Самотормозящийся измельчитель динамического самоизмельчения
Изобретение относится к дробильно-обогатительному оборудованию для измельчения полезных ископаемых, а также может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности, в угольной, рудной, металлургической промышленности и в промышленности строительных материалов. Предложено устройство - самотормозящийся измельчитель динамического самоизмельчения включающий электродвигатель, подшипниковый узел, клиноременную передачу, шкивы, чашеобразный ротор, вертикальный вал, загрузочную воронку, барабан, подшипниковую систему, в котором с целью уменьшения пускового тока электродвигателя он снабжен автоматическим механизмом торможения, включающим винт, сопряженный с маточной гайкой, коническую втулку, шарнирно связанную с коромыслом, вертикальной тягой и грузами, траверсами и тормозные накладками, отбойными пружинами, установленные жестко на барабане, что обеспечивает одновременное вращение барабана вместе с чашей ротора в момент пуска и его торможение при достижении им некоторой критической скорости.
Заявленное техническое решение относится к дробильно - обогатительному оборудованию для измельчения полезных ископаемых, а также может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности, в угольной, рудной, металлургической промышленности и в промышленности строительных материалов.
Близким по технической сущности изобретением является мельница динамического самоизмельчения, содержащая корпус, в котором расположен вал, чашеобразный ротор с радиальными ребрами, просеивающие поверхности, съемное и верхнее кольца, загрузочный патрубок, крышку, воронку, разгрузочный лоток, винтовые домкраты, подшипниковые узлы и шкив клиноременной передачи (ХЕТАУРОВ В.Н. Разработка и проектирование центробежных мельниц вертикального типа, Владикавказ, Терек, 1999, с.20).
Недостатком мельницы является относительно высокие удельные энергозатраты.
Известно также изобретение SU 1308382 A1, B02С 113/14 от 07.05.1987 г., которое содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус, соосно с ним установленными перегородками и ситами, сосуд, смонтированный под чашеобразным ротором, и сообщен каналами с полостью последнего для подачи транспортируемого агента.
Недостатком перечисленных конструкторских решений являются сложность конструктивного исполнения, а также высокие пусковые токи при включении электродвигателя устройств, связанные с необходимостью вращения всего находящегося в корпусе над чашей ротора материала, что может привести к выходу двигателя из строя, что снижает надежность приводов и приводит к возрастанию эксплуатационных затрат.
Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности устройства.
Поставленная задача решается следующим образом.
Самотормозящийся измельчитель динамического самоизмельчения включает электродвигатель, подшипниковый узел, клиноременную передачу, шкивы, чашеобразный ротор, вертикальный вал, загрузочную воронку и отличающийся тем, что барабан опирается на чашеобразный ротор посредством подшипниковой системы, при этом с противоположной стороны барабан, жестко аксиально соединен с винтом, причем винт сопряжен с маточной гайкой, которая, в свою очередь, сопряжена с конической втулкой, шарнирно связанной с коромыслом, вертикальной тягой и грузами, а также траверсами с тормозными накладками, при этом нижней частью маточная гайка упирается в отбойные пружины, установленные жестко на барабане, а на коромысло опирается втулка, в которую, в свою очередь, установлена пружина.
Устройство по патенту RU 2234373 C1, B02C 13/30 от 20.08.2004 г., взятое за прототип, содержит корпус, в котором расположен вал, чашеобразный ротор с радиально установленными ребрами, просеивающие поверхности, съемное и вернее кольцо, загрузочный патрубок, крышку, воронку, разгрузочный лоток, винтовые домкраты, подшипниковые узлы и шкив клиноременной передачи.
Недостатком указанной конструкций является высокий пусковой ток электродвигателя при его включении, что в свою очередь, может привести к преждевременному выходу его из строя, снижению надежности приводов машин и увеличению эксплуатационных расходов.
Предлагаемое устройство поясняется рисунками, на которых изображены самотормозящийся измельчитель динамического самоизмельчения (фиг.1, 2).
Самотормозящийся измельчитель динамического самоизмельчения содержит барабан 9, жестко связанный с винтом 7.
Винт 7 нижним концом жестко связан с барабаном 9, а верхней части вращается в подшипниковом узле 1.
Барабан 9 опирается на нижний подшипник 12, который, в свою очередь, опирается на нижнюю опору 26.
Чашеобразный ротор 11 смонтирован на вале 27 и вращается в подшипниковом узле 13. Вращение вала 27 осуществляется с помощью клиноременной 14 или другого типа передачи от электродвигателя 10, ведущий 15 и ведомый 16 шкивы этой передачи.
Для выпуска измельченного материала в боковых стенках барабана 9 выполнены отверстия. Винт 7 через вертикальную тягу 3 и коромысло 18 шарнирно связан грузами 2 и конической втулкой 4, которая своею конической частью сопряжена с конической поверхностью маточной гайки 5.
