Виконавчий орган дробильно-фрезерної машини

Реферат: Винахід належить до устаткування для спушування насипних матеріалів. Виконавчий орган дробильно-фрезерної машини, що містить барабан у вигляді корпусу циліндричної форми із закріпленими на зовнішній циліндричній поверхні корпусу барабана і встановленими по гвинтових лініях, інструментотримачами, в кожному з яких встановлений з можливістю заміни руйнуючий інструмент, який при обертанні барабана проходить по одній заданій лінії різання. В інстументотримачах розміщено блоки з декількох різців, переважно двох або трьох, встановлених із зміщенням один від одного по периметру циліндра, при якому кут між проекціями радіусів, на яких розміщені різці, на площину, перпендикулярну подовжній осі барабана, знаходиться в межах від 9 до 18 градусів, різці в блоці встановлені з різним радіусом різання так, що кожен різець, що проходить за першим, виступає на 15-40 мм далі в радіальному напрямі відносно попереднього, при цьому різці в кожному блоці розміщені в площинах, розташованих під кутом від 0 до 20° одна до одної, а блоки різців на гвинтових лініях встановлені щодо один одного так, що при обертанні барабана суміжні різці сусідніх блоків проходять по лініях різання, розташованих на відстані від 60 до 110 мм одна від одної по довжині барабана. Це забезпечує зниження енергоємності руйнування матеріалу і зносу різців. UA 101064 C2 (12) UA 101064 C2 UA 101064 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до устаткування для спушування насипних матеріалів і може переважно використовуватися в дробильно-фрезерних машинах для дроблення крупних шматків і змерзлого розвантажуваного матеріалу на надбункерних решітках приймальних бункерів стаціонарних роторних або бокових вагоноперекидачів, а також на розвантажувальних естакадах, оснащених бункерами, при розвантаженні піввагонів через нижні люки. Основними вимогами до виконавчих органів дробильно-фрезерних машин є збільшення терміну служби виконавчого органу, підвищення ефективності процесу руйнування дробленого матеріалу, зниження енергоємності руйнування змерзлого матеріалу і трудомісткості проведення ремонтно-відновних робіт. Ці вимоги можуть бути забезпечені схемою розташування різців на барабані і вдосконаленням конструкції інструментотримачів. Відомі схеми розміщення різців на барабані дробильно-фрезерної машини, при яких в лінії різання встановлений один різець, приводять до підвищеного зносу різців, пов'язаному з великою глибиною різання, і мають підвищену енергоємність руйнування дробленого матеріалу. Відомий виконавчий орган дробильно-фрезерної машини включає барабан у вигляді корпусу циліндричної форми із закріпленими на зовнішній бічній поверхні барабана і встановленими по гвинтових лініях інструментотримачами, в кожному з яких встановлений різець, який при обертанні барабана проходить по одній заданій лінії різання. Різці на барабані встановлені по гвинтових лініях в протилежних напрямах від середини основного барабана з кутом підйому гвинтових ліній, рівним 70-80°, а різець, який розташований в початковій точці однієї з гвинтових траєкторій на одній з половин барабана, зміщений по периметру барабана щодо суміжного різця, який розташований на іншій половині барабана в початковій точці відповідної гвинтової траєкторії, на кут не менше 50 і не більш 75° (патент Російської Федерації на винахід № 2055184, МПК Е21С 25/10, 1996 p.). Проте знос різців такого виконавчого органу досить великий, оскільки кожен різець працює по «рівній поверхні» і вирізує борозну на досить велику глибину, що і приводить до збільшення зносу. Найбільш близький по технічній суті і результату до запропонованого є відомий виконавчий орган дробильно-фрезерної машини, що містить барабан у вигляді корпусу циліндричної форми із закріпленими на зовнішній бічній поверхні барабана і встановленими по гвинтових лініях інструментотримачами, в кожному з яких встановлений різець, який при обертанні барабана проходить по одній заданій лінії різання. Різці на барабані встановлені по гвинтових лініях в протилежних напрямах від середини основного барабана з кутом підйому гвинтових ліній, рівним 5-30°, кроком установки різців 100-300 мм і зміщенням різців по довжині барабана щодо різців сусідніх гвинтових ліній на 25-80 мм (патент Російської Федерації на корисну модель № 65905, МПК E02F 5/30, 2007 p., прототип). Проте енергоємність руйнування матеріалу таким виконавчим органом досить велика, оскільки кожен різець працює по «рівній поверхні» і вирізує борозну на досить велику глибину, що приводить до збільшення зносу, виникненню великих пікових навантажень на різці, негативно впливаючих на роботу приводу