Патент на изобретение №2174445

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2174445 (13) C2
(51) МПК 7
B02C2/04
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 17.05.2011 – прекратил действие, но может быть восстановлен

(21), (22) Заявка: 99112378/03, 07.06.1999

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

07.06.1999

(45) Опубликовано: 10.10.2001

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
US 4073446 А, 14.02.1978. SU 596280 А, 05.03.1978. SU 571298 А, 30.09.1977. RU 212808 С1, 27.03.1999. RU 2056167 С1, 20.03.1996. DE 2630997 В2, 31.05.1979. DЕ 2115780 В2, 29.03.1979. US 4568031 А, 04.02.1986.

Адрес для переписки:

198052, Санкт-Петербург, а/б ящ.325, Л.П.Зарогатскому

(71) Заявитель(и):

Зарогатский Леонид Петрович,
Белоцерковский Константин Евсеевич

(72) Автор(ы):

Белоцерковский К.Е.,
Зарогатский Л.П.

(73) Патентообладатель(и):

Зарогатский Леонид Петрович,
Белоцерковский Константин Евсеевич

(54) ИНЕРЦИОННАЯ КОНУСНАЯ ДРОБИЛКА


(57) Реферат:

Дробилка предназначена для дробления дорожного щебня или цемента. Инерционная конусная дробилка содержит корпус с наружным конусом и размещенным внутри него внутренним конусом, с валом и смонтированным на нем с помощью подшипника неуравновешенным ротором, соединенным с помощью шаровой опорно-компенсационной муфты с установленным в подшипниках корпуса валом с приводным шкивом. Шкив и подшипник ротора снабжены эксцентричными относительно оси вращения цилиндрическими поверхностями, на которых смонтированы эксцентричные грузы с возможностью полного поворота по соответствующим цилиндрическим поверхностям и фиксации в требуемом для динамического уравновешивания дробилки положении. Изобретение позволяет повысить производительность и степень дробления материалов. 1 ил.


Изобретение относится к конусным дробилкам мелкого дробления, а также к мельницам грубого измельчения и может быть наиболее широко использовано в промышленности стройматериалов для производства дорожного щебня или цемента.

Традиционные конусные дробилки с эксцентриковым приводом внутреннего конуса имеют жесткий кинематический привод и соответственно определенную величину амплитуды внутреннего конуса. Из-за своей динамической неуравновешенности они имеют жесткие ограничения по числу качаний упомянутого конуса и поэтому отличаются низкой степенью дробления, не превышающей 7. Это приводит к необходимости использования многостадиального дробления и применения мельниц, если требуется тонкое измельчение.

Новое поколение конусных дробилок – это инерционные конусные дробилки, в которых вместо приводного эксцентрика применен дебалансный ротор-вибратор, центробежная сила которого регулируется и соответственно регулируется амплитуда внутреннего конуса. Такая схема привода является динамической и не имеет препятствий для сжатия слоя дробимого материала кроме сопротивления самого слоя, поэтому степень дробления таких дробилок достигает 20. Этому способствует почти двукратное увеличение числа качаний внутреннего конуса и отсутствие повреждений привода даже при заклинивании конуса. Однако технологические возможности этих дробилок сдерживаются еще недостаточным совершенством их динамики и конструкции, доработка которых могла бы обеспечить степень дробления до 40.

Известна инерционная конусная дробилка (патент США N 4592517, В 02 С 2/04, 3 июня 1986 г.), содержащая опертый на фундамент через эластичные амортизаторы корпус с наружным конусом и размещенным внутри него на сферической опоре внутренним конусом, на валу которого с помощью подшипников смонтирован приводной неуравновешенный ротор, шарнирно подвешенный к сферической опоре внутреннего конуса и соединенный с двигателем через компенсационную муфту.

Недостатками такой дробилки являются: отсутствие ее динамического уравновешивания, потеря 15% дробящей силы из-за малого момента инерции корпуса относительно центра сферической опоры внутреннего конуса (отсутствие массивного дна корпуса) и невозможность оптимальной регулировки дробящей силы.

