Відцентрово-ударна дробарка з гідростатичною підвіскою ротора

Реферат: Відцентрово-ударна дробарка з гідростатичною підвіскою ротора містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами, розгінний ротор із закріпленими на ньому напрямними елементами, змонтований на вертикальному валу усередині корпусу, відбійні елементи, закріплені по периметру внутрішньої поверхні корпусу зі створенням між ними і розгінним ротором зони дроблення, верхню опору вертикального вала, змонтовану під розгінним ротором і виконану у вигляді гідростатичної підвіски і електропривод. Як робочу рідину гідростатичної підвіски використовують антифриз або рідкі технічні оливи, які забезпечують свої робочі властивості при низьких температурах в заданих кліматичних умовах експлуатації. UA 90991 U (12) UA 90991 U UA 90991 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області дроблення і подрібнення різних матеріалів, зокрема до конструкцій відцентрово-ударних дробарок з вертикальним розташуванням вала і гідростатичною підвіскою розгінного ротора, і може використовуватися на гірничо-переробних підприємствах різного профілю в технологічних процесах дроблення рудних і нерудних матеріалів в кліматичних умовах при низьких температурах повітря. Відома відцентрово-ударна дробарка з демпфуючою підвіскою ротора (патент RU № 2450863, B02C 13/14, дата публікації 20.05.2012), що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами, розгінний ротор із закріпленими на ньому напрямними елементами, змонтований на вертикальному валу усередині корпусу, відбійні елементи, закріплені по периметру внутрішньої поверхні корпусу зі створенням між ними і розгінним ротором зони дроблення, і електропривід, з'єднаний з вертикальним валом за допомогою нижньої опори у вигляді гнучкого вала. На вертикальному валу змонтована верхня опора, виконана у вигляді газостатичної підвіски, що складається з п'яти, з'єднаної з розгінним ротором, і підп'ятника, жорстко закріпленого відносно корпуса. Несучі поверхні п'яти і підп'ятника виконані сферичної форми і розташовані з утворенням між ними повітряного зазору. Газостатична підвіска розміщена у внутрішньому корпусі, що створює камеру наддуву, яка з'єднана з вентилятором для нагнітання повітря. Між розгінним ротором і п'ятою у верхній частині внутрішнього корпусу змонтований вузол ущільнювача, що включає газодинамічний підшипник і еластичну термостійкою діафрагму. Вузол ущільнювача захищає камеру наддуву від попадання пилу, а також забезпечує деяку рухливість вертикального вала з п'ятою при радіальних і кутових переміщеннях розгінного ротора. Застосування в конструкції відомої дробарки нижньої опори у вигляді гнучкого вала і верхньої газостатичної опори в поєднанні з вузлом ущільнювача дозволяє зменшити навантаження на опори і вал електроприводу від дії осьових динамічних і вібраційних навантажень на розгінному роторі і за рахунок цього дещо підвищити їх ресурс. Окрім цього, газостатична підвіска забезпечує експлуатацію дробарки в різних кліматичних умовах, у тому числі при низьких температурах повітря. Недоліками відомого аналога є: - обмежені можливості газостатичної опори по демпфуванню високоамплітудних радіальних і кутових переміщень розгінного ротора; - можливість пошкодження газостатичної опори в результаті падіння п'яти на підп'ятник при аварійному відключенні подачі повітря; - складна конструкція газостатичної опори, що істотно збільшує вартість дробарки і витрати при її експлуатації; - необхідність виконання періодичних дорогих робіт по балансуванню газостатичної опори з урахуванням зміни масогабаритних характеристик розгінного ротора в процесі експлуатації. Відома відцентрово-ударна дробарка з гідростатичною підвіскою ротора (патент UA № 89350, B02C 13/00; B02C 13/14, дата публікації 10.04.2014), що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами, розгінний ротор із закріпленими на ньому напрямними елементами, змонтований на вертикальному валу усередині корпусу, відбійні елементи, закріплені по периметру