ПОЛОТНО ВИБРАЦИОННОГО ГРОХОТА

Полезная модель относится к области грохочения агломерата, кокса и других сыпучих материалов, а именно к конструкции полотен вибрационных грохотов, и может быть использована при их изготовлении.
Известно полотно вибрационного грохота, выполненное в виде размещенных друг под другом секций металлических просеивающих поверхностей с просевными отверстиями (патент на изобретение №2241550 B07B 1/40, B07B 1/46, «Вибрационный грохот», 10.12.2004), при этом верхняя просеивающая поверхность полотна сформирована верхними секциями, закрепленными одной стороной на боковых балках, а другой стороной на продольной балке, установленной в центральной части на поперечных балках и образующей жесткое соединение с ними, при этом просевные отверстия выполнены посредством газовой и плазменной резки.
Недостатком известного полотна вибрационного грохота является недостаточная его стойкость при работе в агрессивных условиях при температурах от 100°C и выше в результате низкого сопротивления усталостному разрушению при вибрациях, что приводит к неравномерному износу рабочей поверхности просеивающего полотна и необходимости его ремонта. Для упрощения съема полотна для ремонта его выполняют в виде отдельных секций. С одной стороны, это повышает ремонтопригодность известного полотна, с другой стороны, под действием вибровозбудителя повышает инерционные силы, создаваемые при вибрации. Для повышения жесткости полотна и избегания поломки от инерционных сил в известном вибрационном грохоте усилены продольные и поперечные балки, а также крепление к ним полотна, что повышает его стоимость.
Наиболее близким по технической сущности и конструктивным элементам является полотно вибрационного грохота (патент на изобретение №2259241, B07B 1/46, 27.08.2004 г.), выполненное в виде плиты с отсевными отверстиями, расположенными рядами, перпендикулярными направлению потока рассеиваемого материала, отсевные отверстия выполнены в виде наклонных овальных щелей с чередованием направления наклона в каждом ряду, при этом угол наклона между продольными осями отсевных отверстий и направлением потока рассеиваемого материала, составляет 30÷45°, отсевные отверстия в поперечном сечении выполнены с расширением от рабочей поверхности полотна под углом 5÷7°, рабочие кромки отсевных отверстий поверхностно упрочнены на толщину 0,5÷1,5 мм, ширина отсевных отверстий определяется технологическими параметрами рассеиваемого материала и равна не менее 3 мм, длина отсевных отверстий равна 2÷10 их ширины.
Недостатком известных аналогов, является то, что материал, применяемый для их изготовления, например 09Г2С, 12Х18Н10Т или 20Х13, не удовлетворяет условиям работы с абразивными материалами в агрессивной среде при знакопеременных нагрузках и температурах выше 100°C из-за низкой стойкости к абразивному износу, низкой прочности при вибрации, склонности к межкристаллитной коррозии при наличии в материале просева хлоридов. Кроме того, у сталей с содержанием хрома 12% и более появляется резко выраженная карбидная неоднородность и повышенная склонность к коагуляции карбидов, что способствует разупрочнению сталей при нагреве и, как следствие, уменьшению срока службы полотна до 3÷6 месяцев.
Выполнение отсевных отверстий с расширением по толщине полотна от его рабочей поверхности в размере 5÷7° уменьшает срок сохранения заданных калиброванных размеров отсевных отверстий на рабочей поверхности полотна. Это вызвано тем, что даже при незначительном абразивном износе рабочей поверхности полотна, например, на 1/4 толщины листа, ширина отсевного отверстия на рабочей поверхности полотна увеличивается и выходит за пределы калибра.
Угол расширения 5÷7° и низкая чистота внутренних поверхностей отсевных отверстий в известном полотне предопределены способом их изготовления, а именно плазменной резкой.
Техническим результатом является повышение срока службы полотна вибрационного грохота, улучшение качества отсевного материала и повышение эффективности просеивания.
Указанный технический результат достигается тем, что полотно вибрационного грохота, выполненное в виде плиты с отсевными отверстиями, расположенными рядами, перпендикулярными направлению потока рассеиваемого материала, выполненными с термоупрочнением рабочей поверхности и расширением в поперечном сечении в направлении от рабочей поверхности полотна, согласно полезной модели, выполнено из легированной конструкционной стати типа хромансиль с возможностью выполнения отсевных отверстий газолазерной резкой, продольные оси отсевных отверстий расположены параллельно направлению потока рассеиваемого материала или под углом к нему в пределах до 90°, расширение отсевных отверстий в поперечном сечении выполнено под углом до 3°, полотно содержит, по меньшей мере, один промежуток без отсевных отверстий.
В вариантах выполнения полезной модели полотно выполнено из стали 25ХГСА 35ХГСА отсевные отверстия выполнены в виде наклонных щелей с чередованием направления наклона в каждом ряду, при этом длина щели составляет 1÷40 ее ширины, отсевные отверстия выполнены в виде удлиненных капель, расположенных в шахматном порядке вдоль потока рассеиваемого материала, отсевные отверстия выполнены в виде многогранника, отсевные отверстия выполнены в виде круга, отсевные отверстия смежных рядов расположены со смещением относительно друг друга в пределах до 0,5 расстояния между их центрами в ряду.
