Валковий подрібнювач для подрібнювання матеріалу у вигляді частинок

1. Валковий подрібнювач (1) для подрібнювання сипкого матеріалу, наприклад цементної сировини, цементного клінкеру і аналогічних матеріалів, що містить по суті горизонтальний дробильний стіл (3) і комплект валків, що обертаються навколо вертикального вала (5), причому зазначений комплект валків включає ряд валків (4), що обертаються навколо відповідних валкових валів (6), сполучених з вертикальним валом (5) за допомогою шарнірного з'єднання (7), яке включає корпус (14) підшипника з цапфою (15) підшипника, що входить в нього, при цьому зазначене шарнірне з'єднання (7) допускає вільний аркоподібний рух валка (4) зі зміщенням угору й униз у площині, що проходить через вісь (12) валкового вала, а зазна C2 2 (19) 1 3 нання зазнає порівняно високого тиску, і в результаті, тертя між частинами шарнірного з'єднання призводить до зростання шкідливого тепловиділення, яке не може бути просто зменшене застосуванням мастила, оскільки односторонній тиск, що постійно діє, і дуже малі кутові зміщення назадуперед цапфи підшипника можуть перешкодити втягуванню мастила в зону навантаження. З інших типів підшипників, що є на ринку, можна відзначити підшипники ковзання з гідродинамічним змащуванням, які не можуть бути використані, оскільки немає безперервного обертання цапфи підшипника і, отже, не утворюється плівка гідродинамічного мастила. З технічної точки зору ідеальним рішенням є гідростатичний радіальний підшипник, що забезпечує рівень повного контакту, як при статичній роботі, так і при обертанні, але цей підшипник дуже складний, чутливий і дорогий, а роликовий підшипник не підходить внаслідок того, що малі кутові зміщення цапфи підшипника перешкоджають втягуванню мастила в зону навантаження. Таким чином, доводиться зробити висновок, що жоден з традиційних, наявних на ринку типів підшипників не має характеристик, необхідних для такого застосування цих підшипників в описаних умовах навантаження, яке не мало б значних недоліків. Завдання даного винаходу полягає у тому, щоб запропонувати валковий подрібнювач, із застосуванням якого повністю або в значній мірі усуваються вищеописані недоліки. Для вирішення цього завдання пропонується валковий подрібнювач зазначеного типу, що відрізняється тим, що корпус підшипника шарнірного з'єднання має діаметр, який перевищує діаметр цапфи підшипника, що входить в нього, щонайменше, на 1 відсоток. Цим досягається значне зменшення тертя між цапфою і корпусом підшипника шарнірного з'єднання і, отже, зменшення тепловиділення в підшипнику і швидкості його зносу, порівняно з підшипниками типів, що застосовувалися до цього часу. Це пояснюється тим, що цапфа підшипника в корпусі підшипника, перш за все, обертається - у поєднанні з незначними кутовими зміщеннями. Крім того, таке шарнірне з'єднання може працювати без змащування і без захисту ущільненнями від матеріалу, що подрібнюється у валковому подрібнювачі. У принципі, відношення діаметрів цапфи і корпусу підшипника повинне вибиратися точно таким, щоб малі високочастотні кутові зміщення, які відповідають загальним змінам шару матеріалу на дробильному столі, сприймалися підшипником у процесі його обертання і не викликали надмірно високого поверхневого тиску, який зростає ступінчасто зі збільшенням відношення діаметрів. Тому згідно з даним винаходом краще, щоб діаметр корпусу підшипника перевищував діаметр цапфи підшипника, що входить в нього, на величину від 1 до 25 відсотків, краще від 5 до 20 відсотків. При виготовленні цапфи підшипника і корпусу підшипника може бути використаний один і той же матеріал, наприклад, сталь. З погляду міцнісних характеристик та економічності, це - явна перева 94666 4 га, що дозволяє також досягти в шарнірному з'єднанні згідно з винаходом найбільш сприятливих умов з тертя. Нижче даний винахід описується більш детально з посиланням на схематичні креслення супровідних