ПЛИТА ТОРЦЕВАЯ ДЛЯ ФУТЕРОВКИ БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ

Полезная модель относится к износоустойчивым элементам, которые используются для футеровки торцевых внутренних поверхностей шаровых мельниц и мельниц самоизмельчения, и может быть использована в горно-обогатительной, энергетической, химической и других областях промышленности.
Известным аналогом плиты торцевой есть резиновая футеровка торцевой крышки барабанной мельницы по книге «Дырда B.I., Чижик Е.Ф., Резиновые детали в машиностроении: Москва-Днепропетровск, Полиграфист, 2000», стр.53, рис.1.14а». Эта футеровка выполнена в виде сектора из эластомерного материала, преимущественно износоустойчивой резины, и имеет продольные углубления на боковых поверхностях, в которые устанавливаются лифтеры.
Недостатком этой конструкции есть то, что такие плиты применяются преимущественно на мельницах малого диаметра и для обеспечения герметичности стыка с футеровкой барабана мельницы должен использоваться дополнительный элемент.
Известные также конструкции плит торцевых («ЗАО «Кварц», Каталог продукции, стр.6, 7), которые выполнены в виде сектора из еластомерного материала, преимущественно износоустойчивой резины, который включает рабочую и нерабочую поверхности, боковые и торцевые поверхности.
Также эти плиты имеют в середине рабочей поверхности выступ с отверстиями для крепления к торцевой крышке барабанной мельницы.
Недостатком этой конструкций есть то, что при монтаже таких плит образовывается продольный зазор между их боковыми поверхностями. Для его уплотнения применяются резиновые прокладки. В процессе эксплуатации происходит износ выступающей части плиты, где находятся крепежные отверстия, который ведет к преждевременному выходу из строя плиты и ее замену, даже если другая часть целиком работоспособна. Это приводит к снижению срока службы торцевой футеровки и преждевременного проведения ремонтных работ.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствовать конструкцию торцевой плиты путем оптимизации ее конструктивных параметров, увеличить срок ее службы, повысить надежность и эффективность работы футеровки, упростить монтажные работы.
Поставленная задача решается тем, что плита торцевая для футеровки барабанной мельницы в виде сектора из еластомерного материала, преимущественно износоустойчивой резины, которая включает рабочую и нерабочую поверхности, боковые и торцевые поверхности, согласно полезной модели, плита выполнена с увеличением толщины в сторону широкого ее торца, преимущественно ступеньчато, а на боковых поверхностях выполненны глухие пазы в виде "ласточкин хвост" для установки лифтеров
Ширина плиты торцевой равна B=K·D,
где: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы;
К - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, количества рядов крепежных отверстий, бокового зазора, который допускается, между торцевыми плитами, К=0,15…0,45,
1
1
а ширина узкой ее части равна B=K·d,
где: d - внутренний диаметр загрузочной или разгрузочной втулки;
1
1
2
K - коэффициент, который зависит от внутреннего диаметра загрузочной или разгрузочной втулки, бокового зазора, который допускается, между торцевыми плитами, K=0,15…0,45, при этом длина торцевой плиты равна L=K·D,
где: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы;
2
2
К - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, внутреннего диаметра загрузочной или разгрузочной втулки, К=0,25…0,4.
3
Толщина торцевой плиты (в ее узкой части) равна H=К·D,
где: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы;
3
3
К - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы К=0,01…0,045;
4
при этом высота ступени плиты равна h=K·H,
где: Н - толщина торцевой плиты;
4
4
K - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, диаметра мелющих тел, скорости вращения мельницы, уровня загрузки материала, который измельчается, К=0…0,5,
1
4
а высота следующей ступени равна h=K·H,
где: Н - толщина торцевой плиты;
4
4
К - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, диаметра мелющих тел, скорости вращения мельницы, уровня загрузки материала, который измельчается, К=0…0,5.
