ГРОХОТ ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
SCREEN FOR SIZING CONSTRUCTION MATERIALS

Изобретение относится к устройствам для грохочения пород, строительных материалов при подготовке к транспортировке, для выполнения дробильно-сортировочных операций, а также для классификации строительных материалов.
Известен грохот (а.с. №360979, кл. В07В 1/22, 1970), содержащий обечайки с закрепленными в них колосниками, образующими решетчатый барабан, загрузочный и разгрузочный лотки и привод.
Перпендикулярное расположение щелей относительно направления вращения барабана не способствует увеличению производительности, так как при вращении барабана грохотимый материал пересекает колосники под углом, близким к 90°, что создает дополнительное сопротивление грохочению. Недостатком этого барабанного грохота является низкая производительность, ограниченные технологические возможности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является грохот (а.с. №914114, кл. В07В 1/18, 1982), содержащий обечайки с закрепленными в них чередующимися по высоте и установленными под углом к оси барабана колосниками, образующими решетчатый барабан, причем угол их наклона равен углу естественного откоса грохотимого материала, загрузочный и разгрузочный лотки и привод.
Недостатком этого грохота является низкая производительность, ограниченные технологические возможности.
Техническим решением задачи является повышение производительности и расширение технологических возможностей.
Техническое решение достигается тем, что в грохоте для классификации строительных материалов, содержащем обечайки с закрепленными в них чередующимися по высоте и установленными под углом к оси барабана колосниками, образующими решетчатый барабан, загрузочный и разгрузочный лотки и привод, решетчатый барабан выполнен в виде закрепленной в круговых обечайках многозаходной винтовой решетчатой цилиндрической поверхности, смонтированной из поперечного колосника, выполненного, по меньшей мере, из одного цельного прутка с круглой или многоугольной формой поперечного сечения, деформированного с образованием чередующихся выступов и впадин треугольной, или прямоугольной, или волнообразной формы и свернутого в спиральные витки, при этом созданы по всей длине винтовой решетчатой цилиндрической поверхности по этим выступам и впадинам винтовые линии одинакового шага, причем в выступы и/или во впадины вмонтированы и жестко прикреплены продольные колосники с круглой или многоугольной формой поперечного сечения, предварительно скрученные по винтовым линиям диаметра впадин спиральных витков поперечного колосника.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено технического решения, аналогичного заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого грохота.
Новизна заключается в том, что поперечное сечение продольных и поперечного колосников, из которых смонтирован решетчатый барабан, выполнено круглой, многоугольной формы, при этом поперечный колосник деформирован с образованием чередующихся выступов и впадин треугольной, или прямоугольной, или волнообразной формы и свернут в спиральные витки, при этом созданы по всей длине винтовой решетчатой цилиндрической поверхности по этим выступам и впадинам винтовые линии одинакового шага, и, таким образом, за счет конструктивных особенностей решетчатого барабана не только созданы ячейки решетчатой поверхности различной формы и размеров по периметру решетчатого барабана, но и обеспечивается увеличение частоты и энергоемкости взаимодействия частиц, кусков классифицируемого материала не только друг с другом, но и с колосниками решетчатого барабана, что расширяет технологические возможности грохота.
Новизна заключается в том, что ячейки решетчатой поверхности барабана грохота разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси вращения барабана, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что при одном и том же диаметре барабана в предлагаемой конструкции площадь соприкосновения колосников барабана с частицами классифицируемого материала по сравнению с известной конструкцией барабана увеличивается, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что при одном и том же диаметре барабана в предлагаемой конструкции барабана путь прохождения массы классифицируемого материала значительно больше, что расширяет технологические возможности и представляет возможность сократить габариты барабана, а значит, и грохота в целом как по длине, так и по диаметру барабанов, а значит, по ширине и высоте грохота.
