EA022509B1 - Гидравлическое устройство для истирающих мельниц - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к гидравлическому устройству для истирающих мельниц с упругим элементом (11) для каждого мелющего валка, накопителем газа/масла (16, 17), а также гидравлическими системами обеспечения для переключения режимов работы упругих элементов либо мелющих валков. Для обеспечения почти постоянного измельчающего усилия либо унифицированного прижимного давления мелющих валков и одновременного уменьшения расходов на производство и монтаж, а также снижения риска выхода из строя компонентов гидравлической системы и улучшения условий замены компонентов или всей системы, согласно изобретению каждому упругому элементу мелющего валка придается и размещается вблизи от него собственный гидравлический блок обеспечения (20) в качестве компактной гидравлической системы, а также аккумуляторная стойка (22), так что с помощью относительно коротких трубопроводов (23) и рукавов высокого давления (24) могут быть реализованы необходимые соединения. При этом каждый гидравлический блок обеспечения может быть смонтирован заранее в условиях отсутствия пыли и установлен, например, в гидравлическом шкафу (25), так что непосредственно на месте его нужно будет только подключить.

Description

Изобретение относится к гидравлическому устройству для истирающих мельниц в соответствии с ограничительной частью п. 1 формулы изобретения.

Изобретение предусмотрено для истирающих мельниц, в которых между вращающейся горизонтальной бегунной дорожкой чаши или тарелки бегунов и стационарными перекатывающимися мелющими валками измельчается размалываемый материал и которые выполнены как мельницы с центральной разгрузкой с падающим через край тарелки или чаши бегунов вниз измельченным размалываемым материалом или как воздушно-поточные истирающие мельницы, в которых измельченный размалываемый материал в потоке воздуха или газа подается в особенности в интегрированный просеиватель.

Особенно предпочтительным изобретение является для больших истирающих мельниц, имеющих, например, чаши бегунов диаметром 2 м и более и три, четыре или шесть мелющих валков. Известны, например, истирающие мельницы с чашей бегунов диаметром 4,1 и 4,3 м, на которых перекатываются четыре либо шесть мелющих валков.

Воздушно-поточные истирающие мельницы ЬОЕ8СНЕ с двумя, тремя, четырьмя или шестью мелющими валками преимущественно выполнены в виде модульных конструкций и известны, например, из патентов ИЕ 3100341 А1, ИЕ 102004062400 В4, И8-Р8 6021968 и АО 2005/028112 А1.

Элементами модульной конструкции являются мелющий валок, качающийся рычаг, в котором находится ось мелющего валка, опора, на которой с возможностью поворота закреплен качающийся рычаг, и гидропневматическая подвеска для создания давления прижима или размалывающего давления.

В гидропневматической подвеске на каждый мелющий валок приходится по упругому элементу с одним или двумя гидравлическими цилиндрами в зависимости от размера валка, накопитель газа/масла и гидравлическая система обеспечения, которая через трубопроводы и рукава высокого давления связана с упругим элементом. Насосы, клапаны, запорная арматура, система регулирования и элементы управления гидравлической системы обеспечения позволяют осуществить самые различные режимы работы гидравлических цилиндров, а тем самым и поднятие мелющих валков вследствие образующегося в чаше бегунов измельчаемого слоя, оседание, например, в углублении измельчаемого слоя и поднятие мелющего валка над бегунной дорожкой при приведении мельницы в действие, при этом рабочее давление либо противодавление соответственно повышается или понижается.

Известно, что в трехвалковой мельнице все валки подключены к гидравлической системе (ΌΌ-Ρ8 106953). В истирающих мельницах с двумя расположенными друг против друга мелющими валками, как известно, эти расположенные друг против друга мелющие валки гидравлически соединяются друг с другом.

Фиг. 6 показывает гидравлическую схему четырехвалковой мельницы с мелющими валками 1-4 и двумя гидравлическими шкафами 5, 6. При этом упругие цилиндры (не изображены) валковой пары с мелющими валками 1, 3 соединены с гидравлическим шкафом 6, упругие цилиндры (не изображены) валковой пары с мелющими валками 2, 4 с гидравлическим шкафом 5, а также соответственно с относящимися к ним накопителями газа/масла (не изображены).

Для этих соединений необходимы рукава высокого давления и трубопроводы. Кольцевые трубопроводы 7, 8, которые, как правило, прокладываются вокруг основания мельницы, соответственно соединяют друг с другом мелющие валки 1, 3 либо 2, 4, и в каждом случае одна линия межсистемной связи 9 ведет к соответствующему гидравлическому шкафу 5,6.

