Вальцьовий верстат

Изобретение относится к конструкций малогабаритных (с габаритными размерами менее 1 м) вальцовых станков для измельчений зерна злаковых культур при сортовых и обойных помолах пшеницы или ржи на мельницах малой производительности и – при использовании в качестве зернодробилки -для дробления зерна в производстве кормов (в частности, комбикормов) для домашнего скота птицы на основе преимущественно фуражного зерна пшеницы, ячменя, овса в коллективных и фермерских хозяйствах. Вальцовые станки для указанной области применения должны, наряду с безусловным выполнением основного назначений удовлетворять ряду дополнительных требований, а именно: быть как можно более простыми по конструкции и, соответственно, технологичными в изготовлении при серийном производстве, надежными и удобными в эксплуатации, занимать минимум производственных площадей, и соответственно, не требовать существенных капитальных затрат на возведение новых или приспособление существующих производственных помещений, иметь как можно меньшее удельное энергопотребление. Раздельное выполнение указанных требований не представляет существенных затруднений. Например, из описания изобретения к а.с, СССР №417156 известен вальцовый станок для измельчения зерна, имеющий станину, в которой размещены быстроходный валец, подключенный к мотор-редуктору, и тихоходный валец, кинематически связанный с быстроходным вальцем передачей с гибкой связью, которая имеет натяжной и оттяжной ролики, установленные на боковой стенке станины так, что равнодействующая сил натяжения ветвей передачи проходит через ось вращения валка и ось поворота упруго-подвижных букс, на которых подвешен тихоходный валок и которые кинематически связаны с механизмом привала-отвала. Будучи весьма простым по конструкции и технологичным, описанный станок имеет довольно высокую удельную (в расчете на единицу производительности) массу из-за использования массивных шкивов и роликов, недостаточно экономичен в эксплуатации из-за потерь энергии на проскальзывание ремня и требует ручного отвала. Меньшими удельными энергозатратами и большим удобством в эксплуатации характеризуются вальцовые станки, а которых быстроходный валок связан с тихоходным зубчатой передачей и которые снабжены системой управления привалом-отвалом тихоходного вальца, имеющей кинематическую цепь автоматического отвала, срабатывающую от лепестковых датчиков наличия зерна в питающем тракте (см., например, описание изобретения к а.с. СССР № 527202). Однако такие станки недостаточно надежны из-за возможности отказа лепестковых датчиков заполнения зернового питающего тракта. Поэтому ныне чаще используют вальцовые станки, снабженные средствами автоматического отвала, срабатывающими от качающейся поворотной заслонки на выходе из питающего тракта. Из числа таких устройств к предлагаемому наиболее близок по технической сущности? один из вальцовых станков, выпускаемых Могилев-Подольским машиностроительным заводом ("Станок вальцовый малогабаритный TV 5-76 КБАИ.272156.001ТУ- Паспорт ВМ-2-П.ПС. - Винница: Облполиграфиздат, 1990). Этот вальцовый станок имеет: жесткий, в частности, сварной корпус (станину) рабочий орган в виде двух горизонтально установленных рифленых или гладких кинематически связанных понижающей зубчатой передачей вальцев, из которых; быстроходный связан с приводом вращения и установлен в жестко закрепленных в станине опорах качения, а тихоходный установлен в опорах качения на поворотных относительно станины стойках; регулятор ширины размольной щели и параллельности валков в виде пары составных тяг, каждая на которых одним концом шарнирно связана с верхним концом одной из упомянутых стоек, имеет в своем составе задатчик ширины размольной щели в виде пары "винт-гайка" с приводным маховичком для винта и фиксаторами гайки в заданном положении и амортизатор распора при попадании в размольную щель инородных тел; механизм привала-отвала тихоходного вальца, имеющий рычаг, который нижним концом кинематически связан с эксцентриковым валом и через кривошип этого вала - с упомянутыми составными тягами, а выше точки опоры через настраиваемую кинематическую цепь автоматического отвала связан с качающейся заслонкой на выходе из тракта подачи зерна на переработку (эта заслонка выполнена с точки зрения кинематики в виде коромысла, одно плечо которого связано с возвратной пружиной, а второе может быть сцеплено с защелкой при привале и способно автоматически выходить из зацепления при прекращении подачи зерна); расположенный под упомянутой качающейся заслонкой двухвалковый механизм питания мелющих для дробящих вальцев, имеющий передний распределительный и задний питающий валки, один из которых постоянно связан с тихоходным вальцем плоскоременной передачей и через эту передачу - с механизмом привала-отвала и которые связаны между собой зубчатой передачей, и дополнительную заслонку питающей (сыповой) щели с собственными средствами