ВАЛКОВАЯ ДРОБИЛКА С БОКОВЫМИ ПЛАСТИНАМИ
ROLL CRUSHER WITH SIDE PLATES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к дробильному устройству, в особенности к валковой дробилке, в которой два в целом параллельных валка разделены зазором и вращаются в противоположных направлениях друг к другу.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При дроблении или измельчении породы, руды, цементного клинкера и других твердых материалов могут использоваться валковые дробилки, имеющие два в целом параллельных валка, которые вращаются в противоположных направлениях, навстречу друг другу, и которые отделены друг от друга зазором. Подлежащий дроблению материал подается в зазор за счет силы тяжести или через дроссельную заслонку. Один тип валковой дробилки называется измельчающими валками высокого давления или валковой дробилкой высокого давления. В валковой дробилке этого типа используется технология дробления, называемая межчастичным дроблением. В этой технологии подлежащий дроблению или измельчению материал дробится не только посредством рабочей поверхности валков, но также и частицами в подлежащем дроблению материале; отсюда и название «межчастичное дробление». Один из примеров измельчающих валков высокого давления описан в европейском патентном документе №2214898, где ширину зазора между двумя валками можно регулировать, а также можно регулировать и положение в раме валков. Решение, раскрытое в предшествующем уровне техники, однако, сложно.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание дробилки, которая преодолевает или по меньшей мере снижает указанные выше проблемы, и обеспечивает возможность простой, но надежной герметизации зазоров, имеющихся на передней стороне и задней стороне валковой дробилки между валками и загрузочным устройством. Эта цель и другие цели достигаются с помощью предложенной валковой дробилки.
Таким образом, в соответствии с аспектом настоящего изобретения, предложена валковая дробилка, имеющая несущую раму и валковую раму, подвижно соединенную с несущей рамой. Два в целом параллельных выполненных с возможностью вращения валка, отделенные друг от друга зазором, расположены в указанной валковой раме, а на несущей раме установлено загрузочное устройство для загрузки материала к указанным валкам. Предусмотрен по меньшей мере один балансировочный цилиндр, который соединен с подвижной валковой рамой и выполнен с возможностью манипулирования ею относительно указанной несущей рамы с обеспечением возможности регулирования положения валков относительно загрузочного устройства. Кроме того, на валковой раме предусмотрены передние и задние боковые пластины, которые частично покрывают переднюю и заднюю торцевые поверхности одного из валков и по меньшей мере частично покрывают отверстие между загрузочным устройством и указанными двумя валками. Причина использования боковых пластин заключается в том, что они покрывают зазоры, возникающие на передней и задней сторонах валковой дробилки между валками и загрузочным устройством таким образом, что перемалывающий материал не может выйти наружу. Когда указанный по меньшей мере один балансировочный цилиндр приводится в действие, валковая рама перемещается относительно несущей рамы, изменяя, таким образом, положение валков и зазор между валками относительно загрузочного устройства. Поскольку боковые пластины жестко прикреплены к валковой раме, они будет следовать за валком во время регулировки его положения, обеспечивая, тем самым, хорошие герметизирующие свойства как во время, так и после корректировки положения.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, валковая рама содержит первую и вторую секции, причем каждая секция валковой рамы с возможностью поворота соединена с несущей рамой и выполнена с возможностью поддержки одного из указанных валков в подшипниках, расположенных на противоположных концах указанного каждого валка. Путем выполнения двух отдельных секций валковой рамы, каждая из которых поддерживает один из валков, можно достичь регулировки ширины зазора путем простого смещения секций валковой рамы относительно друг друга, пока не будет достигнута предпочтительная ширина зазора.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, каждая секция валковой рамы содержит переднюю и заднюю валковые пластины, причем указанные передняя и задняя пластины соединены между собой с помощью распорной трубки, проходящей по существу параллельно валкам.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, подшипники, поддерживающие каждый валок, установлены в передней крышке подшипника, содержащейся в передней валковой пластине, и в задней крышке подшипника, содержащейся в задней валковой пластине.
