ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ДРОБИЛКА

Предложение относится к оборудованию для дробления и измельчения камня или руды. Более точно - к электрогидравлическим (ЭГ) дробилкам, использующим для дробления эффекты, сопровождающие мощный искровой разряд в воде (электрогидравлический эффект).
Известна ЭГ дробилка, содержащая дробильную камеру с установленным на ее крышке рабочим электродом, дробильной решеткой и расположенным под ней наклонным конвейером [1]. Известную дробилку можно транспортировать по дорогам общего пользования, так как габариты транспортной платформы с установленной на ней дробилкой не выходят за пределы стандартных. Недостатком известной дробилки является ее низкая производительность, так как она содержит только один рабочий электрод. При технически приемлемой энергии разряда не превышающей нескольких килоджоулей выход дробленого продукта на один разряд не превышает 0,1...0,2 кг. Повышать частоту следования разрядов свыше нескольких герц нельзя из-за перегрева конденсатора. Поэтому производительность одноэлектродных дробилок не превышает одного-двух кубометров в час. Промышленный же интерес представляют дробилки с производительностью не менее двадцати кубометров в час.
Известна многоэлектродная ЭГ дробилка с большой производительностью, содержащая образующие одно целое: корпус, загрузочный бункер в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием книзу, и цилиндрическую дробильную камеру с установленными в ней дробильной решеткой, рассеивающей решеткой, конвейерами и рабочими электродами, установленными по окружности на крышке дробильной камеры [2]. Габариты дробилки в указанном исполнении превышают допускаемые «Правилами дорожного движения», и ее нельзя перевозить по дорогам общего пользования без проведения специальных мероприятий, обеспечивающих безопасную транспортировку, и абсолютно невозможно перевозить по железной дороге. Если выполнить корпусную часть дробилки разборной, то это значительно утяжелит и удорожит ее, так как разъемные соединения должны выдерживать нагрузку от гидравлических ударов, следующих с большой частотой, и при этом оставаться гидроплотными. Изготовление таких соединений необходимых размеров является сложной технической задачей и требует специального технологического оборудования.
Известна также многоэлектродная ЭГ дробилка, содержащая дробильную камеру, рабочие электроды, установленные по сторонам прямоугольной крышки дробильной камеры, дробильную решетку и устройство для извлечения щебня из воды, которое может быть выполнено в виде конвейера [3].
Наиболее близкой к предложенной, является ЭГ дробилка, содержащая цилиндрический корпус (дробильную камеру) с решеткой (низковольтным электродом) и размещенными по окружности на крышке корпуса рабочими электродами, загрузочный бункер, наклонные приемные лотки в виде конического днища корпуса, установленные под решеткой, ковшовый конвейер с кожухом. установленный на опорах под дробилкой, соединенный с нижней частью приемных лотков патрубком [4]. Транспортировка известной дробилки по дорогам общего пользования затруднена из-за ее больших поперечных габаритов. В рабочем состоянии дробилка нетранспортабельна, так как требует массивного бетонных фундаментов для установки дробильной части и конвейера. Поэтому при установке в карьере она привязывается к постоянному месту и горную массу приходится доставлять от забоя к дробилке автомобилями, что практически вдвое удорожает производство. Ковшовый конвейер, работая в воде, насыщенной песком, требует частого обслуживания и ремонта, которые не может быть проведены без подъемного крана, что усложняет указанные операции.
Указанные недостатки устраняются тем, что в известной дробилке, содержащей дробильную камеру с рабочими электродами и решеткой, загрузочный бункер, наклонные приемные лотки, установленные под решеткой, и установленный на опорах наклонный конвейер с кожухом, соединенный с нижней частью приемных лотков, по меньшей мере, одним патрубком, дробилка дополнительно содержит общее основание для дробильной камеры и конвейера, выполненное в виде жесткой рамы, а опора нижней части конвейера выполнена с возможностью поворота конвейера в вертикальной плоскости.
Кроме того, дробильная камера имеет вытянутую в одном направлении форму, а рабочие электроды и загрузочный бункер расположены вдоль дробильной камеры.
Кроме того, в общем основании дробилки выполнен проем с размерами, не меньшими размеров нижнего конца конвейера, и в рабочем положении нижняя часть кожуха конвейера находится ниже опорной поверхности основания.
Кроме того, опора нижней части конвейера выполнена с возможностью поворота конвейера относительно вертикальной оси.