Новизна усматривается в том, что продольные колосники, скрученные по винтовым линиям диаметра выступов и впадин, не только стягивают по наружному и внутреннему диаметру (выступов и впадин) поперечного колосника спиральной формы витки в единый решетчатой формы барабан без дополнительных методов и способов крепления продольных и поперечного колосников, например сваркой или иными механическими способами, но и обеспечивают повышение интенсивности смешивания частиц масс строительных материалов, изменение направления движения навстречу друг другу и по винтовым линиям, что повышает производительность грохочения и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что при вращении решетчатого барабана спиральные витки поперечного колосника с впадинами и выступами и закрепленные в них продольные колосники, образующие стенки ячеек решетчатого барабана, работая как ковши, захватывают разные по объему порции масс строительных материалов, поднимают их по направлению вращения решетчатого барабана несколько выше угла естественного откоса и затем направляют эти порции масс строительных материалов не только под некоторым углом к оси вращения решетчатого барабана, но и к другим потокам подобных порций масс строительных материалов под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории траектории движения масс строительных материалов, точнее их «броска», энергоемкость соударений частиц масс строительных материалов зависят от диаметра барабана, от величины углов ячеек друг к другу и к оси вращения решетчатого барабана, от скорости вращения решетчатого барабана. Причем такая волнистая решетчатая внутренняя поверхность решетчатого барабана позволяет повысить скорость вращения решетчатого барабана по сравнению с известными конструкциями, а значит, повысить энергоемкость соударения частиц масс строительных материалов, увеличить интенсивность грохочения, расширить технологические возможности грохота.
Новизна также заключается в том, что так как по длине решетчатого барабана от загрузки к выгрузке меняется многократно (за счет разнонаклоненности ячеек решетчатой поверхности друг к другу и к оси вращения барабана) форма и размеры поперечного сечения решетчатого барабана, то обеспечивается многократное поджатие движущихся масс строительных материалов, что увеличивает интенсивность смешивания, энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.
На фиг.1 изображен грохот, общий вид; на фиг.2 - поперечное сечение А-А рабочей поверхности грохота на фиг.1 с поперечным колосником, деформированным с образованием чередующихся выступов и впадин треугольной формы; на фиг.3 - поперечное сечение А-А рабочей поверхности грохота на фиг.1 с поперечным колосником, деформированным с образованием чередующихся выступов и впадин прямоугольной формы; на фиг.4 - поперечное сечение А-А рабочей поверхности грохота на фиг.1 с поперечным колосником, деформированным с образованием чередующихся выступов и впадин волнообразной формы; на фиг.5 - рабочая поверхность грохота, общий вид; во впадины поперечного колосника которого вмонтированы и жестко прикреплены продольные колосники; на фиг.6 - вид А на фиг.5; на фиг.7 - поперечный колосник в виде спиральных витков, общий вид; на фиг.8 - продольный колосник, скрученный предварительно по винтовым линиям диаметра впадин поперечного колосника; фиг.9 - вид Б на фиг.8; на фиг.10 - поперечный колосник, выполненный, по меньшей мере, из одного цельного прутка с круглой или многоугольной формой поперечного сечения, деформированный с образованием чередующихся выступов и впадин треугольной формы и свернутый в спиральные витки, при этом созданы по всей длине спиральной формы поперечного колосника по этим выступам и впадинам винтовые линии одинакового шага, причем во впадины вмонтированы и жестко прикреплены продольные колосники с круглой или многоугольной формой поперечного сечения, предварительно скрученные по винтовым линиям диаметра впадин спиральных витков поперечного колосника; на фиг.11 - рабочая поверхность грохота, общий вид, в выступы поперечного колосника которого вмонтированы и жестко прикреплены продольные колосники; на фиг.12 - вид В на фиг.11; на фиг.13 - продольный колосник, скрученный предварительно по винтовым линиям диаметра выступов поперечного колосника; фиг.14 - вид Г на фиг.13; на фиг.15 - поперечный колосник, выполненный, по меньшей мере, из одного цельного прутка с круглой или многоугольной формой поперечного сечения, деформированный с образованием чередующихся выступов и впадин треугольной формы и свернутый в спиральные витки, при этом созданы по всей длине спиральной формы поперечного колосника по этим выступам и впадинам винтовые линии одинакового шага, причем в выступы вмонтированы и жестко прикреплены продольные колосники с круглой или многоугольной формой поперечного сечения, предварительно скрученные по винтовым линиям диаметра выступов спиральных витков поперечного колосника; на фиг.16 - рабочая поверхность грохота, общий вид, в выступы и впадины поперечного колосника которого вмонтированы и жестко прикреплены продольные колосники; на фиг.17 - вид Д на фиг.15.
