Конусная дробилка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09 01) 3(Я) 2 С 2 04 онуса им сти внутренншения ижнет соо а ей"о- Иоолуос аружн т соо о С 1 о д сь образующейеподвижного ая полуужного, са, мм Ъ - мннарко ГОСУДАРСТВЕННЬЮ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Томский инженерно-строительный институт и Московское научнопроизводственное объединение по строительству и дорожному машиностроению ,гд(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 596281, кл. В 02 С 2/04, 1974,2. Авторское свидетельство СССРВ 826971, кл. В 02 С 2/02, 1979.(54)(57) 1. КОНУСНАЯ ДРОБИЛКА, содержащая установленный на станине наружный неподвижный конус, приводнойвал,. состоящий из нижней вертикальной .и эксцентрично расположенной верхней наклонной частей, имеющих скрещивающиеся геометрические оси, закрепленный на верхней части вала внутренний подвижный дробящий конус, образованную рабочими поверхностямиконусов камеру дробления с переменным углом захвата и зоной калибровки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, чтос целью снижения износа рабочих поверхностей крйусов и повышения эффективности работы, образующие рабочихповерхностей конусов в плоскостипродольного сечения выполнены в виде плавно расходящихся линий вверх ивниз от горизонтальной плоскости миннимального эксцентриситета, на уровне которой расстояние между скрещивающимися осями минимально, а уголзахвата равен нулю на уровне минимального эксцентриситета и в калиб.;ровочной зоне, при этом образующие поверхностей в нижней части подвиж: ного и неподвижного конусов, распо- ложенные ниже плоскости Минимального где эксцентриситета, выполнены по гиперболам, у которых полуоси образующей действительная полуось обращующей поверхности внут реннего конуса, мм, - мнимая полуось образующ поверхности внутреннего конуса, ммф - эксцентриситет на уровне а плоскости минимального Е эксцентриситета, мм, - угол гирации, градрадиус нижнего основания внутреннего конуса, мм, расстояние от плоскости минимального эксцентриситета до нижнего основавания внутреннего конуса, ми 3 о - угол наклона касательной к образующей внутреннего конуса в точке пересечения этой образующей с нижним основанием этого же конуса к горизонтальной плоскости град, образующей нижней части о неподвижного конуса име- ошения1061 В 37 1 И ф Соф СХф 1+Сд Х ) Нз +л где Но, - расстояние от плоскостиминимального эксцентриситета до нижнего основания наружного неподвижно.го конуса, мм,О, - действительная полуосьобразующей наружного неподвижного конуса, мм,щ - радиус нижнего основаниянаружного неподвижногоконуса, мм,О - действительная полуосьобразующей внутреннегоконуса, мм,образующая верхней части внутреннего конуса, расположенная выше плоскости минимального эксцентриситата,выполнена по дуге окружности с радиусом 8 ц - радиус окружности, ммНз- расстояние от плоскости ми. нимального эксцентриситета до верхнего основания внутреннего конуса, мм,Изобретение относится к дробильому оборудованию, а более конкретно к конусным дробилкам со скрещивающимися осями дробящих элементов (конусов, которые могут быть испольэова ны для дробления полезных ископаемых и нерудных строительных материалов.Известна конусная дробилка, у которой оси дробящих конусов пересекаются или скрещиваются, а образую щие поверхностей этих конусов прямолинейны в верхней и средней частях ка меры дробления и криволинейны внизу. Угол захвата уэтой дробилки постоян- ный на прямолинейном участке камеры дробления и плавно убывает в ее кри-, волинейной части. Причем неподвижный дробящий конус расширяется кверху на прямолинейном участке камеры и книзу на криволинейном, а подвижный сужает, ся кверху. Угол наклона образующих обоих конусов относительно вертикали невелик, и не превышает ЗОЦ .