CZ2019506A3

CZ2019506A3 - Cone crusher

Info

Publication number: CZ2019506A3
Application number: CZ2019-506A
Authority: CZ
Inventors: Václav Bejlek; Milan Knotek; Petr Hutla; Petr Jevič
Original assignee: ATEA PRAHA,s.r.o.; Výzkumný ústav zemědělské techniky, v. v. i.
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2019-08-06
Publication date: 2020-09-02
Also published as: CZ308467B6

Abstract

Kuželový drtič obsahuje rám (1), k němuž je upevněn stator (2), v jehož kuželovité dutině (21) je v hlavních ložiskách (11), upravených v rámu (1), usazen rotor (3) spřažený se zdrojem (4) točivého momentu. Rotor (3) je v hlavních ložiskách (11) uložen jednak otočně a jednak suvně a pro účel axiálního posuvu a zafixováni polohy je spřažen s přestavníkem (5) upevněným k rámu (1). Rotor (3) sestává ze tří nad sebou uspořádaných segmentu (31, 32, 33) ve tvaru komolých kuželů, z nichž každý segment (31, 32, 33) má jinou kuželovitost. Kuželovitá dutina (21) statoru (2) je ekvidistantní s tvarem rotoru (3). Za účelem mletí je stator (2) i rotor (3) opatřen řeznými hranami (71, 63) a drážkami (8), mezi nimiž při otáčení rotoru (3) dochází k drcení mletého materiálu. Jemnost mletí závisí na velikosti mezery mezi řeznými hranami (71, 63) a drážkami (8). Tato mezera se nastavuje axiálním posuvem rotoru (3).The cone crusher comprises a frame (1), to which a stator (2) is fixed, in the conical cavity (21) of which a rotor (3) coupled to a source (4) is seated in the main bearings (11) provided in the frame (1). torque. The rotor (3) is mounted in the main bearings (11) both rotatably and slidably and for the purpose of axial displacement and fixing of the position it is coupled to an adjuster (5) fixed to the frame (1). The rotor (3) consists of three truncated cone-shaped segments (31, 32, 33) arranged one above the other, each segment (31, 32, 33) having a different conicity. The conical cavity (21) of the stator (2) is equidistant with the shape of the rotor (3). For grinding, the stator (2) and the rotor (3) are provided with cutting edges (71, 63) and grooves (8), between which the ground material is crushed when the rotor (3) rotates. The fineness of grinding depends on the size of the gap between the cutting edges (71, 63) and the grooves (8). This gap is set by the axial displacement of the rotor (3).

Description

Kuželový drtičCone crusher

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká kuželového drtiče obsahujícího rám, k němuž je upevněn stator, v jehož kuželovité dutině jev ložiskách usazen rotor spřažený se zdrojem točivého momentu, přičemž stator i rotor jsou opatřeny řeznými hranami.The invention relates to a conical crusher comprising a frame to which a stator is mounted, in the conical cavity of which a rotor coupled to a torque source is seated in the bearings, the stator and the rotor being provided with cutting edges.

Dosavadní stav technikyPrior art

Do známého stavu techniky patří kuželové drtiče uvedeného provedení, jež doznaly velkého rozšíření zejména ve výkonových relacích max. stovek wattů. Příkladem jsou kávomlýnky pro domácnost nebo mlýnky na mák.The known state of the art includes cone crushers of the mentioned design, which have undergone a great expansion, especially in power relations of max. Hundreds of watts. Examples are household coffee grinders or poppy grinders.

Pro potřeby mletí, resp. drcení v průmyslovém měřítku, kdy potřebný výkon má hodnotu několika desítek kilowattů, např. v úpravnách uhlí, jsou nej častěji používány kladivové mlýny, resp. drtiče. Jejich nevýhodou je jednak malá účinnost, kdy na jednotku namletého výsledného produktu je potřeba velké množství vstupní energie, ajednak u některých produktů, např. u uhlí, velká prašnost, která má za následek další investiční i provozní náklady zejména v podobě ventilátorů.For the needs of grinding, resp. crushing on an industrial scale, when the required power is worth several tens of kilowatts, eg in coal treatment plants, hammer mills are most often used, resp. crushers. Their disadvantage is, on the one hand, low efficiency, when a large amount of input energy is needed per unit of ground final product, and on the other hand, for some products, eg coal, high dustiness, which results in additional investment and operating costs, especially in the form of fans.

Je známo, že vzrůstá poptávka po surovinách, které dříve byly považovány za nevyužitelný odpad, resp. jejich využití nebylo v souladu s dnes známými zásadami ekologického chování. Příkladem jsou kaly z čistíren odpadních vod, vyvážené na zemědělské pozemky, nebo kaly vznikající při hornické činnosti, dosud uskladňované v neřízených lagunách. Problematické je i přímé spalování organických zbytků ze zemědělské rostlinné výroby, zejména slámy.It is known that the demand for raw materials, which were previously considered unusable waste, resp. their use was not in accordance with the principles of ecological behavior known today. Examples are sludge from wastewater treatment plants, exported to agricultural land, or sludge from mining activities, still stored in uncontrolled lagoons. The direct incineration of organic residues from agricultural crop production, especially straw, is also problematic.

