ВАЛЬЦОВЫЙ СТАНОК
ROLLER MILL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение   относится   преимущественно   к   производству строительных материалов, а именно к устройствам для измельчения влажных и вязких керамических масс и подобных им материалов.
Уровень техники
Известен вальцовый станок, содержащий станину и три горизонтально установленных валка: быстроходный с подшипниковыми опорами на станине и два тихоходных - с подшипниковыми опорами, размещенными на концах серьги, поджатой упругим элементом (см. патент RU 2465050, В02С4/06, оп. 27.10.2012). Быстроходный валок, размещенный между тихоходными валками, образует с последними рабочие межвалковые зазоры, через которые проходит подаваемый сверху материал. За один проход выполняется двухступенчатая обработка материала, при заданных зазорах между валками и заданном соотношении скоростей.
Привод валков в упомянутом станке включает один электродвигатель, передающий вращение на быстроходный вал посредством ремня, и межвальцовую передачу, содержащую сменную пару зубчатых колес, установленных соответственно на быстроходном валке и промежуточной оси, и гибкую передачу, связывающую шкивы двух тихоходных валков и шкив-шестерню промежуточной оси. По сути, в приводе использованы три передачи: две ременные и одна зубчатая. Наличие большого количества передающих элементов не только усложняет обслуживание устройства, но и отрицательно сказывается на надежности его работы.
В качестве наиболее близкого аналога для заявляемого технического решения принят вальцовый станок (см. патент RU 31339, МПК: В02С4/02, оп. 10.08.2003г.), включающий горизонтально установленные и размещенные в разных уровнях по высоте валки: валок грубого помола, валок тонкого помола и общий валок, образующий с двумя упомянутыми рабочие зазоры для прохождения подаваемого сверху материала, привод вращения валков и питающий бункер.
Привод вращения валков имеет очень простую конструкцию. Он включает один электродвигатель и одну механическую передачу с гибким рабочим органом, кинематически связывающую валки с электродвигателем.
Недостатком ближайшего аналога является невысокая надежность, что обусловлено использованием в приводе цепной передачи, цепь которой жестко связывает валки между собой. Наличие такой жесткой связи существенно повышает требования к предварительной очистке материала, т. к. попавший между валками камень будет вызывать «расталкивание» валков, что вызовет сильное натяжение цепи и может привести к ее обрыву.
Раскрытие изобретения
Предлагаемое изобретение направлено на повышение надежности работы станка при сохранении простоты конструкции привода.
Достигаемый положительный технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности устройства, исключении обрыва гибкого органа механической передачи в случае попадания вместе с материалом недробимых включений, за счет передачи вращения от двигателя на валки без жесткой связи взаимодействующих между собой валков.
Решение упомянутой технической задачи и положительные технические результаты достигаются благодаря тому, что в вальцовом станке, содержащем горизонтальные, размещенные в разных уровнях по высоте валки: валок грубого помола, валок тонкого помола и общий валок, образующий с двумя упомянутыми рабочие зазоры для прохождения подаваемого сверху материала, и привод вращения валков, включающий электродвигатель и механическую передачу с гибким рабочим органом, кинематически связывающую валки с электродвигателем, согласно заявляемому изобретению, гибкий рабочий орган выполнен в виде двустороннего клинового ремня, охватывающего шкивы, установленные на валу электродвигателя и валках грубого и тонкого помола, и взаимодействующего своей второй рабочей поверхностью со шкивом общего валка, удерживаемого в рабочем положении устройством поджатия.
Как и ближайший аналог, предлагаемый станок позволяет осуществить за один проход материала две операции: грубого и тонкого измельчения, благодаря чему один такой станок может заменить две машины: вальцы грубого и вальцы тонкого помола.
Привод валков имеет очень простую конструкцию, включающую один электродвигатель и одну механическую передачу.
В отличие от ближайшего аналога, в предлагаемом техническом решении в качестве механической передачи используют клиноременную передачу с двусторонним клиновым ремнем, который одной своей рабочей поверхностью охватывает шкивы, установленные
на валу электродвигателя и валках грубого и тонкого помола, а второй рабочей поверхностью взаимодействует со шкивом общего валка, удерживаемого в рабочем положении устройством  поджатия.
