НЕСУЩИЙ ЭЛЕМЕНТ, ПРИГОДНЫЙ ДЛЯ ОПОРЫ ШЛИФОВАЛЬНОГО СТОЛА В ВАЛКОВОЙ МЕЛЬНИЦЕ
BEARING ELEMENT SUITABLE FOR SUPPORTING GRINDING TABLE  IN ROLLER MILL

Настоящее изобретение относится к несущему элементу, пригодному для опоры размольного стола в валковой мельнице, содержащему пластинчатый или дискообразный базовый элемент, кольцевой элемент и дистанцирующий элемент. Кроме того, настоящее изобретение относится к приводному устройству для размольного стола, приводящему во вращение устройству, имеющему такой несущий элемент.
Валковые мельницы содержат вращающийся размольный стол и размольные валки, перекатывающиеся по нему. Для вращения размольного стола, можно приводить во вращение либо размольный стол или размольные валки.
В обоих случаях необходимо должным образом воспринимать аксиальные силы, возникающие при работе в аксиальных несущих элементах.
Как описано, например, в патенте заявке на патент Германии 3931116 А1, силы давления, действующие в аксиальном направлении, воспринимаются аксиальными упорными несущими элементами, которые несет фундамент.
Аксиальные упорные несущие элементы обычно состоят из множества аксиальных несущих сегментов, расположенных по окружности бок о бок.
По причинам изготовления базовая деталь может иметь неровности, что приводит к разности высот между отдельными аксиальными несущими сегментами. В результате, зазоры для смазки на отдельных аксиальных несущих сегментах имеют разную величину. Вместе с тем, толщина пленки смазки влияет на способность нести нагрузку одиночного аксиального несущего сегмента. При этом, увеличение толщины зазора для смазки приводит к значительному уменьшению способности нести нагрузку одиночного аксиального несущего сегмента.
Кроме того, отдельные аксиальные несущие сегменты могут также иметь отличающиеся высоты вследствие допусков при изготовлении, что также приводит к изменению толщины зазора для смазки от одного аксиального несущего сегмента к другому его сегменту.
Приведены различные предложения, позволяющие компенсировать разницу в высоте между отдельными аксиальными несущими сегментами. Предложены регулируемые по высоте или упругие несущие элементы.
Например, в заявке на патент Германии 10 2010007929 А1 описан упругий несущий элемент.
В заявке на патент Германии 10 2010007929 А1 подробно раскрыт кольцевой базовый элемент, который может быть установлен на базовой детали или элементе, и который содержит корпус базовой детали, который может соединяться с базовой деталью или элементом, и пустотелый кольцевой элемент. Пустотелый кольцевой элемент выступает за корпус базовой детали. Несколько аксиальных скользящих несущих сегментов расположены на кольцевом элементе. Жесткость кольцевого элемента выбрана такой, что неровности в базовой детали компенсируются для исключения отрицательного влияния неровности базовой детали на зазор для смазки.
Узел, описанный в заявке на патент Германии 10 2010007929 А1, имеет сравнительно сложную конструкцию. Кроме того, аксиальные нагрузки приводят к изгибу или мембранным напряжениям вместо простых напряжений сжатия. Кроме того, описанный узел сложно адаптировать к разному количеству сегментов и силам другого вида.
Задачей настоящего изобретения является создание несущего элемента, который пригоден для опоры размольного стола в валковой мельнице, который является простым в изготовлении и который можно легко приспосабливать к разному количеству и размерам сегментов. В частности, задачей настоящего изобретения является создание несущего элемента, упругое поведение которого можно легко приспосабливать к требуемым условиям.
Согласно изобретению задача решается несущим элементом, пригодным для опоры размольного стола в валковой мельнице, содержащим пластинчатый или дискообразный базовый элемент, кольцевой диск и дистанцирующий элемент; причем кольцевой диск расположен по существу параллельно базовому элементу и на некотором расстоянии от базового элемента, соединен на его нижней стороне посредством кольцевого дистанцирующего элемента и имеет средство для приема аксиальных несущих сегментов на своей верхней стороне, при этом дистанцирующий элемент выполнен в виде кольцевой полосы, продолжающейся в аксиальном направлении, и имеет множество разнесенных друг от друга арок в направлении по окружности, причем отверстия арок направлены наружу в направлении базового элемента.
