Плита торцевая для футеровки барабанной мельницы

Полезная модель относится к износоустойчивым элементам, которые используются для футеровки торцевых внутренних поверхностей шаровых мельниц и мельниц самоизмельчения, и может быть использована в горно-обогатительной, энергетической, химической и других областях промышленности. Плита торцевая для футеровки барабанной мельницы выполнена в виде сектора из еластомерного материала, преимущественно из резины. Плита включает рабочую и нерабочую, боковые и торцевые поверхности, и выполнена с увеличением толщины в сторону широкого ее торца, преимущественно ступенчато, а на боковых поверхностях выполнены глухие пазы в виде "ласточкин хвост" для установки лифтеров. Использование предложенной конструкции плиты торцевой позволит увеличить износоустойчивость и долговечность, срок службы, повысит эксплуатационную надежность футеровки и обеспечит надежную работу мельницы. 1 н.п. ф-лы., 7 з.п. ф-лы., 7 ил.

Полезная модель относится к износоустойчивым элементам, которые используются для футеровки торцевых внутренних поверхностей шаровых мельниц и мельниц самоизмельчения, и может быть использована в горно-обогатительной, энергетической, химической и других областях промышленности.

Известным аналогом плиты торцевой есть резиновая футеровка торцевой крышки барабанной мельницы по книге «Дырда B.I., Чижик Е.Ф., Резиновые детали в машиностроении: Москва-Днепропетровск, Полиграфист, 2000», стр.53, рис.1.14а». Эта футеровка выполнена в виде сектора из эластомерного материала, преимущественно износоустойчивой резины, и имеет продольные углубления на боковых поверхностях, в которые устанавливаются лифтеры.

Недостатком этой конструкции есть то, что такие плиты применяются преимущественно на мельницах малого диаметра и для обеспечения герметичности стыка с футеровкой барабана мельницы должен использоваться дополнительный элемент.

Известные также конструкции плит торцевых («ЗАО «Кварц», Каталог продукции, стр.6, 7), которые выполнены в виде сектора из еластомерного материала, преимущественно износоустойчивой резины, который включает рабочую и нерабочую поверхности, боковые и торцевые поверхности.

Также эти плиты имеют в середине рабочей поверхности выступ с отверстиями для крепления к торцевой крышке барабанной мельницы.

Недостатком этой конструкций есть то, что при монтаже таких плит образовывается продольный зазор между их боковыми поверхностями. Для его уплотнения применяются резиновые прокладки. В процессе эксплуатации происходит износ выступающей части плиты, где находятся крепежные отверстия, который ведет к преждевременному выходу из строя плиты и ее замену, даже если другая часть целиком работоспособна. Это приводит к снижению срока службы торцевой футеровки и преждевременного проведения ремонтных работ.

В основу полезной модели поставлена задача усовершенствовать конструкцию торцевой плиты путем оптимизации ее конструктивных параметров, увеличить срок ее службы, повысить надежность и эффективность работы футеровки, упростить монтажные работы.

Поставленная задача решается тем, что плита торцевая для футеровки барабанной мельницы в виде сектора из еластомерного материала, преимущественно износоустойчивой резины, которая включает рабочую и нерабочую поверхности, боковые и торцевые поверхности, согласно полезной модели, плита выполнена с увеличением толщины в сторону широкого ее торца, преимущественно ступеньчато, а на боковых поверхностях выполненны глухие пазы в виде "ласточкин хвост" для установки лифтеров

Ширина плиты торцевой равна B=K·D,

где: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы;

К - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, количества рядов крепежных отверстий, бокового зазора, который допускается, между торцевыми плитами, К=0,150,45,

а ширина узкой ее части равна B ₁=K₁·d,

где: d - внутренний диаметр загрузочной или разгрузочной втулки;

K ₁ - коэффициент, который зависит от внутреннего диаметра загрузочной или разгрузочной втулки, бокового зазора, который допускается, между торцевыми плитами, K₁=0,150,45, при этом длина торцевой плиты равна L=K₂ ·D,

где: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы;

К₂ - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, внутреннего диаметра загрузочной или разгрузочной втулки, К₂=0,250,4.

