Робочий орган конусної дробарки, Банк патентів
Винахід призначений для середнього та дрібного дроблення високоміцних твердих матеріалів. Робочий орган конусної дробарки містить рухомий дроблячий і нерухомий конуси з концентраторами-вставками на робочих поверхнях конусів, концентратори-вставки виконані із зносостійкого матеріалу високої твердості, встановлені в робочій зоні дроблення по концентричних або гвинтових лініях на вказану величину. Винахід дозволяє підвищити надійність роботи конусної дробарки, термін служби, ступінь та ефективність дроблення. 4 іл.
ОПИС ВИНАХОДУ ДО ПАТЕНТУ
Винахід відноситься до дробильного обладнання, зокрема до дробарок середнього та дрібного дроблення для дроблення високоміцних твердих матеріалів, і може бути використане в гірничорудній, металургійній та будівельній промисловості.
Відомо технічне рішення - подрібнюючий інструмент (міжнародна заявка - Франція - 2587630, МКИ 6 В 02 С 2/10, 18/00, А 01 G 23/06, опубл. 27.03.87 р. 13), що має корпус, що обертається у вигляді конуса , зовнішня поверхня якого містить принаймні один ряд зубів, розташованих по спіралі. Загострена частина корпусу має два ріжучі елементи і два зуби початку подрібнення. Форма і орієнтації зубів конуса такі, що при обертанні корпусу матеріал, що подрібнюється, виривається у вигляді шматків, які одночасно захоплюються донизу.
Недоліком технічного рішення аналога є вузька сфера його застосування, зокрема, для дезінтеграції м'яких матеріалів.
Недоліком зазначеного технічного рішення є розташування різних виступів на робочій поверхні рухомого і нерухомого конусів робочого органу конусної дробарки. Це викликає труднощі регулювання вихідної щілини дробленняпорожнини дробарки та, як наслідок, зниження ефективності стадій середнього та дрібного дроблення. Як правило, процес руйнування кускового твердого матеріалу в робочій порожнині дробарок середнього та дрібного дроблення забезпечується за рахунок значних стискаючих та зсувних зусиль, дроблення високотвердих матеріалів супроводжується прослизанням шматків між конусами робочого органу дробарки. Це є причиною передчасного руйнування різновисоких виступів, причому ймовірність їх руйнування в завантажувальній частині вище, ніж у розвантажувальній.
Технічним результатом винаходу є підвищення надійності роботи робочого органу конусної дробарки, збільшення терміну його служби, підвищення ступеня дроблення та ефективності конусних дробарок середнього та дрібного дроблення.
Зазначений технічний результат досягається тим, що робочий орган конусної дробарки, що містить рухомий і нерухомий конуси з концентратами-вставками на робочих поверхнях конусів, причому концентратори-вставки виконані із зносостійкого матеріалу високої твердості, встановлені в робочій зоні дроблення по глибинних Г на гвинтових лініях ≅0,5h, причому крок установки концентраторів визначається величиною К= n•b, де h - первісна товщина конусів, n - емпіричний коефіцієнт, рівний n= 2-5, b - ширина робочої щілини конусної дробарки.
Винахід ілюструється фіг. 1-4 де на фіг. 1 показана робоча поверхня рухомого конуса, що дробить конусної дробарки, на фіг. 2 - нерухомий конус, на фіг. 3 - схема установки концентраторів-вставок, розріз А-А на фіг. 1 та 2, на фіг. 4 – схема розташування концентраторів-вставок на поверхні конусів.
Робочий орган конусної дробарки середнього і дрібного дроблення складається з рухомого конуса, що дробить 1 (фіг.1) та нерухомого конуса (фіг. 2). Рухливий конус, що дробить 1 діаметром D (фіг. 1) міцно закріплений на валу (не показаний) дробарки і переміщається по стрілці З навколо геометричної осі Oг валу дробарки з кутом нутації ε. Як правило, інтенсивне дроблення кускового твердого матеріалу і, отже, значне зношування конуса відбувається в робочій порожнині дробарки на висоті конусів, що дорівнює Е= 0,5Н, (де Н - висота рухомого конуса) з боку розвантажувальної щілини дробарки (як показано на фіг. 1 та 2). На робочій поверхні Р рухомого конуса в зоні інтенсивного дроблення встановлюються концентратори-вставки 3 (фіг. 1 та 2).
