МОБИЛЬНЫЙ ВАЛКОВЫЙ ГРОХОТ

Полезная модель относится общему машиностроению и касается конструкции мобильного валкового грохота, используемого в основном в карьерах для классификации камня. Он также может быть использован для сортировки продукции при обогащении угля, руды, строительных материалов, в электроэнергетике, химической промышленности и других отраслях. В рамках настоящей полезной модели рассматривается валковый грохот, обеспечивающий высокоэффективную сортировку загрязненных горных пород путем отделения горных пород размером до 1800 мм от мелкого материала размером до 50 мм и трудноотделяемых загрязнений: почва, глина, шлам, известь.
Одним из направлений роста эффективности угле- рудодобывающих предприятий служит повышение качества продукции и расширение ассортимента путем частичной или полной переработки полезного ископаемого. Поэтому все больше шахт и разрезов оснащают свое производство перерабатывающими комплексами. Однако недостатки, присущие традиционной технологии дробления (на стационарных щековых, конусных и валковых дробилках), классификации (на низкочастотных высокоамплитудных грохотах) и транспортировки (ленточными конвейерами), снижают эффективность создания таких производств.
Известен передвижной дробильно-сортировочный комплекс, включающий раму, на которой установлены питатель, дробилка и транспортер, отличающийся тем, что транспортер выполнен в виде скребкового классификатора с разнесенными в вертикальной плоскости друг от друга рабочей и холостой ветвями, при этом в днище рештачного става скребкового классификатора-транспортера на определенных участках выполнены щели трапециевидного сечения, расположенные под углом к направлению движения скребковой цепи транспортера, скребки которого в поперечном сечении выполнены трапецеидальной формы, причем под каждым щелевидным классификационным участком установлены течки для отвода потока отсортированного сыпучего материала, например угля (RU 2082507, опубл. 27.06.1997).
Недостатком данного комплекса является его недостаточная эффективность, связанная с низкой интенсивностью процесса отделения крупной фракции от мелкой и от загрязнений.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной эффективности путем обеспечения автономного режима работы, возможности дистанционного управления комплексом и его режимами и введением новой конструктивной схемы последовательно расположенных грохотов с индивидуальными характеристиками воздействия на породу.
Указанный технический результат достигается тем, что в мобильном валковом грохоте, содержащем смонтированную на гусеничном шасси раму, на которой смонтированы средства переработки породного материала, выполненные с возможностью его разделения на фракции и направления надситного продукта на транспортер для подачи на отвал и перемещения подситного продукта на размещенный под средством классификации транспортер для подачи в другой отвал, а так же энергетическую установку для питания приводов рабочего оборудования и гусеничного шасси, рама выполнена каркасной и на раме в верхней ее части с одного ее торца размещен бункер для засыпки породного материала, подаваемого в средство переработки породного материала, выполненного в виде по крайней мере одного двухкаскадного валкового грохота, выполненного в виде расположенных наклонно в направлении вниз двух секций с валками, размещенными между наклонными боковыми стенками с износостойкой футеровкой и выполненными в виде набора дискообразных эксцентриков, вершины которых на каждом валке выставлены по винтовой линии для перемещения надситного продукта в направлении к боковым стенкам и перемещения этого продукта в направлении к транспортеру для выброса очищенного породного материала в отвал, при этом расположенный под двухкаскадным валковым грохотом транспортер сообщен с боковым выносным конвейером для доставки подситного продукта в другой отвал, а энергетическая установка для питания приводов рабочего оборудования и гусеничного шасси размещена на каркасной раме рядом с бункером и выполнена с возможностью ручного управления, размещенного в отдельном шкафу, или дистанционного управления.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - вид сбоку на мобильный валковый грохот;
фиг.2 - то же, что на фиг.1, вид сверху.
Данная полезная модель рассматривает конструктивное исполнение мобильного валкового грохота для карьерной переработки горных пород путем отделения кускового компонента горных пород от мелкого материала загрязнений. Основным преимуществом валковых грохотов в данной мобильной установке является то, что при необходимости предела сортировки от 50 до 150 мм можно загружать исходный материал, содержащий крупные куски (максимальная длина грани от 1000 до 1600 мм в зависимости от типоразмера грохота).
