RU150282U1

RU150282U1 - IMPACT CRUSHER

Info

Publication number: RU150282U1
Application number: RU2014125856/13U
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Яблоков; Артур Ромикович Казаров
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2015-02-10

Abstract

Дробилка ударного действия, состоящая из станины, электродвигателя, муфты, корпуса с декой и расположенного в нижней части сита и ротора с шарнирно подвешенными молотками, установленного в подшипниковых узлах, которые крепятся к корпусу дробилки, отличающаяся тем, что каждый подшипниковый узел ротора включает внутренний корпус, внешняя поверхность которого имеет форму обращенных друг к другу конусов с конусностью 1:20-1:0,5, внешний корпус, включающий основание и кольцо предварительного натяга, установленное внутри с возможностью перемещения и имеющие внутреннюю конусность 1:5-1:0,5, и установленный между ними упругий элемент в виде втулки, причем его внутренние и внешние поверхности имеют конусности, равные конусности сопрягаемых поверхностей.Impact crusher, consisting of a bed, an electric motor, a coupling, a housing with a deck and located at the bottom of the sieve and rotor with pivotally suspended hammers installed in bearing units that are attached to the crusher body, characterized in that each bearing unit of the rotor includes an internal case , the outer surface of which is in the form of cones facing each other with a taper of 1: 20-1: 0.5, an outer casing, including a base and a preload ring, installed inside with the possibility of moving tions and having an internal taper of 1: 5-1: 0.5, and arranged between the resilient member in the form of bushings, and its internal and external surfaces have a taper equal to the taper of the mating surfaces.

Description

Заявленное техническое решение относится к оборудованию для измельчения зернового и кускового сырья компонентов комбикормов и может быть использовано в комбикормовом производстве.The claimed technical solution relates to equipment for grinding grain and lump raw materials of feed components and can be used in animal feed production.

Известно устройство дробилки ударного действия состоящей из станины, корпуса с декой и расположенного в нижней части сита, электродвигателя и ротора с шарнирно подвешенными молотками (бичами). Ротор дробилки консольно установлен на валу электродвигателя [Патент RU №2477180 от 10.11.2012, МПК B02C 13/04. Молотковая дробилка]. Недостатком данного устройства являются повышенные уровни вибрации корпуса и излучаемого звука, причиной возникновения которых являются механические колебания, передающихся от ротора к корпусу посредством подшипников. Недостатком также является низкая долговечность подшипников качения электродвигателя, т.к. они испытывают дополнительную нагрузку от сил инерции, которые возникают при дисбалансе ротора. Кроме того, на подшипники передаются динамические нагрузки от ударов молотков о продукт.A device is known for a impact crusher consisting of a bed, a body with a deck and located in the lower part of the sieve, an electric motor and a rotor with pivotally suspended hammers (pests). The crusher rotor is cantilevered on the motor shaft [Patent RU No. 2477180 of 11/10/2012, IPC B02C 13/04. Hammer mill]. The disadvantage of this device is the increased levels of vibration of the housing and the emitted sound, the cause of which are mechanical vibrations transmitted from the rotor to the housing through bearings. The disadvantage is also the low durability of the rolling bearings of the electric motor, because they experience additional load from the inertia forces that occur when the rotor is unbalanced. In addition, dynamic loads from hammer blows to the product are transferred to the bearings.

Наиболее близким по техническому исполнению, принятый за прототип, является устройство дробилки ударного действия состоящей из станины, электродвигателя, муфты, корпуса с декой и расположенного в нижней части сита, и ротора с шарнирно подвешенными молотками. Ротор установлен в подшипниковых узлах, которые жестко крепятся к станине дробилки [Технологическое оборудование и поточные линии предприятий по переработке зерна: учебник / Л.А. Глебов, А.Б. Демский, В.Ф. Веденьев, А.Е. Яблоков; I и III чисти под ред. Л.А. Глебова, II часть под ред. А.Б. Демского. - М.: ДеЛи принт, 2010. - С. 553-554.].The closest in technical execution, adopted for the prototype, is the device of the impact crusher consisting of a bed, an electric motor, a coupling, a housing with a deck and located in the lower part of the sieve, and a rotor with pivotally suspended hammers. The rotor is installed in bearing units that are rigidly attached to the frame of the crusher [Technological equipment and production lines of grain processing enterprises: textbook / L.A. Glebov, A.B. Demsky, V.F. Vedeniev, A.E. Apples; I and III clean ed. L.A. Glebov, Part II, ed. A.B. Demsky. - M .: DeLi print, 2010. - S. 553-554.].