Несущий элемент является простым и недорогим в изготовлении. Кроме того, его можно гибко применять для удовлетворения отличающихся требований, поскольку аксиальные несущие сегменты могут быть распределены на кольцевом диске в зависимости от требований.
Количество и/или размер аксиальных несущих сегментов, а также интервалы между аксиальными несущими сегментами и положение аксиальных несущих сегментов друг относительно друга, по отношению к расположенным снизу аркам дистанцирующего элемента, можно, в частности, варьировать для приспособления к отличающимся размерам мельницы и нагрузкам.
Предпочтительно, количество арок дистанцирующего элемента соответствует количеству аксиальных несущих сегментов, которые закреплены на кольцевом элементе. Это обеспечивает оптимальное распределение сил, возникающих в аксиальном направлении.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, множество разнесенных друг от друга арок выполнено в виде аркад. Арки в виде аркад следует понимать, как последовательность арок, опирающихся на столбы или колонны.
Кроме того, для дистанцирующего элемента предпочтительно иметь по меньшей мере один столб с длиной больше в направлении по окружности его толщины в радиальном направлении. Такое устройство является предпочтительным для равномерного распределения аксиальных сил.
Для предотвращения концентраций напряжения, предпочтительно, дистанцирующий элемент имеет по меньшей мере один столб с боковой стенкой, которая увеличивается наружу в площади базового элемента. В данном случае подтверждено, в особенности, преимущество в увеличении площади боковой стенки базового элемента в виде аркады, в частности в ее увеличении с вогнутостью снаружи.
Для создания занимающего особенно малое пространство приводного устройства для размольного стола такое приводное устройство, согласно изобретению, имеет несущий элемент, предпочтительно, несущий элемент имеет радиальный несущий свод.
Для фиксации кольцевого диска, предпочтительно, предусмотрено множество ребер, продолжающихся в радиальном направлении от радиального несущего свода.
В данном случае, предпочтительно, ребро имеет ответвление, продолжающееся от радиального несущего свода, которое соединено с кольцевым диском. Таким образом, с одной стороны, обеспечено, что кольцевой диск не наклоняется под нагрузкой, и, с другой стороны, предотвращено влияние ребер, продолжающихся в радиальном направлении от радиального несущего свода, на аксиальную жесткость несущего элемента.
Объектом настоящего изобретения также является приводное устройство для размольного стола, содержащее вышеописанный несущий элемент.
Предпочтительные варианты осуществления объяснены более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе несущего элемента с аксиальными несущими сегментами.
Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе несущего элемента по фиг. 1 без аксиальных несущих сегментов.
Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе сбоку фрагмента несущего элемента по фиг. 2.
Фиг. 4 представляет собой сечение несущего элемента.
Фиг. 5 представляет собой вид сверху несущего элемента с аксиальными несущими сегментами.
На фиг. 1 показан в перспективе несущий элемент 10, который является пригодным для опоры размольного стола в валковой мельнице, вместе с отдельными аксиальными несущими сегментами 12.
Как можно видеть из фиг. 2, несущий элемент 10 содержит дискообразный базовый элемент 14, кольцевой диск 16 и дистанцирующий элемент 18.
Базовый элемент 14 может быть установлен на опоре (не показана) или на фундаменте. В показанном варианте осуществления базовый элемент 14 выполнен дискообразным. Вместе с тем, нет абсолютной необходимости конструирования базового элемента в виде круглого диска. Он может также иметь другую форму, такую, например, как многоугольная пластина, при этом можно также предусмотреть отверстие в центре пластинчатого или дискообразного базового элемента.
Кольцевой диск 16 расположен по существу параллельно и на некотором расстоянии от базового элемента 14 и соединен на его нижней стороне посредством дистанцирующего элемента 18 с базовым элементом 14. На верхней стороне кольцевого диска 16, предусмотрены средства в виде каналов 20 для приема аксиальных несущих элементов.