Недостатками известной системы с одним гидравлическим шкафом на валковую пару являются значительные издержки на изготовление и монтаж трубопроводов, в особенности на прокладку трубопроводов, относительно высокий риск выхода из строя компонентов гидравлической системы в результате засорения, которое не может быть полностью исключено в условиях монтажа непосредственно на месте, и относительно неблагоприятные возможности обслуживания и замены гидравлической системы или отдельных ее компонентов в случае неисправности.

Увеличение размера истирающих мельниц в связи с возрастающими требованиями к их пропускной способности сопряжено с еще более длинными соединительными/кольцевыми трубопроводами, в результате чего могут происходить сбои в размольном процессе. В результате движения мелющих валков вверх и вниз в процессе размола гидравлическое масло, которое выдавливается либо всасывается из упругих цилиндров, из-за незначительного сопротивления трубопроводов устремляется главным образом в накопители газа/масла, однако частично также через соединительный трубопровод и к расположенному соответственно напротив упругому цилиндру. По причине инертности и сопротивления гидравлическое масло не может достаточно быстро перетекать в соединительные трубопроводы. Следствием этого становятся недопустимо высокие пики давления или кавитационные явления, которые приводят к колебаниям давления масла в камерах цилиндров, а тем самым и к постоянному изменению измельчающих усилий под мелющими валками. Это негативно сказывается на плавности работы и производительности истирающей мельницы.

К тому же при превышении допустимых показателей вибрации мелющие валки гидравлически поднимаясь, выводятся из контакта с измельчаемым материалом, когда насосы приводятся в действие и давление рабочей жидкости в нижних камерах цилиндров повышается. По причине различного сопротивления мелющие валки поднимаются один за другим, то есть второй мелющий валок выходит из контакта с

- 1 022509 измельчаемым материалом лишь спустя некоторое время, примерно полторы минуты, причем первый мелющий валок к этому моменту уже достиг верхнего механического упора. И только тогда вновь восстанавливается плавный ход истирающей мельницы. Время подъема примерно в полторы минуты следует из выбранной мощности насоса гидравлического блока обеспечения и заполняемого объема упругих цилиндров и накопителей газа/масла. Однако более высокая производительность насоса могла бы повредить нормальной функции Повысить рабочее давление, поскольку уже при кратковременном включении более мощного насоса в систему было бы закачано слишком много масла, вследствие чего произошло бы быстрое повышение давления, которое превысило бы заданную величину и привело бы к новой команде в гидравлической системе Понизить рабочее давление. Таким образом, в этих процессах переключения присутствовал бы постоянный гистерезис.

В основе изобретении лежит задача посредством гидравлического устройства устранить влияние показанных отрицательных факторов на плавность работы и производительность и обеспечить почти постоянное измельчающее усилие либо унифицированное давление прижима мелющих валков. Одновременно должны быть снижены расходы на производство и монтаж, в особенности трубопроводов, и сведен к минимуму риск выхода из строя компонентов гидравлической системы, а также усовершенствована работа по обслуживанию и замена компонентов или всей системы.

Согласно изобретению задача решается признаками п. 1 формулы изобретения. Целесообразные и предпочтительные варианты осуществления изобретения содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения и фигурах чертежа.

Одной из основных идей изобретения может считаться то, что вместо прежней системы с одним гидравлическим шкафом на валковую пару и необходимых для этого соединительных трубопроводов и рукавов высокого давления к упругим элементам мелющих валков с одним или же двумя гидравлическими цилиндрами каждого мелющего валка либо их упругому элементу присоединяется в качестве компактного элемента гидравлический блок обеспечения, причем в этот компактный элемент интегрированы все необходимые компоненты обеспечения и управления.

Аккумуляторная стойка, которая предпочтительно имеет гидравлический пневмогидроаккумулятор и гидравлический поршневой аккумулятор в качестве компактного элемента, также может быть интегрирована в гидравлический блок обеспечения.

Согласно изобретению к каждому упругому элементу мелющего валка истирающей мельницы присоединен и расположен близко по месту собственный гидравлический блок обеспечения в качестве компактной гидравлической системы, а также аккумуляторная стойка, так что с помощью относительно коротких трубопроводов и рукавов высокого давления могут быть выполнены необходимые соединения.