ее подъема и опускания. Выполнение питающего механизма в виде пары довольно массивных валков и зубчатых колес и дополнительной заслонки усложняет конструкцию вальцового станка и отрицательно сказывается на удельном расходе энергии на помол или дробление зерна и надежности срабатывания автоматического отвала, что также может привести к излишним энергозатратам. Поэтому в основу изобретения положена задача путем усовершенствования валкового механизма питания и его привода создать такой вальцовый станок для помола или дробления зерна, который обеспечивал бы более низкое удельное энергопотребление. Поставленная задача решена тем, что в вальцовом станке для помола или дробления зерна, имеющем жесткую станину, рабочий орган в виде горизонтально расположенных рифленых или гладких кинематически взаимосвязанных понижающей зубчатой' передачей быстро- и тихоходного вальцев, из которых быстроходный связан с приводом вращения и установлен в жестко закрепленных в станине опорах качения, а тихоходный установлен в опорах качения на поворотных относительно станины стойках, включенных в кинематическую цепь регулятора ширины размольной щели в виде составных тяг, каждая из которых одним концом шарнирно связана с верхним концом соответствующей поворотной стойки, имеет в своем составе амортизатор и задатчик ширины размольной щели в виде пары "винт-гайка'', механизм привала-отвала тихоходного вальца, который имеет рычаг, связанный нижним концом через эксцентриковый вал с упомянутыми составными тягами, а верхним концом - с настраиваемой кинематической цепью автоматического отвала, срабатывающей от качающейся заслонки на выходе из зернового тракта, и расположенный под упомянутой заслонкой валковый механизм питания, привод которого осуществлен через плоскоременную передачу от тихоходного вальца и который подключен к кинематической цепи автоматического отвала, согласно изобретению, валковый механизм питания выполнен в виде одного распределительно-дозирующего "валка, который установлен под качающейся заслонкой, а соосно тихоходному вальцу на дополнительное опоре качения установлено коромысло, несущее на одном конце натяжной ролик, способный взаимодействовать с плоским ремнем передачи вращения распределительнодозирующему валку, а вторым концом кинематически связанное с толкателем в механизме привала-отвала. Достигаемое в предложенной конструкции вальцового станка снижение массы и обеспечение возможности выключения привода питающего валка при отвале обусловлены указанными усовершенствованиями кинематической схемы станка и, следовательно, новыми взаимосвязями и взаимодействием частей, которые не следуют Очевидным для специалистов образом из известного уровня техники и влекут за собой снижение удельного расхода энергии на помол или дробление зерна. Сущность изобретения поясняется подробным описанием конструкции и работы предлагаемого вальцового станка со ссылками на прилагаемые чертежи, где изображены на: фиг.1 –кинематическая схема предлагаемого вальцового станка с мелющими вальцами в положении привала, фиг.2 - кинематическая схема предлагаемого вальцового станка с мелющими вальцами в положении отвала; фиг.3 - взаиморасположение рабочих органов предлагаемого вальцового станка в положении отвала при незаполненном зерновом тракте (аксонометрическая проекция). Предлагаемый вальцовый станок имеет (см.фиг.1): жесткую коробчатую (преимущественно литую) станину 1, выполненную с ограждающими зону измельчения (или дробления) зерна, наклонной верхней и вертикальными передней, задней и боковыми стенками и оборудованную внутри не обозначенным особо бункером для сбора продуктов обработки зерна; рабочий орган в виде горизонтально расположенных рифленых или гладких быстроходного 2 и тихоходного 3 вальцев, из которых быстроходный 2 связан с не показанным особо приводом вращения и установлен в жестко закрепленных в станине опорах 4 качения, а тихоходный 3 установлен в опорах качения на поворотных относительно станины 1 стойках 5; вальцы 2 и 3 кинематически связаны между собой понижающей зубчатой передачей б, ведущее колесо которой меньшего диаметра закреплено на быстроходном вальце 2; регулятор ширины размольной щели и установки вальцев в параллельное положение; этот регулятор выполнен в виде двух составных тяг 7, каждая из которых одним концом шарнирно связана с верхним концом соответствующей поворотной стойки 5, имеет в своем составе амортизатор 8 и задатчик 9 ширины размольной щели в виде пары "винт-гайка"; механизм привала-отвала тихоходного вальца 3; этот механизм имеет рычаг 10, связанный нижним концом через эксцентриковый вал 11 с упомянутыми составными тягами 7, а верхним концом - с настраиваемой кинематической цепью автоматического отвала, срабатывающей от снабженной возвратной пружиной или балансирным грузом качающейся заслонки 12 на выходе из зернового тракта; расположенный под упомянутой заслонкой 12 валковый механизм питания в виде