виконавчого органу. Задачею цього винаходу є удосконалення відомого виконавчого органу дробильнофрезерної машини шляхом зміни компоновки і схеми розміщення різців на барабані з метою зниження енергоємності руйнування матеріалу і зносу різців. Іншою задачею винаходу є зниження динамічної завантаженості виконавчого органу за рахунок зменшення коефіцієнта варіації зусиль і крутного моменту. Поставлена задача вирішується таким чином. У відомому виконавчому органі дробильнофрезерної машини, що містить барабан у вигляді корпусу циліндричної форми із закріпленими на зовнішній циліндричній поверхні корпусу барабана і встановленими по гвинтових лініях, інструментотримачами, в кожному з яких встановлений з можливістю заміни руйнуючий інструмент, який при обертанні барабана проходить по одній заданій лінії різання, відповідно до винаходу, в інстументотримачах розміщено блоки з декількох різців, переважно двох або трьох, встановлених із зміщенням один від одного по периметру циліндра, при якому кут між проекціями радіусів, на яких розміщені різці, на площину, перпендикулярну подовжній осі барабана, знаходиться в межах від 9 до 18 градусів, різці в блоці встановлені з різним радіусом різання так, що кожен різець, що проходить за першим, виступає на 15-40 мм далі в радіальному напрямі відносно попереднього, при цьому різці в кожному блоці розміщені в площинах, розташованих під кутом від 0 до 20° одна до одної, а блоки різців на гвинтових лініях встановлені щодо один одного так, що при обертанні барабана суміжні різці сусідніх блоків проходять по лініях різання, розташованих на відстані від 60 до 110 мм одна від одної по довжині барабана.. 1 UA 101064 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Детальніше суть винаходу пояснюється кресленням, на фіг. 1 якого зображений загальний вид барабана запропонованого виконавчого органу, на фіг. 2 - вигляд по А на фіг. 1, на фіг. 3 вигляд по Б на фіг. 2 з кутом між площинами, в яких розташовані різці, рівним 0°, на фіг. 4 вигляд по Б на фіг. 2 з кутом між площинами, в яких розташовані різці, більшим 0°, на фіг. 5 вигляд по А на фіг.1 виконавчого органу з тангенціальними різцями, на фіг. 6 - фрагмент схеми набору різців на барабані, зображеному на фіг. 1. На фіг. 1 показаний барабан 1 виконавчого органу дробильно-фрезерної машини у вигляді корпусу циліндричної форми. Барабан 1 встановлений з можливістю обертання навколо своєї подовжньої осі 2 симетрії на опорах 3. На зовнішній циліндричній поверхні барабана 1 закріплені блоки 4 різців 5, армованих твердосплавною вставкою 6, встановлених в інструментотримачах (фіг. 2, 3) з можливістю заміни. Від випадання різець утримується штифтом 7, який встановлюється в циліндричнй отвір інструментотримача і фіксується в ньому. Штифт 7 проходить через виїмку на державці різця 5 і перешкоджає його випаданню. Для заміни різця 5 достатньо вибити штифт 7 з отвору інструментотримача, витягнути зношений різець, на його місце встановити новий різець 5 і закріпити його в отворі інструментотримача штифтом 7. На виконавчому органі можуть бути використані радіальні (фіг. 2) або тангенціальні (фіг. 5) різці 5. У кожному блоці 4 розміщено декілька різців 5, переважно два або три. На кресленні зображені блоки 4 з двома різцями 5. Різці 5 в блоці 4 встановлені із зміщенням один від одного по периметру циліндра, при якому кут  між проекціями радіусів R1 і R2, на яких розміщені різці, на площину, перпендикулярну подовжній осі 2 барабана 1, знаходиться в межах від 9 до 18 градусів. Різці 5 в блоці 4 встановлені з різними радіусами різання R1 і R2 так, що кожен, наступний за першим, різець в блоці, виступає на 15-40 мм далі в радіальному напрямі щодо попереднього, тобто R2 більше R1 на 15 - 40 мм. Блоки 4 різців 5 встановлені на гвинтових лініях 8 (фіг. 6) щодо один одного так, що при обертанні барабана суміжні різці 5 сусідніх блоків 4 проходять по лініях різання 9, розташованих одна від одної на відстані S, що знаходиться в інтервалі від 60 до 110 мм по довжині барабана 1. Різці 5 в кожному блоці 4 розміщені в площинах 10, розташованих під кутом β від 0 до 20° одна до одної. Тому суміжні різці б в кожному блоці 4 проходять по лініях різання 9, розташованих в одній площині (фіг. 3) або на відстані S1 від 0 до 40 мм одна від одної по довжині барабана (фіг. 4). Тому різці, що йдуть за першим в блоці, працюють в ослабленому масиві, по суті розширюють борозну різання, що знижує їх знос. Таким чином, при заданій відстані між блоками за рахунок збільшення ширини борозни різання зменшується ширина перемичок між борознами, що робить процес дроблення матеріалу ефективнішим. Виконавчий орган працює таким чином. На