RU19778U1 - Устройство для измельчения кимберлитовой руды - Google Patents

Description

БИ №6, 1984), содержащая опорную раму, по меньшей мере две наружные дробяпще щеки с вибровозбудителями и центрально смонтированный внутренний дробящий орган, который снабжен приводом и опорами вращения вокруг центральной вертикальной оси и выполнен в виде конуса со спиральным рифлением, а наружные щеки имеют конически вогнутые дробящие поверхности.

Недостатком известного технического рещения является разрушение кристаллов алмазов при дроблении кимберлитовой руды ударными нагрузками.

Технической задачей при создании полезной модели является повышение эффективности разрушения кимберлитовой руды при сохранении кристаллов алмазов за счет разрушения кимберлитовой руды пульсируюпщми и статическими нагрузками в двух плоскостях, достаточными для разрушения непрочного кимберлита, в то же время не разрушающими прочные кристаллы алмазов.

Поставленная задача решается следующим образом.

Устройство для измельчения кимберлитовой руды включает опорную раму, наружный измельчительный элемент, закрепленный на опорной раме, вибровозбудитель, упругие элементы, центральный разрушающий конус со спиральными рифлениями, снабженный приводом для вращения вокруг вертикальной оси и разгрузочн)ао щель. Для рещения поставленной задачи наружный измельчительный элемент выполнен в виде полого цилиндра с торцевым кольцом, смонтированного в опорной раме с возможностью колебательного перемещения вокруг вертикальной оси посредством закрепленного на нем вибровозбудителя, а упругие элементы полого цилиндра закреплены на опорной раме с возможностью обеспечения колебательного перемещения вокруг вертикальной оси, при этом центральный разрушающий конус установлен внутри полого цилиндра с образованием уменьшающегося книзу в поперечном сечении кольцевого рабочего пространства между внутренней рабочей

поверхностью полого цилршдра и наружной рабочей поверхностью центрального разрушающего конуса, причем центральный разрушающий конус снабжен диском, жестко закрепленным на его нижнем торце, при этом периферийная часть диска размещена под торцевым кольцом полого цилиндра с образованием разгр)гзочной щели, перекрываемой измельченной кимберлитовой рудой под зтлом естественного откоса, размещенной на плоскости периферийной части диска, причем устройство снабжено механизмом для разгрузки измельченной кимберлитовой руды с периферийной части диска, выполненным в виде плужка, за1фепленного на опорной раме с возможностью фиксированного регулирования его положения относительно разгрузочной щели.

Существенными отличиями предлагаемой полезной модели являются следующие.

Наружный измельчительный элемент выполнен в виде полого цилиндра с торцевым кольцом, смонтированного в опорной раме с возможностью колебательного перемещения вокруг вертикальной оси посредством закрепленного на нем вибровозбудителя, а упругие элементы полого цилиндра закреплены на опорной раме с возможностью обеспечения колебательного перемещения вокруг вертикальной оси.

Выщеуказанное позволяет в рабочем пространстве устройства для измельчения кимберлитовой руды создавать сдвиговые пульсирующие нагрузки с помощью вибровозбудителя и сдвиговые постоянно действующие нагрузки с помощью спиральных рифлений медленно вращающегося центрального разрушающего конуса. Разрушение кимберлитовой руды производится сдвигом и перетрфанием, что обеспечивает сохранность кристаллов алмаза, которые не разрушаются под действием этих нагрузок, находясь в непрочном кимберлите. Кроме того, кристаллы алмазов, находяшдеся в рабочем пространстве устройства, способствуют разрушению непрочной кимберлитовой руды.

Причем размеры рабочего пространства должны обеспечивать свободный проход кристаллов алмазов и не создавать условий для их разломов. Скорости, создаваемые пульсирз ющей нагрузкой, не должны достигать значений, при которых будет происходить разрушение кристаллов. Перетирающие воздействия относительно мягких кимберлитовых руд будут способствовать очистке граней алмазов от прочного сцепления с частицами кимберлитовых руд.

Для создания пульсирующих нагрузок могут быть использованы вибровозбудители электромеханические, дебалансные, гидравлические, пневматические, а также кривошипно-шатзшные механизмы. В настоящее время созданы вибровозбудители с возмущающим усилием от сотен Пьютонов до десятков килоПьютонов, с частотой от нескольких Герц до 100 Гц и выще. Исследованиями можно подобрать необходимые возмущающие усилия и частоту для эффективного разрущения кимберлитовых руд, не нарушая целостности кристаллов алмазов. Для снижения расхода энергии целесообразно подобрать упругие элементы для закрепления полого цилиндра, обеспечивающие околорезонансный режим работы. Целесообразно иметь возможность регулирования частоты и возмущающего усилия вибровозбудителя.