Толщина торцевой плиты (в ее узкой части) равна H=К₃·D,

где: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы;

К ₃ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы К₃=0,010,045;

при этом высота ступени плиты равна h=K₄·H,

где: Н - толщина торцевой плиты;

K₄ - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, диаметра мелющих тел, скорости вращения мельницы, уровня загрузки материала, который измельчается, К₄=00,5,

а высота следующей ступени равна h ₁=K₄·H,

где: Н - толщина торцевой плиты;

К₄ - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, диаметра мелющих тел, скорости вращения мельницы, уровня загрузки материала, который измельчается, К₄=00,5.

Толщина сектора торцевой плиты (в ее широкой части) равна H₁=H+h+h₁,

где: Н - толщина торцевой плиты;

h - высота ступени;

h₁ - высота следующей ступени

Длина ступени равна l₁=K₅·L,

где: L - длина торцевой плиты;

K₅ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы и характеристики изнашивания резины, К₅=0,60,8, при этом нижний уровень (по длине) следующей ступени равен l₂=К₆·11, где: l₁ - длина ступени;

К₆ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы и характеристики изнашивания резины, К₆=0,61,0, а длина следующей ступени равна l₃=К ₇-l₂,

где: l₂ - нижний уровень (по длине) следующей степени,

К₇ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы и характеристики изнашивания резины, К₇ =0,10,7.

Ширина узкой части ступени плиты торцевой равна b₁=K₈·B₁,

где: B₁ - ширина узкой части плиты;

K₈ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, К₈=0,81,1,

а широкая часть ступени плиты равна b₂=K₈·B₁,

где: b₁ - ширина узкой части ступени;

K₉ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, К₉=1,03,0,

при этом узкая часть следующих ступеней плиты торцевой равна b₃=К₁₀·b ₄, де: b₄ - широкая часть следующих ступеней плиты;

K₁₀ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, К₁₀ =0,250,95,

а широкая часть следующих ступеней плиты торцевой равна b₄=К₁₁·В,

где: В - ширина плиты торцевой;

К ₁₁ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, К₁₁=0,51,0.

Торец широкой части плиты выполнен со скосом в сторону рабочей поверхности под углом 0°15°, а в сторону нерабочей поверхности - под углом 0°30°, при этом ширина наклона торца широкой части плиты в сторону рабочей поверхности равна b=K₄×H ₁,

где: H₁ - толщина сектора торцевой плиты;

К₄ - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, диаметра мелющих тел, скорости вращения мельницы, уровня загрузки материала, который измельчается, К₄=00,5.

Боковая поверхность паза торцевой плиты выполнена под углом, равным 2°5°, а угол наклона лапки боковой поверхности плиты составляет 3°10°.

Плита торцевая для футеровки барабанной мельницы представлена на чертежах.

На фиг.1 - общий вид плиты торцевой.

На фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1.

На фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.2, торец плиты.

На фиг.4 - частный случай конструктивного выполнения торцевой плиты на фиг.1.

На фиг.5 - сечение по Г-Г на фиг.4.

На фиг.6 - выносной элемент Д на фиг.5.

На фиг.7 - боковая поверхность плиты с пазом для установки лифтера.

Плита торцевая для футеровки барабанной мельницы включает ступенчатую рабочую поверхность 1, нерабочую - 2, торцевые поверхности - широкую 3 с плоскостями 4 и 5 и узкую - 6, боковые поверхности 7 с продольными глухими пазами 8 и вырезами 9 для крепежных элементов.

Параметры сектора плиты торцевой,

Ширина ее широкой 3 части B=K·D, где: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы, К=0,150,45;

ширина ее узкой 6 части B₁ =K₁·D, где: d - внутренний диаметр загрузочной или разгрузочной втулки, K₁=0,150,45;

длина плиты L=K₂·D, где: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы, К₂ =0,250,4;

толщина торцевой плиты (в ее узкой 6 части) Н=К₃·D, де: D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы, К₃=0,010,045, вычисленные с коэффициентами K₁, K ₂, К₃, которые выбраны экспериментально з учетом параметров мельницы - внутреннего диаметра D торцевой крышки мельницы, а также внутреннего диаметра загрузочной или разгрузочной втулки и являются оптимальными для данной конструкции торцевой плиты, что позволит увеличить срок ее службы и надежность футеровки.

На рабочей поверхности 3 сегмента плиты выполнены ступени h, которые увеличивают толщину плиту в сторону ее широкой части:

высота ступени плиты равна h=К₄ ·Н, где: Н - толщина торцевой плиты; К₄=00,5,

высота следующей ступени равна h=K ₄·H, где Н - толщина торцевой плиты; К₄ =00,5.