В соответствии с одним из вариантов выполнения валковой дробилки, передняя боковая пластина неподвижно установлена на передней крышке подшипника первой секции валковой рамы, а задняя боковая пластина неподвижно установлена на задней крышке подшипника указанной секции первой валковой рамы. Боковые пластины расположены с обеспечением уплотнения загрузочного устройства и коротких сторон валка, поддерживаемого в первой секции валковой рамы. Боковые пластины покрывают открытое пространство ниже загрузочного устройства, чтобы избежать заполнения материалом зазора. Благодаря установке боковой пластины на крышке подшипника достигается то, что она следует за секцией валковой рамы, когда она движется во время корректировки зазора и аналогичного действия.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, передняя и задняя боковые пластины неподвижно установлены на указанной распорной трубке.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, загрузочное устройство содержит переднюю и заднюю боковые стенки, причем нижняя поверхность боковой стенки и верхняя поверхность соседней боковой пластины имеют соответствующие друг другу формы. Это обеспечивает превосходные уплотняющие свойства, так как материал не может выйти между боковой стенкой и боковой пластиной.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, соответствующие формы нижней поверхности боковой стенки и верхней поверхности соседней боковой пластины выполнены так, что во время регулировки положения валков верхняя поверхность боковой пластины следует за нижней поверхностью смежной боковой стенки. Это гарантирует надежные уплотняющие свойства во всех рабочих ситуациях валковой дробилки.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, расстояние между верхней поверхностью боковой стенки и нижней поверхностью боковой пластины составляет приблизительно 10 мм.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, кронштейн приварен к передней и задней крышке подшипника, а, соответственно, передняя и задняя боковые пластины прикреплены болтами к соответствующему кронштейну. С помощью приваривания кронштейна к валковой раме и последующего прикручивания болтами боковой пластины к кронштейну достигается то, что боковые пластины удобным образом могут быть заменены, когда изношены.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, кронштейны приварены к распорной трубке, а передняя и задняя боковые пластины прикреплены болтами к соответствующему кронштейну.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, предусмотрены два цилиндра для регулирования зазора. Один цилиндр для регулирования зазора соединяет между собой соответствующие передние валковые пластины первой и второй секций валковой рамы, а другой цилиндр для регулирования зазора соединяет соответствующие задние валковые пластины первой и второй секций валковой рамы, причем цилиндры для регулирования зазора являются индивидуально регулируемыми. Это дает возможность корректировки перекоса между валками. Индивидуальная регулировка указанных двух цилиндров для регулирования зазора обеспечивает возможность компенсации из-за неравномерной загрузки, например, рудного материала по длине валков или других ситуаций, которые могут возникнуть во время использования. Было бы, например, возможно контролировать расстояние между корпусами подшипников валков, и когда заданная максимальная разница, соответственно, между расстояниями между передними корпусами подшипников и задними корпусами подшипников превышена, один цилиндр может быть заблокирован, а другой цилиндр будет корректироваться по мере необходимости. Конечно, можно активировать цилиндры для регулирования зазора параллельно, то есть выполнять одновременную регулировку.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, два балансировочных цилиндра проходят между первой валковой рамой и рамой основания. Путем выполнения двух регулирующих цилиндров, крутящие моменты, возникающие при использовании валковой дробилки, могут поддерживаться соответствующим образом.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, имеется Программируемый Логический Контроллер (ПЛК), выполненный с возможностью контролирования и регулирования условий работы валковой дробилки.
В соответствии с одним вариантом выполнения валковой дробилки, ПЛК выполнен с возможностью контролирования положения центра зазора между валками относительно загрузочного желоба загрузочного устройства и регулирования указанного положения путем активации по меньшей мере одного балансировочного цилиндра, в случае отклонения указанного положения вне заданных пределов. ПЛК может постоянно отслеживать зазор и поддерживать его в пределах заданного диапазона.
Как правило, все термины, используемые в формуле изобретения, должны быть интерпретированы в соответствии с их обычным значением в данной области техники, если явным образом не определено иначе. Все ссылки на «элемент, устройство, компонент, средство, этап и т.д.» должны интерпретироваться как открыто со ссылкой на по меньшей мере один экземпляр указанного элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.д., если явным образом не указано иное. Этапы любого способа, описанные в настоящем документе, не должны обязательно выполняться в точном раскрытом здесь порядке, если это явным образом не указано. Как используется в настоящем документе, термин «содержащий» и варианты этого термина не предназначены для исключения других добавок, компонентов, целых элементов или этапов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает схематический вид в аксонометрии варианта выполнения изобретения.
Фиг. 2 показывает схематический вид в аксонометрии загрузочного устройства, выполненного в соответствии с вариантом выполнения изобретения.
Фиг. 3 показывает схематический вид в аксонометрии детали, выполненной в соответствии с вариантом выполнения изобретения.