внутрішньої поверхні корпусу зі створенням між ними і розгінним ротором зони дроблення, і електропривід, з'єднаний з вертикальним валом за допомогою нижньої опори з можливістю переміщення останнього на задану відстань уздовж його осі. Під розгінним ротором змонтована верхня опора вертикального вала, виконана у вигляді гідростатичної підвіски, що складається з ємності кільцевої форми з робочою рідиною, жорстко закріпленої щодо корпусу, і поплавця кільцевої форми, розташованого коаксіально в ємності. При цьому поплавець закріплений на вертикальному валу з можливістю їх сумісного переміщення в осьовому напрямі на відстань, відповідну заданій відстані переміщення вертикального вала в нижній опорі. Як робочу рідину використовують технічну воду. Відцентрово-ударна дробарка з гідростатичною підвіскою ротора має більш просту конструкцію і більш високі характеристики по демпфуванню високоамплітудних радіальних і кутових переміщень розгінного ротора, що дозволяє істотно збільшити ресурс верхньої опори і експлуатаційну надійність дробарки в цілому. Недоліком відомого аналога є використання технічної води як робочої рідини, що обмежує область застосування дробарки при низьких температурах повітря. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення конструкції відцентровоударної дробарки з гідростатичною підвіскою ротора за рахунок використання робочої рідини, яка дозволяє здійснювати експлуатацію дробарки при низьких температурах повітря. Технічний результат від реалізації цієї задачі полягає в істотному розширенні області застосування відцентрово-ударної дробарки при одночасному забезпеченні високого ресурсу опорних вузлів і, відповідно, надійності дробарки в цілому. 1 UA 90991 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується тим, що у відцентрово-ударній дробарці з гідростатичною підвіскою ротора, що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами, розгінний ротор із закріпленими на ньому напрямними елементами, змонтований на вертикальному валу усередині корпусу, відбійні елементи, закріплені по периметру внутрішньої поверхні корпусу зі створенням між ними і розгінним ротором зони дроблення, верхню опору вертикального вала, змонтовану під розгінним ротором і виконану у вигляді гідростатичної підвіски, що складається з ємності кільцевої форми з робочою рідиною, жорстко закріпленої щодо корпусу, і поплавця кільцевої форми, розташованого коаксіально в ємності, і електропривід, з'єднаний з вертикальним валом за допомогою нижньої опори з можливістю переміщення останнього на задану відстань уздовж його осі, при цьому поплавець закріплений на вертикальному валу з можливістю їх сумісного переміщення в осьовому напрямі на відстань, відповідну заданій відстані переміщення вертикального вала в нижній опорі, згідно з корисною моделлю, як робочу рідину гідростатичної підвіски використовують антифриз або рідкі технічні оливи, які забезпечують свої робочі властивості при низьких температурах в заданих кліматичних умовах експлуатації. При цьому доцільно, щоб як антифриз використовувалися водні розчини спиртів або гліколів або гліцерину або неорганічних солей. Суть корисної моделі, що заявляється, пояснюється представленим кресленням на прикладі відцентрово-ударної дробарки з одним ротором, де показана принципова схема дробарки. Відцентрово-ударна дробарка з гідростатичною підвіскою ротора складається з корпусу 1 із завантажувальним 2 і розвантажувальними 3 отворами, розгінного ротора 4, вертикального вала 5, відбійних елементів 6, електроприводу 7, нижньої 8 і верхньої 9 опор. Розгінний ротор 4 виконаний у вигляді диска 10 із закріпленими на ньому в радіальному напрямі напрямними елементами 11. Розгінний ротор 4 може бути також виконаний у вигляді циліндрової обичайки з вікнами для викиду матеріалу (не показано). Напрямні елементи 11 можуть бути виконані у вигляді ребер або лопатей з прямолінійною або криволінійною формою робочих поверхонь (не показані). Відбійні елементи 6 закріплені по периметру внутрішньої