РОТОРНАЯ ДРОБИЛКА

Полезная модель относится к области технологических процессов, связанных с дроблением различных материалов, а именно к устройствам с вращающимся ударным органом с горизонтальным расположением вала ротора [B02C 13/02, B02C 13/06, B02C 13/26, B02C 13/282].
Из уровня техники известна РОТОРНАЯ ДРОБИЛКА [SU923601 (A1), 30.04.1982], содержащая футерованный бронеплитами корпус, ротор и криволинейной формы зазор, образованный торцевой поверхностью ротора и боковой поверхностью корпуса, отличающаяся тем, что с целью повышения срока службы дробилки на торцевых поверхностях ротора жестко смонтированы лопатки, а в корпусе дробилки концентрично валу выполнены отверстия.
Недостатком аналога является низкая эффективность дробления материала, обусловленная особенностью взаимного расположения лопаток ротора и боковой поверхностью корпуса, исключающих вторичное дробление материала об упомянутую боковую поверхность корпуса. Кроме того, применение для дробления смеси воды и воздуха усложняет эксплуатацию дробилки.
Также известна РОТОРНАЯ ДРОБИЛКА [JP H0988355 (A), опубл.: 31.03.1997], содержащая ударную пластину на внешней периферии, приводное средство для вращения ротора, отражающую пластину, обращенную к ударной пластине ротора с заданным зазором, и гидравлический экскаватор, имеющий движущееся устройство.
Недостатком этого аналога является низкая эффективность дробилки, обусловленная выполнением внутри корпуса всего 2-х камер дробления и наличием на роторе всего 2-х бил. Другим недостатком устройства является высокая трудоемкость обслуживания из-за затрудненного доступа к внутренним элементам и низкая надежность связанная с отсутствием предохраняющих элементов от механического воздействия на элементы конструкции.
Наиболее близкой по технической сущности является ДРОБИЛКА РОТОРНАЯ [RU 2007115966 (A), опубл.: 10.11.2008], содержащая корпус с загрузочным и разгрузочным окнами, горизонтально расположенный ротор с закрепленными на нем билами с пластинами, отражательные плиты, отличающаяся тем, что вторая отражательная плита выполнена, по меньшей мере, из двух ступеней, при этом угол между рабочими поверхностями обеих ступеней составляет 30°±5°.
Основной проблемой прототипа является низкая надежность дробилки, обусловленная отсутствием предохраняющих от разрушения бил и торцов пазов ротора, в которые смонтированы била, элементов. Кроме того, конструкция описанного устройства не предусматривает наличие футеровки внутренней поверхности корпуса и отражательных плит материалом, превышающим твердость материал корпуса дробилки и перерабатываемой горной породы, что приводит к преждевременному износу стенок корпуса роторной дробилки.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Технический результат полезной модели заключается в повышении удельной производительности роторной дробилки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что роторная дробилка, содержащая корпус с загрузочным и разгрузочным окнами, горизонтально расположенный ротор с билами и отражательные плиты, отличающаяся тем, что под загрузочным окном внутри корпуса дробилки смонтирована наклонная к ротору противовозвратная плита, корпус роторной дробилки с передней и задней сторон снабжен люками, внутренние поверхности корпуса роторной дробилки и люков, поверхность наклонной плиты и отражательные плиты со стороны ротора футерованы съемным износостойким материалом, выполненным в виде пластин, при этом упомянутые пластины, смонтированные на отражательных плитах, также как и пластины, смонтированные на внутренней поверхности корпуса и люков, противовозвратной плите, выполнены равными по размерам и форме с возможностью их взаимной замены для обеспечения их равномерного износа, била в пазах ротора со стороны, противоположной стороне вращения ротора зафиксированы башмаками, смонтированными к ротору срезным соединением, воспринимающим усилия смятия, действующие на била и обеспечивающим срез соединения при механических перегрузках с возможностью предупреждения преждевременного износа ротора и разрушения бил, отражательные плиты к корпусу роторной дробилки смонтированы подвижно с зазором, при этом зазор в задней части упомянутых плит выполнен регулируемым с помощью регулировочных механизмов, вал ротора опирается на подшипники, смонтированные внутри корпусов, снаружи на корпусе роторной дробилки смонтирован грузоподъемный механизм.