При этом центральный разрушающий конус установлен внутри полого цилиндра с образованием уменьшающегося книзу в поперечном сечении кольцевого рабочего пространства между внутренней рабочей поверхностью полого цилиндра и наружной рабочей поверхностью центрального разрушающего конуса, причем центральный разрушающий конус снабжен диском, жестко закрепленным на его нижнем торце, при этом периферийная часть диска размещена под торцевым кольцом полого цилиндра с образованием разгрузочной щели, перекрываемой измельченной кимберлитовой рудой под углом естественного откоса, размещенной на плоскости периферийной части диска, причем устройство снабжено механизмом для разгрузки измельченной кимберлитовой руды с

периферийной части диска, выполненным в виде плужка, закрепленного на опорной раме с возможностью фиксированного регулирования его положения относительно разгрузочной щели.

Размеры разгрузочной щели обеспечивают проход кристаллов алмазов без застревания, а для того, чтобы создать необходимый подпор кимберлитовой руды в рабочем пространстве устройства предложен затвор из измельченной кимберлитовой руды, расположенный под углом естественного откоса на плоскости под разгрузочной щелью.

Данный затвор обеспечивает надежное перекрытие разгрузочной щели при повышенном напряженно-деформированном состоянии измельченной кимберлитовой руды. В то же время обеспечивается проход крупных кристаллов, соизмеримых с размерами рабочего пространства устройства, при этом не нарушается их целостность. Для того, чтобы разгрузить измельченный материал из - под разгрузочной щели, плоскость, на которой расположен откос кимберлитовой руды, выполнена вращающейся совместно с вращением центрального разрушающего конуса. Это з ощает конструкцию механизма для разгрузки измельченной кимберлитовой руды, который выполнен в виде плужка с возможностью фиксированного регулирования его положения относительно разгрузочной щели. За счет закрепления плужка на раме с фиксацией обеспечивается положение его относительно разгр /зочной щели. Это позволяет регулировать величину разгрузки за каждый оборот диска, следовательно, и производительность устройства.

Пример выпо.1шения устройства для измельчения кимберлитовой руды показан на принципиальной схеме, представленной на чертеже вертикальный разрез.

Устройство для измельчения кимберлитовой руды состоит из опорной рамы 1, в которой смонтирован полый цилиндр 2 с возможностью колебательного перемещения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси 3 с помощью вибровозбудителя 4.

Для обеспечения колебательного перемещения полого цилиндра 2 в горизонтальной плоскости он закреплен в опорной раме 1, например, посредством подшипников 5 скольжения. Возможен и другой вид закрепления в виде шарнирной подвески или специальных торсионных упругих элементов.

В качестве вибровозбудителя 4 могут быть использованы механические дебалансные вибровозбудители как направленного, так и не направленного действия. Могут быть использованы электромагнитные, гидравлические, пневматические вибровозбудители и кривошипношатунные механизмы.

Полый цилиндр 2 закреплен на опорной раме 1 на упругих элементах 6 с возможностью обеспечения колебательного перемещения вокруг вертикальной оси 3. В полом цилиндре 2 установлен центральный разрзшхающий конус 7, закрепленный посредством подшипниковых узлов 8, 9 на опорной раме 1.

Центральный разрушающий конус 7 снабжен приводом 10 (показана только приводная шестерня) для вращения вокруг вертикальной оси 3 с относительно небольшой скоростью (не более 100 об/мин).

Наружная рабочая поверхность 11 центрального разрушающего конуса 7 выполнена со спиральными рифлениями 12, желательно под углом а « arc %f, где/- угол трения кимберлитовой руды по спиральной поверхности. Спиральные рифления 12 могут быть выполнены многозаходными. Между рабочей поверхностью 13 полого цилиндра 2 и наружной рабочей поверхностью 11 разрушающего конуса 7 образовано кольцевое (в поперечном сечении) рабочее пространство 14, уменьшающееся книзу.

Рабочая поверхность 13 полого цилиндра 2 снабжена криволинейными рифлениями 15, вьшолнеными под углом у « arc tg/ к вертикальной плоскости. Кольцевое рабочее пространство 14 в самом маном, нижнем, сечении должно обеспечивать свободный проход крупных

IDI

кристаллов алмазов. Центральный разрушающий конус 7 снабжен диском 16, жестко закрепленным на его нижнем торце. Периферийная часть 17 диска 16 обеспечивает выпуск измельченной кимберлитовой руды из рабочего пространства 14 через разгрузочную щель 18, образованную между диском 16 и торцевым кольцом 19 полого цилиндра 2. Проходное сечение разгрузочной щели 18 больще, чем проходное сечение рабочего пространства 14.