Недостаток профиля камеры дробления такой дробилки состоит в том, что если оси дробящих конусов скрещивают ся, внутри подвижного конуса имеет место проскальзывание дробимогоматериала относительно рабочих поверх ностей конусов, что приводит к интен 4 - зазор между конусами науровне плоскости минимального эксцентриситета, мм, и центр этой окружности лежит в плоскости минимального эксцентриситета, а образующая верхней части наружного конуса, расположенная выше плоскости минимального эксцентриситета, выполнена по линии, описываемой уравне- нием являющимся интерполяционным много- членом, удовлетворяющим условию, что углы между главными направлениями движения точек внутреннего конуса и нормалями к линии, описываемой этим уравнением, равны 0-100 от угла трения, и где Х - текущая координата, мм; Со, С, , С - безраз" мерные коэффициенты и 1 - показатель степени, являющийся любым целым и положительным числом в интервале от 2 до 100,2, Дробилка по.пп.1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что плоскость минимального эксцентриситета расположена на уровне 0,3-0,9 высоты внутреннего конуса от его нижнего ос;нования. сивному износу их в верхней и нижней частях камеры дробления и непроизводительному расходу энергии, а также сдерживает производительность этих ,частей камеры дробления. Проскаль,зывание происходит в результате того, что имеется большая составляющая хода сжатия, направленная вдоль образующих конусов.Наиболее близкой к изобетению по технической сущности является конусная дробилка, содержащая установленный иа станине наружный неподвижный конус, приводной вал, состоящий из нижней вертикальной и эксцентрично расположен. ной верхней наклонной частей; имеющих скрещивающиеся геометрические оси, закрепленный на верхней части вала внутренний подвижный дробящий конус, образованную рабочими поверхностями ,конусов камеру дробления с переменным углом захвата и зоной калибровки 2 .Наиболее эффективной работы такой дробилки можно добиться, если оси конусов скрещиваются в средней части внутреннего подвижного конуса.,Так как в этом. случае ход подвижного конуса в верхней части камеры10 б 1837 15 35 где Нрг 40 50 афде дробления, где происходит разрушение наиболее крупных кусков дробимого материала, увеличивается. Однако, ввиду того, что подвижный и неподвижный конусы этой дробилки выполнены сужающимися кверху, главные направления движения, вдоль которых точки подвижного элемента имеют наибольшие перемещения, в верхней части камеры дробления образуют с нормалями к дробящим поверхностям угол, близкий или равный углу трения. В результате этого в верхней части камеры дробления происходит проскальзывание кусков дробимого материала относительно поверхностейконусов, что приводит к интенсивному износу последних. Проскальзы вание ухудшает условия захвата кусков перерабатываемого материала, вследствие чего для однократного разрушения их необходимо несколько цик,лов сближения конусов. Это приводит к непроизводительному расходу энер.- гии и сдерживает производительность .верхней части камеры дробления. Целью изобретения является сниже :ние износа рабочих поверхностей конусов и расхода энергии на единицу продукции при одновременном увеличении производительности путем уменьшения проскальзывания относительно конусов перерабатываемого материала и создания благоприятных условий для ускоренного прохождения его через камеру дробления. Укааанная цель достигается тем, что в конусной дробилке, содержащей установленный на станине наружный неподвижный конус, приводной вал, состоящий из нижней вертикальной и эксцентрично расположенной верхнейнаклонной частей, имеющих скрещивающиеся геометрические оси, закрепленный на верхней части вала внут ренний подвижный дробящий конус, образованную рабочими поверхностями. конусов камеру дробления с переменным углом захвата и зоной калибровки, образующие рабочих поверхностей конусов в плоскости продольного сечения выполнены в виде плав.