Uvedené tuhé produkty, dříve považované za odpadní materiál, je nutno v mnoha případech před procesem jejich zhodnocení, resp. přeměny rozdrtit, resp. rozemlít na velmi jemné částice řádu desítek mikrometrů. Dosud není známo rozdružovací zařízení, na němž by bylo možno rozdrtit, resp. rozemlít materiál o odlišných fyzikálních vlastnostech. Příkladem odlišných vlastností jsou tvrdé složky vyskytující se v různých druzích odvodněného kalu, naproti nimž stoji houževnaté stébelnaté části obilní slámy. Neexistence dostatečné výkonného univerzálního drtiče schopného dosáhnout požadované zrnitosti je hlavním nedostatkem dosavadního stavu techniky.Said solid products, previously considered as waste material, are in many cases necessary before the process of their recovery, resp. crush, or grind into very fine particles of the order of tens of micrometers. So far, no separation device is known on which it would be possible to crush, resp. grind material with different physical properties. Examples of different properties are the hard components found in different types of dewatered sludge, opposite which are the tough stalked parts of the cereal straw. The absence of a sufficiently powerful universal crusher capable of achieving the required grain size is a major shortcoming of the prior art.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedené nevýhody jsou podstatně zmenšeny kuželovým drtičem, podle vynálezu, obsahujícím rám, k němuž je upevněn stator, v jehož kuželovité dutině je v hlavních ložiskách, upravených v rámu, usazen rotor. Stator i rotor jsou opatřeny řeznými hranami. Rotor je spřažen se zdrojem točivého momentu.Said disadvantages are substantially reduced by a conical crusher according to the invention, comprising a frame to which a stator is mounted, in the conical cavity of which a rotor is seated in the main bearings provided in the frame. Both the stator and the rotor are equipped with cutting edges. The rotor is coupled to a torque source.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že rotor je prostřednictvím centrálního hřídele uložen v hlavních ložiskách jednak otočné ajednak suvně. Pro účel axiálního posuvu a zafixování polohy je centrální hřídel spřažen s přestavníkem upevněným k rámu.The essence of the invention lies in the fact that the rotor is mounted in the main bearings by means of a central shaft both rotatably and slidably. For the purpose of axial displacement and fixing of the position, the central shaft is coupled to a gearbox fixed to the frame.

Rotor sestává ze tří nad sebou uspořádaných segmentů ve tvaru komolých kuželů. Kuželovitost spodního segmentuje větší než kuželovitost středního segmentu a kuželovitost středního segmentu je menší než kuželovitost horního segmentu. Přitom horní průměr spodního segmentuje shodný se spodním průměrem středního segmentu a současně horní průměr středního segmentuje shodný se spodním průměrem horního segmentu. Horní segment je opatřen prvním věncem rotorových nožů. Střední segment je opatřen druhým věncem rotorových nožů o menší rozteči, než jakou má první věnec. Rotorové nože jsou umístěny v mimoběžné poloze vzhledem k centrálnímu hřídeli tak, žeThe rotor consists of three truncated cone-shaped segments arranged one above the other. The taper of the lower segment is larger than the taper of the middle segment and the taper of the middle segment is smaller than the taper of the upper segment. The upper diameter of the lower segment is identical to the lower diameter of the middle segment and at the same time the upper diameter of the middle segment is identical to the lower diameter of the upper segment. The upper segment is provided with the first ring of rotor blades. The middle segment is provided with a second ring of rotor blades with a smaller spacing than that of the first ring. The rotor blades are positioned in an out of position relative to the central shaft so that

- 1 CZ 2019 - 506 A3 jsou jednak odkloněny od průsečnice osové roviny se středním i horním segmentem o náběhový úhel o velikosti 5° až 15° a jednak jejich spodní konce jsou pootočeny oproti horním koncům ve shodném směru se směrem otáčení rotoru. Na straně přivrácené ke statoru jsou na rotorových nožích vytvořeny řezné hrany. Na kuželové ploše spodního segmentuje vytvořena soustava drážek obsahující horní sekci a spodní sekci. Horní sekce obsahuje horní drážky mimoběžné vzhledem k centrálnímu hřídeli ve sklonu shodném se smyslem sklonu rotorových nožů. Spodní sekce obsahuje spodní drážky, z nichž je vytvořena první část ve sklonu shodném s horními drážkami a druhá část ve sklonu opačném tak, že spodní drážky první a druhé části jsou navzájem protnuty.- 1 CZ 2019 - 506 A3 are on the one hand deviated from the intersection of the axial plane with the middle and upper segment by an approach angle of 5 ° to 15 ° and on the other hand their lower ends are rotated relative to the upper ends in the same direction with the direction of rotor rotation. On the side facing the stator, cutting edges are formed on the rotor blades. A set of grooves comprising an upper section and a lower section is formed on the conical surface of the lower segment. The upper section contains upper grooves out of the way with respect to the central shaft at an inclination identical to the direction of inclination of the rotor blades. The lower section comprises lower grooves, from which the first part is formed at an inclination identical to the upper grooves and the second part at an opposite inclination so that the lower grooves of the first and second parts intersect each other.

Stator sestává ze tří nad sebou uspořádaných prstenců. V každém prstenci je vytvořena dutina kuželového tvaru tak, že je obklopen dutinou horního prstence horního segmentu rotoru, dutinou středního prstence střední segment rotoru a dutinou spodního prstence spodního segmentu rotoru. V dutinách jsou uspořádány statorové nože stejného tvaru a konfigurace, jakou mají rotorové nože v protilehlých částech rotoru. Řezné hrany statorových nožů jsou přivráceny k rotoru, přičemž myšlené obálkové kuželové plochy obalující řezné hrany statorových nožů v horním prstenci statoru jsou ekvidistantní s myšlenými obálkovými kuželovými plochami obalujícími řezné hrany rotorových nožů v horním segmentu rotoru a myšlené obálkové kuželové plochy obalující řezné hrany statorových nožů ve středním prstenci statoru j sou ekvidistantní s myšlenými obálkovými kuželovými plochami obalujícími řezné hrany rotorových nožů ve středním segmentu rotoru. Dutina ve spodním prstenci statoru je ekvidistantní s kuželovou plochou spodního segmentu rotoru. V dutině spodního prstence statoru je vytvořena soustava drážek shodného tvaru a konfigurace, jakou má soustava drážek vytvořená na spodním segmentu rotoru.The stator consists of three rings arranged one above the other. A conical cavity is formed in each ring so as to be surrounded by a cavity of the upper ring of the upper rotor segment, a cavity of the middle ring of the middle rotor segment and a cavity of the lower ring of the lower rotor segment. Stator knives of the same shape and configuration as the rotor knives in opposite parts of the rotor are arranged in the cavities. The cutting edges of the stator blades face the rotor, the imaginary envelope conical surfaces enclosing the cutting edges of the stator blades in the upper stator ring being equidistant with the imaginary envelope cone surfaces enclosing the cutting edges of the rotor blades in the upper rotor segment and the imaginary envelope cone surfaces enclosing the cutting edges of the stator blades. the middle ring of the stator j are equidistant with the imaginary envelope conical surfaces enclosing the cutting edges of the rotor blades in the middle segment of the rotor. The cavity in the lower stator ring is equidistant with the conical surface of the lower rotor segment. A set of grooves of the same shape and configuration as the set of grooves formed on the lower rotor segment is formed in the cavity of the lower stator ring.

