ДРОБИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Область техники
Техническое решение относится к машиностроению, а именно к шахтному дробильному оборудованию и может быть использовано в валковых дробилках, применяемых в угольной, горнорудной и др. отраслях машиностроения.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известна, выбранная в качестве ближайшего аналога, дробилка для дробильного агрегата. Дробилка представлена в виде закрепленных жестко на раме двигателя и оси, на подшипники которой посажен дробильный барабан, жестко соединенный с, размещенным внутри оси, валом. Вал соединен с водилом планетарной передачи, солнечная шестерня которой выполнена в виде вал-шестерни жестко соединенной со шкивом, который кинематически связан ременной передачей со шкивом двигателя. Предохранительным устройством планетарной передачи является вал солнечной шестерни, выполненный с радиальной проточкой.
Диаметр радиальной проточки вала солнечной шестерни уменьшен до размеров достаточных для обеспечения его прочности при нормальном режиме работы дробилки и его разрушения, при достижении в зоне проточки критической нагрузки во время заклинивания дробильного барабана. При разрушении вала солнечной шестерни разрывается кинематическая связь планетарного редуктора со шкивом, что предотвращает выход из строя всего планетарного механизма. Замена солнечной шестерни осуществляется через съемную крышку шкива. [1]
Недостатки ближайшего аналога заключаются в том, что при разрушении вала солнечной шестерни, части разрушенного участка вала могут быть извлечены не все и, после замены солнечной шестерни, оставаться в зоне действия планетарного механизма, кроме того, при замене солнечной шестерни в шахтных условиях, возможно попадание штыба внутрь планетарного механизма шкива дробильного барабана.
В основу технического решения поставлена задача:
создать надежное предохранительное устройство, которое не будет разрушаться в случае превышения нагрузки на дробильный барабан, например, при его резкой остановке (заклинивании).
В результате решения поставленной задачи будет получен технический результат, который заключается в сохранении целостности конструкции предохранительного устройства при разрыве кинематической связи редуктора с дробильным барабаном, в случае превышения нагрузки на последний.
Достижение заявленного технического результата обеспечит техническому решению потребительские свойства: возможность многоразового использования предохранительного устройства, а также независимого сервисного обслуживания предохранительного устройства от редуктора.
Раскрытие технического решения
В дробильном устройстве, которое содержит привод, раму (6) жестко соединенную с осью (1), на которой установлен, с возможностью вращения, дробильный барабан (4), вал (2) которого кинематически связан с редуктором (9, 10, 11) привода и предохранительным устройством (5) редуктора (9, 10, 11) привода, предлагается, предохранительное устройство (5), установить на валу (2), с возможностью передачи крутящего момента, на дробильный барабан (4), и выполнить в виде фрикционной муфты, в которой сцепление нормально замкнуто прижимным механизмом (520, 521, 522, 523, 524).
Перечисленные выше существенные признаки технического решения, отличные от ближайшего аналога, необходимы и достаточны во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны полезной модели.
Кроме этого предлагается:
- сцепление фрикционной муфты выполнить многодисковым (518, 519);
- прижимной механизм выполнить в виде, соединенной с барабаном и установленной соосно валу (2), дискообразной обоймы (522), в которой по периметру установлены пружинные элементы (523), зафиксированные зажимной шайбой (521), соединенной с обоймой (522) элементами регулировки (524) напряжения пружинных элементов (523).
Техническое решение поясняется примером, выполнение которого не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения технического результата предложенной новой совокупностью существенных признаков.
Сущность заявляемого технического решения представлена на чертежах, где:
- на фиг. 1 показан поперечный разрез общего вида дробильного устройства;
- на фиг. 2 показан продольный разрез установленного на валу в дробильном барабане предохранительного устройства редуктора;
- на фиг. 3 показан продольный разрез предохранительного устройства редуктора.