фігур, на яких представлені: На фіг.1 схематично показаний валковий подрібнювач згідно з даним винаходом, на фіг.2 показана деталь шарнірного з'єднання згідно з винаходом, а на фіг.3 - деталь схеми функціонування шарнірного з'єднання в процесі роботи. На фіг.1 показаний у розрізі валковий подрібнювач 1, що включає горизонтальний дробильний стіл 3 і комплект валків 4, що працює у взаємодії з ним, причому ці валки сполучені з вертикальним валом 5 і обертаються навколо нього. Валки 4 обертаються навколо окремих горизонтальних валкових валів 6, сполучених з вертикальним валом 5 за допомогою шарнірного з'єднання 7, яке дозволяє валкам 4, обертаючись навколо вала, вільно зміщуватися угору й униз в площині, що проходить через вісь 12 валкового вала. Площина, в якій рухається валок, не обов'язково проходить через вісь вертикального вала. Для отримання невеликого ковзання, або ефекту зсуву, в зоні дроблення, валок іноді, або досить часто, стає трохи скісно, це означає, що його вісь не завжди перетинається з віссю вертикального вала. Центр обертання шарнірного з'єднання 7 може розташовуватися в тій самій горизонтальній площині, що й вісь 12 валкового вала. Проте в зображеному варіанті центр обертання шарнірного з'єднання 7, якщо дивитися у вертикальній площині, розташований під горизонтальною площиною, що проходить через центр мас 8 валка 4, валковий вал 6 і сполучену з ним частину шарніра 7b і показана на кресленні штрихпунктирною лінією, співпадаючою, для ясності зображення, з віссю 12 валкового вала. Таке розташування викликає відцентрову силу, що діє в процесі роботи валкового подрібнювача на валок 4, валковий вал 6 і сполучену з ним частину шарніра 7b, створюючи обертальний момент навколо шарніра 7 і, отже, спрямовану униз силу, що робить свій внесок у створення подрібнювального тиску валка 4 на дробильний стіл 3. Як видно з фіг.2, шарнірне з'єднання 7 включає корпус 14 підшипника з цапфою 15 підшипника, що входить в нього. Згідно з даним винаходом, корпус 14 підшипника має діаметр, що перевищує діаметр цапфи 15 підшипника, що входить в нього, щонайменше, на 1 відсоток, чим досягається значне зменшення тертя між цапфою 15 і корпусом 14 підшипника шарнірного з'єднання і, отже, зменшення тепловиділення в підшипнику і швидкості його зносу, порівняно з підшипниками типів, що застосовувалися до цього часу, за умови, що цапфа 15 підшипника в корпусі 14 підшипника, перш за все, обертається - у поєднанні з незначними кутовими зміщеннями. Для того, щоб малі високочастотні кутові зміщення, що відповідають загальним змінам шару матеріалу на дробильному столі, оптимальним чином сприймалися підшипником в процесі його обертання і не викликали надмірно високого пове 5 рхневого тиску, корпус 14 підшипника повинен мати діаметр, що перевищує діаметр цапфи 15 підшипника на величину від 1 до 25 відсотків, краще від 5 до 20 відсотків. Як видно з фіг.3, точка контакту корпусу 14 і цапфи 15 підшипника переміщається з точки А в точку В, коли центр C0 цапфи 15 підшипника, обертаючись за годинниковою стрілкою, переходить у точку С1, що має місце, коли валок 4 перекочується через точку підвищення шару матеріалу на дробильному столі 3. У нейтральному положенні, визначуваному точками А і C0, сила реакції F спрямована за век 94666 6 тором нормалі до дотичної площини у точці А. Коли цапфа 15 підшипника переміщається в точку С1, сила реакції F складається з двох складових, а саме: нормальної сили FN і сили тертя Ft. Максимальна величина сили тертя Ft=FNs, де s - це статичний коефіцієнт тертя, приблизне значення якого для «сталі по сталі» приймається рівним 0,3. Якщо вказана величина Ft перевищена, цапфа 15 підшипника зісковзує назад у точку А, займаючи нове нейтральне положення для руху валка, яке відповідає підвищеному шару матеріалу на дробильному столі 3. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 94666 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601