но расходящихся линий вверх и вниз от горизонтальной плоскости минимального эксцентриситета, на уровне которой расстояние между скрещивающимися осями минимально, а угол захвата равен нулю на уровне минимального эксцеитриситета и в калибровочной зоне, при этом образующие поверхностей в нижней части подвиж ного и неподвижного конусов, расположенные ниже плоскости минимального эксцентриситета, выполнены йо гиперболам, у которых полуоси образующей нижней части внутреннего конуса имеют соотношения: г НоНо Еаф о иЪ=+эп где а - действительная полуосьобразующей поверхностивнутреннего конуса, ммЬ - мнимая полуось образующейповерхности внутреннего10 конуса, мм,0 - эксцентриситет на уровнеплоскости минимальногоэксцентриситета, мм,угол гирации, град.,о - радиус нижнего основаниявнутреннего конуса, мм,Но- расстояние от плоскостиминимального эксцентриситета до нижнего основа 20 ния внутреннего конуса,мм ро- угол наклона касательнойк образующей внутреннегоконуса в точке пересечения25 этой образующей с нижнимоснованием этого же конуса к горизонтальной плоскости, град,"полуоси образующей нижней части наружного неподвижного конуса имеют30 соотн,2 На,а, а+Ь,иЪ=+ о-амнимая .полуось образующейнаружного неподвижного ко.нуса, мм,расстояние от плоскостиминимального эксцентриситета до нижнего основания наружного неподвижного конуса, мм,действительная полуосьобразующей наружного неподвижного конуса, мм,радиус нижнего основания наружного неподвижного конуса, мм;действительная полуосьобразующей внутреннегоконуса, мм,образующаяверхней части внутреннего конуса, расположенная выше плоскости минимального эксцентриситета,выполнена по дуге окружности с радиусом. Н,ф 1.Д 1.,й у 4 н - радиус окружности, мм; Нз - расстояние от плоскостиминимального эксцентри 1061837ситета до верхнегооснования внутреннего конуса, мм,", - зазор между конусами науровне плоскости минималь.ного эксцентриситета, мм и центр этой окружности лежит в плос-. кости минимального эксцентриситета, а образующая верхней части наружного конуса, расположенная выше плоскости минимального эксцентриситета, вы полнена по линии, описываемой урав- нением 1Х) = СС, Х, + . и"15яьляющимся интерполяционным много- членом, удовлетворяющим условию, что углы между главными направлениями дви,. жения точек внутреннего конуса и нормалями к линии, описываемой этим уравнением равны 0-100 от у 1 ла трения, и где Х - текущая координата, мм," С, С С- безразмерные коэффициенты, а - показатель степени,явля ющийся любым целым и положительным числом в интервале от 2 до 100.Кроме того, плоскость минимального эксцентриситета может быть расположена на уровне 0,3-0,9 высоты внутреннего конуса от его нижнего основания.На фиг.1 схематично показана конусная дробилка, общий вид, на фиг.2 - профиль камеры дробления, на фиг.З - траектория движения точки подвижного дробящего элемента в вертикальной плоскости.Конусная дробилка содержит внутенний подвижный 1 и наружный неподвижный 2 дробящие конусы, поверхности которых .образуют камеру дробления,40 Нижние части дробящих конусов, расположенные ниже плоскости минимального эксцентриситета АА, имеют образующие б и КУ, представленные ветвями гипербол с действительной О 45 и мнимой Ь полуосями для образующей ГС и действительной О, и мнимойЪ,- полуосями для образующей МУ. Образующая ЕР верхней части внутреннего конуса. является другой окружности с ,5 О радиусом 1 ц, центр Оц которой лежит в плоскости минимального эксцентриситета АА, Образующая Р описываетсяинтерполяционным многочленом Лагранжа, причем эта линия удовлетворяет усло- вию, что углы между.главньки направ лениями движения точек внутреннего подвижного конуса (показанными на фиг.2 стрелками) и нормалями к этой линии на соответствующих уровнях по высоте предпочтительно равны не более 50 от угла трения, Нижнее основание внутреннего конуса 1 с радиусом Щ расположено на расстоянии Н от плоскости АА, равном О,б высота Н этого элемента. Нижнее основание неподвижного конуса 2 с радиусом 8, расположено на расстоянии Н цот плоскости АА, равном 0,58 высотй Н, Верхнее основание внутреннего конуса 1 расположено на расстоянии НЪ от плоскости АА, равном 0,4 высоты Н. Угол Ро наклона касательной к образующей ЕС в точке б к горизонтальной плоскости равен 45. Зазор 1, между конусами на уровне плоскос ти АА равен половине размераО максимального загружаемого куска, Угол захвата К равен нулю не только в зоне калибровки, но и на уровне плоскости АА, что позволяет получить на уровне этой плоскости зону 3 .