1
1
Толщина сектора торцевой плиты (в ее широкой части) равна H=H+h+h,
где: Н - толщина торцевой плиты;
h - высота ступени;
1
h - высота следующей ступени
1
5
Длина ступени равна l=K·L,
где: L - длина торцевой плиты;
5
5
2
6
1
K - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы и характеристики изнашивания резины, К=0,6…0,8, при этом нижний уровень (по длине) следующей ступени равен l=К·11, где: l - длина ступени;
6
6
3
7
2
К - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы и характеристики изнашивания резины, К=0,6…1,0, а длина следующей ступени равна l=К-l,
2
где: l - нижний уровень (по длине) следующей степени,
7
7
К - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы и характеристики изнашивания резины, К=0,1…0,7.
1
8
1
Ширина узкой части ступени плиты торцевой равна b=K·B,
1
где: B - ширина узкой части плиты;
8
8
K - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, К=0,8…1,1,
2
8
1
а широкая часть ступени плиты равна b=K·B,
1
где: b - ширина узкой части ступени;
9
9
K - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, К=1,0…3,0,
3
10
4
4
при этом узкая часть следующих ступеней плиты торцевой равна b=К·b, де: b - широкая часть следующих ступеней плиты;
10
10
K - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, К=0,25…0,95,
4
11
а широкая часть следующих ступеней плиты торцевой равна b=К·В,
где: В - ширина плиты торцевой;
11
11
К - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, К=0,5…1,0.
4
1
Торец широкой части плиты выполнен со скосом в сторону рабочей поверхности под углом 0°…15°, а в сторону нерабочей поверхности - под углом 0°…30°, при этом ширина наклона торца широкой части плиты в сторону рабочей поверхности равна b=K×H,
1
где: H - толщина сектора торцевой плиты;
4
4
К - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, диаметра мелющих тел, скорости вращения мельницы, уровня загрузки материала, который измельчается, К=0…0,5.
Боковая поверхность паза торцевой плиты выполнена под углом, равным 2°…5°, а угол наклона лапки боковой поверхности плиты составляет 3°…10°.
Плита торцевая для футеровки барабанной мельницы представлена на чертежах.
На фиг.1 - общий вид плиты торцевой.
На фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1.
На фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.2, торец плиты.
На фиг.4 - частный случай конструктивного выполнения торцевой плиты на фиг.1.
На фиг.5 - сечение по Г-Г на фиг.4.
На фиг.6 - выносной элемент Д на фиг.5.
На фиг.7 - боковая поверхность плиты с пазом для установки лифтера.
Плита торцевая для футеровки барабанной мельницы включает ступенчатую рабочую поверхность 1, нерабочую - 2, торцевые поверхности - широкую 3 с плоскостями 4 и 5 и узкую - 6, боковые поверхности 7 с продольными глухими пазами 8 и вырезами 9 для крепежных элементов.
Параметры сектора плиты торцевой,
Ширина ее широкой 3 части B=K·D, где: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы, К=0,15…0,45;
1
1
1
ширина ее узкой 6 части B=K·D, где: d - внутренний диаметр загрузочной или разгрузочной втулки, K=0,15…0,45;
2
2
длина плиты L=K·D, где: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы, К=0,25…0,4;
3
3
1
2
3
толщина торцевой плиты (в ее узкой 6 части) Н=К·D, де: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы, К=0,01…0,045, вычисленные с коэффициентами K, K, К, которые выбраны экспериментально з учетом параметров мельницы - внутреннего диаметра D торцевой крышки мельницы, а также внутреннего диаметра загрузочной или разгрузочной втулки и являются оптимальными для данной конструкции торцевой плиты, что позволит увеличить срок ее службы и надежность футеровки.
На рабочей поверхности 3 сегмента плиты выполнены ступени h, которые увеличивают толщину плиту в сторону ее широкой части:
4
4
высота ступени плиты равна h=К·Н, где: Н - толщина торцевой плиты; К=0…0,5,
4
4
высота следующей ступени равна h=K·H, где Н - толщина торцевой плиты; К=0…0,5.