Это позволяет при перемещении в вертикальной плоскости конической втулки 4 под воздействием вертикальной тяги 20, связанной через шарнир 21 с горизонтальной тягой 18, обеспечить горизонтальное перемещение маточной гайки 5, что приведет к замыканию маточной гайки 5 на резьбовой части винта 7.
Ограничение вертикального перемещения коромысла 18 обеспечивается втулкой 11, в которую установлена пружина 23.
Винт 7 жестко связан с барабаном 9, а маточная гайка 5 своей нижней торцевой частью через траверсу 25 - с тормозными накладками 8.
Для отвода в исходное положение маточной гайки 5 после обеспечения торможения барабана Р на его внешней стороне установлены отбойные пружины 24.
Измельченный материал аккумулируется в приемной емкости 20.
Самотормозящийся измельчитель динамического самоизмельчения данной конструкции работает следующим образом.
Первоначально исходный материал загружается через загрузочную воронку 6 в барабан 9. Далее производится включение электродвигателя 10, который через клиноременную передачу, приводной 15 и ведомый 16 шкивы приведет во вращение вал 27 и смонтированный на нем чашеобразный ротор 11.
При включении электродвигателя 10 частицы материала, находящиеся в полости чашеобразного ротора 11, начинают перемещаться к ее периферии под действием центробежной силы, увлекая за собой барабан 9, одновременно прижимаясь к радиальным ребрам 19. Попав в активную зону измельчения, они измельчаются за счет ударов, скалывания и истирания. Затем, уменьшившись до соразмерного с высотой выходных отверстий, выполненных в боковых стенках барабана 9, выводятся из него и аккумулируются в приемной емкости 20. Частицы материала крупнее размера выходных отверстий, совершают движение в барабане по восходящей тороидальной линии и далее вместе с исходным материалом опускаются в (активную) рабочую полость чашеобразного ротора 11.
Одновременно с этим за счет образовавшейся центробежной силы, от вращающихся частиц измельчаемого материала, обеспечивается прижатие этих частиц к его стенкам барабана 9, и этим самым, за счет сил трения частиц о его внутреннюю полость они начнут увлекать за собой и обеспечивать вращение барабана 9 самотормозящегося измельчителя динамического самоизмельчения в подшипниках 12, который начнет вращаться, опираясь на поверхность опоры 26.
По мере достижения определенной угловой скорости вращения барабана 9 грузы 2 за счет центробежных сил будут приподниматься вверх через шарнир 27, отжимая пружину 11, установленную во втулке 23 коромыслом 18. При перемещении грузов 2 вверх вертикальная тяга 5 начинает перемещать за собой вверх коническую втулку 4, которая своей внутренней конической частью, перемещаясь вверх и соприкасаясь с наружной конической поверхностью маточной гайки 5, обеспечит сжатие маточной гайки 5 и замыкание ее на винте 7. Замкнувшись, маточная гайка 5 начнет перемещаться по вращающемуся винту 7 к торцевой части барабана Р и через траверсу 25 обеспечит прижатие тормозных накладок 8 к его торцевой поверхности, что приведет к его затормаживаванию и полной остановке.
Торможение и остановка барабана 9 приведет к снижению крутящего момента, необходимого для его вращения и, следовательно, к уменьшению пускового тока электродвигателя.
При остановке барабана 9 и уменьшения его угловой скорости вращения грузы 2 за счет снижения центробежных сил начнут опускаться вниз и через вертикальную 3 тягу, коромысло 18, воздействуя на коническую втулку 4, опустят ее вниз, и разомкнут на винте 7 маточную гайку 5. Маточная гайка 5, разомкнувшись на винте 7, не будет обеспечивать перемещение тормозных накладок 8 в направлении торцевой части барабана 9, а отбивными пружинами 24 приподнимет тормозные накладки 8 относительно торцевой поверхности барабана 9 и вернет систему в исходное состояние, существовавшее до пуска электродвигателя 10.
Техническим результатом технического устройства будет являться повышение надежности привода предложенного устройства и снижение эксплуатационных расходов.
Самотормозящийся измельчитель динамического самоизмельчения, включающий электродвигатель, подшипниковый узел, клиноременную передачу, шкивы, чашеобразный ротор, вертикальный вал, загрузочную воронку, отличающийся тем, что барабан опирается на чашеобразный ротор посредством подшипниковой системы, при этом с противоположной стороны барабан жестко аксиально соединен с винтом, причем винт сопряжен с маточной гайкой, которая, в свою очередь, сопряжена с конической втулкой, шарнирно связанной с коромыслом вертикальной тягой и грузами, а также траверсами с тормозными накладками, при этом нижней частью маточная гайка упирается в отбойные пружины, установленные жестко на барабане, а на коромысло опирается втулка, в которую, в свою очередь, установлена пружина.