Na horním čele rotoru jsou upraveny radiální lopatky, nad nimiž je ve statoru vytvořen násypný otvor. Pod mezerou mezi spodním prstencem statoru a spodním segmentem rotoru je upraven přepadový otvor.Radial vanes are provided on the upper face of the rotor, above which a hopper is formed in the stator. An overflow opening is provided below the gap between the lower stator ring and the lower rotor segment.

Kuželový drtič podle vynálezu má výhodu v tom, že jím lze rozdrtit, resp. rozemlít jak tvrdý materiál, např. uhlí, nebo tuhou frakci z čistíren odpadních vod, tak měkký, ale houževnatý materiál, jehož představitelem jsou např. stébla obilnin.The cone crusher according to the invention has the advantage that it can be crushed or grind both hard material, such as coal, or the solid fraction from wastewater treatment plants, and soft but tough material, such as cereal stalks.

Uvedené výhody lze dosáhnout při širokém rozmezí geometrických parametrů rotoru i statoru. Nejvyšší účinky nastávají při rozmezí kuželovitosti u spodního segmentu od 30° do 45°, u středního segmentu od 8° do 12° a u horního segmentu od 14° do 18°.These advantages can be achieved with a wide range of geometric parameters of the rotor and stator. The highest effects occur in the range of conicity in the lower segment from 30 ° to 45 °, in the middle segment from 8 ° to 12 ° and in the upper segment from 14 ° to 18 °.

Pro účel vysoké pevnosti kuželového drtiče, a tím dosahování vysokého výkonu v řádu kilowattů až desítek kilowattů, jsou hlavní ložiska umístěna tak, že jedno z hlavních ložisek je umístěno nad horním čelem rotoru, zatímco druhé z hlavních ložisek pod spodním čelem rotoru.For the purpose of high strength cone crusher, and thus achieving high power in the order of kilowatts to tens of kilowatts, the main bearings are located so that one of the main bearings is located above the upper rotor face, while the other of the main bearings below the lower rotor face.

Požadované zrnitosti výsledného produktu se dosáhne volbou vzdálenosti mezi řeznými hranami rotorových a statorových nožů s tím, že čím je nastavena menší mezera mezi nimi, tím je výsledný produkt jemnější. U materiálu, který má sklon k nalepování, což je případ většiny materiálů organického původu, však při malé mezeře může docházet k nalepování mletého materiálu na stěny rotoru. Je proto žádoucí, aby se nalepený materiál z rotoru odstranil. Zatím účelem je druhý věnec rotorových nožů odsazen od horní stykové hranice mezi středním segmentem a horním segmentem o první uvolňovací mezeru. Témuž účelu slouží úprava, v jejímž rámci je druhý věnec rotorových nožů odsazen od spodní stykové hranice mezi středním segmentem a spodním segmentem o druhou uvolňovací mezeru.The desired grain size of the final product is achieved by choosing the distance between the cutting edges of the rotor and stator blades, with the smaller the gap between them being set, the finer the final product. However, with a material that tends to stick, as is the case with most materials of organic origin, the ground material may stick to the rotor walls with a small gap. It is therefore desirable to remove the adhered material from the rotor. Meanwhile, the purpose is that the second ring of rotor blades is offset from the upper contact boundary between the middle segment and the upper segment by the first release gap. The same purpose is served by an arrangement in which the second ring of rotor blades is offset from the lower contact boundary between the middle segment and the lower segment by a second release gap.

Volba vzdálenosti mezi řeznými hranami rotorových a statorových nožů se realizuje axiálním posuvem rotoru vůči statoru a zafixováním zvolené výškové polohy centrálního hřídele pomocí přestavníku upevněného k rámu. Zvlášť výhodné provedení přestavníku spočívá v tom, že přestavník obsahuje hlavu pevně uchycenou k vrchní části nástavce upevněného k horní části rámu. Hlava je opatřena vnitřním závitem, v němž je shora uložen svým vnějším závitem nosič. Nosičem je volně provlečen centrální hřídel s navlečeným kuželíkovým ložiskem. Vnější kroužekThe choice of the distance between the cutting edges of the rotor and stator blades is realized by axial displacement of the rotor relative to the stator and fixing the selected height position of the central shaft by means of an adjuster fixed to the frame. A particularly advantageous embodiment of the adapter consists in that the adapter comprises a head firmly attached to the upper part of the extension fixed to the upper part of the frame. The head is provided with an internal thread, in which the carrier is mounted from above with its external thread. The carrier is a freely threaded central shaft with a tapered tapered roller bearing. Outer ring

