ВИБРАЦИОННЫЙ МНОГОДЕЧНЫЙ ГРОХОТ

Полезная модель относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по крупности и может быть использована в горной, металлургической промышленности и т.п.
В вибрационных грохотах материал разделяется по крупности в процессе вибрационного перемещения по просеивающей поверхности, разделяясь на надрешетный и подрешетный продукты.
Известны и широко применяются конструкции вибрационных грохотов с направленными колебаниями рабочего органа, как с горизонтально расположенными деками, так и с наклонными деками.
Одним из направлений развития данного вида оборудования является создание конструкций многодечных грохотов, в которых короба с ситовыми деками расположены ярусно друг над другом. Такая компоновка позволяет значительно повысить удельную производительность на единицу производственной площади.
В частности известен Вибрационный многодечный грохот для сортировки мелкозернистых материалов, описанный в патенте на полезную модель RU 123350, опубл. 27.12.2012, включающий подвижный короб, установленный на пружинах на неподвижной опорной раме, и содержащий горизонтально установленные деки с просеивающими ситами. Каждая дека имеет упоры для установки домкратов, позволяющих производить замену сит. Грохот снабжен вибровозбудителем, создающим направленные прямолинейные колебания. Вибровозбудитель выполнен в виде единого блока, состоящего из двух инерционных вибраторов, и установлен на коробе. Двигатели, придающие вращение валам вибраторов, установлены на неподвижной опорной раме. Недостатком данного устройства является сложность обслуживания при замене сит.
Известен Грохот инерционный тяжелого типа ГИТ-32 [с информацией можно ознакомиться в сети Интернет по адресу http://burcomplex.by/index.php?route=product/category&path=60_76_94_96]. Грохот имеет два яруса вибрационных сит, установленных в едином наклонном коробе, который с помощью пружинных подвесов закреплен на неподвижной раме. На этой же раме на специальной стойке установлен двигатель вибропривода. Объединение двух вибрационных сит в едином блоке предъявляет высокие требования по прочностным характеристикам конструкции, что приводит к необходимости применения толстых листов на обшивку короба, то есть, приводит к увеличению металлоемкости конструкции.
Увеличение количества дек влечет за собой создание конструкций с раздельными коробами.
Примером такой конструкции является пятидечный грохот «Stack Sizer» [Derrick Corporation. Комплексный каталог, стр. 4 электронное издание размещено на ресурсе https://docplayer.ru/33569099-Resheniya-v-oblasti-tonkogo-grohocheniya-s-1951-goda.html] Грохот включает пять коробов с ситовыми деками, предназначенных для разделения материала на две фракции. Короба с деками установлены на внутренней подвижной раме наклонно вниз по потоку просеиваемого материала. Они расположены ярусно - параллельно друг над другом с продольным смещением каждого вышележащего короба с деками по отношению нижележащему коробу в сторону разгрузочного торца. Подвижная рама грохота установлена на неподвижной раме, на которой закреплены питатели, для каждой деки отдельно, а также общая воронка для сбора надрешетного продукта и общая воронка для сбора подрешетного продукта. На подвижной раме расположен блок с мотор-вибраторами. Они размещены в верхней консольной части подвижной рамы. Между неподвижной рамой и подвижной рамой установлены упругие амортизаторы. Ярусная установка дек позволяет эффективно использовать установочную площадь.
Негативные факторы конструкции грохота по прототипу связаны, прежде всего, с верхним расположением вибровозбудителей на подвижной раме.
Такая компоновка при неточности изготовления и сборки отдельных узлов колебательной системы, а также увеличении технологической нагрузки на нижние короба ситовых дек приводит к сдвигу действия возмущающей силы от центра колеблющейся массы и изменению траекторий колебаний всей системы, появлению паразитных форм колебаний. Все эти факторы в совокупности отрицательно влияют на надежность конструкции (ее прочность и жесткость), приводят к появлению трещин в металлоконструкциях, а также нарушают технологический режим работы грохота, т.к. грохотимый материал транспортируется по ситам не равномерно, а сбрасывается к одному из бортов короба, что снижает эффективность грохочения.
В основу полезной модели поставлена задача расширения арсенала средств и создание вибрационного многодечного грохота повышенной надежности. Достигаемый технический результат - повышение жесткости конструкции при одновременном повышении эффективности грохочения за счет конструктивного обеспечения стабилизации технологического режима.
Поставленная задача решается изменением конструкции. Вибрационный грохот характеризуется тем, что имеет неподвижную раму и установленную на ней с помощью четырех упругих опор подвижную раму. На верхней и нижней продольно ориентированных опорных балках подвижной рамы закреплены просеивающие короба с ситовыми деками. Короба установлены наклонно, параллельно друг над другом, и с продольным смещением каждого вышележащего короба по отношению к нижележащему коробу в сторону разгрузочного торца. На бортовинах подвижной рамы, закрепленных между упомянутыми выше опорными балками установлены два дебалансных вибратора, валы которых параллельны друг другу. На неподвижной раме закреплены питатели просеивающих коробов, воронка для сбора надрешетного продукта, воронка для сбора подрешетного продукта и два двигателя, размещенные на одной опоре. Каждый из двигателей посредством муфты соединен с валом одного из дебалансных вибраторов. Двигатели совместно с дебалансными вибраторами расположены в зоне, максимально приближенной к центру масс подвижной рамы. На подвижной раме также закреплены две несущие балки, расположенные по обе стороны грохота и проходящие между осями валов дебалансных вибраторов. Несущие балки закреплены на упругих опорах и ориентированы вдоль оси направленных колебаний. К несущим балкам присоединены бортовины, а также боковые стенки коробов, при этом соединение выполнено в зонах проекции центра масс коробов на их боковые стенки.