толщина сектора торцевой плиты равна H₁=H+h+h₁,

где: Н - толщина торцевой плиты; h - высота ступени;

h₁ - высота следующей ступени;

Именно в этой части торцевой плиты происходит наиболее интенсивное изнашивание и такое конструктивное выполнение плиты позволит увеличить срок ее эксплуатации.

Оптимальные параметры, высота, ширина и длина ступеней, указанные на фиг.1, 2 и 4, а также их количество, подобрано экспериментально с учетом конструктивных особенностей мельниц и технологических параметров их работы и рассчитываются из приведенных соотношений:

длина ступени равна l₁=K₅·L, где L - длина торцевой плиты; К₅=0,60,8;

нижний уровень следующей ступени равен l₂=K₆·l₁, где: l₁ - длина ступени, К₆=0,61,0;

длина следующей ступени равна l ₃=K₇·B₁, где: l₂ - нижний уровень следующей ступени, К₇=0,10,7.

Ширина узкой части ступени плиты равна b₁=K₈·B₁, где: В₁ - ширина узкой части плиты, K₈=0,81,1;

широкая часть ступени плиты равна b ₂=K₉·b₁, где: b₁ - ширина узкой части ступени, K₉=1,03,0;

узкая часть следующих ступеней плиты торцевой равна b₃=К₁₀·b₄ , где: b₄ - широкая часть следующих ступеней плиты, К₁₀=0,250,95;

широкая часть следующих ступеней плиты торцевой равна b₄=K₁₁·B, где: B - ширина плиты торцевой, К₁₁=0,51,0.

Такое конструктивное решение рабочей поверхности плиты повысит срок ее эксплуатации и надежность футеровки.

Количество и длина всех следующих ступеней зависит от технологических параметров работы мельницы и гарантийных сроков эксплуатации.

Так, для случая, когда диаметр торцевой крышки меньше, чем внутренний диаметр барабана мельницы в зоне стыковки футеровки цилиндра и торцевой футеровки мельницы по поверхностям 4 и 5 для исключения зазоров применена плита, приведенная на фиг.4 и 5, в которой следующая ступень h₁ длиной l₃ выполнена ближе к ее широкому торцу 3, что позволяет сделать монтаж футеровки без применения дополнительных уплотнительных работ, упростить монтаж и повысить надежность футеровки. Такая торцевая плита может быть применена для футеровки больших мельниц.

Выполнение торца 3 широкой части плиты со скосом в сторону рабочей поверхности 1 под углом 0°15°, а в сторону нерабочей поверхности 2 под углом 0°30°, как указано на фиг.6, и выполнение ширины скоса 4 (наклона) торца широкой части плиты в сторону рабочей поверхности такой, что равняется b=K₄×H₁, где: H₁ - толщина сектора торцевой плиты; К₄ =00,5, повысит качество монтажа, плотность между поверхностями плит торцевой и цилиндрической части барабана мельницы, которые стыкуются, и надежность футеровки.

Продольные боковые пазы 8 в боковых поверхностях 7, предназначены для установки лифтера, который прикрепляет плиту к торцевой крышке барабанной мельницы, выполнены глухими со стороны торцов 3 и 6, что ограничивает сдвиг плиты при ослаблении крепления лифтера и повышает надежность футеровки. В боковых поверхностях 7 выполнены вырезы 9, для установки крепежных элементов лифтера.

Выполнение боковой поверхности паза 8, в виде "ласточкин хвост", торцевой плиты под углом, равным 2°5°, а угла наклона лапки боковой поверхности плиты равным 3°10°. как указано на фиг.7, обеспечит при монтаже плотное прижатие лифтером плит к торцевой крышке, которое воспрепятствует проникновению пульпы на внутреннюю поверхность торцевой крышки барабанной мельницы. Это обеспечит надежную и эффективную работу футеровки.

Высота лапки h₂ выбрана равной 1025 мм, а ширина лапки h₃ выбрана равной 70110 мм. Эти параметры являются оптимальными для обеспечения надежного крепления плит футеровки.

Использование предложенной конструкции плиты торцевой позволит увеличить износоустойчивость и долговечность, срок службы, повысит эксплуатационную надежность футеровки и обеспечит надежную работу мельницы.