В частности, регулировочные механизмы снабжены силовыми приводами.
В частности, корпуса подшипников выполнены в пылезащищенном исполнении.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 показан вид спереди роторной дробилки.
На фиг. 2 показан вид сбоку роторной дробилки.
На фиг. 3 показан вид спереди роторной дробилки в разрезе.
На фиг. 4 показан общий вид ротора.
На фиг. 5 показан фрагмент ротора с установленным билом.
На фиг. 6 схематично показана частичная замена одного из бил на роторе при его частичном изнашивании.
На фигурах обозначено: 1 - корпус, 2 - юбка корпуса, 3 - ребра жесткости, 4 - опорные плиты ротора, 5 - корпуса подшипниковых узлов, 6 - люки, 7 - шарниры, 8 - запорные механизмы, 9 - загрузочное окно, 10 - противовозвратная плита, 11 - вал ротора, 12 - кроны ротора, 13 - пазы, 14 - била, 15 - упоры бил, 16 - башмаки, 17 - прорези, 18 - шипы, 19 - отражательные плиты, 20 - регулировочные механизмы, 21 - износостойкие пластины, 22 - футеровочные пластины, 23 - транспортировочные проушины, 24 - грузоподъемный механизм, 25 - щит управления, 26 - шкив.
Осуществление полезной модели.
Роторная дробилка содержит металлический корпус 1 (см.Фиг. 1), образованный боковыми и верхней стенками. Верхняя часть корпуса 1 в продольном сечении выполнена трапецеидальной формой. В нижней части корпуса 1 выполнено разгрузочное окно. В основании по периметру корпуса 1 выполнена отогнутая перпендикулярно корпусу 1 юбка 2. Между юбкой 2 и боковыми стенками корпуса 1 в его нижней части смонтированы ребра жесткости 3 (см. Фиг. 2). По центру снаружи с обоих сторон корпуса 1, симметрично в его нижней половине, смонтированы опорные плиты ротора 4 с корпусами подшипниковых узлов 5, внутри которых смонтированы опорные подшипники (на фигурах не показаны), при этом упомянутые корпуса 5 исполнены пылезащищенными и выполнены методом литья. Передняя и задняя стенки корпуса 1 снабжены распашными двойными люками 6, смонтированными на шарнирах 7, например, цилиндрических. Люки 6 снабжены запорными механизмами 8. В верхней части корпуса выполнено загрузочное окно 9. От нижней части загрузочного окна 9 к ротору смонтирована противовозвратная плита 10 (см. Фиг. 3), выполненная с возможностью исключения попадания в разгрузочное окно лещадной породы. Внутри корпуса 1 на валу ротора 11, опирающегося на опорные подшипники, смонтированные в корпусах подшипниковых узлов 5 смонтирован ротор. Ротор содержит, как минимум, две параллельные кроны 12 (см. Фиг. 4), выполненные в виде металлических толстостенных дисков, смонтированных параллельно на валу ротора 11. На кронах 12 симметрично выполнены пазы 13 (см. Фиг. 5) для помещения в них дробящих бил 14, упоров бил 15 с одной стороны и башмаков 16 с другой стороны бил 14. На боковых торцах поперек бил 14 выполнены прорези 17. Каждое из бил 14 одной из прорезей 17 опирается на идентичный по форме шип 18, выполненный на упоре 15. Положение бил 14 и упоров 15 внутри пазов 13 на кронах 12 зафиксировано башмаками 16. Била 14, упоры бил 15 и башмаки 16 выполнены съемными. Била 14 изготовлены из износостойкого сплава. Башмаки 16 выполнены с возможностью защиты торцов пазов 13 крон 12 от повреждения падающей породой и смонтированы к упомянутым кронам 12 болтовым соединением, а разъемное соединение башмаков 16 к кронам ротора 12 выполнено с возможностью срыва упомянутого соединения при попадании в камеры дробления металлического или другого, препятствующего вращению ротора предмета, в том числе крупного куска породы, либо значительного объема породы, превышающего требуемый и тем самым, защиты бил 14 от повреждений, продления их тем самым срока службы и межремонтного ресурса роторной дробилки путем возможного повторного использования бил 14, упоров бил 15 и башмаков 16.