надбункерну решітку вивантажується матеріал з піввагонів за допомогою вагоноперекидача (на кресленні не показано). Змерзлий матеріал, що залишився на решітці, або великі глиби руйнують за допомогою дробильно-фрезерної машини із запропонованим виконавчим органом. Включають електродвигуни приводу виконавчого органу, які через муфти і редуктор передають обертання осі 2 і тим самим барабану 1. Включають електродвигуни переміщення машини. Машина рухається по рейках на насипаний на надбункерну решітку матеріал, наприклад, глиби вугілля, які руйнуються різцями 5 барабана 1. В результаті подрібнений матеріал провалюється через надбункерну решітку в приймальний бункер. Переміщення дробильно-фрезерної машини із запропонованим виконавчим органом у напрямі до руйнованого матеріалу здійснюють з такою швидкістю, при якій глибина заглиблення перших різців 5 в блоці в руйнований матеріал (товщина стружки) складає 15-40 мм, тобто не перевищує радіальну довжину твердосплавної вставки 6. В результаті в руйнованому матеріалі утворюється борозна, що має форму трапеції (фіг. 4). Різець 5, що йде за першим в блоці, врізається в масив у тій же площині, що й перший або в місці розташування однієї з бічних сторін борозни, утвореної першим різцем 5, тобто на одній із сторін трапеції. Це залежить від кута β між площинами 10, в яких розташовані різці 5 в блоках 4. В результаті в руйнованому матеріалі утворюється борозна, що має форму трапеції з глибиною на 15-40 мм більшою глибини і ширше за борозну, утворену першим різцем 5, оскільки різець 5, що йде за першим, в блоці 4, виступає на 15-40 мм далі в радіальному напрямі щодо першого. Далі перший різець 5 наступного блоку 4 різців врізається в масив на стороні борозни, залишеної другим різцем 5 першого блоку і т.д. Перемички, що утворилися між борознами, висота яких залежить від в'язкості руйнованого матеріалу, руйнуються при наступному обороті виконавчого органу і при відповідному переміщенні машини. Різці утворюють нову борозну різання з глибиною, більшою на товщину стружки. При такій схемі розміщення різців знижується навантаження на всіх різцях, контакт різців з масивом відбувається в основному по твердосплавних вставках, зменшуються пікові навантаження, внаслідок чого знижується енергоємність руйнування матеріалу, знос різців, підвищується ресурс приводу виконавчого органу. Запропонована конструкція 2 UA 101064 C2 5 10 виконавчого органу дозволяє збільшити глибину різання матеріалу. Збільшення глибини різання дозволяє збільшити подачу машини, і цим збільшити її продуктивність. Крім того, збільшення глибини різання дозволяє зменшити частоту обертання виконавчого органу, тобто перейти від швидкісного різання до більш оптимального для змерзлих матеріалів силового різання. Зниження швидкості різання також приводить до зниження зносу елементів виконавчого органу і різців, зокрема. Відповідно до винаходу фірмою "ТОВ Спецмонтажмодуль" м. Марганець виготовлені дробильно-фрезерні машини із запропонованим виконавчим органом, енергоємність руйнування матеріалу і витрата різців яких в порівнянні з машинами, виготовленими згідно прототипу, зменшені приблизно в 1,5-2 рази. Стійкість машини, продуктивність і надійність підвищилися, машина із запропонованим виконавчим органом стала ефективнішою в порівнянні з аналогами. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 Виконавчий орган дробильно-фрезерної машини, що містить барабан у вигляді корпусу циліндричної форми із закріпленими на зовнішній циліндричній поверхні корпусу барабана і встановленими по гвинтових лініях, інструментотримачами, в кожному з яких встановлений з можливістю заміни руйнуючий інструмент, який при обертанні барабана проходить по одній заданій лінії різання, який відрізняється тим, що в інстументотримачах розміщено блоки з декількох різців, переважно двох або трьох, встановлених із зміщенням один від одного по периметру циліндра, при якому кут між проекціями радіусів, на яких розміщені різці, на площину, перпендикулярну подовжній осі барабана, знаходиться в межах від 9 до 18 градусів, різці в блоці встановлені з різним радіусом різання так, що кожен різець, що проходить за першим, виступає на 15-40 мм далі в радіальному напрямі відносно попереднього, при цьому різці в кожному блоці розміщені в площинах, розташованих під кутом від 0 до 20° одна до одної, а блоки різців на гвинтових лініях встановлені один щодо одного так, що при обертанні барабана суміжні різці сусідніх блоків проходять по лініях різання, розташованих на відстані від 60 до 110 мм одна від одної по довжині барабана. 3 UA 101064 C2 4 UA 101064 C2 5 UA 101064 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 6