Грохот для классификации строительных материалов содержит рабочую поверхность 1, закрепленную в круговых обечайках 2, образующих решетчатый барабан 3. На одной из обечаек 2 имеется венцовая шестерня 4. Решетчатый барабан 3 грохота установлен на опорных роликах 5.
На обечайке, имеющей венцовую шестерню, установлен привод, включающий двигатель 6, редуктор 7 и шестерню 8. Грохот снабжен загрузочным 9 и разгрузочными 10 и 11 лотками. Рабочая поверхность 1 выполнена в виде многозаходной винтовой решетчатой цилиндрической поверхности (фиг.1-4), смонтированной из поперечного колосника 12, выполненного, по меньшей мере, из одного цельного прутка, свернутого спиральными витками 13 с круглой или многоугольной формой поперечного сечения, с образованием чередующихся выступов 14 и впадин 15 треугольной формы (фиг 2), или прямоугольной формы (фиг.3), или волнистой формы (фиг.4) и созданием по всей длине винтовой решетчатой цилиндрической поверхности (рабочей поверхности 1) по этим выступам 14 и впадинам 15 винтовых линий одинакового шага S (фиг.5). При этом во впадины 15 и в выступы 14 спиральных витков 13 поперечного колосника 12 вмонтированы продольные колосники 16 с круглой или многоугольной формой поперечного сечения, предварительно скрученные по винтовым линиям диаметра впадин 15 или диаметра выступов 14 поперечного колосника 12 винтовой решетчатой цилиндрической поверхности 1 (рабочей поверхности грохота). Причем по внутреннему периметру решетчатого барабана 3 образованы ячейки, смонтированные под углом не только друг к другу, но и к оси вращения решетчатого барабана 3.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Таким образом, рабочая поверхность 1 - винтовая решетчатая цилиндрическая поверхность, может состоять из спиральных витков 13 поперечного колосника 12 (фиг.5, 6), выполненного, по крайней мере, из одного цельного прутка, деформированного с образованием чередующихся выступов 14 и впадин 15, например, треугольной формы (фиг.6), свернутого в цилиндрические спиральной формы витки 13 (фиг.7) заданного диаметра выступов D и диаметра впадин d (фиг.6) с шагом S (фиг.5, 7) и образованием по всей длине решетчатой цилиндрической поверхности (рабочей поверхности 1) по этим впадинам 15 винтовых линий одинакового шага S (фиг.5), в которые вмонтированы продольные колосники 16 (фиг.5, 6), скрученные по винтовым линиям диаметра впадин d поперечного колосника 12 с шагом S (фиг.8, 9). На фиг.5 один из продольных колосников, например А-Г, показан утолщенной линией А-17-18-19-Г. Количество продольных колосников соответствует количеству впадин спиральных витков 13 поперечного колосника 12, например, на фиг.6 таких впадин двенадцать, и соответственно, продольных колосников двенадцать, а именно А-Г, Б-D, Г-Е, D-Ж, Е-З, Ж-И, З-К, И-Л, К-М, Л-Н, М-А, Н-Б (фиг.5, 6). На фиг.10 показана детальная прорисовка одного из продольных колосников 16, а именно Б-D, вмонтированного (прикрепленного) во впадины 15 спиральных витков 13 поперечного колосника 12. Продольные колосники 16 совместно с поперечным колосником 12, свернутым в цилиндрические спиральной формы витки 13, образуют устойчивую пространственную конструкцию, в которой продольные колосники 16 не только передают усилия на цилиндрические спиральной формы витки 13 поперечного колосника 12 от движущихся внутри вращающейся винтовой решетчатой цилиндрической поверхности (рабочей поверхности 1) масс строительных материалов, но и, так как они выполнены (продольные колосники 16) винтовой формы, стягивают по внутреннему диаметру d витков 13 поперечного колосника 12 в единую жесткую конструкцию винтовую решетчатую цилиндрическую поверхность (рабочую поверхность 1) без дополнительных методов и способов крепления продольных колосников 16. Для надежности конструкции рабочей поверхности 1 (винтовой решетчатой цилиндрической поверхности) и усиления крепления продольных колосников 16 с витками 13 поперечного колосника 12 возможно использовать и иные методы крепления, в том числе сварку и т.п.