Фиг. 4 показывает схематический вид в аксонометрии детали, выполненной в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
В одном варианте выполнения валковой дробилки, выполненной в соответствии с изобретением, как показано на чертежах, валковая дробилка 1 содержит загрузочное устройство 2, содержащее загрузочный бункер 3, который имеет направленное вверх отверстие 4 и в который может подаваться материал, такой как порода, руда, цементный клинкер или другой дробимый материал. Загрузочное устройство 2 неподвижно установлено на балке 5, которая, в свою очередь, неподвижно установлена на несущей раме 11. Несущая рама может быть изготовлена в виде одной детали, или в виде двух или большего количества деталей, закрепленных относительно друг друга путем прикрепления к фундаменту. Валковая дробилка дополнительно содержит валковую раму 6, в которой валки 7, 8 поддерживаются в подшипниках (не показаны на чертеже). Валковая рама 6 содержит две секции 9, 10, каждая из которых установлена с возможностью поворота на несущей раме 11 и содержит переднюю и заднюю валковые пластины 12, 13 и распорную трубку 14, проходящую в целом параллельно валкам 7, 8 и соединяя валковые пластины 12, 13. Секции 9, 10 валковой рамы дополнительно содержат крепежные крюки 15, 16, к которым своими верхними концами прикреплены два балансировочных цилиндра 17, 18. Нижние концы указанных балансировочных цилиндров присоединены к несущей раме 11. В качестве альтернативы, нижние концы балансировочных цилиндров могут быть прикреплены к фундаменту. Подшипники для валков 7, 8 установлены в крышках 19, 20, предусмотренных в передней и задней валковых пластинах 12, 13. Даже при том, что на чертежах показаны только крышки 19, 20 подшипников передних валковых пластин 12, специалист в данной области техники легко поймет, что задние валковые пластины 13 имеют соответствующие крышки подшипников. Цилиндры 21 для регулирования зазора прикреплены к верхним областям передних валковых пластин 12 и, соответственно, к задним валковым пластинам 13, причем только передний цилиндр для регулирования зазора показан на чертежах.
Фиг. 2 показывает детали нижних областей загрузочного устройства 2 валковой дробилки 1, выполненной в соответствии с изобретением. Загрузочный бункер 3 имеет загрузочный желоб 22, направляющий подлежащий дроблению материал к валкам 7, 8. На самом дне загрузочного желоба 22 предусмотрены направляющие пластины 23, 24, которые направляют поток материала к валкам. Боковые пластины 25, 26 прикреплены к загрузочному желобу с помощью, например, болтов или сваркой. Целью боковых пластин 25, 26 является герметизация зазора между направляющими пластинами и обеспечение уплотнительной поверхности в направлении боковых пластин, что будет описано ниже.
На Фиг. 3 короткие концы валков 7, 8 можно видеть расположенными внутри крышек 19, 20 подшипников. Кронштейн 27 прикреплен с помощью, например, сварки, к крышке 19 подшипника, а боковая пластина 28 прикреплена болтами к этому кронштейну 27. Конечно, в данной области техники возможны и другие крепежные средства, такие как сварка. Также возможно включить кронштейн 27 в боковую пластину 28 как единое целое. На Фиг. З можно видеть фланец 29. Этот фланец 29 прикреплен к короткой стороне валка 8 и имеет высоту, достаточную для покрытия зазора между двумя валками 7, 8, даже когда зазор установлен на максимум для использования. Благодаря конструкции боковой пластины, в соответствии с настоящим изобретением, отверстие выше фланца 29 и ниже боковой пластины 25 всегда покрыто. Если положение или ширину зазора регулируют из-за, например, износа валков, боковая пластина 28, которая неподвижно установлена на крышке 19 подшипника и, таким образом, также на передней пластине 12 валка, будет следовать за каждым движением секции 10 валковой рамы. И, поскольку верхняя поверхность боковой пластины 28 и нижняя поверхность боковой пластины 25 имеют соответствующие друг другу кривизны, их движение совпадает с дугообразным движением секции валковой рамы 10 во время регулировки валков 7, 8, как это можно видеть на Фиг. 2 и 3, обеспечивается надежная герметизация, даже когда боковая пластина 28 перемещается вместе с секцией валковой рамы 10. Без боковой пластины 28 такого типа зазор выше фланца 29 был бы наполнен материалом. Поскольку боковая пластина 28 неподвижно установлена относительно фланца 29, эффективное уплотнение фланца может быть обеспечено в любое время. Боковая пластина 28 на внутренней поверхности предпочтительно содержит футеровочный материал. Конечно, даже при том, что на чертежах изображена только передняя сторона, соответствующие конструкции находятся на задней стороне.
На Фиг. 4 показан альтернативный вариант выполнения изобретения, содержащий боковую пластину 28'. В этом варианте выполнения боковая пластина 28' прикреплена к распорной трубке 14. Это решение обеспечивает еще лучшие герметизирующие свойства в отношении фланца 29, так как почти половина периферии фланца 29 покрыта боковой пластиной 28'. Как и в боковой пластине, описанной в связи с Фиг. 3, боковая пластина 28' неподвижно установлена относительный секции 10 валковой рамы, и будет следовать за каждым ее движением.