Преимущество состоит в том, что каждый гидравлический блок обеспечения может быть выполнен как компактный гидравлический блок и заранее смонтирован в условиях отсутствия пыли, так что этот заранее смонтированный компактный блок, предпочтительно размещенный в гидравлическом шкафу, непосредственно на месте нужно будет только подключить. Благодаря этому в значительной степени предотвращается загрязнение и снижается риск выхода из строя.

При этом особое преимущество состоит в том, что каждый гидравлический шкаф с заранее смонтированной компактной гидравлической системой может быть установлен на масляный бак, снят с него и, таким образом, очень просто и за относительно короткое время заменен, если будет необходимо.

У трубопроводов либо рукавов высокого давления между упругими цилиндрами и гидравлическим шкафом, в котором размещены насосное устройство, элементы системы управления, клапаны, запорная арматура и органы управления для переключения режимов работы упругих элементов либо мелющих валков, значительно уменьшена длина и почти полностью исключены неудачные ответвления трубопроводов, которые были необходимы в гидравлической системе с одним гидравлическим шкафом на валковую пару и кольцевым трубопроводом.

Соответствующее изобретению гидравлическое устройство предусматривает в особенности, что гидравлический шкаф с компактной гидравлической системой расположен на прямой линии выходов упругого цилиндра или упругих цилиндров мелющего валка, так что гидравлическое масло может перетекать, почти не меняя направления в ответвлениях и, соответственно, испытывая лишь незначительное сопротивление.

Для обеспечения почти равномерной нагрузки на скользящую опору выходного фланца редуктора истирающей мельницы после упразднения гидравлического кольцевого трубопровода с гидравлическим выравниванием давления между упругими цилиндрами противолежащих мелющих валков целесообразно предусмотреть электрическое управление либо регулирование, при котором давление масла в противолежащих системах подвески измеряется посредством сенсоров и поддерживается в пределах сравнительно небольшого допуска относительно заданного значения. При превышении заданного значения включается насос соответствующей гидравлической системы либо на короткое время открывается соответствующий спускной клапан.

Преимущества соответствующего изобретению гидравлического устройства заключаются в большей плавности работы, повышении производительности и почти постоянных измельчающих усилиях мелющих валков истирающей мельницы, а также наряду со снижением расходов на производство и мон- 2 022509 таж, в особенности, что касается прокладываемых трубопроводов, также в уменьшении риска выхода из строя компонентов гидравлических блоков обеспечения в связи с тем, что гидравлические блоки обеспечения смонтированы заранее и легко заменяются. Наряду с системой регулирования давления при размоле с помощью сенсоров в противолежащих упругих элементах преимущество состоит еще и в том, что в случае неисправности все мелющие валки могут быть подняты одновременно и поднятие уже не происходит в зависимости от гидравлического сопротивления по очереди и с отставанием во времени.

Ниже будет продолжено истолкование изобретения на основании чертежа, на котором показано следующее:

фиг. 1 принципиальная схема соответствующей изобретению гидропневматической системы подвески;

фиг. 2 увеличенное изображение гидравлического цилиндра соответствующей изобретению гидропневматической системы подвески;

фиг. 3 увеличенное изображение гидравлического поршневого аккумулятора соответствующей изобретению гидропневматической системы подвески;

фиг. 4 гидравлический пневмогидроаккумулятор соответствующей изобретению гидропневматической системы подвески;

фиг. 5 сильно схематизированное изображение соответствующего изобретению гидравлического устройства для шестивалковой мельницы.

Фиг. 1 показывает гидропневматическую систему подвески 10 для воздушно-поточной истирающей мельницы ЬОЕЗСНЕ в модульном исполнении. Согласно изобретению к каждому мелющему валку (не изображен) присоединен упругий элемент 11.

Упругий элемент 11 каждого мелющего валка в зависимости от размера валковых модулей, а вместе с тем в особенности мелющих валков имеет один или два гидравлических цилиндра 12, которые посредством качающихся рычагов 13 соединены с мелющими валками (не изображены). Гидравлические цилиндры 12 соответственно подвижно соединены через шарнирную проушину 14 с опорой 21 либо с нижней частью мельницы и через головку штока 15 закреплены на качающемся рычаге 13.

К каждому упругому элементу 11 мелющего валка присоединен собственный гидравлический блок обеспечения 20. Гидравлический блок обеспечения 20 включает в себя электроприводные насосы, клапаны и запорную арматуру, систему регулирования давления при размоле либо электронное управление и органы ручного управления для переключения различных режимов работы валковых подвесок.