поверхні корпусу 1 зі створенням між ними і розгінним ротором 4 зони дроблення. Відбійні елементи 6 виконані з плит підвищеної твердості і закріплені по периметру внутрішньої поверхні корпусу 1 з утворенням відбивальної поверхні у формі виступів з трикутним поперечним перерізом (не показані). Вертикальний вал 5 змонтований усередині корпусу 1 уздовж його осі і з'єднаний за допомогою нижньої опори 8 з електроприводом 7. Нижня опора 8 виконана у вигляді пелюсткової муфти, яка забезпечує можливість переміщення вертикального вала 5 на задану відстань уздовж його осі. Верхня опора 9 розташована під розгінним ротором 4 і виконана у вигляді гідростатичної підвіски, що складається з ємності 12 кільцевої форми з робочою рідиною 13 і поплавця 14 кільцевої форми. Внутрішня стінка 15 ємності 12 виконана з висотою, що перевищує висоту її зовнішньої стінки 16. Ємність 12 жорстко закріплена щодо корпусу 1 і виконана з можливістю з'єднання з гідравлічною системою (не показана) для подачі і підтримки заданого рівня робочої рідини 13 в ємності 12 при роботі розгінного ротора 4 і її зливі при виконанні ремонтнопрофілактичних робіт. Поплавець 14 розташований коаксіально в ємності 12 і закріплений на вертикальному валу 5 за допомогою маточини 17 з підшипником кочення (не позначений). Масова водотоннажність поплавця 14 розраховується за умови, що забезпечує переміщення вертикального вала 5 на задану відстань уздовж його осі з урахуванням маси вертикального вала 5 і закріпленого на ньому розгінного ротора 4 і розрахункової маси матеріалу, що надходить на розгінний ротор 4 через завантажувальний отвір 2. Маточина 17 забезпечує можливість переміщення поплавців 14 одночасно з вертикальним валом 5 в осьовому напрямі на відстань, відповідну заданій відстані переміщення вертикального валу 5 в нижній опорі 8. Верхня частина поплавця 14 виконана у вигляді кришки 18 конічної форми, яка перекриває зовнішню стінку 16 ємності 12, що дозволяє ізолювати верхню 9 і нижню 8 опори від зони дроблення і розвантажувальних отворів 3. Як робочу рідину 13 в гідростатичній підвісці використовують антифризи або рідкі технічні оливи. При цьому як антифриз використовують водні розчини спиртів або гліколів, або гліцерину або неорганічних солей. Конкретний вид антифризу або марку рідких технічних олив вибирають, виходячи із забезпечення робочих властивостей при низьких температурах в заданих кліматичних умовах експлуатації. Робота відцентрово-ударної дробарки, що заявляється, пояснюється на прикладі її експлуатації в регіоні з помірно континентальними кліматичними умовами з м'якою зимою, наприклад, м. Кривий Ріг, де найнижча середньомісячна температура повітря в січні за 2 UA 90991 U 5 10 15 20 25 30 35 40 наслідками багаторічних спостережень складає не нижче -15 С. Перед завантаженням кускового матеріалу в корпус 1 включають гідравлічну систему і заповнюють ємність 12 робочою рідиною 13, наприклад водним розчином з 35 % складом етиленгліколю, температура замерзання якого складає -20 С. З урахуванням запобігання корозійній дії етиленгліколю на зовнішні металеві поверхні місткості 12 і поплавця 14 у водний розчин додатково вводять неорганічний інгібітор корозії. Під дією робочої рідини 13 поплавець 14 спливає на 50-100 мм щодо свого початкового положення і одночасно переміщає вгору вертикальний вал 5 із закріпленим на ньому розгінним ротором 4. За рахунок виконання нижньої опори 8 у вигляді пелюсткової муфти переміщення вертикального вала 5 здійснюється при збереженні його взаємозв'язку з валом електроприводу 7. Далі включають електропривід 7, який через нижню опору 8 починає обертати з необхідною швидкістю вертикальний вал 5 із закріпленим на ньому розгінним ротором 4. Після цього відкривають завантажувальний отвір 2 і кусковий матеріал під власною вагою надходить на розгінний ротор 4, що обертається. Отримавши на розгінному роторі 4 необхідну для викиду окружну швидкість і, відповідно, кінетичну енергію, шматки матеріалу уподовж напрямних елементів 11 з великою