ВАЛКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ

Заявляемый объект относится к области металлургии, технике брикетирования, основанного на обработке давлением сыпучих материалов.
Из уровня техники известны устройства для брикетирования сыпучих материалов плунжерного типа. Такие устройства состоят из пуансона и контейнера, в который загружается сыпучая среда. Воздействуя с помощью пуансона на сыпучую среду, добиваются ее уплотнения и придания ей необходимой формы, чаще всего цилиндра [1].
Однако устройства плунжерного типа являются малопроизводительными, к тому же в закрытых объемах приходится сжимать не только сыпучий материал, но и воздух, что создает дополнительное сопротивление для привода [2]. Предметом оптимизации процесса является также конфигурация брикета, с учетом его неоднородного строения [3].
Более производительным оборудованием являются прокатные станы для уплотнения сыпучей среды [4]. Устройство для прокатки состоит из двух валков, размещенных в общей станине и имеющих привод вращения. Недостаток прокатных станов заключается в получении плоского проката, который неудобно использовать при дальнейшей переработке вместо брикетов правильной и единообразной формы.
Этот недостаток устранен при создании валковых брикетировочных прессов [5-7]. Валковый брикетировочный пресс включает станину и размещенные в ней на осях с возможностью вращения валки, снабженные формующими ячейками и имеющими привод вращения. Валки имеют механизмы регулировки зазора и упругой отдачи при возникновении перегрузок. Недостатком устройств такого типа является невозможность измерения уплотняющего действия валков.
В качестве прототипа выбран валковый пресс для брикетирования сыпучих материалов по патенту РФ №2306226 [8].
Валковый пресс для брикетирования сыпучих материалов включает станину и размещенные в ней на осях с возможностью вращения формообразующие узлы, снабженные формующими ячейками и имеющими привод вращения. Пресс предназначен для промышленного брикетирования сыпучих материалов. Его недостатком является невозможность отслеживания процесса уплотнения при вращении валков. Объясняется это тем, что пространство между валками заполнено сыпучей средой, которая не дает возможности проводить наблюдения.
Техническая задача, решаемая заявителем - обеспечить возможность оценки уплотняемости сыпучей среды по мере ее деформации валками брикетировочного пресса.
Предлагаемая конструкция валкового пресса для брикетирования сыпучих материалов включает станину и размещенные в ней на осях с возможностью вращения формообразующие узлы, снабженные формующими ячейками и имеющими привод вращения.
В отличие от прототипа формообразующие узлы выполнены в виде двух секторов, имеющих вставки с фигурной рабочей поверхностью, при этом привод вращения секторов выполнен в виде тяг, присоединенных одним концом к секторам, а другим концом к траверсе, прикрепленной с помощью направляющих к станине с возможностью поступательного перемещения и с помощью закрепленной в ней гайки, присоединенной к ходовому винту, закрепленному на станине.
Исполнение формообразующих узлов в виде двух секторов позволяет уменьшить трудоемкость изготовления установки. Это объясняется тем, что оценку уплотняемости сыпучей среды можно проводить при наличии нескольких ячеек, а выводы распространить на весь стационарный период брикетирования. При этом очаг деформации оказывается увеличенным, что позволяет повысить точность оценки уплотняемости.
Выполнение привода вращения секторов в виде тяг, присоединенных одним концом к секторам, а другим концом к траверсе позволяет отказаться от громоздкой главной линии привода в виде двигателя, муфт, редуктора и шестеренной клети. Прикрепление траверсы с помощью направляющих к станине с возможностью поступательного перемещения и с помощью закрепленной в ней гайки, присоединенной к ходовому винту, закрепленному на станине позволяет преобразовать вращательное перемещение ходового винта в поступательное перемещение траверсы. Перемещение последней приводит к вращательному перемещению секторов, в результате чего достигается силовое воздействие на уплотняемую среду. Тем самым достигается решение технической задачи.
На фиг. 1 изображен вид сбоку на предлагаемое устройство, а на фиг. 2 -вид сверху.
В двух секторах 1 (фиг. 1) размещены вставки 2 с фигурной рабочей поверхностью, представляющей контур ячеек. Вставки выполнены сменяемыми для возможности уплотнения брикетов различной формы. Сектора 1 имеют возможность вращения на закрепленных в станине 3 осях, привод их вращения выполнен в виде тяг 4 и 5.