- 2 CZ 2019 - 506 A3 kuželíkového ložiska je usazen ve vrchním čele nosiče. O vnitřní kroužek kuželíkového ložiska je opřen jeden konec přítlačné pružiny, jejíž druhý konec je opřen o hřídelový kroužek upevněný na centrálním hřídeli. Nosič je spřažen s polohovacím pohonem. S takto provedeným přestavníkem výhodně kooperuje zdroj točivého momentu upravený tak, že mezi horní částí rámu a vrchní částí nástavce je k centrálnímu hřídeli připevněna řemenice, která je prostřednictvím řemene spřažena s hnacím motorem zdroje točivého momentu. Hnací motor je pevně usazen na rámu. Mezi řemenicí a vrchní částí nástavce je rozepřena odtlačovací pružina.- 2 EN 2019 - 506 The A3 tapered roller bearing is seated in the upper face of the carrier. One end of the compression spring rests on the inner ring of the tapered roller bearing, the other end of which rests on a shaft ring mounted on the central shaft. The carrier is coupled to a positioning drive. A torque source preferably cooperates with the converter thus arranged, arranged in such a way that a pulley is attached to the central shaft between the upper part of the frame and the upper part of the attachment, which pulley is coupled to the drive motor of the torque source by means of a belt. The drive motor is firmly seated on the frame. A compression spring is spread between the pulley and the upper part of the attachment.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Na připojených výkresech je schematicky znázorněn příklad provedení kuželového drtiče podle vynálezu, kde na obr. 1 je znázorněn osový řez kuželovým drtičem, a na obr. 2 axonometrický pohled na rotor v jiných rozměrových poměrech, než jaké má rotor na obr. 1.The accompanying drawings schematically show an example of an embodiment of a cone crusher according to the invention, where Fig. 1 shows an axial section of the cone crusher, and Fig. 2 shows an axonometric view of the rotor in different dimensions than the rotor in Fig. 1.

Příklad uskutečnění vynálezuExample of an embodiment of the invention

Kuželový drtič podle vynálezu obsahuje rám 1, k němuž je upevněn stator 2 (obr. 1). Ve statoru 2 je vytvořena kuželovitá dutina 21, v níž je umístěn rotor 3. Rotor 3 je pevně spojen s centrálním hřídelem 41. jehož prostřednictvím je rotor 3 usazen v hlavních ložiskách 11. upravených v rámu 1. Jedno z hlavních ložisek 11 je umístěno nad horním čelem 34 rotoru 3, zatímco druhé z hlavních ložisek 11 je umístěno pod spodním čelem 36 rotoru 3. Rotor 3 je prostřednictvím centrálního hřídele 41 uložen v hlavních ložiskách 11 jednak otočně a jednak suvně. Pro účel axiálního posuvu a zafixování polohy je centrální hřídel 41 spřažen s přestavníkem 5 upevněným k rámu 1. Rotor 3 je současně spřažen se zdrojem 4 točivého momentu.The cone crusher according to the invention comprises a frame 1 to which a stator 2 is mounted (Fig. 1). A conical cavity 21 is formed in the stator 2, in which the rotor 3 is located. The rotor 3 is firmly connected to a central shaft 41. by means of which the rotor 3 is seated in main bearings 11 provided in the frame 1. One of the main bearings 11 is located above the upper face 34 of the rotor 3, while the second of the main bearings 11 is located below the lower face 36 of the rotor 3. The rotor 3 is mounted in the main bearings 11 by means of a central shaft 41 both rotatably and slidably. For the purpose of axial displacement and fixing of the position, the central shaft 41 is coupled to a gearbox 5 fixed to the frame 1. The rotor 3 is simultaneously coupled to a torque source 4.

Přestavník 5 a zdroj 4 točivého momentu jsou s centrálním hřídelem 41, a tím s rotorem 3, spřaženy tak, že přestavník 5 obsahuje hlavu 51 pevně uchycenou k vrchní části 15 nástavce 13 upevněného k horní části 14 rámu 1. Hlava 51 je opatřena vnitřním závitem 58. Ve vnitřním závitu 58 je shora uložen svým vnějším závitem 59 nosič 52. Z důvodů přesného provozního nastavování rotoru 3 vzhledem ke statoru 2 je výhodné, jestliže vnitřní závit 58, a tím i vnější závit 59 jsou jemného provedení. Nosičem 52 je volně provlečen centrální hřídel 41. Na centrálním hřídeli 41 je navlečeno kuželíkové ložisko 55. Vnější kroužek kuželíkového ložiska 55 je usazen ve vrchním čele nosiče 52. O vnitřní kroužek kuželíkového ložiska 55 je opřen jeden konec přítlačné pružiny 56. Druhý konec přítlačné pružiny 56 je opřen o hřídelový kroužek 57 upevněný na centrálním hřídeli 44. Nosič 52 je spřažen s polohovacím pohonem 53 provedeným výhodně tak, že nosič 52 je po svém obvodě opatřen ozubením, do něhož zapadá pastorek polohovacího pohonu 53, který je uzpůsoben pro obousměrné otáčení ve smyslu šipky b z obr. 1. Polohovací pohon 53 může být opatřen neznázoměným poháněcím motorem, nebo jeho pastorek může být poháněn i ručně.The converter 5 and the torque source 4 are coupled to the central shaft 41, and thus to the rotor 3, so that the converter 5 comprises a head 51 fixedly attached to the upper part 15 of an extension 13 fixed to the upper part 14 of the frame 1. The head 51 is internally threaded. 58. A carrier 52 is accommodated in the inner thread 58 from above by its outer thread 59. For reasons of precise operational adjustment of the rotor 3 relative to the stator 2, it is advantageous if the inner thread 58 and thus the outer thread 59 are of fine design. A central shaft 41 is threaded through the carrier 52. A tapered roller bearing 55 is threaded onto the central shaft 41. The outer ring of the tapered roller bearing 55 is seated in the upper face of the carrier 52. One end of the compression spring 56 rests on the inner ring of the tapered roller bearing 55. The other end of the compression spring 56 is supported on a shaft ring 57 mounted on a central shaft 44. The carrier 52 is coupled to a positioning drive 53 preferably designed so that the carrier 52 is provided around its circumference with a toothing into which the pinion of the positioning drive 53 fits for bi-directional rotation. in the sense of the arrow bz in FIG. 1. The positioning drive 53 can be provided with a drive motor (not shown), or its pinion can also be driven manually.