Мобильный валковый грохот содержит смонтированную на гусеничном шасси раму, на которой смонтированы средства переработки породного материала, выполненные с возможностью его разделения на фракции и направления надситного продукта на транспортер для подачи на отвал и перемещения подситного продукта на размещенный под средством классификации транспортер для подачи в другой отвал. Рама выполнена каркасной и на раме в верхней ее части с одного ее торца размещен бункер для засыпки породного материала, подаваемого в средство переработки породного материала, выполненного в виде по крайней мере одного двухкаскадного валкового грохота, выполненного в виде расположенных наклонно в направлении вниз двух секций с валками, размещенными между наклонными боковыми стенками с износостойкой футеровкой и выполненными в виде набора дискообразных эксцентриков, вершины которых на каждом валке выставлены по винтовой линии для перемещения надситного продукта в направлении к боковым стенкам и перемещения этого продукта в направлении к транспортеру для выброса очищенного породного материала в отвал. Расположенный под двухкаскадным валковым грохотом транспортер сообщен с боковым выносным конвейером для доставки подситного продукта в другой отвал. А энергетическая установка для питания приводов рабочего оборудования и гусеничного шасси размещена на каркасной раме рядом с бункером и выполнена с возможностью ручного управления, размещенного в отдельном шкафу, или дистанционного управления.
Ниже рассматривается конкретное исполнение мобильной установки.
Мобильный валковый грохот на гусеничном шасси 1 с дизель-электрическим приводом 2 (блок дизель-электрического привода расположен с торца машины рядом с бункером) (фиг.1 и 2) состоит из двух двухступенчатых валковых грохотов 3 и 4, а также различных транспортировочных элементов. Загружаемый материал подается непосредственно на установку для сортировки крупной породы через предусмотренный для этих целей загрузочный бункер 5. Установка для сортировки крупной породы в стандартной комплектации сортирует материал на фракции: боковой выносной конвейер 6 доставляет подситный продукт в отвал, надситный продукт проходит через валковые грохоты 3 и 4 и по пластинчатому питателю 7 отправляется в отвал.
Компоновочно мобильный валковый грохот выполнен в следующем исполнении. Машина опирается на грунт посредством гусеничного шасси 1, выполненного с гидроприводом. На гусеничном шасси 1 базируется каркасная рама 8, на которой последовательно размещены бункер 5 для засыпки горной породы или иного твердого материала (засыпка осуществляется экскаватором или иными средствами). Затем на раме 8 смонтированы каскадно размещенные первый двухступенчатый валковый грохот 3 и второй двухступенчатый валковый грохот 4. Каждый такой двухступенчатый грохот состоит из двух смещенных по уровню (по высоте) валковых секций. Каждая такая секция выполнена из набора последовательно расположенных с возможностью вращения от электропривода наборных валков, составленных из одинаковых кругообразных дисковых эксцентриков или кулачков из износостойкой стали, смещенных вдоль оси вала относительно друг друга. При этом эксцентрики смещены один по отношению к смежно расположенным так, что вершины эксцентриков образуют винтовую линию вдоль продольной оси вала. Такой вал является сборным и легко разбирается на отдельные детали при необходимости замены одного из эксцентриков. Два двухступенчатых валковых грохота 3 и 4 образуют четыре секции каскада, направленного от верха вниз под заданным углом, при котором происходит свободное перемещение кусков породы вниз при освобождении зоны грохочения на последнем каскаде. В принципе, возможно исполнение, когда используется только один двухступенчатый валковый грохот 3 или 4 или каждый из таких грохотов состоит из одного каскада. Каждый грохот представляет собой секцию с боковыми наклонными стенками, на которых закреплена износостойкая футеровка (закрепление съемное, возможен демонтаж отдельных панелей футеровки с целью замены ее изношенных частей). Материал при грохоте интенсивно перемешивается, встряхивается (особо загрязненный движется вперед-назад), при этом освобождается от загрязнений и сортируется. Этому способствует винтовая поверхность расположения эксцентриков. При вращении валков порода совершает диагональные перемещения в сторону боковых стенок, попадая на которые сваливается опять на валки.
По мере прохождения породы по грохотам мелкие фракции и грязь проваливаются через валки вниз и попадают на сборный конвейер 9, который доставляет подситный продукт на боковой выносной конвейер 6 ленточного типа. С этого конвейера подситный продукт подается в отдельный отвал или в кузов транспортного перевозчика (например, самосвал).
С последнего каскада двух двухступенчатых валковых грохотов 3 и 4 куски очищенной породы поступают на пластинчатый питатель 7 в виде транспортера ленточного типа с зацепами, обеспечивающими перемещение породы в направлении вверх для высыпки в отвал. К пластинчатому питателю может подсоединяться в узле 10 дополнительная складная рама
Шасси представляет собой несущий рамный профиль (каркасная рама 8) со встроенными креплениями для дизель-генератора, гидравлического агрегата, валковых грохотов, пластинчатого питателя, сборного конвейера, бокового выносного конвейера и бункера. В самоходном (на гусеничном шасси) и полозомобильном (на полозьях) вариантах исполнения машины применена пространственная каркасная схема конструкции рамы, которая позволяет значительно уменьшить вес сортировочной установки в целом и облегчить компоновочное решение узлов и агрегатов, что обеспечивает легкий доступ ко всем механизмам для сервиса.