Ходовой винт 6 резьбовым соединением связан с гайкой 7. Траверса 8 имеет возможность поступательного перемещения, при этом препятствуют вращению траверсы направляющие 9. Сектора 1 имеют возможность вращательного перемещения на осях 10 (фиг. 2).
Угловое положение секторов 1 (фиг. 1) относительно осей 10 (фиг. 2) может изменяться с помощью рукояток 11 (фиг. 1). Для ограничения поперечного течения материала служит прозрачный экран 12, закрепленный при помощи соединения 13. Тяги 4 и 5 закреплены винтами 14.
Устройство работает следующим образом. В зазор между секторами 1, снабженными вставками 2, подается сыпучий материал. Препятствием для его вытекания за пределы очага деформации служит поверхность станины 3 и экран 12, закрепленный при помощи соединения 13 к станине. Приводят во вращение ходовой винт 6. Его вращение в гайке 7 приводит к поступательному перемещению траверсы 8 при предохранении ее от вращения направляющими 9. Перемещение траверсы 8 вызывает перемещение тяг 4 и 5, которые приводят во вращение сектора 1 на осях 10. Угловую настройку секторов производят с помощью рукояток 11. Винты 14 удерживают тяги 4 и 5.
При вращении секторов 1 стенки ячейки сближаются, уплотняя сыпучий материал. Этот процесс можно отслеживать через прозрачный экран 12. Например, при перемещении частиц возникают встречные потоки материала, которые характеризуют недостаточную эффективность уплотнения. Для уменьшения явления необходимо подобрать подходящую форму ячейки или расположение ячеек, что возможно при применении заявляемого объекта. Подобные задачи, стоящие перед оптимизацией техники брикетирования, описаны в публикациях [9, 10].
Таким образом, здесь показано, что применение устройства позволяет решить поставленную техническую задачу: обеспечить возможность оценки уплотняемости сыпучей среды по мере ее деформации валками брикетировочного пресса.
Источники информации
А.с. СССР №1315134. Способ изготовления заготовок из металлических порошков/Логинов Ю.Н., Богатов А.А. МПК В22РЗ/02. Заявка №3958836/31 от 26.08.1986. Опубл. 07.06.1988. БИ№21.
Логинов Ю.Н. Влияние газовой фазы на процессы брикетирования. Сталь, 2000, №8. С.80-82.
Патент РФ №2100204. Способ брикетирования сыпучих материалов /Логинов Ю.Н., Буркин СП., Бабайлов Н.А., Сергеев Д.М. Заявка №96119095/02(025551). МПК ВЗОВ11/00. Опубл. 27.12.1997. БИ №36.
А.с. СССР №908530. Устройство для прокатки порошка/ Хайкин Б.Е., Логинов Ю.Н., Паршаков СИ. Заявка №2890355/22-02 от 06.03.1980. МПК В 22Р 3/18. Опубл. 28.02.1982. БИ№08.
Патент РФ №2093364. Валковый брикетировочный пресс / Буркин СП., Логинов Ю.Н., Бабайлов Н.А., Полянский Л.И Заявка №96103789/02. МПК В30 В11/18. Опубл. 20.10.1997 БИ №29.
Патент РФ №2100204. Способ брикетирования сыпучих материалов / Буркин СП., Бабайлов Н.А., Сергеев Д.М. Заявка №96119095/02(025551). МПК ВЗОВ 11/00, Опубл. 27.12.1997. БИ№36.
Патент РФ №2116201. Валок брикетировочного пресса/ Буркин СП., Логинов Ю.Н., Бабайлов Н.А., Полянский Л.И., Сергеев Д.М. Заявка №95122609/02(038715). МПК В30 В11/18. Опубл. 27.07.1998. БИ№21.
Патент РФ №2306226. Валковый пресс для брикетирования сыпучих материалов/ Буркин СП., Логинов Ю.Н., Полянский Л.И., Бабайлов Н.А., Исхаков Р.Ф. Заявка №2006112384/02 от 13.04.06. МПК ВЗОВ 11/18. Опубл. 20.09.2007. БИ№26.
Вигкт 8.Р., Ьо§тоу Уи.Ы., ВаЪа]1оу Ы.А. Мос1еНп§ Ше го11 Ъ^иейт§ ог"иге §гапи1аг та1епа18. 8*ее1 т Тгапзкйоп.1997. №11. С.65-67.
10. Буркин СП., Бабайлов Н.А., Логинов Ю.Н., Щипанов А.А. Оптимальное размещение ячеек валков брикетировочного пресса. Сталь. 1997. №5. С.68-70.