Количество и положение каналов 20 согласовано с количеством аксиальных несущих сегментов 12, которые подлежат расположению на кольцевом диске 16. Аксиальные несущие сегменты 12 предпочтительно расположены на равном небольшом расстоянии друг от друга на кольцевом диске 16.
Дистанцирующий элемент 18 также выполнен кольцевым и проходит в аксиальном направлении по типу цилиндра, при этом кольцевой диск 16 и дистанцирующий элемент 18 имеют общую ось, так что дистанцирующий элемент 18 имеет форму проходящего по окружности пояса или полосы.
Множество арок 22 в виде аркад, которые разнесены друг от друга, обеспечены в дистанцирующем элементе 18 в направлении вдоль окружности, причем арки 22 имеют отверстия 24, которые обращены в направлении к базовому элементу 14 (см., в частности, фиг. 3). Отверстие 24 арки 22 ограничено арочным элементом 26 в форме сегмента круга с радиусом R, а также столбом 28 арки, причем столб 28 имеет прямолинейную часть 30 столба и опору 32 столба, прикрепленную с базовым элементом 14. Арочный элемент 26 круглой формы приходит к проему 24 с обеих сторон до прямоугольной части 30 столба (см., в частности, фиг. 3).
Опора 32 столба, прикрепленная с базовым элементом 14, имеет изгиб с радиусом R' с которым снаружи выполнена вогнутость на всех боковых стенках столба 28.
Как можно видеть на фиг. 4, столб 28 дистанцирующего элемента 18 имеет длину u в направлении по окружности, которая больше толщины t в радиальном направлении.
Все отверстия 24 арок 22 имеют одинаковую форму и расположены через равные расстояния в дистанцирующем элементе 18 по окружности периметра дистанцирующего элемента 18, при этом расстояние между отдельными отверстиями 24 приблизительно соответствует длине столба 28 в направлении вдоль окружности.
Геометрию арок 22 можно варьировать для регулирования требуемой аксиальной жесткости несущего элемента 10. Например, можно менять ширину и высоту отверстия 24, радиус R и длину арочного элемента 26 круглой формы, форму сечения столба 28, в частности длину u и толщину t столба 28, а также кривизну опоры 32 столба. Контур отверстия 24 можно также сконструировать имеющим параболическую форму. Кроме того, количество отверстий 24 и расстояние между отверстиями 24 можно согласовывать с отличающимися требованиями. Наконец, также возможно комбинировать арки отличающихся геометрических параметров.
Дистанцирующий элемент 18 закреплен на своей передней стороне центрально к нижней стороне кольцевого диска 16.
На базовом элементе 14 соосно с общей осью кольцевого диска 16 и дистанцирующего элемента 18 обеспечен радиальный несущий свод 34. Радиальный несущий свод 34 служит для приема радиального подшипника и имеет значительно меньший диаметр, чем кольцевой диск 16.
Как можно видеть, в частности, на фиг. 5, предусмотрены ребра 36, которые продолжаются наружу в радиальном направлении от радиального несущего свода 34 до кольцевого диска 16. Ребра 36 расположены на равном расстоянии друг от друга вокруг радиального несущего свода 34.
Ребра 36 служат для обеспечения устойчивости кольцевого диска 16 в радиальном направлении для, например, предотвращения опрокидывания под нагрузкой.
В варианте осуществления, который не показан, каждое ребро выполнено в виде непрерывной полосы, которые соединены на своих свободных концах с кольцевым диском.
Вместе с тем, стабилизация кольцевого диска в радиальном направлении посредством непрерывных ребер обычно влияет на упругие свойства кольцевого диска в несущем элементе. При этом увеличение количества ребер, с одной стороны, приводит к увеличению сопротивления наклону кольцевого диска и, с другой стороны, к уменьшению гибкости несущего элемента в аксиальном направлении.
Вместе с тем, во множестве областей применения требуется относительно высокая упругость несущего элемента 10 в аксиальном направлении с высоким уровнем предохранения от наклона кольцевого диска 16.
