КОНУСНАЯ ДРОБИЛКА

КОНУСНАЯ ДРОБИЛКА
Полезная модель относится к области измельчения материалов и может быть использована для получения порошков из разнородного металлического сырья, преимущественно из твердых сплавов, в том числе из отходов металлообработки, например, гидрированной титановой стружки.
Известна конусная инерционная дробилка /1/, содержащая корпус с наружным конусом, внутренний конус, размещенный на сферической опоре корпуса и соединенный через вал с виброприводом. Данная дробилка представляет собой широко известные конструктивные выполнения дробящего органа в виде усеченного конуса, соверщающего гирационное движение относительно центра сферической опоры, на которую опирается дробящий орган. Основными недостатками аналога являются малая производительность измельчения и низкая дисперсность готового продукта с большим разбросом по размерам фракций, а также значительные удельные энергозатраты.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является конусная дробилка /2/, содержащая корпус с верхней и нижней чашами, дробящий орган с соосно закрепленными на валу верхним и нижним усеченными конусами, рабочие поверхности которых образуют совместно с рабочими поверхностями чаш верхнюю камеру дробления, опору и вибропривод дробящего органа. Конусы дробящего органа обращены друг к другу меньшими основаниями, а опора дробящего органа имеет сферическую поверхность и расположена на корпусе дробилки. Поскольку опора расположена на корпусе, то последний выполнен из наружной и внутренней стенок, что усложняет конструкцию всей дробилки.
По сравнению с аналогом в прототипе повышается степень дисперсности и снижается величина разброса геометрических параметров готового продукта за счет наличия двух камер дробления. Однако при измельчении твердосплавного материала дисперсность конечного продукта будет низкой из-за недостаточности прикладываемого разрушающего усилия, особенно в верхней камере дробления, по причине значительного расстояния точки приложения дробящего усилия от сферической опоры. Указанное обстоятельство, а также трение в сферической опоре, приводят к значительным удельным энергозатратам. Кроме того, в случае нахождения в верхней и нижней камерах дробления материала различной крупности, реакции разрушающих сил в указанных камерах не могут действовать одновременно
200010391 1
ЭкзК j
ВО2С 2/04
и быть направлены навстречу друг другу, что приведет к неравномерному распределению нагрузок на сферическую опору.
Задачей заявляемой модели является упрощение конструкции дробилки, повышение производительности и надежности при измельчении материалов из твердых сплавов, увеличение дисперсности металлических порошков и снижение удельных энергозатрат.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в дробилке, содержащей корпус с верхней и нижней чашами, дробящий орган с соосно закрепленными на валу верхним и нижним усеченными конусами, рабочие поверхности которых образзтот совместно с рабочими поверхностями чаш верхнюю и нижнюю камеры дробления, опору и вибропривод дробящего органа, верхний и нижний конусы дробящего органа обращены друг к яругу большими основаниями, а опора дробящего органа совмещена с рабочей поверхностью нижней чаши и выполнена в виде горизонтальной поверхности, контактирующей с меньщим основанием нижнего конуса.
Совмещение опоры с нижней чашей позволяет объединить функции дробления материала в нижней камере с удержанием дробящего органа в вертикальном положении, а также существенно упростить конструкцию корпуса дробилки. Кроме того опора выполняет дополнительную функцию третьей камеры финишного дробления материала. Выполнение дробящего органа в виде двух конусов, обращенных друг к другу большими основаниями и контактирование дробящего органа с рабочей поверхностью нижней чаши создают оптимальные условия для получения дисперсного порошка за счет увеличения отношения плеч между направлением силы дебаланса и точками приложения разрушающих усилий в верхней и нижней камерах дробления, что приводит к повышению воздействующих на материал сил. Дополнительный положительный результат заключается в уменьшении удельных энергозатрат.
На фиг. 1 изображена конусная дробилка в разрезе, на фиг. 2 и 3 показаны схемы расположения дробящего органа в процессе измельчения материала.