Выполнение полотна вибрационного грохота легированной конструкционной стали типа хромансиль позволяет повысить стойкость полотна при работе в условиях вибрационных нагрузок при высоких температурах от 100°C и выше. А также повысить сопротивление усталостному разрушению при вибрациях, что приводит к повышению износостойкости просеивающего полотна, в том числе при наличии агрессивных сред, а следовательно, к повышению более чем в два раза срока службы полотна.
Выполнение отсевных отверстий газолазерной резкой позволяет получить чистоту поверхности реза отсевного отверстия с шероховатостью Ra не более 12,5 мкм, что дает возможность улучшить качество отсевного материала, не прибегая к дополнительной механической обработке внутренней поверхности отсевных отверстий. А также позволяет выдержать точность размеров отверстий на рабочей поверхности полотна в пределах ±0,1 мм и уменьшить угол расширения отсевных отверстий до 3°, что увеличивает срок службы полотна за счет увеличения срока сохранения калибра отсевных отверстий на рабочей поверхности полотна. Кроме того, выполнение отсевных отверстий газолазерной резкой позволяет уменьшить глубину термического упрочнения рабочей поверхности отсевных отверстий до 0,2÷0,4 мм при сохранении стойкости их рабочих поверхностей и калибра отверстий. Это уменьшает нагрев полотна в процессе его изготовления, а следовательно, практически исключает его коробление при эксплуатации, что повышает срок службы полотна, качество отсевного материала и эффективность просеивания. Выполнение отсевных отверстий газолазерной резкой позволяет также уменьшить расстояние между отсевными отверстиями, тем самым увеличить «живое сечение» - полезную поверхность полотна и повысить эффективность просеивания.
При уменьшении угла расширения отсевных отверстий до 3°, даже при значительном абразивном износе рабочей поверхности полотна, ширина отсевных отверстий на рабочей поверхности полотна не выходит за предельные допуски калибра. Это позволяет увеличить срок эксплуатации полотна более двух раз, что является для пользователя существенным сокращением материальных затрат. При угле расширения более 3°, преимущественно на больших толщинах полотна, исчезает эффект длительного сохранения калибра отсевного отверстия на рабочей поверхности полотна.
Широкий диапазон расположения продольных осей отсевных отверстий к направлению потока рассеиваемого материала, а именно от 0 до 90°, расширяет варианты выполнения полотен с оптимальным «живым сечением» для различных технологических потребностей, что повышает эффективность просеивания.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о ее соответствии условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» доказано на примере конкретного выполнения полотна вибрационного грохота.
На фигуре 1 изображен общий вид полотна с наклонными отсевными отверстиями.
На фигуре 2 изображено полотно с каплеобразными отсевными отверстиями.
На фигуре 3 изображено сечение А-А фигуры 1.
Полотно 1 вибрационного грохота выполнено в виде плиты с отсевными отверстиями 2, расположенными рядами 3, перпендикулярными направлению потока рассеиваемого материала. Полотно 1 содержит, по меньшей мере, один промежуток 4 без отсевных отверстий для его опоры и крепления. Продольные оси отсевных отверстий 2 расположены параллельно к направлению потока рассеиваемого материала или под углом до 90° к нему и выполнены в поперечном сечении с расширением от рабочей поверхности полотна 1 под углом до 3°. Рабочая поверхность 5 отсевных отверстий термически упрочнена на глубину 0,2÷0,4 мм. Полотно 1 выполнено в гиде плиты из легированной конструкционной хром-марганец-кремний-содержащей стали типа хромансиль. В различных вариантах полотно выполнено из стали 25ХГСА, или 35ХГСА.
Пример конкретного выполнения полотна вибрационного грохота.
Полотно 1 вибрационного грохота и отсевные отверстия 2 выполнены газолазерной резкой в среде инертного газа. Полотно 1 выполнено толщиной 8 мм из стали 25ХГСА. Отсевные отверстия 2. в поперечном сечении выполнены с расширением от рабочей поверхности полотна под углом 3°, рабочая поверхность 5 отсевных отверстий термически упрочнена на глубину 0,2÷0,4 мм. Ряды 3 отсевных отверстий 2 расположены перпендикулярно направлению потока рассеиваемого материала. Отсевные отверстия 2 выполнены в виде наклонных щелей (фиг.1) с чередованием направления наклона в каждом ряду. Продольные оси отсевных отверстий 2 расположены под углом 36° к направлению потока рассеиваемого материала. Отсевные отверстия 2 смежных рядов 3 расположены в шахматном порядке, со смещением 0,5 расстояния между их центрами в ряду. Полотно 1 выполнено с одним, расположенным вдоль потока рассеиваемого материала, промежутком без отсевных отверстий для осуществления опоры и, при необходимости, крепления полотна. Заявляемое полотно вибрационного грохота позволяет более двух раз повысить срок его службы.