В конкретных реализациях пятидечных грохотов двигатели совместно с дебалансными вибраторами могут быть установлены над коробом второго яруса или над коробом третьего яруса.
Для того, чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности полезной модели, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации. Пример иллюстрируется Фигурами чертежей, на которых представлено: Фиг. 1 - вибрационный пятидечный грохот - вид сбоку, Фиг. 2 - то же, вид со стороны загрузочного торца (для упрощения восприятия показан только питатель верхнего короба), Фиг. 3 - подвижная рама с установленными коробами с ситовыми деками, вид сбоку.
Конструкция грохота имеет неподвижную раму 1, на которой посредством упругих пружинных опор 2 установлена подвижная рама 3 с установленными на ней просеивающими коробами 4 с ситовыми деками и подситниками. Короба 4 установлены наклонно, параллельно друг над другом и с продольным смещением каждого вышележащего короба по отношению нижележащего в сторону разгрузочного торца. Расстояние смещения выбирается из условия несмешивания потоков разгружаемого с коробов надрешетного продукта. Короба 4 соединены с верхней и нижней наклонным продольно ориентированным опорным балкам 5 подвижной рамы. В контексте данной заявки термин "продольно ориентированная балка" применяется в значении "балка, ориентированная вдоль продольной плоскости симметрии грохота". Со стороны загрузочного торца к каждому коробу 4 подведен собственный питатель 6. Питатели 6 закреплены на неподвижной раме 1. На неподвижной раме 1 закреплена воронка 7 для сбора надрешетного продукта и воронка 8 для сбора подрешетного продукта. Также на подвижной раме закреплена опора 9 с двумя двигателями 10.
Два дебалансных вибратора 11 закреплены на бортовинах 12, подвижной рамы. Бортовины 12, как и короба, установлены между верхней и нижней продольными опорным балкам 5 подвижной рамы. Бортовины 12 могут быть выполнены в виде пластин.
Каждый двигатель 10 посредством муфты (на Фиг. 1 не показаны) соединен с валом одного из дебалансных вибраторов 11.
Валы вибраторов 11 установлены параллельно и закреплены традиционным способом на подвижной раме 2. Двигатели 10 совместно с дебалансными вибраторами 11 расположены в зоне, максимально приближенной к центру масс подвижной рамы 2 с установленным на ней оборудованием. В случае четырехдечноного грохота - это зона над коробом второго яруса. В случае пятидечного грохота - это зона над коробом второго яруса, как это показано на Фиг. 1, или над коробом третьего яруса. В данной заявке принято: короб первого яруса - нижний короб.
Подвижная рама имеет две дополнительно установленные продольные несущие балки 13, расположенные по обе стороны грохота. Несущие балки 13 закреплены между опорными балками 4 для коробов, а именно, проходят между осями валов дебалансных вибраторов 11 и ориентированы вдоль направленных колебаний. К наклонным несущим балкам 13 присоединены боковые стенки коробов 4. Соединение выполнено в зонах проекции центра масс коробов на их боковые стенки. В контексте данной заявки термин "зона проекции центра масс" означает часть поверхности боковой стенки короба, которая по возможности максимально приближена к точке проекции цента масс короба на боковую стенку. Также к несущий балке 13 присоединены бортовины 12 с установленными дебалансными вибраторами 11. Несущие балки 13 закреплены на упругих опорах 2 и, таким образом, воспринимают всю нагрузку подвижной рамы 3 с установленным на ней оборудованием.
Грохот работает следующим образом. Двигатели 10 через муфты передают вращение параллельно установленным валам дебалансных вибраторов. Дебалансы вращаются с одинаковой угловой скоростью в противоположных направлениях. При синхронном вращении возникает сила, которая является равнодействующей сил двух дебалансных вибраторов. В результате подвижной раме грохота сообщаются направленные прямолинейные колебания, под действием которых материал перемещается по декам коробов 4 и разделяется на надрешетный продукт, сгружаемый в воронку 7, и подрешетный продукт, разгружаемый в воронку 8.
Введение бортовин 12 для закрепления дебалансных вибраторов, а также введение дополнительных несущих балок 13 и соединение их с боковыми стенками коробов 4 приводит не только к повышению жесткости конструкции. Важно место закрепления этих элементов конструкции на подвижной раме - в непосредственной близости к центру колеблющейся массы. Такая компоновка позволяет повысить надежность и устойчивость подвижной рамы с установленным оборудованием за счет того, что обеспечивается режим колебаний, при котором не искажаются траектории колебаний в различных точках конструкции колебательной системы, то есть колебательный процесс, задаваемый дебалансными вибраторами, не искажается как внутри коробов, так и при распределении по коробам и нет возбуждения паразитных форм колебаний колеблющейся массы. Совокупность этих факторов не только повышает надежность, но и одновременно приводит к стабилизации технологического процесса, а соответственно, к повышению эффективности грохочения.
Вибрационный грохот состоит из конструктивных элементов, соединенных, соответственно, с подвижной и неподвижной рамами, которые в свою очередь, соединены между собой посредством упругих опор. Таким образом, элементы грохота находятся в функционально-конструктивном единстве. Сами сборочные операции, обеспечивающие конструктивное единство вибрационного грохота, являются традиционными для данного объекта техники, в настоящей заявке не раскрыты, поскольку они не влияют на поставленный результат, а потому не являются существенными признаками. Однако полнота раскрытия сведений является достаточной для осуществления полезной модели специалистом в данной области техники.