1
1
толщина сектора торцевой плиты равна H=H+h+h,
где: Н - толщина торцевой плиты; h - высота ступени;
1
h - высота следующей ступени;
Именно в этой части торцевой плиты происходит наиболее интенсивное изнашивание и такое конструктивное выполнение плиты позволит увеличить срок ее эксплуатации.
Оптимальные параметры, высота, ширина и длина ступеней, указанные на фиг.1, 2 и 4, а также их количество, подобрано экспериментально с учетом конструктивных особенностей мельниц и технологических параметров их работы и рассчитываются из приведенных соотношений:
1
5
5
длина ступени равна l=K·L, где L - длина торцевой плиты; К=0,6…0,8;
2
6
1
1
6
нижний уровень следующей ступени равен l=K·l, где: l - длина ступени, К=0,6…1,0;
3
7
1
2
7
длина следующей ступени равна l=K·B, где: l - нижний уровень следующей ступени, К=0,1…0,7.
1
8
1
1
8
Ширина узкой части ступени плиты равна b=K·B, где: В - ширина узкой части плиты, K=0,8…1,1;
2
9
1
1
9
широкая часть ступени плиты равна b=K·b, где: b - ширина узкой части ступени, K=1,0…3,0;
3
10
4
4
10
узкая часть следующих ступеней плиты торцевой равна b=К·b, где: b - широкая часть следующих ступеней плиты, К=0,25…0,95;
4
11
11
широкая часть следующих ступеней плиты торцевой равна b=K·B, где: B - ширина плиты торцевой, К=0,5…1,0.
Такое конструктивное решение рабочей поверхности плиты повысит срок ее эксплуатации и надежность футеровки.
Количество и длина всех следующих ступеней зависит от технологических параметров работы мельницы и гарантийных сроков эксплуатации.
1
3
Так, для случая, когда диаметр торцевой крышки меньше, чем внутренний диаметр барабана мельницы в зоне стыковки футеровки цилиндра и торцевой футеровки мельницы по поверхностям 4 и 5 для исключения зазоров применена плита, приведенная на фиг.4 и 5, в которой следующая ступень h длиной l выполнена ближе к ее широкому торцу 3, что позволяет сделать монтаж футеровки без применения дополнительных уплотнительных работ, упростить монтаж и повысить надежность футеровки. Такая торцевая плита может быть применена для футеровки больших мельниц.
4
1
1
4
Выполнение торца 3 широкой части плиты со скосом в сторону рабочей поверхности 1 под углом 0°…15°, а в сторону нерабочей поверхности 2 под углом 0°…30°, как указано на фиг.6, и выполнение ширины скоса 4 (наклона) торца широкой части плиты в сторону рабочей поверхности такой, что равняется b=K×H, где: H - толщина сектора торцевой плиты; К=0…0,5, повысит качество монтажа, плотность между поверхностями плит торцевой и цилиндрической части барабана мельницы, которые стыкуются, и надежность футеровки.
Продольные боковые пазы 8 в боковых поверхностях 7, предназначены для установки лифтера, который прикрепляет плиту к торцевой крышке барабанной мельницы, выполнены глухими со стороны торцов 3 и 6, что ограничивает сдвиг плиты при ослаблении крепления лифтера и повышает надежность футеровки. В боковых поверхностях 7 выполнены вырезы 9, для установки крепежных элементов лифтера.
Выполнение боковой поверхности паза 8, в виде "ласточкин хвост", торцевой плиты под углом, равным 2°…5°, а угла наклона лапки боковой поверхности плиты равным 3°…10°. как указано на фиг.7, обеспечит при монтаже плотное прижатие лифтером плит к торцевой крышке, которое воспрепятствует проникновению пульпы на внутреннюю поверхность торцевой крышки барабанной мельницы. Это обеспечит надежную и эффективную работу футеровки.
2
3
Высота лапки h выбрана равной 10…25 мм, а ширина лапки h выбрана равной 70…110 мм. Эти параметры являются оптимальными для обеспечения надежного крепления плит футеровки.
Использование предложенной конструкции плиты торцевой позволит увеличить износоустойчивость и долговечность, срок службы, повысит эксплуатационную надежность футеровки и обеспечит надежную работу мельницы.