Разгрузочная щель 18 при работе перекрывается измельченной кимберлитовой рудой 20 под углом естественного откоса, располагаемой на плоскости 21 периферийной части 17 диска 16.

Устройство снабжено механизмом для разгрузки измельченной кимберлитовой руды с плоскости 21 в виде плужка 22, закрепленного щарниром 23 на опорной раме 1 с возможностью фиксирования в определенном положении относительно разгрузочной щели 18. Измельченная кимберлитовая руда выдается из устройства через желоб 24. Загрузка устройства ведется посредством питателя 25, установленного с возможностью регулирования производительности.

Устройство работает следующим образом.

Включают в работу привод 10 центрального разрущающего конуса 7 и вибровозбудитель 4, затем включают питатель 25 для подачи кимберлитовой руды. Кимберлитовая руда под действием собственного веса и рифлений 12 движется вниз по сужающемуся рабочему пространству 14. При этом происходит разрушение слабой кимберлитовой руды рифлениями 12 на центральном разрушающем конусе 7. Ввиду малой скорости вращения центрального разрушающего конуса 7 и относительно невысокого давления, развиваемого рифлениями 12, разрушения кристаллов алмазов не происходит. На движущийся поток кимберлитовой руды в рабочем пространстве воздействуют колебательное перемещение полого цилиндра 2 через рифления 15. Кимберлитовая руда подвергается воздействию пульсирующих нагрузок от рифлений 15, создаваемых

вибровозбудителем 4 в вертикальной плоскости и возрастающими по мере продвижения вниз статическими (ввиду малой скорости) нагрузками от рифлений 12 в горизонтальной плоскости. Напряжения, создаваемые перечисленными выше возмущениями, рассчитываются таким образом, чтобы они обеспечили разрушение кимберлитовой руды и были недостаточными для разрушения кристаллов алмазов. В свою очередь кристаллы алмазов будут сами являться концентраторами напряжений, что будет способствовать лучщему разрущению кимберлитовой руды.

Измельченная кимберлитовая руда с неразрущенными кристаллами алмазов через разгрузочную щель 18 высыпается под углом 20 естествевиого откоса на плоскость 21 периферийной части 17 диска 16. Посредством плужка 22 она сбрасывается в желоб 24. С помощью плужка 22 можно регулировать производительность разгрузки измельченной кимберлитовой руды. Можно также отрегулировать режим работы устройства для измельчения кимберлитовой руды таким образом, что кимберлитовая руда будет разрущена до порошка и при этом полностью будут сохранены кристаллы алмазов. Это возможно при минимальной производительности подачи кимберлитовой руды посредством питателя 25, минимальной производительности по разгрузке измельченной кимберлитовой руды с помощью плужка 22, при максимально возможном возмзоцаюшем усилии, создаваемом вибровозбудителем 4 и настройкой упругих элементов 6 на режим работы, близкий к резонансному.

Claims (1)

1. Устройство для измельчения кимберлитовой руды, включающее опорную раму, наружный измельчительный элемент, закрепленный на опорной раме, вибровозбудитель, упругие элементы, центральный разрушающий конус со спиральными рифлениями, снабженный приводом для вращения вокруг вертикальной оси, и разгрузочную щель, отличающееся тем, что наружный измельчительный элемент выполнен в виде полого цилиндра с торцевым кольцом, смонтированного в опорной раме с возможностью колебательного перемещения вокруг вертикальной оси посредством закрепленного на нем вибровозбудителя, а упругие элементы полого цилиндра закреплены на опорной раме с возможностью обеспечения колебательного перемещения вокруг вертикальной оси, при этом центральный разрушающий конус установлен внутри полого цилиндра с образованием уменьшающегося книзу в поперечном сечении кольцевого рабочего пространства между внутренней рабочей поверхностью полого цилиндра и наружной рабочей поверхностью центрального разрушающего конуса, причем центральный разрушающий конус снабжен диском, жестко закрепленным на его нижнем торце, при этом периферийная часть диска размещена под торцевым кольцом полого цилиндра с образованием разгрузочной щели, перекрываемой измельченной кимберлитовой рудой под углом естественного откоса, размещенной по плоскости периферийной части диска, причем устройство снабжено механизмом для разгрузки измельченной кимберлитовой руды с периферийной части диска, выполненным в виде плужка, закрепленного на опорной раме с возможностью фиксированного регулирования его положения относительно разгрузочной щели.