Внутри корпуса 1 роторной дробилки выполнено, как минимум, две камеры для дробления, образованные поверхностями люков 6, дробящей поверхностью ротора и отражательными плитами 19, при этом отражательные плиты 19 смонтированы от загрузочного окна 9 вдоль верхней, одной из боковых стенок и основанию корпуса 1 по направлению движения ротора. Отражательные плиты 19 выполнены дугообразными. Передняя часть каждой из отражательных плит 19 смонтированы к корпусу 1 шарнирными соединениями, а задние части отражательных плит смонтированы к корпусу 1 регулировочными механизмами 20, выполненными гидравлическими с возможностью уменьшения трудоемкости регулировки зазоров между задними частями отражательных плит 19 и дробящей поверхностью ротора. На регулировочных механизмах нанесена линейная регулировочная шкала (на фигурах не показана) с возможностью визуального контроля за величиной упомянутых зазоров.
Отражательные плиты 19 футерованы равными по форме и размерам, с возможностью их взаимной замены, съемными износостойкими пластинами 21.
Внутренняя поверхность люков 6 и противовозвратная плита 10 футерованы равными по форме и размерам, с возможностью их взаимной замены, съемными футеровочными пластинами 22, при этом боковое расстояние между футеровочными пластинами 22 и билами 14 выполнено не более 5 мм.
Разъемное соединение износостойких 21 и футеровочных 22 пластин выполнено болтовым соединением.
По углам в верхней части корпуса 1 выполнены транспортировочные проушины 23.
В верхней части корпуса 1 смонтирован грузоподъемный механизм 24, выполненный в виде, например, одноплечего шарнирного манипулятора для обслуживания и ремонта роторной дробилки.
С противоположной от загрузочного окна 9 стороны в верхней части корпуса 1 смонтирован щит управления 25.
С одной из сторон на валу ротора 11 смонтирован шкив 26, соединенный передачей с двигателем (на фигурах не показан), управляемым с щита управления 25.
В одном из вариантов реализации перед загрузочным окном 9 смонтирован магнит (на фигурах не показан) с возможностью отделения от породы металлического мусора.
Роторную дробилку используют следующим образом.
Перед началом использования к отверстиям, выполненным в юбке 2 в основании корпуса 1 монтируют разгрузочный бункер (на фигурах не показан). Затем, с помощью подъемного крана или иного подъемного механизма роторную дробилку с разгрузочным бункером поднимая их за транспортировочные проушины 23 устанавливают на раму-эстакаду (на фигурах не показана). К загрузочному окну 9 монтируют загрузочный бункер (на фигурах не показан). Соединяют шкив 26 ременной передачей с двигателем, например, электрическим (на фигурах не показан) и осуществляют регулировку натяжения ремней ременной передачи, при этом натяжение ремней должно быть выполнено таким образом, чтобы при приложении к ремню в середине верхнего пролета усилия 20-30 кгс, вертикальное отклонение ремня не превышало 10-20 мм. Слабое натяжение ремней, может привести к их проскальзыванию по шкиву 26, что приведет к увеличению температуры в месте контакта ремня и шкива 26 и к ускоренному износу ремней, повреждению шкива 26 или подшипников, смонтированных внутри корпусов подшипниковых узлов 5. Кроме того, из-за слабого натяжения ремней может уменьшиться частота вращения ротора, что приведет к снижению производительности роторной дробилки. Натяжение ремней проверяют через первые 3-5 часов работы после установки и повторно через каждые 40-50 часов работы.
Через открытые люки 6, обеспечивающих свободный доступ к элементам роторной дробилки, смонтированным внутри ее корпуса 1, с помощью грузоподъемного механизма 24 в пазах 13 крон ротора 12 устанавливают била 14, прорези 17 которых совмещают с шипами 18 упоров бил 15. Фиксируют била 14 башмаками 16, монтируемыми разъемным болтовым соединением на кронах ротора 12. Вес бил 14 может колебаться, поэтому при их установке для соблюдения динамического баланса их размещают таким образом, чтобы била 14 с примерно одинаковым весом располагались симметрично на роторе.