Дробилка содержит станину 1, на которой через эластичные амортизаторы 2 установлен корпус 3 с верхней 4 и нижней 5 чашами, которые крепятся в корпусе с помошью фланца 6. Между чашами предусмотрены регулировочные кольцевые прокладки 7. По центру корпуса дробилки смонтирован дробяший орган 8, на валу закреплены верхний 9 и нижний 10 усеченные конусы, обращенные друг к другу большими основаниями с образованием совместно с рабочими поверхностями чаш верхней камеры дробления 11, промежуточной нерабочей камеры 12 и нижней камеры дробления 13. Конусная рабочая поверхность нижней чаши имеет продолжение в виде горизонтальной поверхности, которая контактирует с меньшим основанием  конуса и выполняет функцию опоры дробящего органа и дополнительную функцию финишного измельчения материала. На валу 14 установлен с возможностью вращения дебаланс 15 и эластичная манжета 16, предотвращающая попадание продуктов помола в полость вибропривода. Вращение дебаланса осуществляется от привода 17 через водило 18, в котором выполнен паз 19, входящий в свободный контакт с выступом 20 дебаланса. В корпусе дробилки выполнена кольцевая полость 21 для сбора готового продукта, сообщенная через наклонное отверстие 22 с разгрузочной течкой 23. Дробилка работает следующим образом. При вращении дебаланс 15 своей центробежной силой придает валу 14 вибрационные колебания, при этом верхний 9 и нижний 10 конусы обкатываются по слою материала, находящемуся между ними и чащами 4, 5. Загружаемый в верхнюю камеру 11 материал разрушается под давлением верхнего конуса 9 до определенной крупности и через промежуточную камеру 12 поступает в нижнюю камеру 13, где происходит дальнейщее измельчение материала. Затем измельченный материал попадает в пространство между меньщим основанием нижнего конуса и горизонтальной поверхностью - опорой нижней чащи, где осуществляется финишное измельчение материала. Готовый продукт поступает в полость 21 и с помощью воздействия вибрации корпуса дробилки на амортизаторах 2 попадает через отверстие 22 и течку 23 в приемную тару. В зависимости от крупности и твердости исходного материала, а также от степени износа поверхностей конусов и чаш, предусмотрена регулировка рабочего зазора в камерах дробления с помощью прокладок 7. В процессе измельчения дробящий орган может занимать положение /фиг. 2/, когда точки приложения разрущающих материал сил А и В расположены одновременно в загрузочной зоне верхней камеры дробления и зоне выхода материала из нижней камеры, тогда реакция разрущающей силы верхней камеры R,  g-.gj o;/-;  где Р - центробежная сила дебаланса, а - расстояние между направлением вектора силы дебаланса и точкой приложения разрушающей силы В, в - расстояние между точками приложения сил А В в верхней и нижней камерах, о(, - угол конусности верхнего конуса. Из условия равновесия двуплечевого рычага /  . R - -  , где 0(2.  угол конусности нижнего конуса.     При равенстве углов конусности верхнего и нижнего конусов силы реакции Ri и R2 параллельны между собой и направлены навстречу друг другу, поэтому создаются оптимальные условия для эффективного разрушения материала. В процессе помола точки приложения разрушающих сил А и В будут перемещаться в камерах дробления и занимать такое положение /фиг. 3/, когда плечо  будет наименьщим, а сила разрущения наибольшей.
1(т4 //
За счет совмещения опоры дробящего органа с рабочей поверхностью нижней чаши исключается трение дробящего органа с опорой, так как в процессе гирационного движения дробящий орган обкатывается по опоре меньшим основанием нижнего конуса практически по линии.
Заявляемая конусная дробилка обеспечивает получение металлических порощков с высокой дисперсностью конечного продукта, а также имеет по сравнению с прототипом более простую конструкцию корпуса, являющегося основным узлом дробилки. Кроме того достигается уменьшение удельных энергозатрат.
Источники информации: 1. Авторское свидетельство СССР N 1764690,
ВО2С 2/02, 1992
2. Авторское свидетельство СССР N 1622000 ВО2С 2/04, 1991