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Рабочая поверхность 1 - винтовая решетчатая цилиндрическая поверхность, может состоять также из спиральных витков 13 поперечного колосника 12 (фиг.11, 12), выполненного, по крайней мере, из одного цельного прутка, деформированного с образованием чередующихся выступов 14 и впадин 15, например, треугольной формы (фиг.12), свернутого в цилиндрические спиральной формы витки 13 (фиг.11) заданного диаметра выступов D и диаметра впадин d (фиг.12) с шагом S (фиг.11, 12) и образованием по всей длине решетчатой цилиндрической поверхности (рабочей поверхности 1) по этим выступам 14 винтовых линий одинакового шага S (фиг.11), в которые вмонтированы продольные колосники 20 (фиг.11, 12), скрученные по винтовым линиям диаметра выступов D поперечного колосника 12 с шагом S (фиг.13, 14). На фиг.13-15 один из продольных колосников, например У-Х, показан утолщенной линией У-21-22-23-Х. Количество продольных колосников 20 соответствует количеству выступов 14 спиральных витков 13 поперечного колосника 12, например, на фиг.12 таких выступов двенадцать, и соответственно, продольных колосников двенадцать, а именно Р-Т, С-У, Т-Ф, У-Х, Ф-Ц, Х-Ш, Ц-Э, Ш-Ю, Э-Я, Ю-В, Я-Р, В-С (фиг.11). На фиг.15 показана детальная прорисовка одного из продольных колосников 20, а именно Р-Т, вставленного (прикрепленного) в выступы 14 поперечного колосника 12.
Продольные колосники 20 совместно с поперечным колосником 12, свернутым в цилиндрические спиральной формы витки 13, образуют устойчивую пространственную конструкцию, в которой продольные колосники 20 не только передают усилия на цилиндрические спиральной формы витки 13 поперечного колосника от движущихся внутри вращающейся винтовой решетчатой цилиндрической поверхности 1 масс строительных материалов, но и, так как они выполнены (продольные колосники 20) винтовой формы, растягивают по наружному диаметру D спиральные витки 13 поперечного колосника 12, образуя, таким образом, единую, цельную решетчатую рабочую поверхность 1 без дополнительных методов и способов крепления продольных колосников 20 с поперечным колосником 12. Для надежности конструкции винтовой решетчатой цилиндрической поверхности - рабочей поверхности 1, и усиления крепления продольных колосников 20 с витками 13 поперечного колосника 12 возможно использовать и иные методы крепления, в том числе сварку и т.п.
Рабочая поверхность 1 может быть выполнена также в виде многозаходной винтовой решетчатой цилиндрической поверхности (фиг.16, 17) и состоять из поперечного колосника 12 (фиг.16, 17), выполненного, по меньшей мере, из одного цельного прутка, свернутого в спиральные витки 13 с круглой или многоугольной формой поперечного сечения с образованием чередующихся выступов 14 и впадин 15, например, треугольной формы, а также созданием по всей длине винтовой решетчатой цилиндрической поверхности - рабочей поверхности 1, по этим выступам 14 и впадинам 15 винтовых линий одинакового шага S, заданного диаметра выступов D и диаметра впадин d (фиг.17) и образованием по всей длине винтовой решетчатой цилиндрической поверхности - рабочей поверхности 1, винтовых линий, во впадины которых вставлены (прикреплены), например, продольные колосники 24 (фиг.17), скрученные по винтовым линиям диаметра d впадин 15 поперечного колосника 12, а также продольные колосники 25, скрученные по винтовым линиям диаметра D и вставленные изнутри в выступы 14 спиральной формы витков 13 поперечного колосника 12. Продольные колосники 24 на фиг.16 показаны сплошной основной линией. Продольные колосники 25 показаны штрихпунктирной утолщенной линией. Количество продольных колосников 24 и 25 соответствует количеству впадин и выступов спиральных витков 13 поперечного колосника 12, а именно двенадцать продольных колосников 24 и двенадцать продольных колосников 25. В результате соединения поперечного колосника спиральной формы и свернутых в винт продольных колосников создаются по периметру решетчатого барабана ячейки, которые расположены по периметру решетчатого барабана не только под углом друг к другу, но и к оси вращения барабана 3. При этом разнообразие углов наклона ячеек увеличивается также за счет выступов и впадин по периметру спиральной формы витков поперечного колосника, в которые вмонтированы продольные колосники. Размеры ячеек винтовой решетчатой цилиндрической поверхности - рабочей поверхности 1, решетчатого барабана 3 грохота обеспечивают прохождение кусков строительного материала требуемого размера, могут быть различными и зависят от шага спиральных витков поперечного колосника, от количества, размеров и форм поперечного сечения продольных колосников, смонтированных во впадинах и выступах витков поперечного колосника, от размеров и формы поперечного сечения поперечного колосника. В результате соединения поперечного колосника спиральной формы и свернутых в винт продольных колосников создаются по периметру решетчатого барабана ячейки, которые расположены по периметру решетчатого барабана не только под углом друг к другу, но и к оси вращения барабана 3. Причем ячейки разные по размерам и форме, например, на фиг.5, фиг.11, фиг.16 некоторые ячейки показаны двойной линией и заштрихованы.
