ВИБРАЦИОННЫЙ ГРОХОТ

Полезная модель относится к горно-обогатительному оборудованию, а именно, к устройствам грохотов для разделения и классификации сыпучих материалов по фракционной крупности, и может применяться, например, в горной, металлургической и строительных отраслях промышленности.
Грохоты рассчитаны на работу в тяжелых условиях вибрационного транспортирования насыпного абразивного материала.
Базовым элементом вибрационного грохота является грузонесущий короб, прочностная надежность которого во многом определяет работоспособность и долговечность устройства в целом. На коробе смонтированы просеивающие элементы в виде сит или колосников и механические вибровозбудители, создающие ему направленные пространственные колебания. Наиболее опасными для элементов короба оказываются вибрационные воздействия, вызывающие знакопеременные напряжения, приводящие к накоплению повреждений в материале, что вызывает появление усталостных трещин и разрушение.
Известны вибрационные грохоты, включающие, установленный на несущей раме короб с просеивающими поверхностями, который, как правило, выполнен в виде боковых вертикальных стенок из листового проката соединенных между собой поперечными балками, на одной из которых смонтирован вибровозбудитель (Л.А.Вайсберг, «Проектирование и расчет вибрационных грохотов», Москва, «Недра», 1986, с.65-81).
Необходимая жесткость короба определяется наиболее ответственным узлом соединения поперечных балок с боковыми стенками. Этот узел конструктивно характеризуется резким изменением сечений сопрягаемых элементов, их взаимной перпендикулярностью и испытывает максимальные напряжения не только от сил инерции движущихся масс и ударных нагрузок, но и местные напряжения с максимальной их концентрацией, что в условиях знакопеременных вибрационных нагрузок ведет к усталостному разрушению листов боковых стенок.
Известно из вышеназванного источника относительно простое и малой трудоемкости соединение элементов короба сваркой, имеющее определенные преимущества по сравнению с соединениями других видов, таких как клепка или болтовое. Однако с увеличением размеров и повышением амплитуды ускорения грохотов проявляется и основной недостаток сварных соединений - разрушение коробов в зонах сварки при относительно невысоком уровне напряжений. Так, при небольшом удалении от сварного шва, соединяющего поперечную балку с боковой стенкой, остаточные напряжения достигают предела упругости материала листа, где и появляются усталостные трещины. Кроме того необходимость выполнения технологической операции термообработки сварных соединений требует наличие термических печей большого объема.
Известно также из того же источника применение в закреплении элементов короба заклепочных соединений, надежность которых отвечает предъявляемым требованиям в условиях только относительно небольших типоразмеров и малоинтенсивных динамических режимов колебаний грохота. Однако особенности тщательного соблюдения трудоемкой технологии клепки, определяемой температурой нагрева заклепки, степенью соосности отверстий соединяемых деталей, квалификацией клепальщика, в сочетании с работой грохота в более тяжелых условиях, ограничивают широкое применение заклепочных соединений в конструкциях коробов и закреплении на них вибровозбудителя.
Как известно из названного источника, в настоящее время получили распространение конструкции коробов, в которых соединение элементов и закрепление вибровозбудителя выполнено на высокопрочных болтах, не требующее высокой степени соосности отверстий соединяемых деталей и где болты вставляются в отверстия с зазором. Поскольку болты передают растягивающие усилия через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям, надежность соединения обеспечивается усилием затяжки резьбы при сборке (устройство принято за прототип).
Следует отметить, что кроме усталостных разрушений в механической системе «стенка - поперечная балка - вибровозбудитель» наблюдаются и другие явления, вызываемые вибрационными воздействиями, приводящие, например, к постепенному ослаблению/«разбалтыванию» болтовых соединений и вызывающие относительно малые смещения сопряженных поверхностей в пределах зазоров в отверстиях болтовых соединений. В результате ослабления фиксирующая способность такого болтового соединения теряется.
При этом за счет смятия происходит изменение структуры поверхностных слоев сопрягаемых деталей и, как результат, уменьшение силы трения в соединении, что может вызвать повреждение или разрушение стержней болтов по плоскостям среза или от смятия кромок отверстий. Поэтому повторное использование болтов после демонтажа таких соединений не применяется.
Указанные недостатки стимулировали поиск новых технических решений.