С помощью регулировочных механизмов 20 регулируют зазоры камер дробления между внешней поверхностью износостойких пластин 21 отражательных плит 19 и дробящими краями бил 14 и зазор между краем противовозвратной плиты 10 и краями бил 14.
При регулировке зазора камер дробления соблюдают условия, при которых зазор каждой последующей из камер дробления в два раза меньше предыдущей, зазор последней камеры дробления равен или меньше зазора предпоследней камеры дробления, а зазор между противовозвратной плитой 10 и краями бил 14 выполнен меньше зазора последней камеры дробления.
Противовозвратная плита 10 с регулируемым зазором между упомянутой плитой 10 и билами 14 и отражательные плиты 19 с износостойкими пластинами 21 обеспечивают получение камня, преимущественно кубовидной формой, с низкой, не более 15 процентов, лещадностью.
Проверяют направление вращения ротора путем кратковременного запуска двигателя с щита управления 25. Направление вращения ротора должно быть вверх от загрузочного окна 9 в сторону отражательных плит 19.
Закрывают люки 6 и фиксируют их в закрытом состоянии с помощью запорных механизмов 8.
Проверяют баланс ротора, для чего запускают роторную дробилку и проверяют наличие вибрации. Если при запуске вибрация, то имеет место дисбаланс, для устранения которого переставляют била 14 на роторе.
После первичного запуска роторной дробилки медленно и в небольших количествах через загрузочный бункер подают породу. С щита управления 25 увеличивают обороны двигателя, но не выше максимального значения оборотов двигателя, заявленного производителем двигателя. Поддерживают заданную производительность в течение 20-30 минут для заполнения порошком от разбитой породы зазоров между билами 14 и кронами ротора 12 для окончательного закрепления бил 14 на роторе.
В процессе работы замеряют размеры фракции раздробленной породы на выходе из разгрузочного бункера. Для изменения величины получаемой фракции останавливают подачу породы в роторную дробилку и отключают работу двигателя. После полной остановки ротора регулируют зазоры камер дробления с помощью регулировочных механизмов 20 без открытия люков 6.
В процессе эксплуатации осуществляют частичную и полную замену бил 14 и износостойких пластин 21, а также замену башмаков 16, упоров бил 15 и футеровочных пластин 22.
Частичная замена бил 14 при их износе включает в себя, как минимум, четыре смены позиции каждого била 13 при которых осуществляют последовательный разворот бил 14 относительно горизонтальной плоскости (см.Фиг. 6), вырабатывая их до 70 процентов износа, чем обеспечивают увеличение сроков эксплуатации бил 13 и межремонтный ресурс роторной дробилки в целом.
Полную замену бил 14 осуществляют при проведения всех смен позиций частичной замены, либо при наличии дефектов и/или повреждений бил 14, при которых невозможна их дальнейшая эксплуатация из-за потери их дробящих характеристик, либо угрозы поломки роторной дробилки, либо возникновения опасности персоналу.
Частичную замену износостойких 21 и футеровочных 22 пластин выполняют путем замены наиболее изношенных упомянутых пластин 21 или 22 на аналогичные, подверженные наименьшему износу, чем обеспечивают увеличение сроков эксплуатации упомянутых пластин и межремонтный ресурс роторной дробилки в целом, при этом частичную или полную замену футеровочных пластин 22 в радиусе ротора осуществляют при увеличении бокового расстояния между упомянутыми пластинами 22 и билами 14 не более чем до 20 мм с возможностью предупреждения повреждения ротора.
В качестве примера покажем вариант использования роторной дробилки с тремя камерами дробления для получения щебня фракцией не более 25 мм из породы фракцией 180-200 мм.