Přenos točivého momentu k centrálnímu hřídeli 44 je proveden tak, že mezi horní částí 14 rámu 1 a vrchní částí 15 nástavce 13 je k centrálnímu hřídeli 41 připevněna řemenice 42, která je prostřednictvím řemene 44 spřažena s hnacím motorem 43 zdroje 4 točivého momentu. Hnací motor 43 je pevně usazen na rámu 1. Mezi řemenicí 42 a vrchní částí 15 nástavce 13 je rozepřena odtlačovací pružina 54.The transmission of torque to the central shaft 44 is effected in such a way that a pulley 42 is attached to the central shaft 41 between the upper part 14 of the frame 1 and the upper part 15 of the attachment 13, which is coupled to the drive motor 43 of the torque source 4 by means of a belt 44. The drive motor 43 is fixedly mounted on the frame 1. A compression spring 54 is spread between the pulley 42 and the upper part 15 of the attachment 13.

Rotor 3 sestává ze tří nad sebou uspořádaných segmentů 31. 32. 33 ve tvaru komolých kuželů. Kuželovitost spodního segmentu 31 je větší než kuželovitost středního segmentu 32 a kuželovitost středního segmentu 32 je menší než kuželovitost horního segmentu 33. Kuželovitostí se myslí sklon povrchové přímky kuželové plochy k základně kužele. Optimálních mlecích účinků se dosáhne, je-li kuželovitost u spodního segmentu 31 v rozmezí 30° až 45°, u středního segmentu 32 v rozmezí 8° až 12° a u horního segmentu 33 v rozmezí 14° až 18°. Ať je kuželovitost segmentů 31. 32. 33 jakákoliv, horní průměr spodního segmentu 31 je na horní stykové hranici 37 shodný se spodním průměrem středního segmentu 32. Obdobně horní průměr středního segmentu 32 je naThe rotor 3 consists of three truncated cone-shaped segments 31, 32, 33 arranged one above the other. The taper of the lower segment 31 is greater than the taper of the middle segment 32 and the taper of the middle segment 32 is less than the taper of the upper segment 33. By taper is meant the inclination of the surface line of the conical surface to the base of the cone. Optimum grinding effects are obtained when the taper in the lower segment 31 is in the range of 30 ° to 45 °, in the middle segment 32 in the range of 8 ° to 12 ° and in the upper segment 33 in the range of 14 ° to 18 °. Whatever the taper of the segments 31. 32. 33, the upper diameter of the lower segment 31 at the upper contact boundary 37 is the same as the lower diameter of the middle segment 32. Similarly, the upper diameter of the middle segment 32 is on

- 3 CZ 2019 - 506 A3 spodní stykové hranici 38 shodný se spodním průměrem horního segmentu 31.- 3 CZ 2019 - 506 A3 lower contact limit 38 identical with the lower diameter of the upper segment 31.

Horní segment 33 je opatřen prvním věncem 61 rotorových nožů 6 a střední segment 32 druhým věncem 62 rotorových nožů 6. Druhý věnec 62 rotorových nožů 6 má menší rozteč r, než jakou má první věnec 61, Rotorové nože 6 jsou umístěny v mimoběžné poloze vzhledem k centrálnímu hřídeli 41, resp. k jeho ose o tak, že jsou odkloněny od průsečnice p osové roviny τ se středním i horním segmentem 32, 33 o náběhový úhel β o velikosti 5° až 15° (obr. 2). Přitom jejich spodní konce jsou pootočeny oproti horním koncům ve shodném směru se směrem n otáčení rotoru 3. Na straně přivrácené ke statoru 2 jsou na rotorových nožích 6 vytvořeny řezné hrany 63. Druhý věnec 62 rotorových nožů 6 je odsazen od horní stykové hranice 37 mezi středním segmentem 32 a horním segmentem 33 o první uvolňovací mezeru 64. Stejně tak druhý věnec 62 rotorových nožů 6 je odsazen od spodní stykové hranice 38 mezi středním segmentem 32 a spodním segmentem 31 o druhou uvolňovací mezeru 65.The upper segment 33 is provided with a first ring 61 of rotor blades 6 and a middle segment 32 with a second ring 62 of rotor blades 6. The second ring 62 of rotor blades 6 has a smaller pitch r than the first ring 61. The rotor blades 6 are located in an off-running position central shaft 41, resp. to its axis o so that they are deviated from the intersection of the axial plane τ with the middle and upper segments 32, 33 by an angle of attack β of 5 ° to 15 ° (Fig. 2). In this case, their lower ends are rotated relative to the upper ends in the same direction as the direction of rotation of the rotor 3. On the side facing the stator 2, cutting edges 63 are formed on the rotor blades 6. The second ring 62 of the rotor blades 6 is offset from the upper contact boundary 37 segment 32 and upper segment 33 by a first release gap 64. Likewise, the second ring 62 of the rotor blades 6 is offset from the lower contact boundary 38 between the middle segment 32 and the lower segment 31 by a second release gap 65.

Na kuželové ploše spodního segmentu 31 je zhotovena soustava drážek 8. Na přechodu mezi každou z drážek 8 a povrchem spodního segmentu 31 jsou tak vytvořena ostří. Soustava drážek 8 je tvořená horní sekcí 81 a spodní sekcí 83. Horní sekce 81 obsahuje horní drážky 82 mimoběžné vzhledem k centrálnímu hřídeli 41 ve sklonu shodném se smyslem sklonu rotorových nožů 6. Spodní sekce 83 obsahuje spodní drážky 84, z nichž je vytvořena první část 85 ve sklonu shodném s horními drážkami 82 a druhá část 86 ve sklonu opačném tak, že spodní drážky 84 první a druhé části 85, 86 jsou navzájem protnuty.A set of grooves 8 is made on the conical surface of the lower segment 31. At the transition between each of the grooves 8 and the surface of the lower segment 31, blades are thus formed. The set of grooves 8 is formed by an upper section 81 and a lower section 83. The upper section 81 comprises upper grooves 82 parallel to the central shaft 41 at an inclination identical to the direction of inclination of the rotor blades 6. The lower section 83 comprises lower grooves 84 from which the first part is formed. 85 at an inclination identical to the upper grooves 82 and the second portion 86 at an opposite inclination such that the lower grooves 84 of the first and second portions 85, 86 intersect each other.