Кроме того, дробилка снабжена устройством для перевода конвейера из наклонного положения в горизонтальное.
Кроме того, устройство для перевода конвейера из наклонного положения в горизонтальное выполнено в виде лебедки.
Кроме того, дробилка оснащена системой блоков для горизонтального перемещения конвейера с помощью лебедки, причем в нижней части кожух конвейера оснащен люком.
Введение в известную дробилку общего основания, позволяет точно взаимно позиционировать дробильную камеру и конвейер при их сборке, установке рукава, облегчает подготовку дробилки к транспортировке в пределах карьера, упрощает транспортировку, сокращает время перевода дробилки в рабочее состояние и многократно уменьшает капитальные затраты на подготовку дробилки к установке в карьере.
Выполнение опоры нижней части конвейера с возможностью поворота конвейера в вертикальной плоскости облегчает обслуживание конвейера и подготовку дробилки к транспортировке, а также облегчает установку рукава при сборке дробилки.
Придание дробильной камере вытянутой в одном направлении формы позволяет сократить поперечный размер дробилки до величины, не выходящей за пределы стандартного транспортного габарита, а также упрощает ее загрузку сырьем с помощью ковшового погрузчика, позволяя сделать продольный размер бункера равным или большим ширины ковша погрузчика.
Расположение рабочих электродов и загрузочного бункера вдоль дробильной камеры обеспечивает рациональную подачу сырья в зону дробления.
Компоновка дробилки таким образом, что в рабочем положении нижняя часть кожуха конвейера находится ниже опорной поверхности общего основания дробилки, уменьшает высоту края загрузочного бункера над уровнем земли, облегчая тем самым загрузку дробилки сырьем.
Выполнение опоры нижней части конвейера с возможностью поворота конвейера относительно вертикальной оси, позволяет ориентировать конвейер относительно дробильной камеры и загрузочного бункера по схеме, наиболее рациональной в условиях конкретного карьера.
Оборудование дробилки устройством для перевода конвейера из наклонного положения в горизонтальное позволяет обслуживать конвейер и подготавливать дробилку к транспортировке в пределах карьера без привлечения подъемного крана.
Выполнение в виде лебедки устройства для перевода конвейера из наклонного положения в горизонтальное удешевляет и упрощает дробилку.
Оснащение дробилки системой блоков для горизонтального перемещения конвейера с помощью лебедки и устройство люка в нижней части кожуха конвейера позволяют обслуживать конвейер и подготавливать дробилку к транспортировке в пределах карьера без привлечения какой-либо дополнительной техники и снижает риск повреждения конвейера, как если бы его извлечение из кожуха и помещение в кожух производились бы с помощью трактора.
Существо предложения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен вид сбоку на предложенную дробилку.
На фиг.2 изображен вид на предложенную дробилку со стороны разгрузочного конца конвейера.
На фиг.3 изображена предложенная дробилка в положении извлечения конвейера из кожуха для ремонта или обслуживания.
На фиг.4 изображена предложенная дробилка в положении помещения конвейера в кожух.
На фиг.5 изображена предложенная дробилка, подготовленная для погрузки на колесную платформу для перемещения по дорогам общего пользования.
На фиг.6 изображена предложенная дробилка с шарнирными опорами, подготовленная для погрузки на колесную платформу.
Предложенная дробилка содержит дробильную камеру 1, загрузочный бункер 2, решетку 3, рабочие электроды 4, высоковольтный защитный кожух 5, конвейер 6, расположенный в кожухе 7. Поскольку дробилка при работе наполнена водой, кожух 7 выполнен гидроплотным. К нижней части дробильной камеры 1, под решеткой 3. к ней присоединены наклонные приемные лотки 8. Конвейер 6 и дробильная камера 1 вместе с приемными лотками 8 установлены на общем основании 9. Дробильная камера 1 имеет продолговатую, или удлиненную в одном направлении форму, например, может быть выполнена в виде прямоугольной коробки, дно которой образует решетка 3. Загрузочный бункер 2, выполненный, например, в виде наклонного лотка с боковыми стенками присоединен к дробильной камере 1 вдоль ее длинной стороны (фиг.2). На крышке 10 дробильной камеры 7 в один или несколько рядов установлены рабочие электроды 4. В практическом исполнении дробильная камера 1, загрузочный бункер 2, приемные лотки 8 и крышка дробильной камеры 10 соединены сваркой в одно целое, образуя один неразборный узел так, как это представлено в качестве примера на фиг.1 и 2. Ниже этот узел, образованный
сочетанием указанных элементов, для краткости будет называться «дробильной камерой».
