КОНУСНАЯ ЭКСЦЕНТРИКОВАЯ ДРОБИЛКА ДЛЯ МОКРОГО ДРОБЛЕНИЯ

Полезная модель относится к конусным дробилкам мелкого дробления и наиболее широко может быть использована в горнорудной и строительной промышленности.
В мире за год перерабатывается 100 млрд. тонн сырья и отходов, из которых 40% дробится конусными дробилками, первый экземпляр которых был создан 140 лет назад. Дальнейшее их совершенствование позволило увеличить степень дробления с 4 до 6, что почти не сказалось на производительности установленных после них шаровых мельниц, которые поглощают почти 80% всей энергии, идущей на процессы дробления-измельчения.
В этой связи в ведущих промышленных странах интенсифицированы работы по частичной или полной замене шаровых мельниц. Поскольку в шаровых мельницах идет мокрый процесс измельчения, то для впередистоящих машин тоже целесообразно ввести мокрый процесс.
Известна принимаемая за аналог конусная эксцентриковая дробилка Hydrocone (патент США №4339087, В02С, опубл. 13.07.1982 г.), содержащая корпус с наружным дробящим конусом, внутри которого размещен внутренний дробящий конус с валом, верхняя часть которого установлена в сферическом шарнире корпуса, а нижняя оперта на самоустанавливающуюся опору в корпусе, при этом нижняя часть вала размещена в приводном эксцентрике. Под самоустанавливающейся опорой размещен гидроцилиндр для перемещения внутреннего конуса по высоте с целью установки размера разгрузочной щели. Такая дробилка имеет степень дробления до 6, что по-прежнему является низкой величиной для снижения нагрузки на мельницы. Кроме того, для дробилки используется дозированное питание, что приводит к дроблению в монослое, при котором мокрый процесс может еще больше снизить степень дробления.
Известна принимаемая за прототип конусная эксцентриковая дробилка (заявка №2018107277, В02С, от 01.03.2018 г.), содержащая корпус с наружным дробящим конусом с загрузочной воронкой и размещенным внутри него на сферической опоре внутренним дробящим конусом с валом, установленным в подшипник приводного эксцентрика, опертого через упорный подшипник приводной муфты, соединенной зубчатой парой с электродвигателем.
Дробилка имеет динамический привод, и дробление в ней осуществляется внутри слоя материала за счет центробежных сил внутреннего конуса и эксцентрика при повышенной частоте вращения последнего. Поэтому ее степень дробления достигает 20 и более, а производительность выше, чем у аналога на 20%. Однако такой производительности еще не достаточно, чтобы полностью заменить стоящие после нее мельницы. Однако такая возможность может появиться при осуществлении мокрого дробления.
Цель настоящей полезной модели - создание дробилки, способной заменить дробилки среднего и мелкого дробления, а также стержневые и шаровые мельницы. Задача полезной модели - при сохранении степени дробления 20 повысить производительность в 2 раза и снизить энергозатраты на 50%.
Поставленная задача решается тем, что в конусной эксцентриковой дробилке для мокрого дробления, содержащей корпус с наружным дробящим конусом с загрузочной воронкой и размещенным внутри него на сферической опоре внутренним дробящим конусом с валом, установленным в подшипник приводного эксцентрика, опертого через упорный подшипник приводной муфты, соединенной зубчатой парой с электродвигателем, в соответствии с настоящей полезной моделью верхний хвостовик вала смонтирован в сферическом шарнире тела загрузочной воронки, в нижней части которой выполнена круговая емкость, соединенная сливными отверстиями со входом в дробящую полость между конусами, при этом сферическая опора внутреннего конуса выполнена в виде свободно установленного на корпусе бронзового вкладыша, верхняя поверхность которого, контактирующая с телом конуса, выполнена плоской, а нижняя - сферической с центром сферы в центре сферического шарнира.
Предлагаемая дробилка в продольном разрезе показана на чертеже.
Дробилка содержит корпус 1 с наружным дробящим конусом 2 с загрузочной воронкой 3 и размещенным на сферической опоре 4 внутренним дробящим конусом 5 с валом 6, установленным в подшипник 7 приводного эксцентрика 8, опертого на корпус 1 через упорный подшипник 9 самоустанавливающейся муфты 10, соединенной зубчатой парой 11 с электродвигателем 12. Верхний хвостовик 13 вала 6 смонтирован в сферическом шарнире 14 тела загрузочной воронки 3, в нижней части которой выполнена круговая емкость 15, соединенная сливными отверстиями 16 со входом 17 в дробящую полость. Сферическая опора 4 внутреннего конуса 5 выполнена в виде свободно установленного на сфере 18 корпуса 1 бронзового вкладыша 19, верхний плоский торец 20 которого контактирует с телом внутреннего конуса 5, а нижний сферический торец 21 - со сферой 18 корпуса 1. Причем центр сферы С является центром сферического шарнира 14.
Дробилка работает следующим образом. Крутящий момент от электродвигателя 12 передается через зубчатую пару 11 и муфту 10 передается эксцентрику 8, который, развивая центробежную силу, заставляет внутренний конус 5 с валом 6 совершать гирационное движение на сферической опоре 4 с центром качаний С в центре сферического шарнира 14. При бегущем по окружности сближении конусов 2 и 5 материал, подаваемый навалом через загрузочную воронку 3, подвергается между конусами измельчению внутри своего слоя преимущественно между кусками. Вода, поступающая во вход 17 дробящей полости из круговой емкости 15 через отверстия 16, перемешивается с дробимым материалом и способствует принудительной эвакуации из дробящей полости готовых по крупности частиц, тем самым, исключая подпрессовку материала. Такого рода процесс резко увеличивает почти в два раза производительность в сравнении с сухим дроблением одновременно с существенным снижением энергозатрат на дезинтеграцию материала.
Меньший угол рабочих поверхностей дробящих конусов 2 и 5 к вертикали обеспечивает исключение подпрессовки материала в дробящей полости за счет большей крутизны поверхности внутреннего конуса 5. Однако это приводит к увеличению горизонтальной составляющей дробящей силы, которая сталкивает конус 5 со сферической опоры. Этому препятствует сферический шарнир 14. Для компенсации неточностей изготовления и рассогласованности работы шарнира и сферической опоры 4 последняя выполнена самоустанавливающейся с помощью плавающего бронзового вкладыша 19. Измельченный материал выходит из дробилки в виде пульпы и направляется на классификацию.
Таким образом, заявленные отличительные признаки полностью обеспечивают осуществление цели полезной модели и решение поставленной задачи.