УДАРНАЯ ДРОБИЛКА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ РЫХЛОГО МАТЕРИАЛА
IMPACT CRUSHER FOR GRINDING LOOSE MATERIAL

Область техники
Настоящее изобретение относится к ударной дробилке для измельчения рыхлого материала.
Уровень техники
Ударные дробилки для измельчения рыхлого материала обычно содержат главный ротор, выполненный с возможностью вращения вокруг относительной оси и оборудованный одним или более молотками, предназначенными для дробления поступающего материала. Известные ударные дробилки также имеют вторичный ротор, оснащенный некоторым количеством лопастей, выполненных с возможностью подачи предназначенного для измельчения материала в направлении главного ротора. Главный ротор и вторичный ротор размещены внутри дробильной камеры и впускной камеры, соответственно, в сообщении друг с другом.
Каждая камера ограничена парой боковых стенок, расположенных ортогонально относительной оси вращения, и соединительной стенкой, размещенной между боковыми стенками, чтобы по существу окружать относительный ротор.
Главный ротор имеет центральный стержень с цилиндрической конформацией, который идет вокруг оси вращения и с которым связаны неразборным образом дробильные молотки. Конкретнее, дробильные молотки содержат часть, которая выходит из центрального стержня и которая выполнена с возможностью оказания ударного воздействия на подлежащий измельчению материал, и часть, которая, с другой стороны, находится внутри основного стержня, чтобы обеспечить возможность крепления к нему.
Известные типы дробилок можно классифицировать как дробилки с горизонтальной осью или дробилки с вертикальной осью, в зависимости от пространственного расположения оси вращения главного ротора.
Настоящее изобретение относится, в частности, к дробилкам с горизонтальной осью.
Пример ударной дробилки с горизонтальной осью описан в EP2908954.
В этой дробилке предусмотрено, что впускная камера расположена латерально относительно дробильной камеры и что две камеры находятся в сообщении друг с другом посредством соединительного отверстия. В частности, вторичный ротор и главный ротор вращаются в одном направлении, а вторичный ротор выполнен с возможностью подачи подлежащего измельчению материала в дробильную камеру сверху вниз так, что он контактирует с дробильными молотками главного ротора во время их вращения.
Однако дробилка, описанная в EP2908954, имеет ряд ограничений.
В частности, предназначенный для измельчения материал вносится в впускную камеру снизу так, что лопасти вторичного ротора должны провести его по существу вдоль всей длины соответствующей соединительной стенки перед подачей в дробильную камеру. Во время вращения вторичного ротора предназначенный для измельчения материал попадает между соответствующими лопастями и соединительной стенкой впускной камеры, приводя к износу деталей, подверженных стиранию.
Следовательно, подача предназначенного для измельчения материала в дробильную камеру сопряжена с высокими затратами энергии вследствие усилия, которое должен прилагать вторичный ротор, чтобы провести материал, и материалов вследствие износа деталей, подверженных стиранию.
Этот недостаток влияет не только на необходимость замены сношенных деталей, но также на эффективность подачи предназначенного для измельчения материала и, следовательно, эффективность измельчения. В действительности, износ лопастей вторичного ротора может приводить к подаче материала в дробильную камеру под углом, который не является оптимальным для полной эксплуатации действия дробильных молотков и, в любом случае, является полностью независимым от физических свойств (удельной массы и влажности) предназначенного для измельчения материала.
Описание изобретения
Главной задачей настоящего изобретения является разработка ударной дробилки, в которой устранены недостатки известного уровня техники.
В частности, в настоящем изобретении предложено повышение эффективности измельчения при снижении потребления энергии по сравнению с известными дробилками.
В рамках этой задачи целью настоящего изобретения является снижение износа подвижных деталей и, в частности, лопастей вторичного ротора.
Другой целью является оптимизация фазы впуска предназначенного для измельчения материала в дробильную камеру в соответствии с состоянием износа используемых деталей и свойствами самого материала.
Другой целью настоящего изобретения является разработка ударной дробилки для измельчения рыхлого материала, которая позволяет устранить вышеупомянутые недостатки известного уровня техники в рамках простого, рационального, легкого, эффективного в применении и экономного решения.
Вышеупомянутые цели достигнуты в представленной ударной дробилке для измельчения рыхлого материала в соответствии с п. 1.
