ВАЛОК ДЛЯ ВАЛКОВОЙ ДРОБИЛКИ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, ВАЛКОВАЯ ДРОБИЛКА И СПОСОБ СБОРКИ ВАЛКА ДЛЯ ВАЛКОВОЙ ДРОБИЛКИ
ROLLER FOR HIGH-PRESSURE ROLL CRUSHER AND METHOD OF ASSEMBLY OF SAID ROLLER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Предлагаемое изобретение относится к валку для валковой дробилки, содержащему вал и дробильный барабан, выполненный в виде в целом трубчатого элемента и имеющий внутреннюю поверхность для удержания на валу. Кроме того, предлагаемое изобретение относится к валковой дробилке и способу сборки валка для валковой дробилки.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
По очевидным причинам валковые дробилки высокого давления, предназначенные для дробления горной породы и других подобных материалов, подвергаются большому износу обрабатываемым материалом. Поэтому, как правило, в каждом валке валковой дробилки используется наружный цилиндрический дробильный барабан, изготовленный из износоустойчивого материала, покрывающего валки. Со временем дробильный барабан необходимо заменить вследствие износа обрабатываемым материалом, что вызывает перерыв в работе оборудования.
Дробильный или размельчающий барабан должен быть плотно установлен на ступицу вала, причем между частями должно быть обеспечено значительное трение для предотвращения ослабления барабана при работе дробилки. Ступица вала может иметь цилиндрическую форму или небольшую конусность для обеспечения возможности легкой установки и снятия дробильного барабана. Предпочтительно обеспечить минимальную конусность для предотвращения непреднамеренного отсоединения дробильного барабана во время работы дробилки.
В известном конструктивном решении внешний дробильный барабан выполнен с возможностью установки на ступице вала путем температурного расширения и сжатия. Внешний дробильный барабан нагревают до теплового расширения, достаточного для его прохода по валу в осевом направлении до установочного положения, в котором охлаждение и сжатие обеспечивают удержание барабана путем значительного сцепления вокруг ступицы вала, причем ступица имеет в целом цилиндрическую форму.
Это известное решение по установке представляет ряд неудобств. После охлаждения во внешнем дробильном барабане могут возникать трещины, в частности в том случае, если он изготовлен из твердой высокоуглеродистой стали. Кроме того, вследствие напряжений, вызванных приложением тепловой нагрузки, указанный барабан может терять свою однородность и цилиндрическую трубчатую геометрическую форму. Установка путем температурного расширения и сжатия внешнего дробильного барабана также представляет неудобства при снятии дробильного барабана со ступицы вала. Снятие крайне затруднено из-за высокого уровня фрикционного сцепления между двумя частями. Это затруднение настолько велико и требует значительных затрат времени, что часто предпочтительно заменить весь узел вала и дробильного барабана, чем непреднамеренно увеличивается стоимость замены уже изношенных дробильных барабанов. Эта проблема вызывает значительные затраты в случае, если частота таких замен достаточно велика вследствие высокого уровня износа внешнего барабана. В таких случаях также часто происходит повреждение вала во время процедуры снятия, что дополнительно увеличивает стоимость замены дробильного барабана. Во многих случаях в узел вала встроены подшипники, которые являются, как правило, дорогостоящим компонентом, что дополнительно увеличивает стоимость замены при невозможности снять внешний барабан.
Существуют также известные решения по установке, в которых используют дробильный барабан с внутренним конусом, действующий вокруг клина, расположенного между ступицей вала и дробильным барабаном. При этом клин с усилием вдвигают к центральной части валка, создавая радиальные силы, действующие соответственно во внутреннем и внешнем направлениях на вал и на дробильный барабан и обеспечивающие необходимый высокий уровень фрикционного сцепления между дробильным барабаном и валом. Несмотря на устранение неудобств, связанных с установкой путем температурного расширения и сжатия, использование клина и дробильного барабана с внутренним конусом представляет неудобство, связанное с тем, что осевое и радиальное выравнивание затруднено, а операции по замене дробильного барабана - сложные и дорогостоящие.
