; е, ж, з – однока-

мерные; и, к – многокамерные; е, ж, и – с элеваторным пульпоподъемником и

разгрузкой через пустотелую цапфу; з – с разгрузкой через отверстия в цилиндре

барабана; и – с перегрузкой материала между камерами элеваторным пульпо-

подъемником; к – с выводом материала из камер через отверстия в цилиндре

барабана и вводом его во вторую и последующие камеры улитковым устройст-

вом

установлены преимущества цильпебсов по сравнению с шарами для пер-

вичного и вторичного измельчения, поскольку цильпебсы имеют по-

верхностный, линейный и точечный контакт с измельчаемым материа-

лом, а шары – только точечный. При изготовлении тел равного диаметра

и из одного материала цильпебсы имеют на 50 % большую поверхность,

большую массу и на 50 % больший объем. При одинаковой массе шара и