На чертежах, в качестве примера, общее основание 9 выполнено в виде жесткой рамы с отогнутыми кверху концами, играющей роль саней при перемещении дробилки в пределах карьера. Возможно выполнение общего основания в виде платформы, установленной на колеса для удобства транспортировки. Дробильная камера 1 ориентирована длинной стороной вдоль направления возможного перемещения.
Дробильная камера 1 установлен на общем основании 9 посредством опор 11 имеющих, например, вид колонн или ферм. Конструкция опор обеспечивает возможность регулирования высоты дробильной камеры 7 над общим основанием 9 плавным или дискретным (ступенчатым) образом. Например, опоры 11 могут быть выполнены составными и содержать промежуточные вставки 72, длина которых приблизительно равна расстоянию от нижней части дробильной камеры, установленной в рабочее положение, до верхней плоскости общего основания. Соединение опор со вставками и с общим основанием может быть выполнено, например, посредством фланцев 13. Возможно также соединение опор 77 с дробильной камерой 1 и общим основанием 9 с помощью шарниров 14, как это показано на фиг.6. В этом случае дробилка оснащается приспособлениями для фиксации шарниров в рабочем и транспортном положении (на чертеже не показаны). Могут быть использованы также винтовые опоры. Последние два варианта технически сложнее, но позволяют изменять высоту дробильной камеры над общим основанием не прибегая к помощи подъемного крана, необходимого, если опоры 11 выполнены составными.
Конвейер 6 установлен, по меньшей мере, на двух опорах. Нижняя опора 75 выполнена так, чтобы конвейер 6 можно было переводить из наклонного, рабочего положения в горизонтальное - ремонтное, или транспортное. На чертежах представлен пример, когда нижняя опора 75 выполнена в виде цилиндрических подшипников скольжения 16, на которые опираются цапфы 77, укрепленные на кожухе 7 конвейера б. Нижняя опора 75 и общее основание 9 выполнены с возможностью поворота, или изменения ориентации, продольной оси конвейера 6 относительно вертикальной оси. Например, нижняя опора 75 может быть установлена на подшипнике 18, ось которого вертикальна, то есть, перпендикулярна плоскости общего основания 9 (фиг.1). Если нет необходимости в плавном повороте конвейера относительно вертикальной оси, то возможность такого поворота из одного фиксированного положения в другое может осуществляться посредством перестановки опор 75 на общем основании 9.
Верхняя часть кожуха 7 опирается на вторую опору 19. Для перевода конвейера 6 из наклонного положения в горизонтальное, служит лебедка 20 с ручным или электрическим приводом. Возможен вариант исполнения, когда опора 19 отсутствует, а верхняя часть кожуха 7 с конвейером 6 подвешивается на тросе 21 лебедки 20. Для опоры кожуха конвейера при его нахождении в горизонтальном положении, служит жесткий щит 22, установленный на верхнем конце кожуха 7 и одновременно выполняющий функцию отбойного лотка для выносимого щебня.
В нижней части приемных лотков 8, в месте их соединения, установлен патрубок 23 для присоединения рукава 24, соединяющего полость дробильной камеры 1 с полостью кожуха 7 конвейера 6. Кожух 7 также имеет соответствующий патрубок 25. Если дробилка содержит устройство для рассева производимого щебня по фракциям, то рукавов 24 может быть несколько, по числу фракций.
В качестве вспомогательного оборудования, на общем основании 9 установлены неподвижные блоки 26 и 27, дополнительные опоры 28, выполненные аналогично опорам 15 или в более упрощенном исполнении. В нижней части кожуха 7 конвейера имеется герметичный люк 29, расположенный напротив нижнего барабана конвейера.
Предложенное устройство работает следующим образом.
Дробильная камера 1 и кожух 7 конвейера наполняются водой. Через загрузочный бункер 2 на решетку 3 загружается подлежащее дроблению сырье: камни или руда. К электродам 4 прикладываются импульсы высокого напряжения и электрические разряды в воде между нижними концами рабочих электродов 4 и решеткой 3, порождая ударную волну в воде, дробят сырье. Готовый продукт проваливается через отверстия решетки 3 и, скатываясь по наклонным приемным лоткам 8, через патрубок 23, рукав 24 и патрубок 25 попадает на конвейер б, которым выносится из воды.