Известна инерционная конусная дробилка (патент США N 4452401, В 02 C 2/04, 5 июня 1987 г.), содержащая так же, как и предыдущая дробилка, опертый на фундамент через эластичные амортизаторы корпус, снабженный наружным конусом и размещенный внутри него на сферической опоре внутренний конус, на валу которого с помощью подшипника смонтирован приводной неуравновешенный ротор, подвешенный с возможностью вращения к валу внутреннего конуса и соединенной компенсационной муфтой с приводным двигателем.

При упрощении конструкции за счет устранения крупногабаритного шарнирного подвеса неуравновешенного ротора к сферической опоре внутреннего конуса упомянутая дробилка сохранила все недостатки, присущие предыдущему аналогу.

Известна принимаемая за прототип инерционная конусная дробилка (патент США N 4073446, В 02 C 2/04, 14 февраля 1997 г.), содержащая опертый на фундамент через эластичные амортизаторы корпус с наружным конусом и размещенный внутри него на сферической опоре внутренний конус, на валу которого с помощью подшипников смонтирован приводной неуравновешенный ротор с возможностью регулировки положения его центра тяжести относительно оси вращения, соединенный через шаровую опорно-компенсационную муфту и через размещенный в подшипниках корпуса промежуточный вал, сочлененный с приводным шкивом и двигателем.

Известная дробилка имеет меньшие потери дробящей силы благодаря повышенному моменту инерции (наличие наиболее удаленного от центра сферической опоры конуса дна корпуса) и выполнению роли наковальни в более полном объеме. Кроме того, реакция приводной муфты, действующая через ее нижнюю часть и промежуточный вал на корпус, направлена в сторону, противоположную направлению сил неуравновешенного ротора и внутреннего конуса, что способствует частичному динамическому уравновешиванию системы и поэтому повышает КПД дробилки. Наряду с некоторым совершенствованием конструкции сохраняются такие недостатки, как низкий уровень динамического уравновешивания, потери дробящей силы из-за действия суммарных дробящих сил и реактивных сил в разных плоскостях. Как следствие конструктивных и динамических недостатков возникают и технологические недостатки: низкая производительность и степень дробления.

Цель настоящего изобретения – повышение технологических параметров дробилки: производительности и степени дробления. Поставленная цель может быть реализована при решении следующих задач:
– введение в конструкцию дробилки противовибратора, то есть дополнительного неуравновешенного ротора, генерирующего силу, направленную противоположно центробежным силам внутреннего конуса и его приводного неуравновешенного ротора;
– реализация конструктивными средствами возможности регулировки величины центробежных сил роторов, а также положения их векторов;
– обеспечение динамического уравновешивания дробилки, то есть создание таких условий ее работы в стационарном режиме, когда сумма действующих в ней сил и моментов была бы близка к нулю.

Поставленные задачи решаются в инерционной конусной дробилке, содержащей опертый на фундамент через эластичные амортизаторы корпус с наружным конусом и размещенный внутри него на сферической опоре внутренний конус, на валу которого с помощью подшипника смонтирован приводной неуравновешенный ротор с возможностью регулировки его центра тяжести относительно оси вращения, соединенной через шаровую опорно-компенсационную муфту и через размещенный в подшипниках корпуса промежуточный вал с приводным шкивом и двигателем, в которой в соответствии с настоящим изобретением корпус подшипника ротора и корпус шкива выполнены с цилиндрическими поверхностями, эксцентричными относительно оси вращения, шкив снабжен неуравновешенным грузом, и упомянутые неуравновешенные грузы также выполнены эксцентричными и установлены с возможностью полного поворота на ответных эксцентрических цилиндрических поверхностях подшипника ротора и шкива и возможностью фиксации их в необходимом положении относительно эксцентриситета упомянутых поверхностей и друг друга.

Такое конструктивное решение позволяет решить поставленные задачи, а следовательно, достичь реализации поставленной цели.

