ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО И ДРОБИЛКА
DRIVE DEVICE AND CRUSHER

Настоящее изобретение касается приводного устройства для дробилки, в частности горизонтальной дробилки, содержащего:
- зубчатое колесо, предназначенное для крепления на дробильной камере, расположенной по оси зубчатого колеса,
- первый редуктор, предназначенный для передачи вращения от первого двигателя к зубчатому колесу, при этом по меньшей мере один редуктор содержит:
- корпус,
- по меньшей мере два выходных модуля, каждый из которых содержит выходную шестерню и выходной вал по выходной оси,
каждая выходная шестерня входит в зацепление с зубчатым колесом.
Из документа WO-2011/083274 известно приводное устройство такого типа.
Это устройство содержит зубчатое колесо и выходные шестерни, входящие в зацепление с зубчатым колесом. Зубчатое колесо и выходные шестерни снабжены прямыми зубьями.
Однако прямозубые приводные устройства имеют много недостатков, таких как ограниченная мощность передачи для заданного размера.
Задачей изобретения, таким образом, является увеличение передаваемой мощности для заданного размера при обеспечении быстрого и недорогостоящего технического обслуживания приводного устройства.
Для решения этой задачи предлагается приводное устройство указанного типа, отличающееся тем, что:
- зубчатое колесо является винтовым зубчатым колесом,
- каждая выходная шестерня является винтовой,
- каждый выходной модуль может быть размещен в виде единого блока в соответствующем корпусе, в соответствии с направлением установки или удаления единого блока из этого корпуса в направлении удаления, при этом направление установки и направление удаления расположены параллельно выходной оси, а также тем, что
- приводное устройство содержит, по меньшей мере для выходного модуля, разъемные соединительные средства, предназначенные для связи при вращении выходного вала с передаточным элементом и для обеспечения, в разомкнутом состоянии, вращения выходной шестерни вокруг выходной оси в процессе вынимания из корпуса или в процессе установки выходного модуля в корпус.
В соответствии с другими вариантами осуществления изобретение может содержать один или несколько следующих характеристик:
- передаточный элемент является выходным элементом, расположенным на выходном валу, в частности, либо выходным зубчатым колесом, в особенности, с винтовыми зубьями, либо выходным фланцем;
- передаточный элемент аксиально закреплен на выходном валу, когда разъемные соединительные средства находятся в разомкнутом положении;
- каждый передаточный элемент является выходным зубчатым колесом, и либо приводное устройство содержит для каждого выходного модуля, за исключением одного, разъемные соединительные средства, предназначенные для связи при вращении выходного вала с выходным зубчатым колесом и для обеспечения в разъемном состоянии вращения выходной шестерни вокруг выходной оси в процессе вынимания выходного модуля из корпуса или в процессе установки выходного модуля в корпус, при этом выходная шестерня и выходное зубчатое колесо выходного модуля, который не содержит разъемных соединительных средств, имеют одинаковый шаг винтовой передачи, либо приводное устройство содержит для каждого выходного модуля разъемные соединительные средства, предназначенные для связи при вращении выходного вала с выходным зубчатым колесом и для обеспечения в разъемном состоянии вращения выходной шестерни вокруг выходной оси при вынимании выходного модуля из корпуса или в процессе установки выходного модуля в корпус, при этом выходная шестерня и выходное зубчатое колесо выполнены с различным шагом винтовой передачи;
- передаточный элемент является промежуточным элементом, а разъемные соединительные средства содержат соединительную шестерню и соединительное зубчатое колесо, при этом соединительная шестерня перемещается между соединенным и разъемным положениями;
- передаточный элемент является передаточным фланцем, а разъемные соединительные средства содержат распорку, и выходной фланец закреплен на выходном валу, распорка имеет осевую длину, которая по меньшей мере равна осевому расстоянию, необходимому для вывода выходного модуля аксиально из корпуса, предпочтительно, по меньшей мере по осевой длине выходного модуля;
- оно содержит первый приводной двигатель, связанный с первым редуктором, а передаточный элемент и двигатель или расположены на двух противолежащих осевых сторонах зубчатого колеса, или расположены с той же осевой стороны зубчатого колеса;
- оно содержит второй редуктор и второй приводной двигатель.