Stator 2 sestává ze tří nad sebou uspořádaných prstenců 22, 23, 24. V každém prstenci 22. 23. 24 je vytvořena dutina 21 kuželového tvaru tak, že je obklopen dutinou 21 horního prstence 24 horní segment 33 rotoru 3, dutinou 21 středního prstence 23 střední segment 32 rotoru 3 a dutinou 21 spodního prstence 22 spodní segment 31 rotoru 3 (obr. 1). V dutinách 21 jsou uspořádány statorové nože 7 stejného tvaru a konfigurace, jakou mají rotorové nože 6 v protilehlých částech rotoru 3. Řezné hrany 71 statorových nožů 7 jsou přivráceny k rotoru 3, přičemž myšlené obálkové kuželové plochy obalující řezné hrany 71 statorových nožů 7 v horním prstenci 24 statoru 2 jsou ekvidistantní s myšlenými obálkovými kuželovými plochami obalujícími řezné hrany 63 rotorových nožů 6 v horním segmentu 33 rotoru 3 a myšlené obálkové kuželové plochy obalující řezné hrany statorových 71 nožů 7 ve středním prstenci 23 statoru 2 jsou ekvidistantní s myšlenými obálkovými kuželovými plochami obalujícími řezné hrany 63 rotorových nožů 6 ve středním segmentu 32 rotoru 3. Analogicky dutina 21 ve spodním prstenci 22 statoru 2 je ekvidistantní s kuželovou plochou spodního segmentu 31 rotoru 3. V dutině 24 spodního prstence 22 statoru 2 je vytvořena soustava drážek 8 shodného tvaru a konfigurace, jakou má soustava drážek 8 vytvořená na spodním segmentu 31 rotoru 3.The stator 2 consists of three rings 22, 23, 24 arranged one above the other. In each ring 22. 23. 24 a conical cavity 21 is formed so that the upper segment 33 of the rotor 3, the cavity 21 of the middle ring 23, is surrounded by the cavity 21 of the upper ring 24. the middle segment 32 of the rotor 3 and the cavity 21 of the lower ring 22 the lower segment 31 of the rotor 3 (Fig. 1). Arranged in the cavities 21 are stator blades 7 of the same shape and configuration as the rotor blades 6 in opposite parts of the rotor 3. The cutting edges 71 of the stator blades 7 face the rotor 3, the imaginary envelope conical surfaces enclosing the cutting edges 71 of the stator blades 7 in the upper part. the rings 24 of the stator 2 are equidistant with the imaginary envelope conical surfaces enclosing the cutting edges 63 of the rotor blades 6 in the upper segment 33 of the rotor 3 and the imaginary envelope cone surfaces enclosing the cutting edges of the stator 71 knives 7 in the middle ring 23 of the stator 2 are equidistant with the imaginary envelope cone surfaces cutting edges 63 of the rotor blades 6 in the middle segment 32 of the rotor 3. Analogously, the cavity 21 in the lower ring 22 of the stator 2 is equidistant with the conical surface of the lower segment 31 of the rotor 3. A set of grooves 8 of identical shape and configuration is formed in the cavity 24 of the lower ring 22 of the stator 2. as the set of grooves 8 formed on the lower segment 31 of the rotor 3 .

Na horním čele 34 rotoru 3 jsou upraveny radiální lopatky 35. Nad radiálními lopatkami 35 je ve statoru 2 vytvořen násypný otvor 25, který je uzpůsoben pro napojení na neznázoměné podávači ústrojí surovin, resp. materiálů určených k mletí. Pod mezerou mezi spodním prstencem 22 statoru 2 a spodním segmentem 31 rotoru 3 je upraven přepadový otvor 12, který je uzpůsoben pro napojení na neznázoměné sběrné ústrojí namletého materiálu.Radial vanes 35 are arranged on the upper face 34 of the rotor 3. Above the radial vanes 35, a hopper opening 25 is formed in the stator 2, which is adapted for connection to a raw material feeder (not shown) or a raw material feeder. materials to be ground. Below the gap between the lower ring 22 of the stator 2 and the lower segment 31 of the rotor 3, an overflow opening 12 is provided, which is adapted for connection to a ground material collecting device (not shown).

Kuželový drtič v provedení podle vynálezu obsahuje tři mlecí zóny: v horní zóně se mletý materiál předdrtí, ve střední zóně se rozdrtí na jemnější frakci a ve spodní zóně dojde k nejjemnějšímu namletí. Při činnosti se uvede do činnosti hnací motor 43, od něhož se hnací moment přenáší řemenem 44 na řemenici 42. Přenos výkonu poddajným řemenem 44 je zvlášť výhodný, protože centrální hřídel 41 s řemenicí 42 je uzpůsoben i pro axiální pohyb. Po spuštění hnacího motoru 43 se rotor 3 uvede do otáčivého pohybu ve směru šipky n z obr. 1. Materiál určení k mletí se vsypává násypným otvorem 25 na horní čelo 34 rotoru 3. Účinkem odstředivé síly je materiál lopatkami 35 metán ke stěnám statoru 2, kde se dostává nejprve do prostoru horní zóny mezi rotorovými noži 6 horního segmentu 33 a statorovými noži 7 horního prstence 24. Zde dojde k prvnímu zmenšení velikosti jednotlivých fragmentů mletého materiálu. Z tohoto prostoru mletý materiál postupuje do prostoru střední zóny mezi rotorovými noži 6 středního segmentu 32 a statorovými noži 7 středníhoThe cone crusher in the embodiment according to the invention comprises three grinding zones: in the upper zone the ground material is pre-crushed, in the middle zone it is crushed into a finer fraction and in the lower zone the finest grinding takes place. In operation, the drive motor 43 is actuated, from which the driving torque is transmitted by the belt 44 to the pulley 42. The transmission of power by the flexible belt 44 is particularly advantageous because the central shaft 41 with the pulley 42 is also adapted for axial movement. After starting the drive motor 43, the rotor 3 is rotated in the direction of the arrow nz in Fig. 1. The material to be ground is poured through the hopper 25 onto the upper face 34 of the rotor 3. The centrifugal force it first enters the space of the upper zone between the rotor blades 6 of the upper segment 33 and the stator blades 7 of the upper ring 24. Here, the size of the individual fragments of ground material is first reduced. From this space, the ground material advances into the space of the middle zone between the rotor knives 6 of the middle segment 32 and the stator knives 7 of the middle segment.