Когда используется дробилка, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, подлежащий дроблению материал подается в отверстие 4 в загрузочном устройстве 2. Материал проходит через загрузочное устройство 2, проходит управляющие заслонки, регулирующие поток, выходит через направляющие пластины 23, 24 и поступает к валкам 7, 8. В валковой дробилке может быть предусмотрен датчик, например, на одном из валков 7, 8, для определения положения центра зазора между валками 7, 8 относительно загрузочного желоба 22 загрузочного устройства 2. Датчик посылает сигнал в Программируемый Логический Контроллер (ПЛК), который определяет, находится ли положение в пределах заранее заданного приемлемого диапазона. Если положение зазора лежит за пределами этого диапазона, то ПЛК посылает сигнал, приводящий в действие регулирующие цилиндры 17, 18, которые принудительно поворачивают секции 9, 10 валковой рамы вокруг их соединения с несущей рамой. Это поворотное перемещение будет переустанавливать секции 9, 10 валковой рамы, и вместе с ними валки 7, 8, пока зазор между валками 7, 8 не будет находиться в пределах допустимого диапазона относительно загрузочного желоба. Центрирование зазора относительно загрузочного желоба имеет большое значение, чтобы избежать неравномерного износа валков и избыточной мощности потребления. Это отличается от дробилок предшествующего уровня техники, в которых загрузочное устройство перемещается относительно валков, когда загрузка материала смещена от центра.
Аналогичным образом, датчики будут определять, лежит ли ширина зазора в пределах приемлемого диапазона, и если это не так, то ПЛК приводит в действие один или оба цилиндра 21 для регулирования зазора. В связи с тем, что предусмотрено два индивидуально регулируемых цилиндра для регулирования зазора, по одному на передней и на задней панели, причем перекос между валками 7, 8 может быть скорректирован подходящим образом. Следовательно, если неравномерная загрузка материала достигает валков 7, 8, это может быть скомпенсировано посредством цилиндров для регулирования зазора. Другие параметры также могут контролироваться и быть скомпенсированы, например, давление в цилиндрах 21, скорость вращения валков 7, 8, поток материала через загрузочное устройство и многие другие, которые очевидны специалисту в данной области техники. При использовании нескольких гидравлических насосов и необходимого количества предохранительных клапанов может быть достигнута высокая степень независимости между различными гидравлическими цилиндрами.
Вместо использования цилиндров 21, в пределах объема прилагаемой формулы изобретения также возможно установить дополнительные регулирующие цилиндры на крюки 15, 16, предусмотренные на секции валковой рамы 9 (не показаны на чертежах). Путем управляемого приведения в действие регулирующих цилиндров, прикрепленных к соответствующим секциям 9, 10 валковой рамы, можно регулировать как ширину зазора, так и положение зазора относительно загрузочного устройства 2 без использования цилиндров 21. Кроме того, очевидно, что балансировочные цилиндры 17, 18 не обязательно должны быть прикреплены своими верхними концами к распорной трубке 14 так, что они наклонены наружу. Вместо этого, они могут, например, быть прикреплены своими верхними концами к внешней поверхности передней и задней валковых пластин 12, 13 секции валковой рамы так, что они будут наклонены вовнутрь. Это обеспечивает более компактную реализацию валковой дробилки 1. Следует также отметить, что замена или техническое обслуживание валков 7, 8 облегчается благодаря конструкции валковой дробилки, выполненной в соответствии с настоящим изобретением. В случае необходимости технического обслуживания или даже замены оборудования, регулирующие цилиндры демонтируют, после этого соответствующие секции валковой рамы поворачивают наружу к соответствующим сторонам. Балансировочные цилиндры могут оказывать поддержку в процессе этого поворота наружу. После этого доступ облегчается, например, для замены валков или тому подобного, просто поднимая валки вверх. Это резко отличается от многих ранее известных дробилок, в которых демонтаж оборудования является трудоемким и сложным. В другом варианте выполнения настоящего изобретения указанные две секции 9, 10 валковой рамы могут быть шарнирно подвешены к несущей раме 11 в верхних областях передних валковых пластин 12 и, соответственно, в верхних областях задних валковых пластин 13, а цилиндры 21 для регулирования зазора могут быть прикреплены к нижним областям передних валковых пластин 12 и, соответственно, к задним валковым пластинам 13. В этом варианте выполнения можно даже и не использовать балансировочные цилиндры, так как сила тяжести будет обеспечивать центрирование зазора, с условием, что точки подвески секций 9, 10 валковой рамы закреплены относительно загрузочного устройства 2.