Объектом изобретения является также дробилка, в частности горизонтальная дробилка, содержащая дробильную камеру и приводное устройство, отличающаяся тем, что приводным устройством является приводное устройство описанного выше типа.
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
- фиг.1 схематично изображает вид в изометрии дробилки по первому варианту осуществления изобретения;
- фиг.2, 3 и 4 являются видами, аналогичными виду по фиг.1, дробилки в соответствии со вторым, третьим и четвертым вариантами осуществления изобретения;
- фиг.5А-5С иллюстрируют этапы демонтажа приводного устройства в соответствии с первым вариантом изобретения;
- фиг.6А-6D иллюстрируют этапы демонтажа устройства по второму варианту изобретения;
- фиг.7А-7С иллюстрируют этапы демонтажа приводного устройства по третьему варианту изобретения; и
- фиг.8А-8D иллюстрируют этапы демонтажа приводного устройства по четвертому варианту изобретения.
На фиг.1 изображена горизонтальная дробилка в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, проиллюстрированным фиг.2. Горизонтальная дробилка 2 содержит дробильную камеру 4 и приводное устройство 6.
Дробильная камера 4 размещена по оси Х-Х. Центральная ось Х-Х расположена горизонтально, а дробильная камера 4 вращается вокруг этой центральной оси Х-Х на не изображенных подшипниках.
Приводное устройство 6 содержит зубчатое колесо 10, которое закреплено на дробильной камере 4 и которое расположено по оси, идентичной центральной оси Х-Х. Зубчатое колесо 10 содержит винтовые зубья.
Приводное устройство 6 содержит первый двигатель 12, а также первый редуктор 14. Первый редуктор 14 предназначен для передачи вращения от двигательного вала первого двигателя 12 зубчатому колесу 10.
Вариант осуществления изобретения по фиг.1 снабжен одним двигателем 12 и одним редуктором 14, предназначенными для привода зубчатого колеса 10.
Первый редуктор 14 снабжен корпусом 16, обозначенным штриховыми линиями на фиг.1. Первый редуктор 14 содержит также по меньшей мере один выходной модуль 18, а в необходимом случае - два выходных идентичных модуля 18. Ниже будет описан выходной модуль.
Каждый выходной модуль 18 содержит выходную шестерню 20 и выходной вал 22, расположенный по выходной оси Y-Y. Каждый выходной модуль 18 расположен в корпусе 16 и вращается на выходной оси Y-Y. Удаление осуществляется в направлении R от двигателя 12.
Каждая выходная шестерня 20 входит в зацепление с зубчатым колесом 10. Каждая выходная шестерня 20 имеет винтовое зубчатое зацепление.
Каждый выходной модуль 18 вставляется в виде единого блока в корпус 16 в направлении установки I и/или удаляется в виде единого блока из этого корпуса 16 в направлении удаления R. Направление установки I и направление удаления R являются противоположными и размещены параллельно выходной оси Y-Y. Удаление осуществляется в направлении R от двигателя 12.
Для облегчения удаления или установки и учитывая, что зубчатое колесо 10 и выходная шестерня 20 имеют винтовые зубья, приводное устройство 6 содержит для каждого выходного модуля 18 разъемные соединительные средства 24. Эти разъемные соединительные средства 24 предназначены для связи при вращении выходного вала 22 с передаточным элементом 26. Разъемные соединительные средства 24 имеют соединенное состояние и разъемное состояние. В соединенном состоянии выходной вал 22 жестко соединен при вращении с передаточным элементом 26. В разъемном состоянии разъемные соединительные средства 24 обеспечивают вращение выходной шестерни 20 вокруг выходной оси и относительно передаточного элемента 26, и это происходит при удалении выходного модуля 18 из корпуса 16 или в процессе установки в корпус 16.
Передаточный элемент 26 является вращающимся элементом, который расположен на входе разъемных соединительных средств 24, которые приводятся двигателем 12, и передает вращение двигателя 12 разъемным соединительным средствам 24. В частности, передаточный элемент 26 расположен непосредственно на входе разъемных соединительных средств 24.