Краткое описание чертежей
1 - ось
2 - вал;
3 - двигатель;
4 - дробильный барабан;
5 - предохранительное устройство;
6 - рама;
7 - маховое колесо (шкив);
8 - шкив;
9 - сателлит;
10 - солнечная шестерня;
11 - водило;
12 - ременная передача;
13 - подшипник;
14 - подшипник;
15 - крышка;
516 - ступица;
517 - стакан;
518 - диск сцепления;
519 - диск сцепления;
520 - нажимная шайба;
521 -зажимная шайба;
522 - дискообразная обойма;
523 - пружинный элемент;
524 - элемент регулировки (болт);
525 - болт;
526 - болт;
527 - отверстие.
Промышленная применимость
Дробильное устройство представлено на примере шахтной дробилки забойного скребкового конвейера (фиг. 1), которая устанавливается на переходной секции разгрузочной части скребкового конвейера, при этом положение дробильного барабана над желобом скребкового конвейера регулируется с гидродомкратом (на фигурах не показано).
В дробильном устройстве на раме (6) жестко закреплена, ось (1), на подшипниках (14) которой установлен дробильный барабан (4). Вал (2) дробильного барабана (4) установлен на подшипниках (13) внутри оси (1) и соединяет редуктор (представлен планетарного типа) с его предохранительным устройством (5), которое установлено внутри дробильного барабана (4) и защищено от внешнего воздействия съемной крышкой (15) закрепленной на торце дробильного барабана (4).
Привод дробильного устройства представлен в виде совокупности элементов, а именно: жестко закрепленного на раме (6) двигателя (3), шкив (8) которого кинематически связан ременной передачей (12) с маховым колесом (7), которое жестко соединено с солнечной шестернею (10) редуктора. Водило (11) сателлитов (9) редуктора соединено с валом (2) дробильного барабана (4).
Предохранительное устройство (5) представлено (фиг. 2) в виде многодисковой фрикционной муфты, которая содержит жестко закрепленную на валу (2) ступицу (516) с дисками сцепления (519), которые взаимодействуют с дисками сцепления (518) стакана (517), нажимную шайбу (520), установленную между крайним диском сцепления (518) и зажимной шайбой (521) прижимного механизма, который вместе со стаканом (517) жестко соединен болтом (525) с дробильным барабаном (4).
Прижимной механизм фрикционной муфты представлен в виде, соединенной болтом (526) со стаканом (517), обоймы (522) дискообразной с центральным сквозным отверстием (527), в которой по периметру установлены пружинные элементы (523), зафиксированные зажимной шайбой (521), соединенной с обоймой (522) элементами регулировки (524), которые представлены в виде болтов. В обойме (522) выполнено сквозное отверстие (527), которое обеспечивает доступ для закрепления ступицы (516) на валу (2).
Количество пар дисков сцепления (518 и 519) в предохранительном устройстве (5) зависит от мощности привода дробильного устройства, т.е. чем больше мощность двигателя (3), тем больше количество дисков сцепления (518 и 519) и соответственно больше мощность дробильного устройства.
Настройки необходимого крутящего момента, который передается от вала (2) на дробильный барабан (4), выполняются в зависимости от характеристик установленного двигателя (3) и количества пар дисков сцепления (518 и 519), путем изменения усилия нормально замкнутого сцепления при зажатии или разжатии пружинных элементов (523) элементами регулировки (524), что позволяет изменить давление нажимной шайбы (520) на пакет дисков сцепления (518 и 519).
В момент резкой остановки дробильного барабана (4), от внешнего противодействия горной массы, возникает отрицательный крутящий момент, который противодействует крутящему моменту вала (2) и превышает допустимый предел нагрузки на сцепление фрикционной муфты, в результате чего между дисками сцепления (518 и 519) нарушается жесткая связь. Вал (2) преодолевает сцепление фрикционной муфты и проворачивается до момента автоматического отключения двигателя (3), в результате чего снимается ударная нагрузка с сателлитов (9) и солнечной шестерни (10) редуктора, а предохранительный механизм (5) редуктора сохраняет целостность и возможность дальнейшего использования.
Возможен вариант передачи крутящего момента от двигателя (3) на вал (2) от малогабаритного редуктора без использования ременной передачи (12), что позволит так же, использовать фрикционную муфту в качестве предохранителя малогабаритного редуктора, в случае экстренной остановки (заклинивании) дробильного барабана (4).
Источники информации:
1. Патент PL 209268 B1, приоритет 04.09.2006 г.