- 4 CZ 2019 - 506 A3 prstence 23. Účinkem proti sobě se pohybujících řezných hran 63 rotorových nožů 6 a řezných hran 71 statorových nožů 7 dojde k dalšímu zmenšeni jednotlivých fragmentu směrem k požadované výsledné hrubosti, resp. jemnosti výsledného produktu. Některé druhy mletého materiálu mají tendenci zůstávat nalepené v oblasti u přechodu mezi horním segmentem 33 a středním segmentem 32. Tento nežádoucí jev je omezován první uvolňovací mezerou 64, v níž má mletý materiál volný průchod. Stejného pozitivního účinku se dosahuje působením druhé uvolňovací mezery 65. Po průchodu středním segmentem 32 mletý materiál postupuje do oblasti spodní zóny, kde soustavou drážek 8 ve spodním segmentu 31 i ve spodním prstenci 22 získává konečnou jemnost v řádu desítek mikrometrů. Namletý materiál se přepadovým otvorem 12 dostává mimo prostor kuželového drtiče a neznázoměným odebíracím zařízením je dopravován k místu spotřeby nebo skladování.- 4 CZ 2019 - 506 A3 rings 23. The effect of the counter-moving cutting edges 63 of the rotor blades 6 and the cutting edges 71 of the stator blades 7 will further reduce the individual fragments towards the required final roughness, resp. fineness of the final product. Some types of ground material tend to remain adhered in the region at the transition between the upper segment 33 and the middle segment 32. This undesirable phenomenon is limited by the first release gap 64 in which the ground material has a free passage. The same positive effect is achieved by the action of the second release gap 65. After passing through the middle segment 32, the ground material proceeds to the lower zone, where it obtains a final fineness in the order of tens of micrometers through a set of grooves 8 in both the lower segment 31 and the lower ring 22. The ground material with the overflow opening 12 gets out of the space of the cone crusher and is transported to the place of consumption or storage by a sampling device (not shown).

Výsledná zrnitost namletého materiálu závisí na vzdálenosti mezi rotorovými a statorovými noži 6, 7 a na vzdálenosti mezi drážkami 8 spodního prstence 22 statoru 2 a spodního segmentu 31 rotoru 3. Tato vzdálenost se nastavuje axiálním posuvem rotoru 3 ve směru šipky m z obr. 1 a zaaretováním rotoru 3 ve zvolené poloze vzhledem ke statoru 2. Posuv rotoru 3 i jeho zaaretování se provádějí přestavníkem 5. Jeho činnost spočívá v tom, že při otáčení pastorku polohovacího pohonu 53 v kladném nebo záporném směru ve smyslu šipky b se točivý pohyb přenese na nosič 52, který při svém šroubovitém pohybu v nehybné hlavě 51 plynule mění svou výškovou polohu. Protože na nosiči 52 je prostřednictvím kuželíkového ložiska 55 zavěšen centrální hřídel 41. a tím i stator 2, axiální pohyb nosiče 52 se přenáší na rotor 3, čímž se reguluje velikost mezery mezi rotorovými a statorovými noži 6, 7 i drážkami 8. Zavěšením rotoru 3 na kuželíkovém ložisku 55 se eliminuje vznikající vůle v uložení. Následkem toho lze přesně nastavit axiální polohu rotoru 3 jak za klidu, tak i za jeho otáčivého pohybu. Po uvedení polohovacího pohonu 53 do klidu zůstane axiální poloha rotoru 3 neměnná.The resulting grain size of the ground material depends on the distance between the rotor and stator blades 6, 7 and on the distance between the grooves 8 of the lower ring 22 of the stator 2 and the lower segment 31 of the rotor 3. This distance is set by axial displacement of the rotor 3 in the direction of the arrow m from Fig. 1 and locking. of the rotor 3 in the selected position relative to the stator 2. The displacement of the rotor 3 and its locking are performed by the adjuster 5. Its operation consists in transmitting the rotary movement to the carrier 52 when rotating the pinion of the positioning drive 53 in the positive or negative direction in the direction of the arrow b , which changes its height position continuously during its helical movement in the stationary head 51. Since the central shaft 41 and thus the stator 2 are suspended on the carrier 52 by means of a tapered roller bearing 55, the axial movement of the carrier 52 is transmitted to the rotor 3, thereby regulating the gap between the rotor and stator blades 6, 7 and the grooves. on the tapered roller bearing 55 the resulting play in the bearing is eliminated. As a result, the axial position of the rotor 3 can be precisely adjusted both at rest and during its rotational movement. After the positioning drive 53 has been brought to rest, the axial position of the rotor 3 remains unchanged.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Kuželový drtič podle vynálezu nalezne uplatnění při průmyslovém mleti materiálů o rozličných vlastnostech, přičemž jemnost výsledného produktu lze volit v širokém rozmezí s tím, že nejmenší velikost jednotlivých částic je několik desítek mikrometrů.The cone crusher according to the invention finds application in the industrial grinding of materials with different properties, the fineness of the final product being selectable in a wide range, with the smallest size of the individual particles being several tens of micrometers.