Передаточный элемент 26, в данном случае, представляет собой выходное зубчатое колесо 28, размещенное на выходном валу 22.
В качестве варианта, передаточный элемент 26 может быть другим выходным элементом, расположенным на выходном валу, таким как выходной фланец (фиг.7).
Выходное зубчатое колесо 28, в данном случае, является выходным зубчатым колесом с винтовым зацеплением.
На фиг.5 более детально изображен редуктор 14. Разъемные соединительные средства 24 представляют собой связь, расположенную между выходным зубчатым колесом 28 и выходным валом 22. Передаточный элемент 26 и, таким образом, зубчатое колесо 28 закреплены аксиально на выходном валу 22 даже тогда, когда разъемные соединительные средства 24 разъединены.
Разъемные соединительные средства 24 могут представлять собой взаимодействующие конические поверхности, расположенные на выходном валу 22 и выходном колесе 28.
Соединительное средство 24 является либо стягивающим хомутом, либо соединительным кольцом.
Из фигур видно, что первый редуктор 14 содержит также соединительную шестерню 30 и соединительный вал 32. Моторный вал двигателя 12 закреплен непосредственно, то есть без редуктора скорости, на соединительном валу 32, например, только с помощью зубчатого соединения.
Соединительная шестерня 30 одновременно входит в зубчатое зацепление с двумя выходными зубчатыми колесами 28 первого редуктора 14.
Передаточный элемент 26, в настоящем случае - выходное зубчатое колесо 28, и первый двигатель 12 расположены на двух аксиально противоположных сторонах зубчатого колеса 10. Это обеспечивает компактность конструкции дробилки.
Выходной модуль 18 содержит также два подшипника 34, 36, расположенных с обеих сторон выходного зубчатого колеса 22, а также фланец 38.
Наружный диаметр подшипника 34 выбран таким, что этот подшипник не взаимодействует с зубчатым колесом 10 в процессе удаления.
Фланец 38 имеет наружный диаметр, превышающий наружный диаметр выходного зубчатого колеса 20, для того, чтобы исключить взаимодействие между зубчатым колесом и корпусом 16.
Способ демонтажа редуктора по фиг.5 включает следующие этапы.
Как показано на фиг.5А, выходной модуль 18 расположен в корпусе 16. Каждая выходная шестерня 20 входит в зацепление с зубчатым колесом 10, а каждое выходное зубчатое колесо 28 входит в зацепление с соединительной шестерней 30. Разъемные соединительные средства 24 соединены и фиксируют при вращении выходное зубчатое колесо 28 с выходным валом 22.
Затем разъемные соединительные средства 24 разъединяются. В этом положении выходное зубчатое колесо 28 остается аксиально закрепленным относительно выходной оси Y-Y на выходном валу 22, но свободно во вращении вокруг выходной оси Y-Y вокруг этого выходного вала 22, по меньшей мере в угловом диапазоне, соответствующем дифференциальному угловому вращению с учетом разности винтового шага между зубчатым колесом 28 и выходной шестерней 20 в процессе удаления.
Затем выходной модуль 18, который исключает выходное зубчатое колесо 28, аксиально смещается в направлении удаления R. В процессе этого смещения выходная шестерня вращается вокруг выходной оси Y-Y под действием винтовых зубьев выходной шестерни 20 и зубчатого колеса 10.
Затем выходное зубчатое колесо 28 отводится от соединительной шестерни 30 (фиг.5В). Расхождение в направлении R отвода продолжается до тех пор, пока выходной модуль 18 не окажется полностью вне корпуса 16, а выходная шестерня 20 полностью выведена из зацепления с зубчатым колесом 10 (фиг.5С).
В первом случае каждая выходная шестерня 20 и зубчатые колеса 28 имеют идентичный винтовой шаг. В этом случае, по меньшей мере каждый выходной модуль 18, за исключением одного, содержит разъемные соединительные средства 24. В этом случае эти разъемные соединительные средства 24 используются для регулировки углового положения зубьев одних относительно других. Осевой разъем выходных модулей обеспечивается идентичностью винтовых шагов.