Краткое описание графических материалов
Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из описания предпочтительного, но не единственного варианта осуществления ударной дробилки для измельчения рыхлого материала, проиллюстрированного с помощью показательного, но не ограничивающего примера на сопроводительных графических материалах, где:
на Фиг. 1 представлена вертикальная боковая проекция дробилки в соответствии с изобретением в первой рабочей конфигурации;
на Фиг. 2 представлена вертикальная боковая проекция дробилки по Фиг. 1 во второй рабочей конфигурации;
на Фиг. 3 представлена вертикальная боковая проекция дробилки по Фиг. 1 в третьей рабочей конфигурации.
Варианты осуществления изобретения
Конкретно в отношении этих иллюстраций, позиционный номер 1 в целом обозначает ударную дробилку для измельчения рыхлого материала.
Дробилка 1 содержит первый корпус 2, определяющий дробильную камеру 3 внутри которой расположен по меньшей мере один главный ротор 4, выполненный с возможностью вращения вокруг первой оси X.
Конкретнее, дробильная камера 3 ограничена двумя боковыми стенками 5, расположенными поперечно по отношению к первой оси X, по противоположные стороны относительно главного ротора 4, и по меньшей мере одной соединительной стенкой 6, размещенной между боковыми стенками 5 и выполненной так, чтобы окружать, по меньшей мере частично, главный ротор. Следовательно, соединительная стенка 6 проходит вокруг первой оси X.
Главный ротор 4 содержит по меньшей мере два дробильных элемента 7, предназначенных для оказания ударного воздействия на подлежащий измельчению материал. Однако нельзя исключать альтернативные варианты осуществления, в которых главный ротор содержит большее количество дробильных элементов 7.
Каждый дробильный элемент 7 на практике состоит из соответствующей пластины, выполненной из износостойкого материала и соединенной вместе, например, посредством винтов, с основным стержнем 8.
Конкретнее, каждый дробильный элемент 7 имеет переднюю поверхность, обращенную наружу и предназначенную для ударного воздействия на материал, и заднюю поверхность, связанную с основным стержнем 8.
В свою очередь, основной стержень 8 соединен вместе с валом передачи движения, подробно не показанным на иллюстрациях, вращением которого вокруг первой оси X можно управлять в соответствии с процедурами, известными эксперту в данной отрасли.
Предпочтительно основной стержень 8 имеет по меньшей мере криволинейную и выпуклую соединительную поверхность 8a, размещенную между двумя последовательными дробильными элементами 7. В частности, соединительная поверхность 8a соответствует части цилиндрической поверхности, выступающей относительно первой оси X. Подробнее, в показанном на иллюстрациях варианте осуществления, в котором главный ротор содержит два дробильных элемента 7, расположенных по противоположные стороны относительно первой оси X, основной стержень 8 имеет две соединительные поверхности 8a. Каждая из этих соединительных поверхностей 8a имеет один край, расположенный на передней поверхности дробильного элемента 7, и противоположный край, расположенный на задней поверхности другого дробильного элемента 7. Однако эта конформация главного ротора 4 не является ограничивающей, поэтому нельзя исключать альтернативные варианты осуществления, которые не предполагают наличие соединительных поверхностей 8a или которые предполагают соединительные поверхности 8a, имеющие только некоторые из вышеупомянутых характеристик.
В предпочтительных вариантах осуществления, показанных на иллюстрациях, соединительная стенка 6, имеет по меньшей мере в верхней части дробильной камеры 3, некоторое количество ударных поверхностей 9, установленных наклонно друг к другу и обращенных внутрь дробильной камеры.
Такие ударные поверхности 9 имеют такой наклон, чтобы определять некоторое количество последовательных и чередующихся выступов и выемок.
Предпочтительно по меньшей мере одна выемка, состоящая из двух последовательных ударных поверхностей 9, определяет угол α от 80° до 110°, предпочтительно от 90° до 110°. Это относится конкретно к случаю ударных поверхностей 9, вовлеченных в процесс дробления, т.е. расположенных в верхней части дробильной камеры 3.
По меньшей мере один выступ, состоящий из двух последовательных ударных поверхностей 9, определяет угол β от 210° до 240°.