Грохот работает следующим образом.
Непрерывная загрузка масс строительных материалов осуществляется через загрузочный лоток 9. Вращение решетчатого барабана 3 производится двигателем 6 через редуктор 7 и шестерни 8 и 4. При вращении решетчатого барабана 3 спиральные витки 13 поперечного колосника 12 с впадинами и выступами и закрепленные в них продольные колосники, образующие стенки ячеек решетчатого барабана, работая как ковши, захватывают разные по объему порции масс строительных материалов, поднимают их по направлению вращения решетчатого барабана 3 несколько выше угла естественного откоса и затем направляют эти порции масс строительных материалов не только под некоторым углом к оси вращения решетчатого барабана 3, но и к другим потокам подобных порций масс строительных материалов под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движения масс строительных материалов, точнее их «броска», энергоемкость соударений частиц масс строительных материалов зависят от диаметра барабана 3, от величины углов ячеек друг к другу и к оси вращения решетчатого барабана 3, от скорости вращения решетчатого барабана. Причем такая волнистая решетчатая внутренняя поверхность барабана 3 позволяет повысить скорость вращения решетчатого барабана по сравнению с известными конструкциями, а значит, повысить энергоемкость соударения частиц масс строительных материалов, увеличить интенсивность грохочения, расширить технологические возможности грохота.
Так как частота соударений частиц строительных материалов определяется не только частотой вращения барабана 3, но и количеством ячеек решетчатой поверхности по периметру барабана 3, то в предлагаемой конструкции грохота обеспечивается повышение частотной характеристики движения масс строительных материалов, расширяются технологические возможности.
При этом ввиду того что по длине решетчатого барабана 3 от загрузки к выгрузке многократно (за счет разнонаклоненности ячеек решетчатой поверхности друг к другу и к оси вращения барабана) меняется форма и размеры поперечного сечения решетчатого барабана 3, обеспечивается многократное поджатие движущихся масс строительных материалов, что увеличивает интенсивность смешивания, энергоемкость соударений, расширятся технологические возможности.
При вращении решетчатого барабана 3 массы частиц строительных материалов с помощью спиральных витков 13 поперечного колосника 12 и винтовых продольных колосников 16 (фиг.5), колосников 20 (фиг.11), колосников 24 и 25 (фиг.16) совершают сложно-пространственное движение и движутся по винтовым траекториям от загрузки к выгрузке. Благодаря спиральным виткам поперечного колосника и винтовым продольным колосникам решетчатого барабана 3 векторы скорости перемещений частиц масс строительных материалов изменяются, что способствует не только увеличению энергоемкости их взаимодействия друг с другом и с колосниками решетчатого барабана 3, но и их интенсивному прохождению через отверстия решетчатого барабана 3 и поступлению в разгрузочные устройства 10 и 11.
Технико-экономические преимущества возникают также за счет увеличения частоты и энергоемкости взаимодействия частиц строительных материалов не только друг с другом, но и со спиральными витками поперечного колосника, с его чередующимися выступами и впадинами треугольной, или прямоугольной, или волнообразной формы, расположенными по винтовым линиям по всей длине решетчатого барабана, за счет взаимодействия масс строительных материалов также с продольными колосниками, скрученными по винтовым линиям, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия массы строительных материалов, повышает производительность и расширяет технологические возможности грохота.