На чертеже в продольном разрезе показана схема предлагаемой инерционной конусной дробилки, которая содержит опертый на фундамент 1 корпус 2 с наружным конусом 3 и размещенным внутри него на сферической опоре 4 внутренним конусом 5, на валу 6 которого с помощью подшипника 7 смонтирован приводной неуравновешенный ротор 8. Наружная цилиндрическая поверхность 9 подшипника 7 выполнена эксцентричной относительно его оси вращения 10. Наружная поверхность 11 ротора 8 также выполнена эксцентричной относительно оси 10 и его цилиндрической внутренней расточки 12, которой он посажен на ответную поверхность 9 подшипника 7. Ротор 8 имеет продольный разрез 13 толстой эксцентричной части и снабжен стяжным болтом 14, который может сжимать разрез ротора 8, после того как он установлен в оптимальном положении относительно подшипника 7. Последний соединен шаровой опорно-компенсационной муфтой 15 с промежуточным валом 16, который размещен в подшипниках 21 корпуса 2 и снабжен шкивом 17. На корпусе шкива 17 так же, как и на подшипнике 7, выполнена цилиндрическая посадочная поверхность 18, размещенная эксцентрично оси вращения 19, на которой смонтирован эксцентричный груз 20 с возможностью поворота и фиксации относительно поверхности 18. Конструкция груза 20 аналогична конструкции ротора 8.

Дробилка работает следующим образом. Крутящий момент от шкива 17 передается через промежуточный вал 16 и шаровую опорно-компенсационную муфту 15 ротору 8. Последний развивает центробежную силу F1 и заставляет внутренний конус 5 совершать на сферической опоре 4 гирационные движения с центром качаний в центре сферы “C”. При таких маятниковых круговых качаниях внутренний конус 5 также развивает центробежную силу F2. Однако векторы сил F1 и F2 размещены в разных плоскостях, в частности угловое опережение силой F1 силы F2 в реальных условиях находится в пределах 30-90o в зависимости от момента инерции конуса 5 и сопротивления его обкатки по слою дробимого материала. Вектор реакции R1 корпуса 2 отстает от результирующей силы F сил F1 и F2 также на 30-90o. Чем больше момент инерции корпуса 2, тем меньше этот угол. Величина реакции R1 также зависит от амплитуды, массы и частоты качаний корпуса 2. Сила R2 генерируется грузом 20 шкива 17 и направлена как и реакция 1 в направлении, противоположном силе F, однако R1 и R2 размещены в разных плоскостях и их результирующей является сила R. Чтобы уравновесить дробилку, необходимо поворотом ротора 8 относительно подшипника 7 и поворотом груза 20 относительно шкива 17 добиться такого их положения, чтобы силы F и R оказались в одной плоскости и были бы равны. Кроме того, необходимо чтобы сумма моментов от сил F и R относительно центра “C” сферической опоры 5 также были бы равны. В таких условиях потерь дробящей силы почти нет, что способствует повышению производительности и степени дробления предлагаемой дробилки на 20-30%. Затраты энергии растут при этом лишь на 10-12%, так как ранее лишний расход энергии шел на нагрев резиновых амортизаторов и подшипниковой смазки из-за неравномерных условий их работы.

Формула изобретения


Инерционная конусная дробилка, содержащая опертый на фундамент через эластичные амортизаторы корпус с наружным конусом и размещенный внутри него на сферической опоре внутренний конус, на валу которого с помощью подшипника смонтирован приводной неуравновешенный ротор с возможностью регулировки его центра тяжести относительно оси вращения, соединенной через шаровую опорно-компенсационную муфту и через размещенный в подшипниках корпуса промежуточный вал с приводным шкивом и двигателем, отличающаяся тем, что корпус подшипника ротора и корпус шкива выполнены с цилиндрическими поверхностями, эксцентричными относительно оси вращения, шкив снабжен неуравновешенным грузом и упомянутые неуравновешенные груз и ротор также выполнены эксцентричными и установлены с возможностью полного поворота на ответных эксцентрических цилиндрических поверхностях подшипника и шкива и фиксации их в необходимом положении относительно эксцентриситета упомянутых поверхностей и друг друга.

РИСУНКИ

Рисунок 1


MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.06.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 34-2002

Извещение опубликовано: 10.12.2002


NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 4-2004

Извещение опубликовано: 10.02.2004


MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.06.2008

Извещение опубликовано: 27.06.2010 БИ: 18/2010


Categories: BD_2174000-2174999