Валковые грохоты расположены в центре устройства для сортировки. Материал проходит через угловые и круглые диски, установленные на валках, и либо транспортируется далее через валки, либо проваливается в щели между угловыми и круглыми дисками. Одновременно валковые грохоты обладают способностью «очищать» загружаемый материал. Это означает, что разбиваются конгломератные структуры, и мелкий материал отделяется от крупных обломков скальной породы. В конструкции машины направляющие короба отсутствуют. При этом в процессе сортировки материал не крошится, что особенно актуально для углей.
Каскадное расположение от 2 до 5 валковых секций в одной машине заставляют перекатываться поступающий материал, повышая тем самым эффект очистки, при этом каждый вал включает в себя эллиптические пластины, которые позволяют сортировать материалы еще с более высоким процентом содержания липких примесей и влаги. Расстояние между пластинами - это один из параметров, который регламентирует класс подрешетного продукта сортировки. За счет программного управления движением роликов достигается наибольший эффект при разделении трудно сортируемых материалов за счет возможности плавной регулировки скорости, остановки и реверса на каждом каскаде в отдельности.
В мобильном валковом грохоте отсутствует необходимость в питателе, так как материал подается непосредственно на первый каскад роликового грохота. Тем самым, уменьшаются габаритные размеры установки и ее энергопотребление, что наиболее важно при самоходном (на гусеничном шасси) и полозомобильном (на полозьях) вариантах исполнения оборудования.
Пластинчатый питатель 7 представляет собой особенно мощный транспортер, служащий для доставки надситного продукта (длина грани достигает до 1200 мм) на отвал для надситного продукта. Боковой выносной конвейер 6 доставляет подситный продукт к боковому отвалу. При транспортировке боковой выносной конвейер демонтируется с мобильного валкового грохота на гусеничном ходу (или складывается) и транспортируется отдельно.
Гусеничное шасси рассчитано на максимальную скорость движения 1 км/ч. Устройство имеет кабельное дистанционное управление или пульт дистанционного радиоуправления (опция). Дизель-генератор оснащен 4-цилиндровым дизельным двигателем Deutz, различными встроенными и пристроенными устройствами, а также генератором Месс Alte, и служит для производства необходимой для потребителей электрической энергии. Гидравлическая система оснащена электрическим двигателем мощностью 75 кВт (экономичный электрический привод выполнен с возможностью работы от внешней сети), гидравлическим насосом, гидравлическим масляным баком емкостью 10 л, различными встроенными и пристроенными устройствами и гидрораспределителем.
Шкаф управления 11 с электрооборудованием/управлением находится на левой стороне сзади. С него можно контролировать все функции и управлять ими. Посредством пульта радиоуправления (опция) возможно удобное управление устройством, например, с загружающего экскаватора. Электроуправление служит для управления всей мобильной установкой. Возможны следующие основные варианты управления:
- через шкаф управления установки (доступны все функции и параметры);
- при помощи портативного пульта радиоуправления (доступны только самые важные функции, параметры настроить нельзя).
Условием для работы установки является включенное электроснабжение от дизель-генератора. Существуют четыре режима, которые могут использоваться только по отдельности: 1. Режим движения, 2. Режим работы, 3. Режим ремонта и 4. Аварийный режим движения (при выходе из строя системы управления на основе ПЛК) (программное обеспечение).
В случаях 1-3 электрическая система управления постоянно работает. Режимы 1 и 2 выбираются при помощи переключателя режима либо на шкафу управления, либо при помощи пульта радиоуправления. Режим 3 выбирается при помощи ключевого переключателя на шкафу управления. В случае работы в режиме 4 система управления не работает. Выбор режима 4 осуществляется посредством переключателя режима и ключевого переключателя, размещенного на лицевой стороне шкафа управления. К переключению в данный режим допускается исключительно специально обученный персонал.