одного распределительно-дозирующего валка 3, который установлен под качающейся заслонкой 12, кинематически связан плоскоременной передачей 14 с тихоходным вальцем 3 и подключен к кинематической цепи автоматического отвала через установленное в станине 1 соосно тихоходному вальцу 3 на дополнительной опоре 15 качения коромысло 16: это коромысло имеет на одном конце натяжной ролик 17, способный взаимодействовать с плоским ремнем передачи вращения распределительно-дозирующему валку 13, а вторым, вильчатым концом кинематически связано с составным толкателем в механизме привала-отвала. Упомянутый составной толкатель имеет установленные в направляющих 18 в станине 1 составные жестко связанные поперечной перемычкой 19 толкатели 20 и 21. При этом толкатель 20 имеет ползун 22 с не показанным на чертеже фиксатором заданного положения, палец 23 на ползуне 22 (с этим пальцем сцеплен вильчатый конец коромысла 16) и пару "винт-гайка" 24 для настройки положения шарнирно подвешенной на станине 1 и шарнирно же связанной с верхней частью перемычки 19 защелки 25 качающейся заслонки 12. Гайка указанной пары 24 жестко связана с нижним торцем перемычки 19 и имеет не показанные на чертеже фиксаторы заданного положения, а винт указанной пары жестко связан с калиброванной головкой толкателя 20.. Толкатель 21 снабжен; распорной пружиной 26, которая установлена между задней стенкой станины 1 и перемычкой 19, и муфтой 27, обеспечивающей передачу толкающего усилия под углом и свободное вращение снабженного маховичком выступающего за переднюю стенку станины 1 участка толкателя 2 с винтом-задатчиком положения, снабженного не показанными на схемах фиксаторами ползуна 28, с которым шарнирно связан рычаг 10 механизма привала-отвала. Описанный малогабаритный станок используют для помола или дробления зерна следующим образом. Перед первым запуском (обычно в ходе заводской сборки перед испытаниями) настраивают кинематические цепи, а именно: вращением маховичков составных тяг 7 устанавливают вальцы 2 и 3 параллельно один другому и с заданной шириной щели между ними, после чего фиксируют гайку задатчика 9, перемещением ползуна 28 вдоль толкателя 21 (в положении привала с заданной шириной межвальцевой щели) задают требуемое положение рычага 10 и фиксируют ползун 28, вращением винта в паре "винт-гайка" 24 на толкателе 20 регулируют положение защелки 25 относительно качающейся заслонки 12 и фиксируют указанную пару от самопроизвольного или случайного проворота, перемещением и последующей фиксацией ползуна 22 задают требуемое натяжение ремня передачи 14 вращения от тихоходного вальца 3 на распределительно-дозирующий валок 13. Подготовленный, как описано, вальцовый станок может быть многократно использован для помола или дробления зерна. Перед запуском нажатием вперед на рычаг 10 тихоходный валец 3 приваливают к быстроходному вальцу 2 вследствие проворота эксцентрикового вала 11 и подтягивания составных тяг 7. Одновременно с привалом изменяется положение и других частей, а именно: толкатель 20, перемещаясь под действием рычага 10, через палец 23 на ползуне 22 и вильчатый конец коромысла 16 вводит натяжной ролик на другом конце этого же коромысла в контакт с ремнем передачи 14, жестко связанная с обоими толкателями 20 и 21 перемычка 19, перемещаясь, выводит защелку 25 в положение готовности к сцеплению с качающейся заслонкой 12, а толкатель 21 сжимает распорную пружину 26. После запуска привода быстроходного вальца 2 вращение от него через зубчатую пару 6 передается на тихоходный валец 3 и далее - через плоскоременную передачу 14 - на распределительно-дозирующий валок 13. При подаче зерна* через тракт питания заслонка 12 преодолевает действие возвратной пружины или балансирного груза, отклоняется вниз по ходу зерна и сцепляется с защелкой 25. Зерно проходит на помол или дробление, ссыпаясь ровным потоком с распределительно-дозирующего валка 13 в межвальцевую щель. Это положение частей станка сохраняется до момента прекращения подачи зерна. Когда же его поток иссякает, заслонка 12 под действием возвратной пружины или балансирного груза выходит из зацепления с за- 5 щелкой 25, распорная пружина 26 автоматически отводит составной толкатель 20,21 в "левое" (при взгляде на схему фиг.1 и 2) положение. При этом толкатель 21 поворачивает рычаг 10, который через эксцентриковый вал 11 перемещает составные тяги 7 в сторону отвала (фиг.2). Одновременно палец 23 на ползуне 22 поворачивает коромысло 16 и тем самым выводит натяжной ролик из контакта с ремнем передачи 14, вследствие чего вращение распределительно-дозирующего валка 13 прекращается. Расход энергии на вращение указанного валка при работе станка существенно меньше расхода энергии на помол или дробление зерна, а выключение этого валка 13 на холостом ходу (до перезагрузки питающего тракта и очередного привала) также способствует сокращению удельного расхода энергии в 3-4 раза в сравнении с прототипом.