КОНУСНАЯ ИНЕРЦИОННАЯ ДРОБИЛКА

Полезная модель относится к измельчительной технике и может быть использовано во всех отраслях промышленности для измельчения различных материалов.
Известна конусная инерционная дробилка (А.с. SU 1835691, опубликовано 10.05.96, В02С 2/01), содержащая корпус с внутренним дробящим конусом, имеющим дебалансный вибратор, закрепленное на корпусе посредством резьбы регулировочное кольцо с контргайкой, зафиксированной от поворота относительно корпуса, силовые механизмы стопорения регулировочного кольца, а также верхнюю опору дробящего. конуса, размещенную в цилиндрической расточке траверсы, при этом контргайка жестко соединена с траверсой.
Недостаток этой дробилки заключается в том, что внутренний дробящий конус своей верхней частью входит в сферический подшипник траверсы и может отклоняться до жесткого контакта с наружным конусом. Все усилие, развиваемое дробилкой, будет восприниматься корпусом машины, что приведет к его разрушению. Поэтому вводится ряд ограничений на эксплуатацию дробилки: дробилка не должна работать на холостом ходу, только под завалом с прослойкой материала между конусами, с контролем уровня загрузки и крупности исходного питания.
Кроме того, внутренний дробящий конус фиксируется в трех точках: в верхнем сферическом подшипнике, в нижней сферической опоре, в месте контакта внутреннего и наружного конусов, что приводит к статически неопределенной системе. Все это влечет за собой ненадежную работу дробилки, выход из строя ее узлов и деталей.
Известна конусная инерционная дробилка (Патент RU №2014884, опубликован 30.06.94, В02С 2/02), содержащая корпус и размещенный в нем внутренний конус, на валу которого установлена подшипниковая втулка с дебалансным вибратором, соединенным с приводом посредством размещенной в картере корпуса зубчатой конической передачей, и регулировочный гидроцилиндр, плунжер которого сопряжен с торцом вала, причем картер снабжен съемной цилиндрической крышкой, в полости которой расположено зубчатое колесо конической передачи, а подшипниковая втулка шарнирно соединена с последним.
Как и в предыдущем случае, в дробилке используется сферический подшипник, позволяющий внутреннему конусу отклоняться до контакта с наружным конусом. Все недостатки, присущие предыдущему техническому решению, повторяются и здесь.
Отличительной особенностью является зубчатый привод, смонтированный в крышке картера. Внутренний конус зафиксирован в верхнем и нижнем сферическом подшипнике, а третьей точкой опоры является место контакта конусов. Таким образом, внутренний конус представляет трехопорную конструкцию, которая определяет ненадежную работу дробилки.
В качестве наиболее близкого аналога (А.с. SU №1481987, опубл. 27.12.2001, В02С 2/02) предлагается конусная инерционная дробилка, содержащая корпус с траверсой, установленный в корпусе наружный дробящий конус, внутри которого расположен внутренний дробящий конус, сопряженный посредством сферического подшипника с гибким валом привода, при этом дробилка снабжена упругим элементом в виде цилиндрической пружины кручения, одним концом закрепленной на вершине, внутреннего конуса, а другим -на траверсе.
Данное техническое решение отличается от двух предыдущих тем, что при многоопорной схеме фиксации дробящего конуса в подпружиненных подшипниках удалось заявить новую схему инерционной конусной дробилки.
Недостатком является сложная компоновка устройства. В корпус дробилки встроена червячная передача с упругим валом в подпружиненных подшипниках. В дробилке предложен вариант плавающей конструкции дробящего конуса, верхний конец которого связан с траверсой через цилиндрическую пружину. Жесткое соединение пружины с неподвижной траверсой с одной стороны и вращающимся конусом с другой стороны приведет к неизбежной поломке.
Общим недостатком инерционных конусных дробилок, включая прототип, является жесткий контакт дробящего конуса с внутренним конусом, который приводит к разрушению дробилки.
Задачей, решаемой при создании полезной модели, является повышение механической надежности конусной инерционной дробилки.
Техническим результатом является создание инерционной конусной дробилки, работающей без контакта конусов с гарантированной разгрузочное щелью.
