Валкова дробарка

Изобретение относится к дробильному оборудованию, применяемому в строительстве, горном деле, химической, обогатительной, энергетической отраслях промышленности, служит для размола твердого абразивного материала, например шлака удаляемого из газогенератора. Всевозрастающая необходимость использования на тепловых электростанциях твердых низкосортных и сернистых топлив требует разработки новых методов использования топлива, позволяющих значительно повысить эффективность теплоэнергетических установок и обеспечить необходимую чистоту окружающей среды. К таким методам относится комплексное энергетическое использование топлив при их предварительной газификации Использование новой технологии наталкивается на трудности в вопросах обеспечения их безотходности. Объем использования золошлаковых отходов в народном хозяйстве страны составляет лишь около 10млн.т, т.е. всего 10% общего количества образующихся отходов, что крайне недостаточно [1]. При этом одной из причин такого положения является несоответствие свойств золошлаковых отходов требованиям их потенциальных потребителей. Использование твердых отходов TEC в народном хозяйстве требует разработки целого ряда специального оборудования, например надежных дробилок для эффективного размола шлака до фракций, необходимых потребителю. Известна валковая дробилка, содержащая корпус с входным и выходным патрубками, пару горизонтальных расположенных в нем валков с набором зубчатых венцов, смежные из которых смещены относительно друг друга и установлены с зазором между их торцами, содержащими также приводные механизмы (А.с. СССР №1443958, кл. B02C4/08). В известном устройстве зубчатые венцы двух валков расположены напротив друг друга и по их торцам образуются длинные узкие кольцевые зоны недоступные для дробления. В эти зоны запрессовывается перерабатываемый материал, что увеличивает коэффициент трения материала о боковые стенки зубчатого венца и наружную поверхность ступицы, вызывая их абразивный износ, увеличивает нагрузку на электроприводные механизмы. Авторам также известна валковая дробилка, содержащая корпус с входным и выходным патрубками, пару горизонтальных валков с индивидуальными приводными механизмами, расположенными на валках в шахматном порядке зубчатые венцы, зубья которых смещены относительно друг друга так, что зубья одного валка находятся против впадин двух смежных с ним венцов другого валка. При этом на зубьях зубчатого венца выполнены канавки, которые размещены на боковых стенках с двух сторон зуба (А.с. СССР №1680309, кл. B02C7/11). Однако известная валковая дробилка предназначена для измельчения материалов, имеющих мягкую структуру, например кормов. К недостаткам прототипа относятся: низкая надежность из-за непрочности зубьев, т.к. наличие канавок утоншает ширину зуба и создает опасные концентрации напряжений в металле, после термообработки возникают микротрещины и зубья становятся хрупкими. При измельчении твердых и абразивных веществ (угля, шлака) происходит подрезание и разрушение зуба; недолговечность, из-за увеличенного абразивного износа рабочих поверхностей зубчатых венцов, т.к. наружная поверхность впадин, в которые будут входить зубчатые венцы соседнего валка выполнена цилиндрической, и в процессе дробления, при попадании материала повышенной твердости между зубьями валков происходит его запрессовывание во впадины, что увеличивает коэффициент трения материала о поверхности зубчатого венца; повышенные энергозатраты, связанные с тем, что при залипании впадин требуется приложить больше усилие для преодоления сил трения налипшего материала. При прохождении кусков материала повышенной твердости между зубьями валков резко увеличивается давление, что создает большие нагрузки на опоры валков. Возникает пиковая нагрузка на электродвигатели, которую он будет нести до тех пор, пока не произойдет продавливание этого куска дробящими поверхностями. При выбранной схеме дробления и направлении вращения валков масса материала попадает в воронку межзубчатого пространства возвращается обратно в загрузочную горловину и топью часть его попадает в зазор между зуобями венцов и вкладышами корпуса, где и происходит его дробление. Это несет с собой большие затраты электроэнергии бесполезную работу; низкое качество измельчения материал из-за образования зон недоступных для дробления за счет залипания впадин, что также снижает производительность процесса дробления. В основу изобретения поставлена задача создания валковой дробилки, в которой во впадинах между зубчатыми венцами установлены промежуточные кольца, наружная поверхность которых выполнена с износостойким сетчатым рифлением, создающим дополнительные режущие кромки, что обеспечивает снижение абразивного износа поверхности зубчатых венцов, исключает спрессовывание материала на их поверхности за счет повышения степени силового механического воздействия на обрабатываемый материал гранями сетчатого рифления и за