После проведения монтажных (пуско-наладочных) работ и выполнения первичного пробного пуска роторной дробилки осуществляют окончательную регулировку зазоров камер дробления. Для чего, с помощью регулировочных механизмов 20 устанавливают зазоры между износостойкими пластинами 21 и кромками бил 14 на выходе первой камеры дробления не более 80 мм, на выходе второй камеры дробления не более 40 мм, и на выходе третьей камеры дробления не более 30 мм. Устанавливают с помощью регулировочного механизма 20 зазор между поверхностью футеровочных пластин 22, обращенных к ротору и кромками бил 14 не более 25 мм.
Запускают роторную дробилку.
Добытый материал, состоящий из горной породы, гравия и валунов через загрузочное окно 9 по противовозвратной плите 10 равномерно подают на ротор, где вращением ротора упомянутый материал последовательно пропускают через все три камеры дробления, подвергая в каждой камере ее дроблению билами 14.
На первом этапе дробления в первой камере разрушенные билами 14 и целые куски материала отбрасываются на износостойкие пластины 21 отражательной плиты 19 при ударе о которую происходит их вторичное дробление. От отражательной плиты 19 куски материала отбрасываются обратно на ротор. Этот процесс повторяют многократно, пока размер фракций материала не достигнет размера не более 80 мм, соответствующим зазору между билами 14 и задней частью отражательной плиты 19 первой камеры дробления. Фракции материала, размером 80 мм и менее подают через упомянутый зазор во вторую камеру дробления.
Во второй камере дробления на втором этапе, полученные на первом этапе и аналогичным первому этапу образом фракции материала разбивают на фракции не более 40 мм и через зазор между второй отражательной плитой 19 и билами 14 подают в третью камеру дробления.
На третьем этапе в последней камере дробления из общей массы материала аналогичным предыдущим этапам образом получают фракцию щебня не более 30 мм, который через разгрузочное окно подают в разгрузочный бункер.
Периодически осуществляют визуальный осмотр бил 14, износостойких 21 и футеровочных 22 пластин и осуществляют, при необходимости, операции по их частичной или полной замене в соответствии с приведенным выше описанием.
Технический результат - повышение удельной производительности роторной дробилки, достигается за счет повышения надежности и увеличению ресурса и межремонтных сроков эксплуатации подверженных механическому воздействию внутренней части корпуса 1 с противовозвратной плитой 10 и поверхностями люков 6, а также отражательных плит 21 футеровочными 22 и износостойкими 21 пластинами, соответственно, защищающих упомянутые элементы от разрушения при взаимодействии с подвергаемым дроблению материалом высокой крепости, при этом, выполнение, и футеровочных 22, и износостойких 21 пластин равными по размерам и форме, а также их монтаж разъемным соединением позволяет производить из взаимную замену с более изношенных на менее и обеспечивает их равномерный износ и увеличения их совокупного срока служба и вероятности безотказной работы роторной дробилки в целом, что в конечном итоге положительно влияет на удельную производительность устройства в установленные сроки эксплуатации. Также указанный технический результат достигается за счет предупреждения преждевременного износа ротора и разрушения бил 14, путем фиксации бил 14 в пазах ротора со стороны, противоположной стороне вращения ротора башмаками 16, смонтированных к ротору срезным соединением, воспринимающим усилия смятия, действующие на била 14 и обеспечивающим срез соединения при механических перегрузках.
Кроме того, наличие двойных распашных люков 6, выполненных с обоих сторон корпуса 1 роторной дробилки обеспечивает свободный доступ к элементам роторной дробилки, смонтированных внутри корпуса 1 и тем самым снижают трудоемкость проведения настройки, обслуживания и ремонта роторной дробилки, а наличие грузоподъемного механизма 24 позволяет выполнять указанные операции меньшим количеством обслуживающего персонала и снизить в итоге трудозатраты. Снижение трудоемкости и трудозатрат проведения настройки роторной дробилки также обеспечивается регулировкой зазоров между отражательными плитами 19 и билами 14 с помощью регулировочных механизмов 20, снабженных силовыми приводами, управляемыми с щита управления 25.
Снижение трудоемкости и трудозатрат проведения настройки, обслуживания и ремонта роторной дробилки обеспечивают снижение времени простоя роторной дробилки и тем самым увеличить ее норму выработки и соответственно удельную производительность.