с повышенной пропускной способностью. Оси 00(фиг.1) и 00 соответственно внутреннего и наружного конусов скрещиваются на уровне плоскости АА. Такое взаимное расположение осей обеспечивается конструкцией эксцентрикового вала 4 (фиг.1) . Образующая Свнутреннего подвижного конуса 1 перемещается в пределах зоны 1 МИ а траектории точек, лежащих на этой образующей, в вертикальМОй плоскости представляют собой эллипса (фиг. 3), причем вектор О 1 оявляется главным направлением движения точек, так как перемещение их вдоль этого вектора максимально. Составляющая хода сжатия 5 используется непосредствеыно на дробление.Дробилка работает следующим образом.Сверху в камеру дробления подается исходный материал. Эксцентриковый вал 4 заставляет совершать колебательное движение внутренний конус 1, образующая которого переме,щается в пределах зоны К Ь М Н . Во время отхода внутреннего конуса от наружного происходит продвижение перерабатываемого материала сверху вниз, аследовательно, в это же время осуществляется загрузка и разгрузка камеры дробления . При сближении конусов происходит дробление перерабатываемого материала. Поскольку конусы являются телами вращения и внутренний конус находится внутри наружных, то загрузка, дробление и разгрузка материала происходят одно" временно, но в разных частях камеры дробления. Частьа а(фиг.З) рабочего хода теряется в процессе сближения дробящих поверхностей, так как, между ними и кусками имеются зазоры. Непосредственно на деформацию (разрушение) расходуется составляющая 8 хода, достаточная для однократ" ного разрушения кусков дробимого материала. Во время прохождения точкой внутреннего конуса участкаОО 4происходит расчленение осколков, а ;так как этот участок имеет направ- ление отличное от главного, то осколки получают ускорение, что увеличивает скорост прохождения дробимого материала по камере дробления. Наиболее крупные фракции исходного продукта подвергаются дроблению в верхней части камеры дробления. Куски наиболее представительной фракции, содержание которых в исходном материала больше, чем кусков любой другой фракции, согласно нормального .закона распределения имеют средний 1 О размер, незначительно отличающийся от половины . размера Р максимального загружаемого куска и дробятся в зоне 3 повышенной пропускной способности, так как зазор равен 0,52 . 15 Повышенная пропускная способность этой зоны обеспечивается тем, что угол захвата Ю на уровне плоскости ЬА равен нулю, а образующие конусов незначительно отклоняются от вертикали и не мешают кускам опускаться вниз по камере дробления. Мелкие (фракции дробятся ниже плоскости минимального эксцентриситета. В зоне 5 калибровки осуществляется выравни ванне дробленого продукта по крупностиВ связи с тем, что углы между нормалями к дробящим поверхностям и главцыии направлениями движения точек внутреннего конуса, расширяющегося кверху и книзу, значительноменьше угла трения или равны нулюна уровне плоскости минимальногоэксцентриситета) относительно дробящих поверхностей уменьшается, а следовательно, уменьшается износ рабочей поверхности конусов. уменьшение проскальзывания позволяет создать лучшие условия захвата кусков дробимого материала, и этим уменьшить число циклов сжатия, необходимых для однократного разрушения их. Это сокращает непроизводительный расход энергии на упругие деформации кусков и элементов конструкции дробилки, Наличие зоны повышенной пропускной способности способствует ускоренному прохождению наиболее представительной фракции по камере дробления и увеличению производительности.Расход энергии на единицу продукции у предлагаемой дробилки с дробящими конусами, расширяющимися кверху и книзу от плоскости минимального эксцентриситета в 1,5 раза меньше, чем у известной дробилки С сужающими" ся кверху дробящими конусами, а производительность выше в 1,2-1,4 раза.1061837Составитель В.Губарев .Редактор Н.Пушненкова Техред А.Ач Корректор Г Решетник Заказ 10098/7 Тираж 622 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раумская наб., д. 4/5 филиал ППП ".Патентф, г.ужгород, ул. Проектная, 4