Недостатком данного устройства являются повышенные уровни вибрации и шума, значения которых превышают санитарные нормы.The disadvantage of this device is the increased levels of vibration and noise, the values of which exceed sanitary standards.

Источником звукового излучения являются колебания корпуса. Например уровень СКЗ виброскорости подшипниковых узлов дробилки А1-ДМР составляет 14-20 мм/с, а уровень шума дробилки более 102 дБ(А), при допустимой норме - 85 дБ(А). Основными причинами колебаний являются силы, возникающие от дисбаланса ротора и от погрешностей монтажа. Колебательная энергия передается от ротора на корпус дробилки через подшипники. Используемая в настоящее время стратегия виброизоляции станины дробилки не дает положительного эффекта, т.к. остается жесткая связь источника колебаний (ротора) с корпусом дробилки через подшипники.The source of sound radiation is the vibrations of the housing. For example, the RMS level of vibration velocity of the bearing assemblies of the A1-DMR crusher is 14-20 mm / s, and the noise level of the crusher is more than 102 dB (A), with an acceptable norm of 85 dB (A). The main causes of fluctuations are forces arising from the imbalance of the rotor and from mounting errors. Oscillating energy is transmitted from the rotor to the crusher body through bearings. The current vibration isolation strategy of the crusher bed does not have a positive effect, as there remains a rigid connection between the oscillation source (rotor) and the crusher body through bearings.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является улучшение условий труда обслуживающего персонала путем снижения уровня шума и вибрации в цехе, повышение надежности и долговечности конструкции дробилки, повышение качества готового продукта.The task to which the claimed utility model is aimed is to improve the working conditions of service personnel by reducing noise and vibration in the workshop, increasing the reliability and durability of the crusher design, improving the quality of the finished product.

Данная задача решается за счет того, что каждый подшипниковый узел ротора дробилки включает внутренний корпус, внешняя поверхность которого имеет форму обращенных друг к другу конусов с конусностью 1:20-1:0,5, внешний корпус, включающий основание и кольцо предварительного натяга, установленное внутри с возможностью перемещения и имеющих внутреннюю конусность 1:5-1:0,5 и установленный между ними упругий элемент в виде втулки, причем его внутренние и внешние поверхности имеют конусности, равные конусности сопрягаемых поверхностей.This problem is solved due to the fact that each bearing assembly of the crusher rotor includes an inner housing, the outer surface of which is in the form of cones facing each other with a taper of 1: 20-1: 0.5, an outer housing, including a base and a preload ring, installed internally with a possibility of movement and having an internal taper of 1: 5-1: 0.5 and an elastic element installed between them in the form of a sleeve, and its inner and outer surfaces have tapers equal to the taper of the mating surfaces.

При решении общей проблемы снижения уровня вибрации и шума дробилки ударного действия встает вопрос о виброизоляции ее рабочих органов и отстройки собственных колебаний рассматриваемой дробилки, как механической системы, от вынужденных частот, связанных с частотой вращения рабочих органов. Амплитуды вынужденных колебаний могут быть существенно снижены, если собственная частота системы будет существенно ниже частоты возбуждения.In solving the general problem of reducing the level of vibration and noise of the impact crusher, the question arises of vibration isolation of its working bodies and detuning the natural vibrations of the crusher under consideration, as a mechanical system, from the forced frequencies associated with the speed of the working bodies. The amplitudes of the forced oscillations can be significantly reduced if the natural frequency of the system is significantly lower than the excitation frequency.