В патенте США №5060874 описано решение по установке, согласно которому в средней части каждый вал содержит пару расходящихся наружу на конус ступиц, каждая из которых функционально связана с усадочными дисками, клиньями и расширительным кольцом, для создания высокого уровня фрикционного сцепления между дробильным барабаном и валом без необходимости температурного расширения и сжатия охватывающей части. В этом решении требуется значительное количество компонентов, что нежелательно увеличивает его стоимость.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения состоит в полном или частичном решении вышеуказанных проблем и в создании улучшенного валка для валковой дробилки, имеющего внешний дробильный барабан, который можно легко устанавливать и снимать, чем обеспечивается снижение затрат при замене изношенных дробильных барабанов, и который не отсоединяется во время работы дробилки.
Эти и другие задачи решены путем создания валка для валковой дробилки, содержащего вал и в целом цилиндрический дробильный барабан, имеющий внутреннюю поверхность для удержания на валу. Валок имеет отличительные признаки, заключающиеся в том, что вал содержит две части, содержащие соединительные приспособления, предназначенные для присоединения частей вала друг к другу, образуя тем самым вал.
Путем разделения вала на две части дробильный барабан в виде трубчатого элемента по сравнению с уровнем техники можно легко снять после износа путем использования оборудования для дробления. Одна из частей вала легко снимается путем освобождения соединительного приспособления, что позволяет снять дробильный барабан с вала валка и заменить его новым дробильным барабаном.
В одном варианте выполнения дробильный барабан выполнен в виде в целом трубчатого элемента.
Согласно варианту выполнения каждая часть вала предпочтительно имеет соответствующую внутреннюю концевую часть, причем указанные внутренние концевые части предназначены для расположения напротив друг друга и для присоединения друг к другу посредством указанного соединительного приспособления.
В одном варианте выполнения каждая часть вала может иметь соответствующую внутреннюю концевую часть, причем указанные внутренние концевые части предназначены для расположения напротив друг друга на соответствующей концевой части указанного валка и для присоединения к указанной соответствующей концевой части указанного валка. Таким образом, устранена необходимость прохождения частей вала полностью через дробильный барабан, а части вала могут быть присоединены непосредственно друг к другу посредством дробильного барабана, образуя тем самым вал.
Предпочтительно соединительные части предназначены для прижимания частей вала в осевом направлении друг к другу.
Предпочтительно каждая часть вала содержит соответствующий соединительный элемент, с которым сопрягается внутренняя поверхность дробильного барабана. Форма соединительных элементов предпочтительно соответствует внутренней поверхности дробильного барабана для гарантированного обеспечения значительного фрикционного сцепления между двумя частями, так что дробильный барабан не может перемещаться в любом направлении относительно вала.
Предпочтительно каждый соединительный элемент имеет форму усеченного конуса, а внутренняя поверхность дробильного барабана имеет две части внутренней поверхности, каждая из которых имеет форму усеченного конуса, соответствующую форме усеченного конуса соответствующих соединительных элементов, причем части внутренней поверхности дробильного барабана расположены так, что меньшие основания соответствующего усеченного конуса обращены друг к другу, а большие основания соответствующего усеченного конуса обращены друг от друга.
Применение двух указанных усеченных конусов для частей гарантированно обеспечивает сцепление дробильного барабана с валом. При установке дробильный барабан устанавливают в осевом направлении на первую часть разобранного вала до тех пор, пока коническая форма внутренней части вала и дробильного барабана не ограничит дальнейшее осевое перемещение. Затем вторую часть вала устанавливают путем сдвига указанной части в осевом направлении в барабан до тех пор, пока коническая форма второй части вала и дробильного барабана не остановит перемещение. При этом внешние стороны частей вала прилегают соответственно к внутренним сторонам дробильного барабана по всей поверхности, обеспечивая значительную силу трения между частями. В двух конусах крепежного механизма дробильного барабана возможно использование гораздо больших углов по сравнению с известными из уровня техники формами с единственным конусом с незначительной конусностью. Известно, что большой угол единственного конуса может создавать риск отсоединения дробильного барабана во время работы валковой дробилки. При использовании представленной в данном документе формы с двумя конусами может использоваться любой угол конуса. Практически применимый угол может составлять, например, от 2 до 5 градусов, обеспечивая удобство процесса сборки и разборки.
Предпочтительно большее основание соответствующего усеченного конуса частей внутренней поверхности дробильного барабана предусмотрено на соответствующем аксиально наружном конце дробильного барабана. Окончание усеченного конуса частей вала выгодно выполнить снаружи окружающего дробильного барабана, так что части вала не заклиниваются внутри дробильного барабана при снятии частей вала и дробильного барабана.