Более подробно, угол наклона ударных поверхностей 9 и скорость вращения главного ротора 4 являются такими, чтобы материал, получивший удар одним из дробильных элементов 7, отбрасывался после удара на одну из этих ударных поверхностей 9, от которых он отбивается и снова получает удар другим дробильным элементом 7, который направляет его к другой ударной поверхности 9. Таким образом, на практике подлежащий измельчению материал «прыгает» между ударными поверхностями 9 и дробильными элементами 7, что приводит к исключительно эффективному дроблению.
Дробилка 1 также содержит второй корпус 10, связанный с первым корпусом 2, определяющий впускную камеру 11, сообщающуюся с дробильной камерой 3 и внутри которой находится вторичный ротор 12, выполненный с возможностью вращения вокруг второй оси Y.
Впускная камера 11 также ограничена двумя боковыми стенками 13, расположенными поперечно к второй оси Y по противоположные стороны относительно вторичного ротора 12, и по меньшей мере одной соединительной стенкой 14, размещенной между боковыми стенками 13 с по меньшей мере частичным окружением вторичного ротора. Предпочтительно соединительная стенка 14, окружающая вторичный ротор 12, по меньшей мере частично имеет по существу круговую протяженность.
Вторичный ротор 12 имеет один или более впускных элементов 15, предназначенных для контакта с подлежащим измельчению материалом, расположенным внутри впускной камеры 11, и для проталкивания его в направлении дробильной камеры 3. В варианте осуществления, показанном на иллюстрациях, вторичный ротор 12 содержит два впускных элемента 15, расположенных по сторонам, диаметрально противоположным второй оси вращения Y. Число впускных элементов 15 обычно равно числу дробильных элементов 7.
Первая и вторая оси X и Y являются по существу горизонтальными и расположены по существу параллельно друг другу.
Впускная камера 11 расположена латерально по отношению к дробильной камере 3. Более подробно, впускная камера 11 расположена снаружи вертикальной проекции дробильной камеры 3. Это расположение позволяет оптимизировать эффективность измельчения, поскольку она максимизирует рабочий ход главного ротора 4, т.е. ход, во время которого сам ротор является активным в процессе дробления материала.
В целях удобства первый и второй корпусы 2 и 10 соединены вместе друг с другом.
Дробильная камера 3 и впускная камера 11 находятся в сообщении друг с другом посредством соединительного отверстия 16, определенного в соответствующих соединительных стенках 6, 14.
Впускная камера 11, в свою очередь, имеет впускное отверстие 17 для внесения внутрь предназначенного для измельчения материала.
Предпочтительно впускное отверстие 17 расположено в по меньшей мере одной из боковых стенок 13. Более подробно, впускное отверстие 17 расположено вдоль второй оси Y. В предпочтительных, но не единственных вариантах осуществления, показанных на иллюстрациях, впускная камера 11 имеет только впускное отверстие 17, определенное в одной из боковых стенок 13, при этом другая боковая стенка 13 соединена с валом передачи движения второго ротора 12.
В соответствии с изобретением соединительное отверстие 16 расположено в нижней части впускной камеры 11 так, что материал, подаваемый от вторичного ротора 12, направляется снизу впускной камеры 11 в направлении внутренней части дробильной камеры 3.
Затем предназначенный для измельчения материал подается снизу впускной камеры 11 в направлении верхней части дробильной камеры 3 или главным образом в горизонтальном направлении.
Также в соответствии с изобретением соединительная стенка 14 впускной камеры 11 содержит по меньшей мере одну регулируемую часть 14a, которая выполнена с возможностью, во время применения, вращения вокруг оси регулировки Z, чтобы варьировать направление впуска предназначенного для измельчения материала в дробильную камеру 3.
Другими словами, регулируя регулируемую часть 14a, например, в зависимости от состояния износа впускных элементов 15 и типа предназначенного для измельчения материала или в зависимости от его удельной массы и степени влажности, можно менять угол, под которым предназначенный для измельчения материал вносится в дробильную камеру 3.
Оставшаяся часть соединительной стенки 14, обозначенная на иллюстрациях позиционным номером 14b, может быть фиксированной или, предпочтительно, смещенной вдоль компенсационного направления, обозначенного на иллюстрациях позиционным номером 29, чтобы позволить ей перемещаться ближе к регулируемой части 14a после ее смещения так, чтобы сохранять непрерывность поверхности соединительной стенки 14.