швидкістю викидаються з диска 10 в зону дроблення, де в результаті направлених ударів об відбійні плити 6 і хаотичних ударів один об одного руйнуються на шматки з більш дрібним фракційним складом. Дрібнофракційна маса роздробленого матеріалу виводиться з корпусу 1 через розвантажувальні отвори 3. При роботі дробарки на опори 8 і 9 через вертикальний вал 5 впливають як динамічні навантаження з резонансними частотами, виникаючі при розгоні і гальмуванні розгінного ротора 4, так і динамічні навантаження, що виникають в процесі дроблення в результаті радіальних і кутових коливань розгінного ротора 4, амплітуда і сила яких залежить від швидкості його обертання і дії на нього кускового матеріалу. Динамічні навантаження з резонансними частотами гідростатична підвіска сприймає у вертикальному напрямі, а радіальні і кутові коливання розгінного ротора 4 - в поперечній площині. Гасіння цих навантажень здійснюється за рахунок взаємодії між робочою рідиною 13 і зануреним в неї поплавцем 13, а також із стінками ємності 12. Кільцева форма ємності 12 дозволяє у багато разів збільшити масову водотоннажність поплавця 14 і за рахунок цього істотно підвищити гідростатичну стійкість підвіски при гасінні динамічних навантажень на розгінному роторі 4. Виконання ємності 12 з різною висотою внутрішньої 15 і зовнішньої 16 стінок дозволяє запобігти витоку робочої рідини 13, а конічна форма кришки 18 на поплавці 14 ізолює верхню 9 і нижню 8 опори від зони дроблення і розвантажувальних отворів 3. Таким чином, виконання верхньої опори у вигляді гідростатичної підвіски дозволяє істотно знизити навантаження на згадані опори від дії осьових вібраційних коливань і радіальних динамічних переміщень розгінного ротора 4 в процесі дроблення, а використання як робочої рідини водного розчину антифризу із заданою температурою замерзання дозволяє істотно розширити область застосування відцентровоударної дробарки, зокрема в кліматичних умовах при низьких температурах повітря. Результати теоретичних і експериментальних досліджень корисної моделі, що заявляється, підтвердили його працездатність і отримання технічного результату. Використання як робочої рідини різних видів антифризу або марок рідких технічних олив забезпечують їх робочі властивості в гідростатичній опорі при низьких температурах для заданих кліматичних умов експлуатації дробарки. При цьому забезпечується достатньо високий ресурс експлуатації опорних вузлів і, відповідно, надійність дробарки в цілому. 45 3 UA 90991 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Відцентрово-ударна дробарка з гідростатичною підвіскою ротора, що містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним отворами, розгінний ротор із закріпленими на ньому напрямними елементами, змонтований на вертикальному валу усередині корпусу, відбійні елементи, закріплені по периметру внутрішньої поверхні корпусу зі створенням між ними і розгінним ротором зони дроблення, верхню опору вертикального вала, змонтовану під розгінним ротором і виконану у вигляді гідростатичної підвіски, що складається з ємності кільцевої форми з робочою рідиною, жорстко закріпленої щодо корпусу, і поплавця кільцевої форми, розташованого коаксіально в ємності, і електропривод, з'єднаний з вертикальним валом за допомогою нижньої опори з можливістю переміщення останнього на задану відстань уздовж його осі, при цьому поплавець закріплений на вертикальному валу з можливістю їх сумісного переміщення в осьовому напрямі на відстань, відповідну заданій відстані переміщення вертикального вала в нижній опорі, яка відрізняється тим, що як робочу рідину гідростатичної підвіски використовують антифриз або рідкі технічні оливи, які забезпечують свої робочі властивості при низьких температурах в заданих кліматичних умовах експлуатації. 2. Відцентрово-ударна дробарка за пунктом 1, яка відрізняється тим, що як антифриз використовують водні розчини спиртів або гліколів або гліцерину або неорганічних солей. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4