В режиме движения осуществляется управление гидравлическим агрегатом с электрическим приводом и обоими гидравлическими тяговыми двигателями. Управление осуществляется либо через пульт радиоуправления (опция), либо через кабель управления, специально присоединяемый к шкафу управления. В режиме работы используются следующие агрегаты с электроприводом: боковой выносной конвейер, сборный конвейер, пластинчатый питатель, вторичный валковый грохот, первичный каскадный валковый грохот и вторичный первичный валковый грохот. Они управляются согласно заданным программам либо через портативный пульт радиоуправления, либо непосредственно со шкафа управления. У бокового выносного конвейера, сборного конвейера, пластинчатого питателя только одна скорость вращения и одно направление вращения. Скорость и направление вращения валковых грохотов, а также время срабатывания можно изменять. Имеется 5 программ на выбор. В качестве параметров настраивается частота (скорость вращения) электрических двигателей валковых грохотов и продолжительность вращения в направлении «ВПЕРЕД» и «НАЗАД», причем направления вращения «ВПЕРЕД» и «НАЗАД» постоянно сменяют друг друга Вторичный валковый грохот, первичный валковый грохот 2 и первичный валковый грохот 1 при этом управляются одновременно с использованием одинаковых настроек параметров. При определенном уровне затруднения хода валковых грохотов (определение тока двигателя) направление вращения автоматически сменяется на противоположное.
Параметр «продолжительность вращения в одном направлении (ВПЕРЕД или НАЗАД)», а также прочие параметры оператор может свободно выбирать в границах системы управления на основе ПЛК (программное обеспечение). Частота (скорость вращения) приводов валкового грохота может быть отдельно настроена в шкафу управления с частотным преобразователем. При переключении из режима работы в режим движения система управления обеспечивает переход на холостой ход отдельных агрегатов, а затем запуск системы оповещения (оптической и акустической). При переключении из режима движения в режим работы система управления обеспечивает запуск системы оповещения (оптической и акустической), а затем переход на холостой ход агрегатов в заданной последовательности и заданном направлении в соответствии с выбранной программой.
При выборе режима ремонта агрегаты могут быть по отдельности или одновременно включены или выключены вручную при помощи поворотного переключателя, размещенного в шкафу управления. При этом радиоуправление не работает. Аварийный режим движения предусмотрен исключительно для эвакуации установки из опасной зоны при наступлении аварийной ситуации, например, если система управления на основе ПЛК вышла из строя. Управление установкой осуществляется при помощи рычагов, размещенных на клапанах пропорционального регулирования гидравлической системы.
Одной из отличительных особенностей мобильного валкового гряхота является его полная автономность и возможность перемещения на гусеничном ходу (или на полозьях), внутри карьера. Для приведения техники из транспортного положения в рабочее и наоборот требуется менее двух часов. Машина обладает высокой экономичностью
За счет использования гибридного привода Ecodrive, обеспечивающего экономию затрат и минимальные выбросы в атмосферу. Привод снижает энергопотребление установок, пиковые мощности которых значительно превышают параметры основного режима работы. В то время как традиционные приводы основаны на одном из видов (гидравлическом или электрическом), гибридный привод Ecodrive обеспечивает более выгодный вариант энергопотребления, позволяя экономить при расходе топлива до 70%. Эффект экономии достигается тем, что при пиковых мощностях (например, при запуске) включается комбинация привода, которая служит своеобразным «буфером» резкого скачка энергопотребления и служит надежной защитой приводных механизмов при перегрузках. Все установки могут в дополнение к гибридному приводу работать от коммунальных электросетей.
Мобильный валковый грохот не требует крана для монтажа, вводится в эксплуатацию в минимальное время и свободно перемещается по площадке. Радиоуправление перемещением и выбором стандартных программ работы выполняется машинистом экскаватора или погрузчика. Монтаж и демонтаж установки выполняется при помощи собственной бортовой гидравлики. Все ленточные транспортеры могут выполняться так, чтобы при транспортировке оставаться на установке, и поэтому для переноса техники не требуется никаких подъемных механизмов.
При очистке породы от глинистых примесей улучшаются свойства подаваемого на дальнейшую переработку материала, в котором остается минимум «загрязняющих» компонентов. Материал на грохоте интенсивно перемешивается, встряхивается (особо загрязненный движется вперед-назад), при этом освобождается от загрязнений и сортируется. Этому способствует и винтовая поверхность валков, образованная дисками из износостойкой стали. Очищающий эффект создается подающими валками и задается стандартными или заданными потребителем программами управления. Грохот позволяет также проводить просеивание отвалов для выделения полезных компонентов и их подачи на дальнейшую переработку. Установка может использоваться для предварительной сортировки сильно загрязненной горной массы, например, в качестве питателя перед мобильной или стационарной дробильной установкой. Конструкция грохота обеспечивает переработку как высокоабразивных, так и известняковых пород и угля.