Предлагаемая конструкция подшипниковых узлов ротора дробилки включает внутренний корпус подшипникого узла, внешняя поверхность которого имеет форму обращенных друг к другу конусов, внешний корпус и установленный между ними упругий элемент. Внешний корпус включает основание, которое жестко крепится к корпусу дробилки и подвижное кольцо предварительного натяга, которое установлено внутри корпуса и служит для создания в нем предварительного напряжения путем сжатия упругого элемента путем продольного перемещения кольца предварительного натяга. Внутренние поверхности корпуса и кольца предварительного натяга имеют внутреннюю конусность, соответствующую конусности упругого элемента.The proposed design of the bearing assemblies of the crusher rotor includes an inner housing of the bearing assembly, the outer surface of which is in the form of cones facing each other, an outer housing and an elastic element installed between them. The outer casing includes a base, which is rigidly attached to the crusher casing, and a movable preload ring, which is installed inside the casing and serves to create prestressing in it by compressing the elastic element by longitudinally moving the preload ring. The inner surfaces of the housing and the preload rings have an internal taper corresponding to the taper of the elastic element.

Техническим результатом данной полезной модели является снижение уровня шума и вибрации дробилки, снижение динамических нагрузок на станину и подшипниковые узлы, возможность отстройки собственных частот от вынужденных путем регулирования жесткости подшипникого узла ротора.The technical result of this utility model is to reduce the noise level and vibration of the crusher, reduce the dynamic loads on the bed and bearing units, the ability to tune the natural frequencies from the forced ones by adjusting the stiffness of the rotor bearing unit.

Технический результат достигается тем, что при использовании заявленного технического решения обеспечивается снижение уровня шума и вибрации корпуса дробилки благодаря виброизоляции подшипников ротора от станины за счет использования в конструкции подшипникого узла упругого элемента. Ввод в конструкцию упругого элемента способствует ликвидации мостика жесткой связи передачи вибрации от ротора к станине дробилки, что позволит снизить вибрацию корпуса и уровень излучаемого им звука. Упругий элемент способствует уменьшению жесткости системы ротор-станина, что приводит к отстройки собственных частот колебаний от вынужденных, и как следствие к уменьшению вибрации. Упругий элемент также позволит скомпенсировать незначительные угловые и осевые перекосы монтажа подшипниковых узлов, улучшить динамические условия работы подшипников, уменьшить динамическую нагрузку на станину. Использование заявленного технического решения позволит улучшить условия труда обслуживающего персонала, повысить надежность и долговечность конструкции дробилки, обеспечить стабильность ударного воздействия на продукт, улучшить показатель выравненности гранулометрического состава измельчаемого продукта, и как следствие, качество готового продукта.The technical result is achieved by the fact that when using the claimed technical solution, the noise level and vibration of the crusher body are reduced due to vibration isolation of the rotor bearings from the bed due to the use of an elastic element in the design of the bearing assembly. Entering into the design of the elastic element contributes to the elimination of the bridge of the rigid connection of the transmission of vibration from the rotor to the bed of the crusher, which will reduce the vibration of the body and the level of sound emitted by it. The elastic element helps to reduce the rigidity of the rotor-bed system, which leads to the detuning of the natural vibration frequencies from the forced ones, and as a result to a decrease in vibration. The elastic element will also allow you to compensate for minor angular and axial distortions of the mounting of the bearing assemblies, improve the dynamic working conditions of the bearings, reduce the dynamic load on the bed. Using the claimed technical solution will improve the working conditions of staff, increase the reliability and durability of the crusher design, ensure stability of impact on the product, improve the uniformity of the particle size distribution of the crushed product, and as a result, the quality of the finished product.