Благодаря такому конструктивному решению механической передачи тихоходный валок, общий для обеих рабочих пар грубого и тонкого помола, не имеет жесткой связи со вторыми, быстроходными валками пары и удерживается в требуемом рабочем положении, на расстоянии заданного зазора от второго валка пары, за счет устройства поджатия.
Вращение общий валок получает за счет взаимодействия со второй рабочей поверхностью двустороннего клинового ремня, жестко связывающего быстроходные валки между собой и с электродвигателем.
В предлагаемой конструкции обеспечена возможность относительного перемещения общего валка - его отклонения от рабочего положения для пропуска недробимого включения и автоматическое возвращение в рабочее положение.
Таким образом, отсутствие жесткой связи валков в каждой рабочей паре позволило исключить обрыв гибкого органа механической передачи в случае попадания вместе с материалом недробимых включений (камней) и обеспечить надежную бесперебойную работу станка.
Проведенный заявителем анализ уровня техники не выявил решений, характеризующихся признаками, совпадающими с отличительными признаками заявляемого технического решения, что позволяет положительно судить о его соответствии требованиям «новизны» и «изобретательского уровня».
В предпочтительных случаях реализации устройства:
- двусторонний клиновой ремень выполнен многоручьевым, что позволило повысить производительность устройства.
- устройство поджатия выполнено в виде упругого элемента, например пружины.
Краткое описание чертежей
Возможность промышленной осуществимости предлагаемого технического решения подтверждается примером конкретного исполнения, приведенным ниже, и чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 - вальцовый станок, общий вид, изометрия; на фиг. 2 - кинематическая схема станка; на фиг. 3 - сечение А-А с фиг. 2.
Осуществление изобретения
Вальцовый станок (см. фиг. 1, 2) содержит станину 1, три горизонтально установленных валка: валок 2 грубого помола, валок 3 тонкого помола и общий валок 4, образующий с двумя упомянутыми валками рабочие зазоры для прохождения подаваемого сверху материала. Привод вращения валков включает электродвигатель 5 и клиноременную передачу с двусторонним клиновым ремнем 6, взаимодействующим одной своей рабочей поверхностью со шкивами 7, 8, 9 установленными на валу электродвигателя 5 и валках 2 грубого и 3 тонкого помола, соответственно. Вторая рабочая поверхность ремня 6 взаимодействует со шкивом 10 общего валка 4. Двусторонний клиновой ремень 6 выполнен многоручьевым, шкивы 7-10 имеют соответствующую многоручьевую конструкцию.
Перед началом работ устанавливают рабочие зазоры между парами валков. Между первой парой валков (2-4), предназначенной для осуществления первичного (грубого) помола, устанавливают зазор величиной 12-15 мм. Между второй парой валков (3-4), предназначенной для осуществления второго этапа измельчения - тонкого помола, устанавливают зазор величиной 3-2 мм.
Включают электродвигатель 5. Вращение с вала двигателя 5 передается посредством двустороннего клинового ремня 6 на валки 2, 3 и 4. При этом со шкивами 8 и 9 валков 2 и 3 соответственно взаимодействует первая рабочая поверхность M ремня 6 (см. фиг. 3), а со шкивом 10 валка 4 взаимодействует вторая рабочая поверхность N ремня 6. В каждой рабочей паре валки раскручиваются встречно.
Материал из бункера 11 подается на ленточный транспортер 12, с которого ссыпается в зазор между валками и последовательно проходит между парами валков 2-4 и затем 3-4, измельчаясь на выходе до крупности, соответствующей зазорам между валками.
Валок 4 удерживается в рабочем состоянии устройством поджатия в виде упругого элемента, в данном примере - пружиной 13, усилие прижатия которой подбирается опытным путем, для конкретного материала. При попадании недробимого включения (камня) в зазор между валками любой пары, под действием расталкивающих усилий происходит сжатие пружины 13. Валок 4 отходит от второго валка пары, пропуская камень, а затем возвращается в рабочее положение. При этом ремень 6 привода не испытывает повышенных нагрузок, устройство предохраняется от поломок, сохраняется его работоспособность. Предлагаемая конструкция вальцового станка отличается компактностью и простотой приводного устройства, состоящего из одного электродвигателя и одной клиноременной передачи.