Гидравлический блок обеспечения 20, размещающийся в гидравлическом шкафу 25, удобен в обслуживании, причем особым преимуществом является то, что необходимые насосы, клапаны и запорная арматура (не изображены) смонтированы заранее, так что каждый гидравлический блок обеспечения 20 выполнен как компактная гидравлическая система.

Весь гидравлический шкаф 25 с компактной гидравлической системой размещен непосредственно на масляном баке 26, так что компактная гидравлическая система, например, при серьезном ремонте, может быть просто и быстро снята с масляного бака 26 и заменена на конструктивно идентичное устройство.

Аккумуляторная стойка 22 имеет четыре гидравлических поршневых аккумулятора 16, из которых на боковой проекции фиг. 1 виден только один гидравлический поршневой аккумулятор, а также 2 х четыре гидравлических пневмогидроаккумулятора 17, из которых на фиг. 1 видны только два.

Гидравлический поршневой аккумулятор 16 и гидравлический пневмогидроаккумулятор 17 объединены в аккумуляторной стойке 22 в компактный блок и посредством трубопроводов 23 соединены с соответствующим гидравлическим шкафом 25. Фиг. 1, а также фиг. 5 показывают, что аккумуляторная стойка 22 расположена, относительно валкового модуля с опорой 21, упругим элементом 11 и мелющим валком (не изображен), перед гидравлическим шкафом 25 и на одной прямой линии с ним и с упругим элементом 11.

Соединение гидравлических поршневых аккумуляторов 16 и гидравлических пневмогидроаккумуляторов 17 на прямой линии с гидравлическим цилиндром 12 происходит посредством рукавов высокого давления 24 и, что является преимуществом, в основном без неудачных ответвлений.

Фиг. 2 показывает гидравлический цилиндр 12, в котором поршень 18 направляется поршневым штоком 19. На стороне 28 поршневого штока каждый гидравлический цилиндр 12 во встроенном состоянии через гидравлические рукава 24 соединен с системой рабочего давления А и гидравлическими пневмогидроаккумуляторами 17, а на стороне 29 поршня 18 - с системой противодавления С и гидравлическим поршневым аккумулятором 16 (см. фиг. 1).

Фиг. 3 показывает гидравлический поршневой аккумулятор 16 с поршнем 31, который отделяет объем газа 32 в верхнем отделе от гидравлического масла 33 в нижнем отделе.

В представленном на фиг. 4 гидравлическом пневмогидроаккумуляторе 17 имеются резиновый баллон 35 и гидравлическое масло 36, уровень которого, как и поршня 31, в показанном гидравлическом поршневом аккумуляторе 16 по фиг. 3 и поршня 18 в гидравлическом цилиндре 12 по фиг. 2 определяется режимом работы гидропневматической подвески, и на фигурах 2-4 показан только в качестве примера.

Во время работы мельницы мелющие валки поднимаются посредством лежащего в чаше бегунов

- 3 022509 измельчаемого материала. При этом отклоняются качающиеся рычаги 13. Поршни 18 гидравлических цилиндров 12 движутся вверх и вытесняют масло в систему рабочего давления А внутрь гидравлических пневмогидроаккумуляторов 17 соответствующей аккумуляторной стойки 22 (см. фиг. 1). Заполненный азотом резиновый баллон 35 (см. фиг. 4) в пневмогидроаккумуляторах 17 сдавливается поступающим маслом.

Одновременно на стороне 29 поршня 18 гидравлического цилиндра 12 действует система противодавления О (см. фиг. 1). Поэтому в тот же самый момент гидравлическое масло 33 под давлением азота 32 (см. фиг. 3) выдавливается из гидравлического пневмогидроаккумулятора 16 назад на сторону поршня 29 гидравлического цилиндра.

Когда мелющие валки катятся в углубление в измельчаемом слое, процесс реверсирует. В системе рабочего давления гидравлическое масло выдавливается из гидравлических пневмогидроаккумуляторов 17 на сторону 28 поршневого штока 19 гидравлического цилиндра 12 (фиг. 2). При этом одновременно гидравлическое масло вытесняется со стороны поршня 29 гидравлического цилиндра 12 в гидравлические поршневые аккумуляторы 16. Из-за неоднородности измельчаемого слоя мелющие валки постоянно совершают вертикальные движения, в связи с чем описанные процессы постоянно сменяют друг друга.

Для приведения в действие и остановки истирающей мельницы мелющие валки могут гидравлически подниматься над измельчаемым слоем. С помощью соответствующей изобретению гидропневматической системы подвески это может происходить одновременно или почти одновременно.