Известная дробилка состоит из станины, электродвигателя, муфты, корпуса с декой и расположенного в нижней части сита и ротора с молотками. Ротор установлен в подшипниковых узлах, которые жестко крепятся к станине. Отличие предлагаемой полезной модели заключается в изменении конструкции подшипниковых узлов ротора дробилки. Подшипниковый узел включает внутренний корпус, внешняя поверхность которого имеет форму обращенных друг к другу конусов, внешний корпус, включающий основание и кольцо предварительного натяга, установленное внутри с возможностью перемещения и имеющих внутреннюю конусность и установленный между ними упругий элемент в виде втулки, причем его внутренние и внешние поверхности имеют конусности, равные конусности сопрягаемых поверхностей.Known crusher consists of a bed, an electric motor, a coupling, a housing with a deck and located in the lower part of the sieve and rotor with hammers. The rotor is mounted in bearing units that are rigidly attached to the bed. The difference of the proposed utility model is to change the design of the bearing assemblies of the crusher rotor. The bearing assembly includes an inner housing, the outer surface of which is in the form of cones facing each other, an outer housing, including a base and a preload ring, mounted inside with the possibility of movement and having an internal taper and an elastic element in the form of a sleeve installed between them, and its internal and the outer surfaces have tapers equal to the tapers of the mating surfaces.

В качестве материала упругого элемента может использоваться резина. Использование в конструкции упругого элемента способствует снижению жесткости подшипникого узла, что приводит к уменьшению собственной частоты системы и отстройки вынужденных частот от резонансной. Кроме этого, резина обладает демпфирующими свойствами, что позволит уменьшить амплитуду колебаний при прохождении резонансной частоты в момент разгона или выбега ротора.As the material of the elastic element, rubber may be used. The use of an elastic element in the construction helps to reduce the stiffness of the bearing assembly, which leads to a decrease in the natural frequency of the system and the tuning of the forced frequencies from the resonance. In addition, rubber has damping properties, which will reduce the amplitude of the oscillations during the passage of the resonant frequency at the time of acceleration or coasting of the rotor.

Для оперативного изменения жесткости подшипникого узла в конструкции предусмотрено подвижное кольцо предварительного натяга, осевое перемещение которого обеспечивает предварительное сжатие упругого элемента в осевом и радиальном направлениях.For the operational change in the stiffness of the bearing assembly, a movable preload ring is provided in the design, the axial movement of which provides preliminary compression of the elastic element in axial and radial directions.

На фиг. 1 изображен вариант конструктивного исполнения предлагаемой конструкции дробилки ударного действия, на фиг. 2 изображен общий вид подшипникого узла ротора дробилки и его разрез.In FIG. 1 shows an embodiment of the proposed design of the impact crusher, FIG. 2 shows a general view of the bearing assembly of the crusher rotor and its section.

Продольный разрез дробилки ударного действия представлен на фиг. 1. Дробилка состоит из станины 1, приемного патрубка 2, электродвигателя 3, муфты 4, корпуса 5 с декой 6 и расположенного в нижней части сита 7 и ротора 8 с шарнирно подвешенными молотками 9. Ротор установлен в подшипниковых узлах 10.A longitudinal section through the impact mill is shown in FIG. 1. The crusher consists of a bed 1, a receiving pipe 2, an electric motor 3, a coupling 4, a housing 5 with a deck 6 and located at the bottom of the sieve 7 and the rotor 8 with articulated hangers 9. The rotor is installed in the bearing assemblies 10.