Преимущественно ось регулировки Z совпадает со второй осью Y.
Предпочтительно главный ротор 4 и вторичный ротор 12 вращаются в противоположных направлениях. Это приводит к тому, что предназначенный для измельчения материал, вносимый снизу в дробильную камеру 3, подвергается ударному воздействию со стороны дробильных элементов 7 и выталкивается от них в направлении верхней части дробильной камеры, увеличивая, таким образом, число ударов, которым подвергается материал.
Регулируемая часть 14a надлежащим образом определена в нижней части соединительной стенки 14.
Конкретнее, регулируемая часть 14a расположена ниже впускного отверстия 17 таким образом, чтобы предназначенный для измельчения материал, вносимый в впускную камеру 11, падал непосредственно на регулируемую часть 14a.
Направление вращения вторичного ротора 12, расположение регулируемой части 14a и соединительного отверстия 16 являются такими, что ход, выполняемый впускными элементами 15 для доставки предназначенного для измельчения материала от регулируемой части 14a к соединительному отверстию 16, больше, чем ход, выполняемый вторичным ротором для возвращения от последнего снова к регулируемой части 14a.
Следовательно, рабочий ход, выполняемый вторичным ротором 12, причем под этим термином подразумевается длина хода, который начинается, когда впускные элементы 15 приходят в контакт с предназначенным для измельчения материалом, вносимым в впускную камеру 11, и который заканчивается, когда они высвобождают его для направления в дробильную камеру 3, является минимальным.
Предпочтительно регулируемая часть 14a имеет по меньшей мере одну криволинейную секцию 18 и по меньшей мере одну прямолинейную секцию 19, которые являются непрерывными друг с другом. Более конкретно, прямолинейная секция 19 расположена за криволинейной секцией 18 относительно направления вращения вторичного ротора 12. Таким образом, прямолинейная секция 19 ограничивает нижний край соединительного отверстия 16.
Другими словами, впускной элемент 15 во время вращения вторичного ротора 12 вокруг второй оси Y, приближающейся к соединительному отверстию 16, проходит последовательно вдоль криволинейной секции 18 и прямолинейной секции 19.
Следовательно, впускная камера 11 имеет подающий канал 20 для подачи предназначенного для измельчения материала, который содержит соединительное отверстие и ограничен прямолинейной секций 19. Наклон прямолинейной секции 19 относительно горизонтального направления по существу определяет направление, в котором происходит подача материала в дробильную камеру 3.
Преимущественно второй корпус содержит по меньшей мере один опорный элемент 21, поддерживающий регулируемую часть 14a при вращении вокруг оси регулировки Z.
Более конкретно, обеспечены средства регулировки 22, чтобы регулировать вращение регулируемой части 14a вокруг оси регулировки Z.
В варианте осуществления, показанном на иллюстрациях, средства регулировки 22 принадлежат механическому типу и содержат один или более пазов 23, имеющих криволинейную протяженность, определенных в опорном элементе 21, и один или более штифтов 24, соединенных вместе с регулируемой частью 14a, каждый из которых размещен с возможностью скольжения в соответствующем пазе.
Соответственно, каждый паз 23 идет вдоль круговой дуги с центром в оси регулировки Z.
В этом варианте осуществления оператор вручную перемещает регулируемую часть 14a вокруг оси регулировки Z.
В альтернативном варианте осуществления, не показанном на иллюстрациях, средства регулировки 22 содержат по меньшей мере одни средства регистрации, предназначенные для определения углового положения регулируемой части 14a относительно оси регулировки Z, например, типа датчика положения и т.п., средства перемещения для перемещения самой регулируемой части и по меньшей мере один электронный блок управления. Электронный блок управления содержит по меньшей мере одно запоминающее устройство с возможностью устанавливать по меньшей мере одно значение углового положения регулируемой части 14a и содержит микропроцессор, запрограммированный для получения сигнала от средств регистрации, относящегося к зарегистрированному угловому положению, для сравнения установленного положения с зарегистрированным положением и для активации средств перемещения в случае, если зарегистрированное положение отличается от установленного положения.