счет этого увеличивает ее долговечность, повышает качество дробления материала, снижает энергозатраты, повышает производительность дробилки. Поставленная задача решается тем, что в известной валковой дробилке, содержащей корпус входным и выходным патрубками, пару горизонтальных валков с индивидуальными приводными механизмами, расположенные на валках в шахматном порядке зубчатые венцы, зубья которых смещены относительно друг друга так, что зубья венцов одного валка находятся напротив впадин двух смежных с ним венцов другого валка, согласно изобретению между зубчатыми венцами во впадинах установлены промежуточные кольца, наружная поверхность которых выполнена с износостойким сетчатым рифлением. Благодаря указанному: повышается надежность и долговечность устройства, т.к. наличие промежуточных колец с сетчатым рифлением во впадинах между зубчатыми венцами защищает последние от абразивного износа. Это происходит за счет того, что в процессе работы дробилки зубчатые венцы одного валка находятся напротив промежуточных колец другого. Дополнительные режущие кромки сетчатого рифления, воздействуя на куски шлака, поступающего в зазоры между вершинами зубьев и дополнительных колец дополнительно деформируют материал под действием механических усилий, приложенных к нему режущими кромками рифления. Процесс дробления осуществляется с меньшим коэффициентом трения материала о поверхность зубчатого венца. Промежуточные кольца технологичны и ремонтопригодны. Это снижает затраты на изготовление и эксплуатацию зубчатых венцов; повышается производительность и качество дробления материала из-за исключения спрессовывания материала на поверхности колец, так как их режущие кромки, воздействуя на материал, способствуют его ускоренному дроблению, отделению от поверхности колец и просыпанию между режущими органами; снижаются энергозатраты за счет более быстрого продавливания материала между рабочими органами дробилки, что снижает производительность пиковых нагрузок электродвигателей. В процессе изучения известных технических решений по патентной и научно-технической литературе не были выявлены признаки, отличающие заявленное решение от известных. Таким образом заявленное решение соответствует критериям изобретения. Из фиг.1 изображена валковая дробилка для дробления твердого абразивного материала, вид сбоку; на фиг.2 - валковая дробилка, вид сверху с разрезом одного из валков. Валковая дробилка содержит корпус 1 с загрузочной 2 и разгрузочной 3 горловинами, в котором на подшипниковых опорах установлены горизонтально расположенные валки 4, 5 с возможностью вращения навстречу друг к другу от индивидуальных приводных механизмов. На каждом валке 4, 5 закреплены в шахматном порядке зубчатые венцы 6 и промежуточные кольца 7 с помощью промежуточной квадратной втулки 8. Смежные зубчатые венцы на каждом палке смещены относительно друг друга и входят во впадины, образованные промежуточными кольцами другого вала. На наружной поверхности промежуточных колец выполнено сетчатое рифление 9. Над валками 4, 5 рядом с загрузочной горловиной с обеих сторон прикреплены к своду корпуса решетки 10, предотвращающие просыпание материала в нерабочее пространство дробилки, находящееся между корпусом и впадинами валков. Работа валковой дробилки осуществляется следующим образом. Отработанный шлак в сухом состоянии из нижней части газификатора подается через загрузочную горловину 2 на валки 4, 5 дробилки. При этом ширина загрузочной горловины не превосходит расстояние между вертикальными осями валков 4, 5. Включаются в работу электродвигатели приводных механизмов, которые через редуктор приводят валы 4, 5 во вращение навстречу друг другу. Шлак захватывается зубьями валков и измельчается. Измельчение массы шлака происходит по силовому контуру, представляющему собой ломаную пилообразную линию, образованную взаимодействием вершин и боковых поверхностей трапециевидных зубьев одного валка с наружной поверхностью промежуточных колец и боковых поверхностей зубьев другого валка. Образующая ломаная линия измельчения длиннее прямой и соответствует большей производительности валковой дробилки. Куски шлака, попадающие в зазоры между вершинами зубьев и наружной рифленой поверхностью 9 промежуточных колец 7 дополнительно деформируются под действием механического усилия, приложенного к ним режущими кромками рифления 9. При этом происходит отделение материала от поверхности колец и просыпание его между режущими органами в загрузочную горловину 3. Предотвращается спрессовывание измельчающегося материала на поверхности колец, повышается качество переработки материала, снижаются энергозатраты за счет более быстрого продавливания материала между рабочими органами дробилки, снижается продолжительность пиковых нагрузок электродвигателей, снижаются нагрузки на опоры валков. Промежуточные кольца и зубчатые венцы технологичны, ремонтопригодны, это снижает затраты на их изготовление и эксплуатацию.