Как можно видеть на фиг. 2, каждое ребро 36 имеет опорную часть 38 ребра и ответвление 40 ребра, которое образует продолжение опорной части 38 ребра на стороне опорной части 38 ребра, обращенной к радиальному несущему своду 34. Опорная часть 38 ребра неподвижно крепится к базовому элементу 14. Радиальная длина опорной части 38 ребра значительно меньше радиуса дистанцирующего элемента 18, при этом опорная часть 38 ребра заканчивается на значительном расстоянии от дистанцирующего элемента 18 в дистанцирующем элементе 18.
Ответвление 40 ребра прикреплено на одном конце к верхней области опорной части 38 ребра, а на другом конце - к кольцевому диску 16, в результате образован проход 44 между опорным элементом 14 и ответвлением 40 ребра.
В нижней области опорной части 38 ребра, в которой опорная часть 38 ребра соединена с базовым элементом 14, предусмотрен фундамент 42 ребра, который имеет закругления на свободных боковых стенках опорной части 38 ребра, которые повернуты наружу, в частности, придавая вогнутость.
Количество ребер 36 меньше количества отверстий 24 в дистанцирующей части 18.
В варианте осуществления несущего элемента 10 как проиллюстрировано на фиг. 1-5, ребра 36 не выполнены в виде непрерывных полос, а имеют ответвление 40 ребра, которое образует проход 44. Вариант осуществления несущего элемента 10, как проиллюстрировано на фиг. 1-5, таким образом, обеспечивает преимущество относительно высокой упругости в аксиальном направлении с относительно высоким предохранением от наклона кольцевого диска 16.
Дополнительно, на аксиальную упругость несущего элемента 10 может дополнительно влиять вид выполнения ответвления 40 ребра и/или прохода 44 без значительного отрицательного влияния на предохранение от наклона.
Дополнительную возможность влияния на аксиальную жесткость несущего элемента 10 обеспечивает позиционирование аксиальных несущих сегментов 12 на кольцевом диске 16.
На фиг. 1 показан вариант осуществления, в котором аксиальные несущие сегменты 12 расположены выше столба 28. В данном варианте осуществления несущий элемент 10 обеспечивает относительно высокую аксиальную жесткость.
В альтернативном варианте осуществления (не показан), аксиальные несущие сегменты расположены выше отверстия 24, соответственно. При данном устройстве аксиальная жесткость несущего элемента 10 является относительно низкой.
Естественно, аксиальные несущие сегменты можно также расположить в любом другом положении на кольцевом диске 16, при котором они частично расположены на столбе 28 и частично на проеме 24, для достижения требуемой жесткости несущего элемента.
На фиг. 1 показан вариант осуществления, в котором количество арок 22 соответствует количеству аксиальных несущих сегментов 12. Следует понимать, что количество арок и количество аксиальных несущих сегментов 12 может отличаться.
Несущий элемент 10 может быть частью приводного устройства (не показано) для размольного стола и может применяться в валковых мельницах с размольными столами с прямой передачей.
Вместе с тем, в качестве альтернативы, несущий элемент согласно изобретению также возможен в валковых мельницах, в которых размольный стол приводится во вращение посредством имеющих привод размольных валков.
Несущий элемент 10, как описан здесь, имеет высокую аксиальную упругость при малой высоте в аксиальном направлении в сравнении с известными несущими элементами. Это является особенно предпочтительным, когда важна максимальная высота мельницы.
Обычно, несущий элемент 10 изготавливают посредством литья в формы. Вследствие разделения несущего элемента на базовый элемент 14, кольцевой диск 16 и дистанцирующий элемент 18, несущий элемент 10 может быть просто произведен и адаптирован к различным требованиям по размеру и/или упругости.
Если требуется изменение упругости без увеличения размера, в частности диаметра несущего элемента, достаточно изменить только часть формы, которая влияет на упругость, такую, как для дистанцирующего элемента 18.
Дистанцирующий элемент 18 в виде аркады позволяет выполнить литейную форму для дистанцирующего элемента 18 из отдельных, просто получаемых модульных элементов формы.
Модульные элементы формы обычно легко адаптировать к отличающимся требованиям и можно также применять для отличающихся базовых элементов и/или кольцевых дисков.