Конструкция подшипникого узла ротора дробилки представлена на фиг. 2. Подшипниковый узел включает подшипник качения 11 установленный во внутренний корпус 12, внешняя поверхность которого имеет форму обращенных друг к другу конусов с конусностью 1:20-1:0,5, внешний корпус, включающий основание 13 и установленное внутри него кольцо предварительного натяга 14, имеющих внутреннюю конусность 1:5-1:0,5. Кольцо предварительного натяга имеет возможность осевого перемещения с помощью болтов 15. Между внешним и внутренним корпусом установлен упругий элемент 16 в виде втулки, причем его внутренние и внешние поверхности имеют конусности, равные конусности сопрягаемых поверхностей. Основание внешнего корпуса подшипника ротора крепится к корпусу дробилки с помощью ботов 17.The design of the bearing assembly of the crusher rotor is shown in FIG. 2. The bearing assembly includes a rolling bearing 11 installed in the inner housing 12, the outer surface of which is in the form of cones facing each other with a taper of 1: 20-1: 0.5, the outer housing, including the base 13 and the preload ring 14 installed inside it having an internal taper of 1: 5-1: 0.5. The preload ring has the possibility of axial movement by means of bolts 15. Between the outer and inner case, an elastic element 16 is installed in the form of a sleeve, and its inner and outer surfaces have tapers equal to the taper of the mating surfaces. The base of the outer rotor bearing housing is attached to the crusher housing using bots 17.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Подшипники 11 ротора 8 устанавливаются во внутренний корпус 12 подшипникого узла. Внутренний корпус подшипникого узла ротора дробилки вместе с предварительно установленным упругим элементом 16 устанавливается в основание внешнего корпуса. С помощью кольца предварительного натяга 14 упругий элемент 16 фиксируется во внешнем корпусе 13. Далее путем вращения болтов 15 кольцу предварительного натяга 14 задается осевое перемещение внутри внешнего корпуса подшипникого узла. Благодаря конусности поверхностей деталей корпуса подшипника упругий элемент обжимается в радиальном и осевом направлениях, тем самым достигается требуемое предварительное усилие сжатия упругого элемента. Причем соотношение радиальной и осевой деформации определяется величиной конусности поверхностей. В процессе эксплуатации предварительное усилие сжатия может оперативно регулироваться путем затяжки или ослабления болтов 15. Это позволит изменять жесткость подшипникого узла, тем самым произвести отстройку собственных частот от вынужденных. После регулировки усилия сжатия упругого элемента основание внешнего корпуса подшипникого узла жестко крепится к корпусу 5 с помощью ботового соединения 17.The bearings 11 of the rotor 8 are installed in the inner housing 12 of the bearing assembly. The inner housing of the bearing assembly of the crusher rotor together with the pre-installed elastic element 16 is installed in the base of the outer housing. Using the preload ring 14, the elastic member 16 is fixed in the outer housing 13. Next, by rotating the bolts 15, the preload ring 14 sets the axial movement inside the outer housing of the bearing assembly. Due to the conicity of the surfaces of the parts of the bearing housing, the elastic element is crimped in the radial and axial directions, thereby achieving the required preliminary compression force of the elastic element. Moreover, the ratio of radial and axial deformation is determined by the conicity of the surfaces. During operation, the preliminary compression force can be quickly adjusted by tightening or loosening the bolts 15. This will allow you to change the stiffness of the bearing assembly, thereby tune the natural frequencies from the forced ones. After adjusting the compression force of the elastic element, the base of the outer housing of the bearing assembly is rigidly attached to the housing 5 by means of a botton joint 17.

После включения электродвигателя 3, вращение от электродвигателя через муфту 4 передается ротору дробилки. Измельчаемое сырье подается через приемный патрубок 2 и попадает в дробильную камеру корпуса 5. Здесь частицы сырья подвергаются первичному удару со стороны молотков 9 вращающегося ротора 8. В результате удара о молотки частицы отскакивают и подвергаются вторичному удару о поверхность деки 6 и разрушаются. Измельченные до необходимой крупности частицы выводятся через сито 7.After turning on the electric motor 3, rotation from the electric motor through the clutch 4 is transmitted to the rotor of the crusher. The crushed raw material is fed through the intake pipe 2 and enters the crushing chamber of the housing 5. Here, the particles of the raw material are subjected to primary impact from the hammers 9 of the rotating rotor 8. As a result of the impact on the hammers, the particles bounce and are subjected to a secondary impact on the surface of the deck 6 and are destroyed. The particles crushed to the required particle size are discharged through a sieve 7.

Claims

Impact crusher, consisting of a bed, an electric motor, a coupling, a housing with a deck and located at the bottom of the sieve and rotor with pivotally suspended hammers installed in bearing assemblies that are attached to the crusher housing, characterized in that each bearing rotor assembly includes an inner housing , the outer surface of which is in the form of cones facing each other with a taper of 1: 20-1: 0.5, an outer casing, including a base and a preload ring, installed inside with the possibility of moving tions and having an internal taper of 1: 5-1: 0.5, and arranged between the resilient member in the form of bushings, and its internal and external surfaces have a taper equal to the taper of the mating surfaces.