Предпочтительно меньшие основания соответствующего усеченного конуса частей внутренней поверхности дробильного барабана совпадают, так что не образованы кромки, к которым могут прижиматься части вала в случае, если барабан не выровнен идеально. В процессе производства также облегчается изготовление двух внутренних сторон внешнего барабана с той же самой конической формой и углом. Упрощается также установка, поскольку в этом случае дробильный барабан выполнен симметрично и может быть установлен на вал с любой стороны относительно его продольной оси. Другим преимуществом является то, что дробильный барабан можно снять и повернуть на 180 градусов в случае, если барабан ассиметрично изношен при работе валковой дробилки.
Предпочтительно соединительные приспособления предназначены для прижимания соединительных элементов в осевом направлении друг к другу, прижимая тем самым соединительные элементы к внутренней поверхности дробильного барабана и удерживая дробильный барабан на валу.
При увеличении осевой силы, прижимающей части вала друг к другу, форма усеченного конуса данных частей обеспечивает в результате, как описано выше, повышенное фрикционное сцепление между дробильным барабаном и валом. Таким образом, можно отрегулировать силу трения между валом и дробильным барабаном на достаточно большую величину, обеспечивающую отсутствие ослабления или перемещения дробильного барабана относительно частей вала при эксплуатации, и в то же время на достаточно малую величину, обеспечивающую отсутствие трещин вследствие напряжения между частями.
Предпочтительно соединительные приспособления по меньшей мере одной из частей вала содержат механические, пневматические, гидравлические или магнитные приспособления. Выбор того или иного приспособления для обеспечения осевой силы, сжимающей части вала вместе, зависит от необходимой величины силы, от практической применимости и от того, что можно достичь при разумной стоимости. Предпочтительно соединительные приспособления по меньшей мере одной из частей вала содержат захватное устройство, проходящее в продольном направлении через соответствующую часть вала. При этом указанное устройство имеет исполнительную концевую часть, расположенную снаружи вала, и соединительную концевую часть, проходящую из соответствующей внутренней концевой части для соединения с другой соответствующей частью вала.
В одном варианте выполнения соединительные приспособления по меньшей мере одной из частей вала могут содержать захватное устройство, проходящее в продольном направлении через соответствующую часть вала. При этом указанное устройство имеет исполнительную концевую часть, расположенную снаружи вала, и соединительную часть, проходящую из соответствующей внутренней концевой части для соединения в указанном дробильном барабане. Таким образом, части вала могут быть надежно закреплены в дробильном барабане.
В другом варианте выполнения валок для валковой дробилки дополнительно содержит экстракционное приспособление, предназначенное для отжимания частей вала в осевом направлении друг от друга для разборки вала, поскольку снятие частей вала может быть затруднено после продолжительного и интенсивного использования валковой дробилки. Предпочтительно экстракционное приспособление содержит камеру, ограниченную между внутренними концевыми частями указанных частей вала, и канал, проходящий через по меньшей мере одну из частей вала, имеющий конец, открытый к камере, и другой конец, открытый к внешней стороне соответствующей части вала, и предназначенный для соединения с источником давления, что обеспечивает возможность избирательного создания повышенного давления в камере с отжиманием частей вала друг от друга в противоположных осевых направлениях. При снятии частей вала в камере создается повышенное давление, части отжимаются друг от друга и таким образом демонтируются.
В другом варианте выполнения экстракционное приспособление может содержать толкатель, предназначенный для отжимания частей вала друг от друга в противоположных осевых направлениях. Толкатель может создавать силы, необходимые для снятия частей вала с дробильного барабана. Кроме того, толкатель может быть предназначен для прижатия частей вала друг к другу. Таким образом, может быть обеспечено особенно надежное соединение частей вала и дробильного барабана.
Предпочтительно одна из внутренних концевых частей указанных частей вала содержит направляющее приспособление, причем другой соединительный элемент содержит приемное направляющее приспособление, для соединения с которым предназначено указанное направляющее приспособление. При этом соединение указанных приспособлений происходит при соединении частей вала друг с другом, что обеспечивает расположение указанных двух частей вала на одной линии друг с другом в осевом направлении. При отсутствии указанного расположения на одной линии происходит биение дробильного барабана, что вызывает излишний и неравномерный износ износостойкого слоя дробильного барабана.