1. Плита торцевая для футеровки барабанной мельницы, в виде сектора из эластомерного материала, которая включает рабочую и нерабочую поверхности, боковые и торцевые поверхности, отличающаяся тем, что плита выполнена с увеличением толщины в сторону широкого ее торца ступенчато, а на боковых поверхностях выполнены глухие пазы в виде "ласточкин хвост" для установки лифтеров.

2. Плита торцевая по п.1, отличающаяся тем, что ширина плиты торцевой равна B=K·D,

где D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы;

K - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, количества рядов крепежных отверстий, бокового зазора, который допускается между торцевыми плитами, K=0,150,45,

а ширина узкой ее части равна B₁ =K₁·d,

где d - внутренний диаметр загрузочной или разгрузочной втулки;

K₁ - коэффициент, который зависит от внутреннего диаметра загрузочной или разгрузочной втулки, бокового зазора, который допускается между торцевыми плитами, K₁=0,150,45,

при этом длина торцевой плиты равна L=K ₂·D,

где D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы;

K₂ - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, внутреннего диаметра загрузочной или разгрузочной втулки, K₂=0,250,4.

3. Плита торцевая по п.1, отличающаяся тем, что толщина плиты торцевой в ее узкой части равна Н=K₃ ·D,

где D - внутренний диаметр торцевой крышки мельницы;

K₃ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, K₃=0,010,045,

при этом высота ступени плиты равна h=K ₄·H,

где Н - толщина торцевой плиты;

K ₄ - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, диаметра мелющих тел, скорости вращения мельницы, уровня загрузки материала, который измельчается, K₄=00,5,

а высота следующей ступени равна h₁ =K₄·H,

где Н - толщина торцевой плиты;

K₄ - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, диаметра мелющих тел, скорости вращения мельницы, уровня загрузки материала, который измельчается, K₄ =00,5,

толщина сектора торцевой плиты в ее широкой части равна H₁=H+h+h₁,

где Н - толщина торцевой плиты;

h - высота ступени;

h₁ - высота следующей ступени.

4. Плита торцевая по п.3, отличающаяся тем, что длина ступени равна l₁=K ₅·L,

где L - длина торцевой плиты;

K ₅ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы и характеристики изнашивания резины, K₅ =0,60,8, при этом нижний уровень по длине следующей ступени равен l₂=K₆·l₁,

где l₁ - длина ступени;

K₆ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы и характеристики изнашивания резины, К₆=0,61,0, а длина следующей ступени равна l₃=K ₇·l₂,

где l₂ - нижний уровень по длине следующей степени;

K₇ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы и характеристики изнашивания резины, K₇=0,10,7.

5. Плита торцевая по п.4, отличающаяся тем, что ширина узкой части ступени плиты торцевой равна b₁ =K₈·B₁,

где B₁ - ширина узкой части плиты;

K₈ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, K₈=0,81,1,

а широкая часть ступени плиты равна b₂ =K₉·b₁,

где b₁ - ширина узкой части ступени;

K₉ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, K₉=1,03,0,

при этом узкая часть следующих ступеней плиты торцевой равна b₃=K₁₀·b₄ ,

где b₄ - широкая часть следующих ступеней плиты;

K₁₀ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, K₁₀=0,250,95, а широкая часть следующих ступеней плиты торцевой равна b₄=K₁₁·В,

где: В - ширина плиты торцевой;

K₁₁ - коэффициент, который зависит от технологических параметров работы мельницы, K₁₁ =0,51,0.

6. Плита торцевая по п.1, отличающаяся тем, что торец широкой части плиты выполнен со скосом в сторону рабочей поверхности под углом 0°15°, а в сторону нерабочей поверхности - под углом 0°30°, при этом ширина наклона торца широкой части плиты в сторону рабочей поверхности равна b=K_4·H ₁,

где H₁ - толщина сектора торцевой плиты;

K₄ - коэффициент, который зависит от диаметра торцевой крышки мельницы, диаметра мелющих тел, скорости вращения мельницы, уровня загрузки материала, который измельчается, K₄ =00,5.

7. Плита торцевая по п.1, отличающаяся тем, что боковая поверхность паза торцевой плиты выполнена под углом, равным 2°5°, а угол наклона лапки боковой поверхности плиты составляет 3°10°.