На фиг. 5 в сильно схематизированном виде представлено соответствующее изобретению гидравлическое устройство для шестивалковой мельницы модульной конструкции. Шесть опор 21, а также шесть гидравлических блоков обеспечения 20, аккумуляторные стойки 22 и упругие элементы 11 шести гидропневматических систем подвески 10 только обозначены.

Из фиг. 5 явствует, что трубопроводы 23 (см. тж. фиг. 1) между аккумуляторной стойкой 22 и соответствующей гидравлической системой обеспечения 20, а также рукава высокого давления 24 между аккумуляторной стойкой 22 и гидравлическими цилиндрами 12 каждой гидропневматической системы подвески 10 относительно короткие и поэтому отпадает необходимость в ответвлениях трубопроводов. Гидравлический шкаф 25 гидравлического блока обеспечения 20 каждой гидропневматической системы подвески 10 находится на одной прямой линии с гидравлическими цилиндрами 12, и поэтому гидравлическое масло может перемещаться туда и обратно, почти не испытывая сопротивления.

Равномерность нагрузки соответственно противолежащих мелющих валков на передаточный механизм (не изображен) без гидравлического кольцевого трубопровода во избежание возможного повреждения подшипника с сегментными вкладышами достигается посредством системы электрического управления/регулирования (не изображена), при которой давление масла в противолежащих упругих элементах измеряется посредством сенсоров (не изображены) и поддерживается в пределах сравнительно небольшого допуска относительно заданного значения. Если оно не достигается, то приводится в действие насос в соответствующем гидравлическом шкафу и на короткое время открывается соответствующий спускной клапан. Таким образом происходит эффективное выравнивание давления.

Claims (5)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Г идравлическое устройство для истирающей мельницы, которая имеет вращающуюся чашу бегунов и мелющие валки, выполненные с возможностью упругого придавливания и их перекатывания по измельчаемому материалу при помощи гидропневматической системы подвески (10), при этом с каждым мелющим валком сопряжена гидропневматическая система подвески (10), содержащая упругий элемент (11), который присоединён к мелющему валку и который содержит по меньшей мере один гидравлический цилиндр (12), а каждая гидропневматическая система подвески (10) наряду с упругим элементом (11) имеет собственный гидравлический блок обеспечения (20) и собственную аккумуляторную стойку (22), которые расположены рядом друг с другом и рядом с упругим элементом (11) и посредством трубопроводов соединены друг с другом и с упругим элементом (11), отличающееся тем, что на гидравлические цилиндры (12) гидропневматической системы подвески (10) воздействует давление с двух сторон, а каждый гидравлический блок обеспечения (20) выполнен как компактный блок и смонтирован в гидравлическом шкафу (25), при этом каждый гидравлический шкаф (25) с соответствующей аккумуляторной стойкой (22) размещен на одной прямой линии с упругим элементом (11) мелющего валка, причём гидравлический шкаф (25) связан с аккумуляторной стойкой (22) посредством трубопроводов (23), каждая аккумуляторная стойка (22), которая имеет гидравлические поршневые аккумуляторы (16) и гидравлические пневмогидроаккумуляторы (17), выполнена как компактный блок и соединена с соответствующим упругим элементом (11) мелющего валка посредством гидравлических рукавов (24), причём каждая аккумуляторная стойка (22) размещена непосредственно перед гидравлическим шкафом (25).
2. 2. Гидравлическое устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый гидравлический шкаф (25) размещён на масляном баке (26) и выполнен с возможностью снятия и замены с масляного бака (26).
3. 3. Гидравлическое устройство по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что предусмотрена сис- 4 022509 тема регулирования давления при размоле, при помощи которой установлено унифицированное давление прижима мелющих валков истирающей мельницы, по крайней мере, противолежащих мелющих валков.
4. 4. Гидравлическое устройство по п.3, отличающееся тем, что система регулирования давления при размоле имеет в области упругих элементов (11) сенсоры для измерения давления масла.
5. 5. Гидравлическое устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что каждый гидравлический цилиндр (12) упругого элемента (11) связан с соответствующим мелющим валком посредством качающегося рычага (13) мелющих валков, при этом поршневой шток (19) поршня (18) гидравлического цилиндра (12) через головку (15) штока подвижно закреплен на качающемся рычаге (13), а гидравлический цилиндр (12) через шарнирную проушину (14) закреплен на нижней части мельницы или опоре (21) валкового модуля.