Во втором случае каждая вторая шестерня 20 и зубчатые колеса 28 имеют различный винтовой шаг. В этом случае каждый выходной модуль 18 содержит разъемные соединительные средства 24. В этом случае разъемные соединительные средства 24 могут быть использованы для регулировки углового положения зубьев одних относительно других. Осевой разъем выходных модулей обеспечивается благодаря разъемным соединительным средствам 24.
На фиг.2 изображено устройство привода по второму варианту осуществления, который отличается от варианта по фиг.1 только следующим. Аналогичные элементы обозначены одинаковыми позициями.
Первый двигатель 12 связан с соединительным валом 32 не непосредственно, а с помощью первого редуктора 40. Промежуточный редуктор 40 содержит входной вал 42 и выходной редукторный вал 44, смещенные один относительно другого. Таким образом, соединительный вал 32 и вал двигателя радиально смещены один относительно другого.
Первый промежуточный редуктор 40 обладает большой приспособляемостью к дробилке 2 и позволяет приспособить положение двигателя 12 к возможным существующим пространственным напряжениям. Так, первый промежуточный редуктор 40 позволяет приспособить скорость двигателя 12 к номинальной скорости выходной шестерни.
Фиг.3 представляет третий вариант воплощения приводного устройства по изобретению. Это приводное устройство отличается от приводного устройства по фиг.1 только нижеследующим. Аналогичные элементы обозначены одинаковыми позициями.
Приводное устройство 6 содержит первый двигатель 12, первый редуктор 14, а также второй двигатель 12 и второй редуктор 14. Второй двигатель 12 и второй редуктор 14 имеют те же характеристики, что и первый двигатель 12 или первый редуктор 14, описанные выше.
Приводное устройство содержит, таким образом, четыре выходных шестерни 20, две из которых всякий раз соединены с редуктором 14 и приводятся двигателем 12.
Этот вариант осуществления позволяет объединять мощность двигателей на уровне зубчатого колеса 10.
На фиг.4 изображен четвертый вариант воплощения приводного устройства по изобретению. Это приводное устройство 6 отличается от приводного устройства по фиг.2 только нижеследующим. Аналогичные элементы обозначены одинаковыми позициями.
Это приводное устройство 6 содержит второй редуктор 14 и второй двигатель 12, а также второй промежуточный редуктор 40. Второй двигатель 12, второй редуктор 14 и второй промежуточный редуктор 40 обладают теми же характеристиками, что и первый двигатель 12, первый редуктор 14 и первый промежуточный редуктор 40, описанные выше.
На фиг.6 изображена деталь первого редуктора 14 в соответствии со вторым вариантом изобретения. Этот вариант отличается от первого редуктора 14, описанного выше, только нижеследующим. Аналогичные элементы обозначены одинаковыми позициями.
Передаточный элемент 26 является освобождаемым промежуточным элементом 50, расположенным между двигателем 12 и разъемными соединительными средствами 24. Разъемные соединительные средства 24 содержат соединительную шестерню 52 и соединительное зубчатое колесо 54. Соединительное зубчатое колесо 54 аксиально и радиально закреплено на выходном валу 22, как и когда разъемные соединительные средства 24 находятся в соединенном состоянии и когда соединительные разъемные средства находятся в разъемном состоянии.
Соединительная шестерня 52 выполнена перемещающейся в направлении разъема D между соединенным состоянием, в котором она входит в зацепление с одним или каждым зубчатым колесом 54, и разъемным состоянием, в котором она находится вне контакта с зубчатыми соединительными колесами 54 (фиг.6В). Направление разъема D ориентировано к приводному двигателю 12, связанному с соединительной шестерней 52. Как вариант, направление разъема ориентировано в противоположную сторону от приводного двигателя 12, связанного с соединительной шестерней 52.
Приводное устройство 6 демонтируется следующим образом.
Начнем с конфигурации, изображенной на фиг.6А, которая иллюстрирует средства разъема 24 в соединенном состоянии. Соединительная шестерня 52 находится в зацеплении с каждым соединительным зубчатым колесом 54. Передаточный элемент 26 связывает соединительную шестерню 52 с двигателем 12.
Вначале освобождается промежуточный элемент 50, позволяя, таким образом, осуществить осевой отвод соединительной шестерни 52 в разомкнутое положение (см. фиг.6В).