Известна конструкция конусной инерционной дробилки, работающая с гарантированной разгрузочной щелью (Патент RU №2314158, опубликован 10.01.2008, В02С 2/00), в которой внутренний конус снабжен ограничителем амплитуды, выполненном в виде смонтированного в корпусе подшипника, внутреннее кольцо которого футеровано резиной, а ответное кольцо ограничителя смонтировано на дебалансном вибраторе концентрично оси вала конуса, при этом образуется ограничительный радиальный зазор между ответным кольцом и футерованным резиной кольцом подшипника. Существенным недостатком данной конструкции является то, что очень быстро выходит из строя подшипник, что приводит к соударению конусов и их разрушению.
Для решения поставленной задачи предлагается конструкция конусной инерционной дробилки, изображенная на фиг.1.
Дробилка имеет корпус 1 с наружным конусом, внутри которого расположен внутренний дробящий конус 2 с дебалансным вибратором 3 на валу конуса. Внутренний дробящий конус подвешен за торсион 4 к траверсе 5 корпуса на подшипнике 6 качения или скольжения таким образом, что может вращаться вместе с внутренним конусом, но лишен возможности поворота вместе с конусом. Нижний конец торсиона жестко закреплен в верхней части дробящего конуса. При отклонении внутреннего конуса торсион изгибается, удерживая силой упругости внутренний конус от его контакта с наружным конусом.
Дробилка работает следующим образом. Центробежная сила, развиваемая дебалансом, воздействует на внутренний дробящий конус, заставляя его отклоняться в сторону. Во всех известных инерционных конусных дробилках, включая аналоги и прототип, внутренний конус отклоняется до соприкосновения с наружным конусом. Жесткое соударение конусов вызывает их разрушение, а также выход из строя деталей, связанных с конусами. В заявляемой конструкции контакт конусов исключен за счет упругой деформации торсиона. Внутренний дробящий конус при своем отклонении изгибает торсион, который препятствует жесткому контакту конусов, обеспечивая гарантированную разгрузочную щель.
Исключение жесткого контакта конусов не только повышает надежность конструкции, но и обеспечивает ряд эксплуатационных достоинств:
- возможность работы при дозированном питании и на холостом ходу;
- исключение сложной системы автоматизации, контролирующей заполнение материалом камеры дробления;
- снижение нагрузок при извлечении недробимого тела;
- конструкция исключает статически неопределенную систему (опоры конуса).
Предлагаемое устройство содержит много конструктивных признаков, сходных с прототипом, а именно: корпус с траверсой; наружный конус в корпусе; внутренний дробящий конус с упругим элементом, одним концом закрепленным на вершине конуса, а другим - в траверсе корпуса.
Вместе с тем предлагаемое техническое решение имеет существенные отличия. В прототипе внутренний дробящий конус связан с траверсой корпуса цилиндрической пружиной, концы которой защемлены в траверсе и корпусе. В нашей заявке предложен торсион, закрепленный в траверсе шарнирно, а не жестко. Внутренний дробящий конус подвешен за торсион к траверсе корпуса как маятник.
В прототипе внутренний конус через подшипники и гибкий вал с червячной передачей оперт на дно корпуса. В нашей заявке внутренний конус шарнирно подвешен к траверсе за верхнюю часть конуса через торсион.
Пружина в прототипе работает на закручивание. Торсион работает на изгиб.
Поскольку задачи, решаемые при создании прототипа и заявляемого технического решения разные, поэтому и предложены разные конструктивные решения.
Преимущества предлагаемой конструкции заключаются в следующем:
Упругий вал (торсион), соединяющий дробящий конус с траверсой, позволяет за счет сил упругости удерживать дробящий конус от контакта с неподвижным конусом, от соударения конусов.
Наличие зазора между конусами обеспечивает безопасную работу дробилки на холостом ходу; особенно это важно при неравномерно изношенных бронях; при эллипсности, когда обкатка конусов без зазора происходит с ударами.
Гарантированная разгрузочная щель позволяет работать не только под завалом, но и при дозированном питании.
При гарантированном зазоре режим освобождения дробящей полости от руды при периодическом накатывании дробящего конуса на одиночные куски будет происходить спокойно без ударов.
Предлагаемое решение направлено на повышение надежности дробилки, улучшение условий труда и эксплуатации.