Claims

PATENT CLAIMS

A conical crusher comprising a frame (1) to which a stator (2) is mounted, in the conical cavity (21) of which a rotor (3) coupled to a source (1) is seated in main bearings (11) provided in the frame (1). 4) of torque, the stator (2) and the rotor (3) being provided with cutting edges (63, 71), characterized in that the rotor (3) is rotatably mounted in the main bearings (11) by means of a central shaft (41). and on the one hand slidably, and for the purpose of axial displacement and fixing of the position, the central shaft (41) is coupled to the adjuster (5) fixed to the frame (1) and the rotor (3) consists of three superimposed segments (31, 32, 33) in frustoconical shape, where the taper of the lower segment (31) is greater than the taper of the middle segment (32) and the taper of the middle segment (32) is smaller than the taper of the upper segment (33), the upper diameter of the lower segment (31) being equal to the lower diameter of the middle segment (32) and the upper diameter of the middle segment (32) is identical to the lower diameter of the upper segment (31), and further provided with an upper segment (33) of a first ring (61) of rotor blades (6) and a middle segment (32) with a second ring (62) of rotor blades (6) with a smaller pitch (r) than that of the first ring (61), the rotor blades (6) being positioned out of position with respect to the central shaft (41) so as to be deflected from the intersection (p) of the axial plane (r) with the middle and upper segment (32, 33) o a lead-in angle (β) of 5 ° to 15 ° and on the one hand their lower ends are rotated relative to the upper ends in the same shift as the direction (n) of rotation of the rotor (3), while at the same time they are formed on the side facing the stator (2). cutting edges (63) of the rotor blades (6), and further on the conical surface of the lower segment (31) a set of grooves (8) is formed, the upper section (81) of which contains upper grooves (82) out of parallel with the central shaft (41). of inclination identical to the direction of inclination of the rotor blades (6) and whose lower section (83) comprises lower grooves (84) from which the first part (85) in inclination is formed identical to the upper grooves (82) and the second part (86) in the opposite inclination such that the lower grooves (84) of the first and second parts (85, 86) intersect each other, and the stator (2) consists of three rings arranged one above the other ( 22, 23, 24), of which a cone-shaped cavity (21) is formed in each ring (22, 23, 24) so that the upper segment (33) of the rotor (3) is surrounded by the cavity (21) of the upper ring (24). , a cavity (21) of the middle ring (23), a middle segment (32) of the rotor (3) and a cavity (21) of the lower ring (22), a lower segment (31) of the rotor (3), in which cavities (21) stator blades ( 7) of the same shape and configuration as the rotor blades (6) in opposite parts of the rotor (3), with the cutting edges (71) of the stator blades (7) facing the rotor (3), the imaginary envelope conical surfaces enclosing the cutting the edges (71) of the stator blades (7) in the upper ring (24) of the stator (2) are equidistant with the imaginary envelope conical surfaces enclosing the cutting edges (63) of the rotor blades (6) in h the rotor segment (33) and the imaginary envelope conical surfaces enclosing the cutting edges of the stator (71) blades (7) in the central ring (23) of the stator (2) are equidistant with the imaginary envelope cone surfaces enclosing the cutting edges (63) of the rotor blades (6) in the middle segment (32) of the rotor (3) and at the same time the cavity (21) in the lower ring (22) of the stator (2) is equidistant with the conical surface of the lower segment (31) of the rotor (3) and in the cavity (21) of the lower ring (22) of the stator (2) a set of grooves (8) of the same shape and configuration as the set of grooves (8) formed on the lower segment (31) of the rotor (3) and further on the upper face (34) of the rotor ( 3) radial vanes (35) are provided, above which a hopper opening (25) is formed in the stator (2), while below the gap between the lower ring (22) of the stator (2) and the lower segment (31) of the rotor (3) overflow opening (12).

Cone crusher according to claim 1, characterized in that the conicity is in the range of 30 ° to 45 ° in the lower segment (31), 8 ° to 12 ° in the middle segment (32) and 14 ° to 18 ° in the upper segment (33) °.

Cone crusher according to claim 1, characterized in that one of the main bearings (11) above the upper face (34) of the rotor (3) is arranged in the frame (1), while the other of the main bearings (11) below the lower face ( 36) rotor (3).

-6EN 2019 - 506 A3

Cone crusher according to claim 1, characterized in that the second ring (62) of the rotor blades (6) is offset from the upper contact boundary (37) between the middle segment (32) and the upper segment (33) by a first release gap (64). ).

Cone crusher according to claim 1, characterized in that the second ring (62) of the rotor blades (6) is offset from the lower contact boundary (38) between the middle segment (32) and the lower segment (31) by a second release gap (65). ).

Cone crusher according to claim 1, characterized in that the adapter (5) comprises a head (51) fixedly attached to the upper part (15) of the attachment (13) fixed to the upper part (14) of the frame (1), the head (51) ) is provided with an internal thread (58) in which a carrier (52) is accommodated from above by its external thread (59), and the carrier (52) is loosely threaded through a central shaft (41) with a tapered tapered roller bearing (55), the outer ring of which is seated in the upper face of the carrier (52) and on the inner ring of which one end of the compression spring (56) rests, the other end of which rests on a shaft ring (57) mounted on the central shaft (41), the carrier (52) being coupled to the positioning drive (53).

Cone crusher according to Claim 6, characterized in that a pulley (42) is fastened to the central shaft (41) between the upper part (14) of the frame (1) and the upper part (15) of the attachment (13), which pulley is attached to the central shaft (41). (44) coupled to the drive motor (43) of the torque source (4), which drive motor (43) is fixedly mounted on the frame (1), and is spread between the pulley (42) and the upper part (15) of the attachment (13). compression spring (54).