Затем выходной модуль 18, содержащий выходную шестерню 20, выходной вал 22, подшипники 34, 36, корпус 38 и соединительное зубчатое колесо 54, отводят по оси в направлении отведения R до тех пор, пока выходная шестерня 20 не выйдет из зубчатого зацепления с зубчатым колесом 10. В процессе этого отведения тот факт, что соединительное зубчатое колесо 54 находится вне контакта с соединительным зубчатым колесом 52, позволяет обеспечить вращение вокруг выходной оси Y-Y выходного модуля 18 под действием винтовых зубьев зубчатого колеса 10 и выходной шестерни 20 (см. фиг.6С).
Затем выходной модуль 18 может быть полностью извлечен из корпуса 16.
Этот вариант имеет то преимущество, что только одно разъемное соединительное средство 24 является необходимым для двух выходных шестерен 20.
На фиг.7 представлен третий вариант приводного устройства по изобретению. Это устройство отличается от устройства, изображенного на фиг.5, нижеследующим, при этом аналогичные элементы обозначены одинаковыми позициями.
Передаточный элемент 26 является выходным элементом, расположенным на выходном валу 22, в данном случае - выходной фланец 60. Выходной фланец 60 связан разъемными соединительными средствами 24 с выходным валом 22.
Передаточный элемент 26 и соответствующий приводной двигатель 12 расположены с одной осевой стороны зубчатого колеса 10.
Передаточный элемент 26 может быть связан с приводным двигателем 12 с помощью не изображенного промежуточного редуктора. Этот промежуточный редуктор содержит единственную соединительную шестерню и для каждой выходной шестерни 20 зубчатое соединительное колесо, аналогично соединительной шестерне 52 и зубчатым соединительным колесам 54 по фиг.6. Промежуточный редуктор расположен в дополнительном корпусе, отличном от корпуса 16.
На фиг.8 изображен четвертый вариант приводного устройства по изобретению. Этот вариант отличается от варианта по фиг.7 только тем, что следует ниже. Аналогичные элементы обозначены одинаковыми позициями.
Передаточный элемент 26 является передаточным фланцем 60, закрепленным при вращении постоянно относительно двигателя 12.
Разъемные соединительные средства 24 содержат распорку 70 и выходной фланец 72. Выходной фланец 72 закреплен постоянно на выходном валу 22.
Распорка 70 имеет осевую длину L, которая по меньшей мере равна расстоянию, необходимому для вынимания выходного модуля 18 аксиально из корпуса 16. В настоящем случае распорка 70 имеет осевую длину, которая по меньшей мере равна осевой длине выходного модуля.
Приводное устройство 6 по четвертому варианту изобретения демонтируется следующим образом.
Прежде всего, освобождаются связи между распоркой 70 и передаточным элементом 26 и выходным фланцем 72 (фиг.8А).
Затем распорка 70 между передаточным элементом 26 и выходным фланцем 72 удаляется в радиальном направлении относительно оси Y-Y (фиг.8В).
Далее выходной модуль 18, содержащий по меньшей мере выходную шестерню 20, выходной вал 22 и выходной фланец 72, выводится из корпуса 16 в направлении удаления R (фиг.8С/D).
Приводное устройство по изобретению имеет следующие преимущества.
- Наличие редуктора обеспечивает быстрый демонтаж выходной шестерни.
- В процессе удаления/установки выходного модуля нет необходимости ни демонтировать, ни перемещать корпус.
- Удаление не нарушает ни выходной модуль, ни выходную шестерню/зубчатое колесо.
- Базовая квалификация операторов является достаточной, достаточна квалификация обслуживающих технических работников.
- Не требуется никакого дополнительного разъединительного оборудования, кроме разъемных соединительных средств 24 (двигатель как первичный редуктор).
- Время для осуществления удаления и установки выходных модулей является небольшим (<24 часов).
- Удаление/установка не требует тяжелых или подъемных механизмов. Порядок величины перемещения составляет величину узла по сравнению с порядком величины полного редуктора в известных решениях.
- Каждая передаточная шестерня может быть демонтирована независимо от других.