Следовательно, в этом альтернативном варианте осуществления регуляция углового положения регулируемой части 14a является по существу автоматической. Предпочтительно регулируемая часть 14a выполнена с возможностью перемещения относительно боковых стенок 13 впускной камеры 11 между по меньшей мере рабочей конфигураций, в которой она по существу выровнена с оставшейся частью 14b таким образом, что соединительная стенка по существу не прерывается, и конфигурацией извлечения, в которой она смещена относительно оставшейся части 14b.
Более подробно, опорный элемент 21 соединен с возможностью прямолинейного перемещения с боковыми стенками 13 вдоль направления извлечения 25, а регулируемая часть 14a соединена вместе при прямолинейном перемещении с опорным элементом 21.
Соответственно, опорный элемент 21 содержит роликовые средства 26, например, типа одного или более колесиков, расположенные на удерживающей поверхности 27 и предназначенные для обеспечения возможности перемещения опорного элемента вдоль направления извлечения 25.
Преимущественно второй корпус 10 содержит по меньшей мере одну открываемую стенку 28, шарнирно крепящуюся к боковым стенкам 13 впускной камеры 11 и выполненную с возможностью перемещения между по меньшей мере одним закрытым положением и одним открытым положением. Более конкретно, в открытом положении открываемая стенка 28 повернута относительно закрытого положения и определяет протяженность удерживающей поверхности 27. В результате перемещения открываемой стенки 28 в открытое положение опорный элемент 21 и регулируемая часть 14a могут сдвигаться из рабочей конфигурации в конфигурацию извлечения.
Работа дробилки в соответствии с изобретением происходит следующим образом.
Подлежащий измельчению материал, внесенный во впускную камеру 11 через впускное отверстие 17, падает под действием силы тяжести и оседает на регулируемой части 14a.
За счет вращения вторичного ротора 12 впускные элементы 15, следовательно, приходят в контакт с подлежащим измельчению материалом и проносят его в направлении соединительного отверстия 16.
В случае обнаружения, что впускное направление подлежащего измельчению материала не является оптимальным по причинам, которые могут быть связаны с износом используемых механических деталей или типом материала, положение регулируемой части 14a необходимо будет поменять с помощью средств регулировки 22. Это действие можно осуществлять, удерживая открываемую стенку 28 в закрытом положении или перемещая ее в открытое положение.
В первом случае регуляция осуществляется путем открытия дверцы, которая обеспечивает доступ к штифтам 24 с внутренней стороны.
Во втором случае, вместо этого, после того, как открываемая стенка 28 установлена в открытом положении, извлекают опорный элемент 21 посредством его скользящего перемещения по удерживающей поверхности 27 в направлении извлечения 25. После извлечения опорного элемента 21 и, следовательно, перемещения регулируемой части 14a из рабочей конфигурации в конфигурацию извлечения можно получить доступ к средствам регулировки 22 и, таким образом, варьировать положение самой регулируемой части. Подробно, оператор регулирует штифты 24, заставляя их скользить внутри соответствующих пазов 23, так, чтобы изменить положение регулируемой части 14a относительно оставшейся части 14b и, следовательно, наклон прямолинейной секции 19. После фиксации регулируемой части 14a в необходимом положении ее возвращают в рабочую конфигурацию посредством скользящего перемещения опорного элемента 21 в противоположном предыдущему направлении.
Затем подлежащий измельчению материал, попадающий в дробильную камеру 3, подвергается ударам дробильными элементами 7, которые, помимо обеспечения начального уменьшения в размере, отбрасывают его на ударные поверхности 9.
На практике было установлено, что описанное изобретение достигает намеченных целей и, в частности, подчеркивается тот факт, что впуск материала снизу впускной камеры в направлении внутренней части дробильной камеры и возможность регулировать направление впуска делают возможной оптимизацию эффективности действия дробильных элементов.
В частности, за счет вращения регулируемой части вокруг оси регулировки можно варьировать траекторию, проходимую подлежащим измельчению материалом, в соответствии с его физическими свойствами, такими как удельная масса, влажность и размер, а также износом деталей, используемых в фазе впуска.
Рабочий ход, выполняемый вторичным ротором для подачи подлежащего измельчению материала в дробильную камеру, следовательно, является минимальным, таким образом, обеспечивая возможность снижения затрат энергии и износа деталей, используемых в фазе впуска.
Кроме того, возможность извлечения регулируемой части обеспечивает легкость и практичность проведения операций регулировки и технического обслуживания.