Предпочтительно направляющее приспособление содержит по меньшей мере один концевой осевой выступ на соответствующей внутренней концевой части, причем приемное направляющее приспособление содержит концевое осевое углубление, выполненное в другой внутренней концевой части с размерами, обеспечивающими скользящий прием и направление в осевом направлении соответствующего концевого осевого выступа при соединении указанных частей вала друг с другом.
Другой предмет настоящего изобретения относится к способу сборки валка для валковой дробилки, содержащего вал и в целом цилиндрический дробильный барабан, имеющий внутреннюю поверхность, удерживаемую на валу, содержащем две части вала. Указанный способ включает следующие шаги: устанавливают дробильный барабан на первой части вала, сдвигают вторую часть вала в дробильный барабан к первой части вала, соединяют с возможностью разъединения указанные части друг с другом с использованием соединительных приспособлений, при этом две части вала образуют тем самым вал. Таким образом, в данном изобретении предлагается удобный и быстрый способ сборки и разборки валка для валковой дробилки с использованием валка согласно изобретению, описанного выше и имеющего вал, содержащий две части, соединенные посредством трубчатого дробильного барабана. Способ обладает преимуществом при смене изношенного дробильного барабана валка для валковой дробилки.
Следует отметить, что способ согласно изобретению может включать любой из признаков, описанных выше в связи с валком согласно изобретению для валковой дробилки, и иметь те же самые соответствующие преимущества. В отдельном варианте способа части вала соединены друг с другом посредством дробильного барабана.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее варианты выполнения изобретения описаны более подробно путем не ограничивающих примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 изображен вид сбоку в разрезе валковой дробилки в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, на котором показаны две части вала в установленном состоянии внутри дробильного барабана, выполненной в форме трубчатого элемента;
фиг.1А изображает увеличенную часть, показанную на фиг.1 и показывающую уплотнительную зону между захватным средством и соответствующей частью вала, несущей указанное средство;
на фиг.2 изображен вид с торца валка согласно изобретению по линии II-II на фиг.1;
на фиг.3 изображен боковой вид в разрезе валковой дробилки в соответствии с другим вариантом настоящего изобретения;
на фиг.4 изображена валковая дробилка, показанная на фиг.3, во время демонтажа.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
На фиг.1 изображен один из валков R в предпочтительном варианте выполнения валковой дробилки (не показана полностью) согласно изобретению. Каждый валок R содержит вал S, удерживаемый в валковой дробилке двумя подшипниками М. Вал S содержит первую часть 20 и вторую часть 10, каждая из которых содержит соответствующую концевую часть 21, 11 вала S и соответствующий соединительный элемент 22, 12, который в данном предпочтительном, но не ограничивающем варианте выполнения содержит части 23, 13 в форме усеченного конуса.
Соединительный элемент 12 второй части 10 вала содержит направляющее приспособление 14 для присоединения к приемному направляющему приспособлению 24, выполненному в другом соединительном элементе 22 первой части 20 вала, для обеспечения расположения на одной линии друг с другом частей 10, 20 вала в осевом направлении.
Каждая часть 13, 23 в форме усеченного конуса имеет большее основание, обращенное к соответствующим осевым концевым частям 11, 21 вала S, и меньшее основание, обращенное к другой части 10, 20 вала. Площадь большего основания и площадь меньшего основания частей 13, 23 превышает площадь, включенную в площадь осевых концевых частей 11, 21 вала S. Угол конуса указанных частей 13, 23 может изменяться от проекта к проекту, но в целом составляет приблизительно от 2 до 5 градусов относительно вала рассматриваемого узла.
Направляющее приспособление 14, расположенное на одном из соединительных элементов 12, содержит по меньшей мере один концевой осевой выступ 14а с по существу цилиндрическим сечением, которое меньше, чем сечение прилегающего меньшего основания соответствующей части 13 в форме усеченного конуса. Приемное направляющее приспособление 24 другого соединительного элемента 22 содержит концевое осевое углубление 24а, имеющее сечение, аналогичное сечению концевого осевого выступа 14а, то есть, по существу цилиндрической формы с размером, обеспечивающим скользящее размещение и направление в осевом направлении соответствующего концевого осевого выступа 14а соединительного элемента 12 при прижатии указанных соединительных элементов 12, 22 друг к другу в осевом направлении. На фиг.1 направляющее приспособление 14 расположено в своем концевом положении внутри углубления 24а приемного приспособления 24.