Конвейер 6 содержит движущиеся части, работающие в воде, насыщенной взвесью пыли и мелкого песка и потому быстро изнашивается и требует частого обслуживания. Для обслуживания конвейер 6 переводится в горизонтальное положение (фиг.3). При переводе в горизонтальное положение рукав 24 отсоединяется от одного из патрубков 23 или 25, конвейер вывешивается на тросе 27, а опора 19 убирается или частично разбирается. После этого конвейер, поворачиваясь на цапфах 17 и подшипниках 16, переводится в горизонтальное положение с помощью лебедки 20. Перед дробилкой устанавливается анкерная опора 30 с блоком 31. Для выдвигания
конвейера б из кожуха 7 трос 21 заводится за блок 21, и зацепляется за разгрузочный конец конвейера.
Для помещения конвейера б в кожух 7 (фиг.4) трос 27 проводится над крышкой 10 дробильной камеры 7, заводится за блоки 26 и 27, через открытый люк 29 проводится через кожух 8 и зацепляется за загрузочный конец конвейера.
Извлечение конвейера и помещение его в кожух могут быть проведены с помощью трактора или автомобиля. Но при этом велика опасность повреждения конвейера или кожуха вследствие неточных действий водителя.
Для перемещения предложенной дробилки по карьеру конвейер 6 переводится в горизонтальное положение. При этом цапфы 77 не выводятся из подшипников 16. Затем поворотом относительно вертикальной оси на подшипнике 18 он приводится в положение вдоль дробильной камеры. При этом временно снимается одна из вставок 12. На новом месте делается углубление в земле по размерам нижнего конца конвейера и выкапывается канава для отвода промывочной воды. Затем дробилка устанавливается на место так, чтобы нижний конец конвейера оказался над углублением, конвейер поворачивается относительно вертикальной оси в требуемом направлении, переводится в наклонное положение и фиксируется установкой опоры 19. Благодаря тому, что нижний конец конвейера с кожухом оказывается ниже опорной поверхности общего основания 9, уменьшается высота верхнего края бункера 2 над поверхностью земли. Это существенно облегчает загрузку дробилки с помощью ковшового погрузчика.
Возможны два основных положения конвейера относительно дробильной камеры. Направление конвейера может совпадать с направлением дробильной камеры (фиг.1), а может составлять с ним определенный, например прямой, угол. Первый вариант удобен, когда дробилку приходится часто перемещать с места на место. Второй вариант удобнее в эксплуатации, так как зона загрузки и зона выгрузки готового продукта оказываются по разные стороны дробилки. Возможно также оснащение дробилки устройством для плавного или ступенчатого изменения указанного угла в ходе работы дробилки для увеличения возможного объема накапливаемого продукта.
С завода-изготовителя или из карьера в карьер дробилка перевозится на автомобильной колесной платформе в частично разобранном и подготовленном для транспортировки виде (фиг.5 и 6). Подготовка заключается в том, что вначале снимается рукав 24, конвейер 6 переводится в горизонтальное положение и сдвигается вдоль общего основания 9 так, чтобы цапфы 77 легли в дополнительные опоры 28.
Щит 22 опираясь на транспортную платформу, поддерживает при этом конвейер 6. После этого удаляются вставки 72 и опоры 11 прикрепляются к общему основанию 9 (фиг.5). Тем самым высота дробильной камеры над основанием уменьшается на высоту вставок. Если дробильная камера установлена на шарнирных опорах 17 (фиг.6), то освобождаются стопора шарниров 14 и за счет поворота опор дробильная камера опускается с продольным смещением. Вследствие этого, вертикальный габарит дробилки, помещенной на колесную платформу для перевозки, уменьшается до разрешенного уровня. В пропорциях, соответствующих примеру дробилки. изображенному на чертежах, уменьшение вертикального габарита дробилки составляет 26%.
Источники информации.
1. Ю.В.Григорьев. Производство щебня электрогидравлическим методом. - Строительные материалы, 2000, №6, с.7.
2. Ю.В.Григорьев, Чон Кван Хен. Электрогидравлическая установка для получения щебня. Патент РФ №2090265, кл. В 02 С 19/18, заявл. 25.03.96.
3. Ю.В.Григорьев, Чон Кван Хен. Электрогидравлическая дробилка. Патент РФ №2090266, кл. В 02 С 19/18, заявл. 25.03.96.
4. И.И.Каляцкий и др. А.С. СССР №940482, кл. В 02 С 19/18, заявл. 30.11.73.