Задачей полезной модели является создание грохота с повышенным ресурсом эксплуатации, улучшение его ремонтопригодности при сборке/разборке за счет снижения напряжений в узлах соединения элементов короба и закрепления на нем вибровозбудителя, повышения прочности путем наращивания жесткости конструкции в целом.
Согласно полезной модели в вибрационном грохоте, включающем установленный на раме посредством виброизолирующих опор короб, состоящий из двух боковых вертикальных стенок и поперечных балок, жестко соединенных между собой по длине короба крепежными устройствами, а также содержащем вибровозбудитель с приводом и просеивающие поверхности, новым является то, что крепежные устройства жесткого соединения поперечных балок с боковыми вертикальными стенками короба и закрепления на нем вибровозбудителя выполнены в виде прецизионных болтовых соединений, при этом штифтовые части стержней болтов точно центрированы в сопрягаемых, например, по переходной посадке отверстиях, выполненных совместно соответственно в вышеназванных элементах короба и вибровозбудителя.
Кроме того, вибровозбудитель выполнен двухвальным самосинхронизирующимся, крепится к боковым стенкам короба, при этом его дебалансные валы расположены по ассиметричной динамической схеме таким образом, что линия их центров параллельна рабочей просеивающей поверхности. Просеивающие поверхности сформированы из сварных секций рамной конструкции и укомплектованы износостойкими, выполненными, например, из полиуретана картами с калиброванными, определенного размера ячейками. Крепежное устройство выполнено разъемным с возможностью неоднократного применения при сборке/разборке короба грохота. Особенностью является также то, что привод вибровозбудителя установлен отдельно на стационарной опоре, а короб установлен на раме откатной тележки с возможностью быстрой замены грохота, при этом дебалансные валы связаны с валами привода быстроразъемной карданной передачей, а тележка в рабочем положении установлена с возможностью фиксации на стационарном упоре.
Основной технический результат выражается в том, что отсутствие зазоров в болтовых соединениях повышает жесткость блочной конструкции короба с узлом вибровозбудителя, обеспечивает устойчивую вибрационную стойкость устройства грохота в целом. Важным также является то, что установка дебалансных валов по ассиметричной схеме позволяет сократить габариты грохота по высоте.
Из анализа научно-технической и патентной информации заявляемой совокупности признаков в этой области техники не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию «новизна».
Пример конкретного выполнения вибрационного грохота иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен - общий вид устройства, на фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 - вид Б на фиг 1, на фиг.4 - разрез В-В на фиг 2, на фиг.5 - разрезы Г-Г и Д-Д на фиг.1.
Вибрационный грохот согласно полезной модели устроен следующим образом. Сборочный блок - короб 1 с вибровозбудителем 2 и просеивающими поверхностями 3 установлен на виброизолирующих опорах 4 на раме откатной тележки 5 с уклоном в сторону разгрузки продукта. Короб образован двумя продольными вертикальными, выполненными из листового проката стенками 6. Стенки жестко связаны между собой установленными в два яруса поперечными балками 7 крепежными устройствами 8. Вибровозбудитель 2 самосинхронизирующийся состоящий из двух дебалансных валов 9, также жестко закреплен на верхнем поясе боковых стенок посредством крепежных устройств 8.
Крепежные устройства 8 выполнены в виде прецизионных болтов 10, при этом штифтовые части 11 болтов точно центрированы в сопряжении с отверстиями 12, 13 по переходной посадке с возможностью сборки и разборки при ремонтах грохота. Гайки 14 законтрены от отвинчивания при вибрации за счет деформации тонкого пояска 15 гайки в паз 16 болта 10.
Просеивающие поверхности 3 сформированы из сварных секций рамной конструкции 17 и укомплектованы износостойкими, выполненными, например, из полиуретана картами 18 с калиброванными, определенного размера ячейками.
Привод грохота 19 - электромеханический. Передача крутящего момента к каждому дебалансному валу 9 вибровозбудителя производится от кинематически не связанных между собой отдельных электродвигателей 20 через карданные валы 21. Электродвигатели установлены на стационарной опоре 22. Грохот в рабочем положении зафиксирован с стационарным упором 23.
Реализация предложенного технического решения позволяет увеличить межремонтный период эксплуатации и долговечность грохота в целом в 2-3 раза.