Как показано на фиг.1, две части 10, 20 вала прижимаются друг к другу в осевом направлении соединительными приспособлениями 40, предназначенными для присоединения направляющего приспособления 14 к приемному направляющему приспособлению 24. Как показано на фиг.1, соединительные приспособления представляют собой механические захватные устройства 40, проходящие в продольном направлении через часть 10 вала и имеющие исполнительную концевую часть 43, расположенную снаружи вала S, и концевую соединительную часть 42, проходящую из соответствующего соединительного элемента 12 в соединительный элемент 22 с присоединением части 20 вала.
На фиг.1 захватные средства 40 выполнены в виде группы болтов 41, расположенных в соответствующих продольных сквозных отверстиях 15, выполненных в частях 10 вала. Каждый болт 41 содержит соединительную резьбовую концевую часть 42, вставленную в продольное резьбовое отверстие 25 другой части 20 вала. Исполнительная концевая часть 43, расположенная напротив соединительной резьбовой концевой части 42, проходит в наружном направлении из концевой части 11 части 10 вала и также имеет резьбовую поверхность и выполнена с возможностью взаимодействия с натяжным приспособлением 46, изображенным на фиг.1 в виде гайки.
Как можно видеть на фиг.2, болты 41 равномерно распределены в двух частях 10, 20 вала, предпочтительно в окружном расположении, на угловом расстоянии друг от друга таким образом, что регулируемый захват натяжных приспособлений 46, выполненных в форме гаек, создает осевое смещение двух частей 10, 20 вала друг к другу в направлении оси вала.
Как видно на фиг.1, дробильный барабан 30 имеет форму трубчатого элемента, изготовленного из жесткого материала, обеспечивающего дробление или размельчение. Внутренняя поверхность дробильного барабана 30 имеет две поверхности 31 в форме усеченного конуса, причем большее основание каждого конуса обращено к соответствующему концу дробильного барабана 30. Меньшие основания поверхностей 31 в форме усеченного конуса обращены к середине дробильного барабана и друг к другу и, как показано на фиг.1, совпадают друг с другом, имея сходство с формой песочных часов. Болты 41 механического захватного устройства 40 прижимают две части 10, 22 вала в осевом направлении друг к другу, обеспечивая расположение частей 13, 23 в форме усеченного конуса на соответствующих внутренних поверхностях дробильного барабана 31. Затягивание захватного устройства 40 натяжными приспособлениями 46 обеспечивает постепенное увеличение радиального давления частей вала на соответствующие внутренние поверхности 31 в форме усеченного конуса дробильного барабана 30, приводя к увеличению силы трения между дробильным барабаном и частями 10, 20 вала, предотвращающей перемещение дробильного барабана относительно частей вала. Болты 41 захватного устройства 40 имеют размеры, обеспечивающие степень фрикционного взаимодействия между частями 13, 23 в форме усеченного конуса и дробильным барабаном 30, достаточную для фиксации указанного барабана на валу S во всех операциях дробления, соответствующих техническим характеристикам валковой дробилки.
Валок R может иметь экстракционное приспособление Е для воздействия на указанные части вала в осевом направлении в противоположных направлениях, обеспечивающего отделение соответствующих соединительных элементов 12, 22 друг от друга и от внутренней поверхности 31 дробильного барабана 30 при снятии дробильного барабана 30 с частей 10, 20 вала. Как показано на фиг.1, экстракционное приспособление Е содержит камеру С, ограниченную между двумя соединительными элементами 12, 22, и канал 18, проходящий через вал 10 и имеющий отверстие на внешней части части 10 вала, обеспечивающее возможность создания повышенного давления в камере С через канал 18.
Как показано на фиг.1, концевое осевое углубление 24а приемного направляющего приспособления 24 имеет большую осевую протяженность, чем соответствующий концевой осевой выступ 14а направляющего средства 14, что обеспечивает ограничение камеры С между свободным концом указанного концевого осевого выступа 14а и внутренней частью концевого осевого углубления 24а. Канал 18 обеспечивает возможность избирательного создания повышенного давления в камере С с перемещением частей вала 10, 20 в противоположных осевых направлениях из посадочного положения на частях 31 внутренней поверхности дробильного барабана для проведения операции по замене указанного барабана. Давление в камере С создается для облегчения осевого перемещения с разъединением двух частей 10, 22 вала. Значение создания повышенного давления возрастает при уменьшении конусности частей 13, 23 и 31.