Нерухомий конус 2 (фіг. 2) закріплюється (не показаний) у корпусі конусної дробарки. Оскільки зони інтенсивного дроблення між рухомим конусом 1 (фіг. 1) і нерухомим конусом 2 (фіг. 2) для конкретного типу конусних дробарок рівнозначні, то однакова і ширина зони розташування концентраторів вставок 3 на робочій поверхні Р нерухомого конуса, яка також виконується рівною = 0,5Н, де Н – висота рухомого конуса.
Концентратори-вставки 3 (фіг. 3) виконуються з міцного зносостійкого матеріалу (сталі), як правило, циліндричної форми і встановлюються на робочій поверхні конусів Р.
Експериментально встановлено, що величина заглиблення Г концентраторів-вставок 3 дорівнює Г0,5h (де h - початкова товщина конусів). Величина заглиблення Р визначається гранично-допустимою механічною міцністю зношеного конуса перед його заміною. У процесі абразивного зношування конуса при дробленні твердих матеріалів товщина h зменшується, міцність конуса знижується, а при гранично-допустимій товщині h 1 конуса, що дорівнює h 1 ≅h-Г, конус робочого органу руйнується і підлягає заміні.
Як правило, розміщенняконцентраторів-вставок 3 на робочій поверхні Р конусів має регулярну структуру з розміщенням їх по концентричних кіл або гвинтових лініях з кроком, рівним К. На фіг. 4 показаний приклад розміщення концентраторів-вставок 3 по вершинах квадрата зі стороною К. Варіантом розміщення концентраторів-вставок 3 можуть бути інші геометричні фігури, наприклад ромб, прямокутник.
Крок До установки концентраторів-вставок 3 визначається типом дробарок середнього та дрібного дроблення, крупністю та міцністю шматків дробного матеріалу та розміром вихідної щілини b. Зокрема, для дробарок середнього дроблення типу КСД-2200 розмір шматків у живленні дорівнює 250-300 мм, а ширина вихідної щілини b = 15-30 мм (30-60 мм). Для дробарок дрібного дроблення типу КМД-2200 розмір шматків у харчуванні дорівнює 80-110 мм, а ширина вихідної щілини b = 5-15 мм (10-20 мм). Експериментально встановлено, що крок розміщення концентраторів-вставок 3 дорівнює К= n•b, де n - емпіричний коефіцієнт, рівний n= 2-5, b - розмір вихідної щілини конкретного типу конусної дробарки.
Робочий орган конусної дробарки працює в такий спосіб.
На робочій поверхні Р рухомого подрібнюючого конуса 1 і нерухомого конуса 2 виконуються отвори глибиною Г≅0,5h і діаметром d≅0,25h, в які встановлюються концентратори-вставки 3 методом запресування або наплавлення високоміцним зносостійким матеріалом з технологічним виступом Г 1 1 1 робочий орган дробарки підлягає заміні.
Пропонований технічний пристрій підвищує надійність роботи робочого органу конусної дробарки, збільшує термін його служби, підвищує ступінь дроблення та в цілому ефективність дроблення твердого матеріалу в конусних дробарках середнього та дрібного дроблення.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Робочий орган конусної дробарки, що містить рухомий дробить і нерухомий конуси з концентраторами-вставками на робочих поверхнях конусів, який відрізняється тим, що концентратори-вставки виконані з зносостійкого матеріалу високої твердості, встановлені в робочій зоні дроблення по концентричних або гвинтових лініях на глибину Г≧ 5h, причому крок установки концентраторів-вставок визначається величиною К = n b, де h - первісна товщина конуса, n - емпіричний коефіцієнт, n = 2-5, b - ширина робочої щілини конусної дробарки.