Для обеспечения улучшенного уплотнения камеры С вокруг базовой части 14b предусмотрено уплотнительное средство 50, выполненное в форме О-образного кольца из антифрикционного металлического или эластомерного материала и взаимодействующее с выступом 24b концевого осевого углубления 24а. В этом случае кольцевое уплотнительное средство 50 установлено между базовой частью 14b и выступом 24b.
Учитывая, что болты 41 могут проходить через камеру С, предпочтительно они проходят через уплотнительные кольца 47, расположенные внутри продольных сквозных отверстий 15, что позволяет добиться улучшенной герметичности в кольцевом зазоре, ограниченном между каждым болтом 41 и противоположной стенкой соответствующего продольного сквозного отверстия 15, как показано на фиг.1А. В изображенной конструкции вторая часть 10 вала, то есть часть, не присоединенная к двигателю (не показан), содержит на своем конце пластину 60, которая может действовать в качестве внешнего осевого стопора для подшипника М и которая, как показано в варианте выполнения на фиг.1, прикреплена к соседней части 10 вала при помощи болтов 41.
Замена дробильного барабана описана ниже со ссылкой на фиг.1-3. Сначала начинают с полностью собранного валка R вместе с дробильным барабаном 20, плотно установленным на две части 10, 22 вала с конической формой, причем, как описано выше, сила трения обусловлена силой, приложенной болтами 41 и гайками 46, которые прижимают части 10 вала к части 20 вала, создавая радиальное давление на внутренние поверхности 31 в форме усеченного конуса дробильного барабана 30. При условии, что дробильный барабан 30 изношен при нормальной эксплуатации валковой дробилки и подлежит замене, барабан должен быть заменен так, чтобы обеспечивать хорошее качество дробления и не подвергать риску повреждения вал валковой дробилки.
Разборку начинают с ослабления и снятия гаек 46. Снимают концевую пластину 60, а также, при необходимости, подшипник М, удерживающий часть 10 вала. Также снимают болты 41, выкручивая их из резьбового отверстия 25 в части 20 вала для предотвращения их повреждения при снятии части 10 вала. Теперь можно свободно снимать часть 10 вала. Однако при этом остается возможность затруднения снятия части вала в продольном направлении вследствие сил трения на внутренних поверхностях 31 дробильного барабана 30. В этом случае выгодно использовать экстракционное приспособление Е для облегчения процесса снятия. К каналу 18 во второй части 10 вала присоединяют источник находящейся под давлением текучей среды (не показан) и нагнетают давление в камеру С между частями 10, 20 вала. Нагнетание давления в камере С оказывает силовое воздействие на вторую часть 10 вала, смещая ее от первой части 20 вала. Затем можно свободно снять дробильный барабан 30 и заменить его новым барабаном.
Сборка валка R осуществляется затем естественно обратным образом по отношению к вышеописанному процессу разборки. На первую часть 20 вала устанавливают новый дробильный барабан 30, насколько это позволяют конические формы вала и внутренняя поверхность 31 дробильного барабана 30. Затем устанавливают на место вторую часть 10 вала и проталкивают ее к первой части 20 вала. Направляющее приспособление 14 направляет вторую часть 10 вала в выровненное в продольном направлении положение путем скользящего перемещения в приемное приспособление 24 первой части 20 вала. Болты 41 вкручивают обратно в резьбовое отверстие 25 первой части 20 вала и устанавливают обратно подшипник М в случае снятия со второй части 10 вала. Концевую пластину 60 проталкивают путем скольжения к концевым частям болтов 41 и обеспечивают необходимую затяжку узла путем затягивания гаек 46, обеспечивающих приложение правильного радиального давления к новому дробильному барабану 30 от частей 10, 20 вала, так что обеспечивается отсутствие перемещения дробильного барабана 30 относительно частей 20, 21 вала при эксплуатации валковой дробилки.
Специалисту очевидно, что предлагаемое изобретение никоим образом не ограничено описанными выше вариантами выполнения. Напротив, в рамках объема прилагаемой формулы изобретения возможны многие изменения и варианты.
Например, коническая форма частей вала 10, 20, соответствующая внутренней форме дробильного барабана 30, может быть выполнена различными путями. Части 13, 23 частей 10, 20 вала в форме усеченного конуса могут содержать элементы, присоединенные в радиальном направлении, например, клинья. При этом внутренние поверхности 31 дробильного барабана естественным образом имеют соответствующие углубления. Части вала могут также содержать зубовидные элементы в радиальном направлении частей 13, 23 частей вала 10, 20 в форме усеченного конуса.
Соединительные части 40, которые прижимают части 10, 22 вала друг к другу, являются в описанном варианте выполнения механическими, выполненными в виде захватных устройств 40 с болтами 41 и гайками 46. Следует, однако, понимать, что соединительное устройство может быть также пневматическим, гидравлическим, магнитным или в любой другой форме, способной обеспечить прижатие двух частей 10, 22 вала вместе.
Например, механическое захватное устройство 40 может быть выполнено другим образом. Например, через часть 10 вала может проходить выступающая часть части 20 вала. Причем указанная часть имеет резьбу на той части, которая полностью проходит в часть 10 вала, для закрепления гайки. При этом гайка обеспечивает прижатие двух частей вместе таким же образом, как в варианте выполнения на фиг.1.
Другой вариант выполнения валковой дробилки можно видеть на фиг.3. В этом варианте выполнения элементы, соответствующие элементам в варианте выполнения на фиг.1, обозначены теми же цифровыми обозначениями, но с добавлением числа 100. Элементы в варианте выполнения на фиг.3 с буквенными обозначениями обозначены теми же буквами, после которых добавлен штрих.
Как и валковая дробилка R, показанная на фиг.1, валковая дробилка R', показанная на фиг.3, имеет вал S', имеющий две части 110, 120. Вал S' поддерживает дробильный барабан 130. В отличие от вышеописанного варианта выполнения первая часть 120 вала и вторая часть 110 вала не проходят полностью через дробильный барабан 130 с непосредственным соединением друг с другом. Вместо этого внутренняя концевая часть 121 первой части 120 вала соединена с первой концевой частью 126 дробильного барабана 130, а внутренняя концевая часть 111 второй части 110 вала соединена со второй концевой частью 116 дробильного барабана 130. Таким образом, части 110, 120 вала соединены друг с другом опосредованно через дробильный барабан 130, образуя тем самым вал S' валковой дробилки R'. Поэтому в этом варианте выполнения вал S' не является целостным, непрерывным валом. Части 110, 120 вала присоединены к концевым частям 116, 126 дробильного барабана 130 посредством соединительных приспособлений 140 в форме болтов с внутренней соединительной концевой частью 142 и с внешней исполнительной концевой частью 143. Внутренняя соединительная концевая часть 142 соответствующего болта 140 вкручена в соответствующее отверстие 116, выполненное в дробильном барабане 130. Путем затягивания болтов 140 части 110, 120 вала прижимаются друг к другу с образованием жесткого упора на части 131 внутренней поверхности в форме усеченного конуса соответствующего углубления 117, 127 на концевых частях 116, 126 дробильного барабана 130.
Если вследствие дробления дробильный барабан 130 изношен, то он может быть заменен. Болты 140 выкручивают из отверстий 115 в дробильном барабане 130, и для отжимания частей 110, 120 вала друг от друга используют экстракционное приспособление Е' в виде толкателя 170. Как можно видеть на фиг.4, внутренние концевые части 111, 121 частей 110, 120 вала выдвигают из углублений 117, 127 в концевых частях 116, 126 дробильного барабана 130. Толкатель 170 перемещает подшипник М' на левой стороне чертежа с первой частью 120 вала от второй части 110 вала, полностью высвобождая тем самым дробильный барабан 130. Теперь изношенный дробильный барабан 130 может быть снят и заменен новым дробильным барабаном. Изношенный дробильный барабан 130 может быть утилизирован или, как вариант, обновлен и снабжен новой износостойкой дробильной поверхностью.
Толкатель 170 может быть также использован для прижимания частей вала 110, 120 друг к другу. Таким образом, обеспечивается дополнительная сила, удерживающая вместе части 110, 120 вала и дробильный барабан 130.
В варианте выполнения, показанном на фиг.3, дробильный барабан 130 выполнен в виде полого цилиндра или трубы. Однако дробильный барабан может быть также выполнен в виде более или менее литого цилиндра с углублениями 117, 127, проходящими в дробильный барабан 130 только на небольшое аксиальное расстояние от соответствующей концевой части 116, 126. Естественно, длина углублений может быть подобрана с любой формой и размерами внутренних концевых частей частей вала.
Возможны также варианты выполнения, соответствующие комбинации дробильного барабана 130, показанного на фиг.1, и дробильного барабана 130', показанного на фиг.3. При этом части частей вала, схожие по форме с внутренними концевыми частями 111, 121 частей 110, 120 вала на фиг.3, закреплены в углублениях, схожих по форме с углублениями 117, 127 на фиг.3. Также при этом часть вала с меньшим диаметром каждой части вала проходит дальше в дробильный барабан, так что внутренние концы этих частей с меньшим диаметром могут быть соединены друг с другом образом, схожим с соединением, показанным на фиг.1.
Согласно одному аспекту изобретение может быть определено в соответствии со следующими пунктами.
1. Валок для валковой дробилки, содержащий вал и в целом цилиндрический дробильный барабан, поддерживаемый указанным валом и имеющий на каждом осевом конце углубление, причем указанный вал содержит две части, каждая из которых имеет соответствующую внутреннюю концевую часть, каждая из которых выполнена с возможностью расположения в соответствующем углублении дробильного барабана, а указанные части вала имеют соединительные приспособления, предназначенные для соединения указанных частей вала с указанным дробильным барабаном с образованием тем самым вала.
2. Валок по п.1, в котором дробильный барабан представляет собой в целом трубчатый элемент.
3. Валок по п.1, в котором дробильный барабан представляет собой в целом сплошной цилиндр, причем указанные углубления проходят только частично по осевой длине дробильного барабана.
4. Валок по любому из предыдущих пунктов, в котором каждая часть вала содержит соединительный элемент, на котором должна быть расположена внутренняя поверхность указанного углубления.
5. Валок по п.4, в котором каждое углубление указанного дробильного барабана имеет часть внутренней поверхности, имеющую форму усеченного конуса, соответствующую форме усеченного конуса указанных соединительных элементов, причем части внутренней поверхности указанных углублений расположены так, что меньшие основания соответствующего усеченного конуса обращены друг к другу, а большие основания соответствующего усеченного конуса обращены друг от друга.
6. Валок по п.5, в котором большее основание усеченного конуса частей внутренней поверхности расположено на соответствующем осевом конце указанного дробильного барабана.
7. Валок по любому из пп.4-6, в котором соединительные приспособления могут быть расположены с обеспечением прижатия соединительных элементов в осевом направлении друг к другу, прижимая тем самым соединительные элементы к внутренней поверхности углублений и удерживая дробильный барабан на валу, образованном двумя частями вала.
8. Валок по любому из предыдущих пунктов, в котором соединительные приспособления по меньшей мере одной из частей вала содержат механические, пневматические, гидравлические или магнитные соединительные приспособления.
9. Валок по любому из предыдущих пунктов, в котором соединительное приспособление по меньшей мере одной части вала содержит болты, расположенные в соответствующих сквозных отверстиях, выполненных в указанной по меньшей мере одной части вала, причем каждый болт имеет соединительную концевую часть, образованную концом, предназначенным для соединения в дробильном барабане, и исполнительную концевую часть, образованную противоположным концом и выступающую в наружном направлении из концевой части указанной по меньшей мере одной части вала.
10. Валок по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий экстракционное приспособление, выполненное с возможностью отжимания частей вала друг от друга в осевом направлении для разборки вала.
11. Валок по п.10, в котором экстракционное приспособление является толкателем, расположенным с возможностью отжимания частей вала друг от друга в противоположных осевых направлениях.
12. Валковая дробилка для дробления материалов, таких, как минералы, содержащая валок по любому из предыдущих пунктов.
13. Способ сборки валка для валковой дробилки, содержащего вал, содержащий две части, и в целом цилиндрический дробильный барабан, который имеет на каждом осевом конце углубление, включающий следующие этапы:
соединение одной из указанных частей вала с одним из указанных углублений,
заталкивание другой части вала в другое углубление,
присоединение с возможностью разъединения указанных частей вала к указанному дробильному барабану с использованием соединительных приспособлений, причем две части вала образуют тем самым вал.
14. Способ по п.13, в котором дополнительно прижимают части вала в осевом направлении друг к другу и в указанные углубления с использованием указанных соединительных приспособлений.
14. Способ по п.14, в котором дополнительно прижимают части вала в осевом направлении друг к другу до сопряжения частей внутренней поверхности с формой усеченного конуса указанных углублений с соответствующими частями в форме усеченного конуса указанных частей вала, причем части внутренней поверхности указанных углублений выполнены так, что меньшие основания соответствующего усеченного конуса обращены друг к другу, а большие основания соответствующего усеченного конуса обращены друг от друга.