RU2132233C1

RU2132233C1 - Roll grinder

Info

Publication number: RU2132233C1
Application number: RU97117203A
Authority: RU
Inventors: Ю.П. Морозов; А.И. Афанасьев; Н.И. Тимофеев; А.В. Ермаков; В.И. Богданов; А.Л. Осинцев; В.В. Краев
Original assignee: Открытое акционерное общество Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-06-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; breaking and grinding of different materials. SUBSTANCE: roll grinder has conical driving and driven rolls fitted in bearing units. Driving roll bearing units are rigidly secured on frame, and driven roll bearing units are installed for displacement relative to frame owing to deformation of springs. Two pulleys-eccentrics set into rotation by motor through V-belt drive are installed on shaft of driven roll. Rolls are installed so that vertices of their cones are in opposite directions. Mass of eccentrics and summary mass of pulleys with eccentrics, driven roll with bearings are connected by relation-ships. EFFECT: enhanced efficiency of grinding and increased capacity. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике дробления и измельчения различных материалов и может быть использовано в цветной и черной металлургии при измельчении руд и отходов, содержащих драгоценные металлы, а также в химической, пищевой и других отраслях промышленности. The invention relates to techniques for crushing and grinding various materials and can be used in non-ferrous and ferrous metallurgy for grinding ores and waste containing precious metals, as well as in the chemical, food and other industries.

Известна валковая дробилка, состоящая из неподвижного и подвижного валков с перфорированными рабочими поверхностями, заполненных шарами, установленных в подшипниках на валах, вильчатого кронштейна, смонтированного на раме и взаимодействующего с валом подвижного валка, и привода (а.с. СССР N 1014581, МКИ B 02 C 4/28, опубл. 30.04.83). Known roll crusher, consisting of a stationary and movable rolls with perforated working surfaces filled with balls installed in bearings on the shafts, a fork bracket mounted on the frame and interacting with the shaft of the movable roll, and a drive (AS USSR N 1014581, MKI B 02 C 4/28, publ. 30.04.83).

Однако у такой дробилки низкая эффективность измельчения, т.к. измельчение осуществляется только раздавливанием валками. However, such a crusher has low grinding efficiency, because grinding is carried out only by crushing rolls.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решение является валковая мельница, содержащая ведущий и ведомый валки, установленные в подшипниках на валах, выполненные конической формы, большие основания которых направлены в противоположные стороны, и привод (а.с. СССР N 354886, МКИ B 02 C 4/30, опубл. 16.10.72). Closest to the proposed technical solution is a roll mill containing the leading and driven rolls mounted in bearings on the shafts, made of conical shape, large bases of which are directed in opposite directions, and a drive (AS USSR N 354886, MKI B 02 C 4 / 30, publ. 16.10.72).

Несмотря на то, что конусообразная форма наружной поверхности валков увеличивает путь движения измельчаемых частиц продукта, однако известная валковая мельница характеризуется также низкой эффективностью измельчения, которое происходит путем истирания и раздавливания продукта. Despite the fact that the conical shape of the outer surface of the rolls increases the path of movement of the crushed particles of the product, however, the known roller mill is also characterized by low grinding efficiency, which occurs by abrasion and crushing of the product.

Задача, положенная в основу заявляемого технического решения, заключается в повышении эффективности процесса измельчения. The task underlying the proposed technical solution is to increase the efficiency of the grinding process.

Поставленная задача решается следующим образом. В валковом измельчителе, содержащем установленные на раме в подшипниках ведущий и ведомый валки конической формы, большие основания которых направлены в противоположные стороны, и привод, согласно предлагаемому техническому решению на концах вала ведомого валка установлены в подшипниках два шкива с эксцентриками, снабженные приводом, соединенным с каждым шкивом посредством передачи с гибкой связью, при этом ведомый валок выполнен подпружиненным, а масса эксцентриков и суммарная масса шкивов с эксцентриками, ведомого валка с подшипниками определены следующими зависимостями:

где m_э - масса эксцентриков, кг;
ω - скорость вращения шкива с эксцентриком, рад/с;
e - эксцентристет, м;
c - суммарная жесткость пружины, Н/м;
x_o - предварительная деформация пружин, м;
m_c - суммарная масса шкивов с эксцентриками, ведомого валка с подшипниками, кг.The problem is solved as follows. In a roller grinder containing conical drive and driven rolls mounted on a frame in bearings, large bases of which are directed in opposite directions, and a drive, according to the proposed technical solution, two pulleys with eccentrics are mounted in bearings at the ends of the driven roll shaft, equipped with a drive connected to each pulley by means of a transmission with flexible coupling, while the driven roll is spring-loaded, and the mass of the eccentrics and the total mass of the pulleys with eccentrics, the driven roller with a bearing s are defined by the following dependencies:

where m _e - the mass of eccentrics, kg;
ω is the speed of rotation of the pulley with an eccentric, rad / s;
e is an eccentricity, m;
c is the total spring stiffness, N / m;
x _o - preliminary deformation of the springs, m;
m _c - total mass of pulleys with eccentrics, driven roll with bearings, kg.

Перечисленная совокупность признаков позволяет по сравнению с прототипом повысить эффективность процесса измельчения за счет того, что измельчение материала происходит истиранием, раздавливанием и ударом. The listed set of features allows, in comparison with the prototype, to increase the efficiency of the grinding process due to the fact that the grinding of the material occurs by abrasion, crushing and impact.

При несоблюдении указанных зависимостей измельчение переходит в резонансный режим, при котором резко уменьшается истирающий эффект, и работа дробилки переходит в область резонансного измельчения, вследствие чего резко снижается эффективность измельчения. If these dependencies are not observed, grinding goes into a resonant mode, in which the abrasion effect decreases sharply, and the crusher's work goes into the region of resonance grinding, as a result of which the grinding efficiency decreases sharply.

Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое техническое решение новым. The presence of significant features distinctive from the prototype allows us to recognize the claimed technical solution as new.

Сущность заявляемого технического решения для специалистов не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". The essence of the proposed technical solution for specialists does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

Возможность использования заявляемого изобретения в промышленности позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "промышленная применимость". The possibility of using the claimed invention in industry allows us to conclude that it meets the criterion of "industrial applicability".

На фиг. 1 схематично представлен валковый измельчитель, вид сверху; на фиг. 2 - вид A на фиг. 1. In FIG. 1 schematically shows a roll shredder, top view; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1.

Валковый измельчитель состоит из конического ведущего валка 1 и конического ведомого валка 2, смонтированных в подшипниковых узлах соответственно 3 и 4. Подшипниковые узлы 3 ведущего валка 1 жестко закреплены на раме 5, а подшипниковые узлы 4 ведомого валка 2 установлены с возможностью перемещения относительно рамы 5 за счет деформации пружин 6. На валу ведомого валка 2 на подшипниках установлены два шкива - эксцентрика 7, приводимые во вращение с помощью клиноременной передачи 8 от двигателя 9. Ведущий валок 1 приводится во вращение от двигателя 10 с помощью клиноременной передачи 11. Измельчаемый материал подается к валкам 1 и 2 из бункера 12. Валки 1 и 2 установлены таким образом, что вершины их конусов направлены в противоположные стороны. The roller shredder consists of a conical drive roller 1 and a conical driven roller 2 mounted in the bearing units 3 and 4, respectively. The bearing units 3 of the drive roller 1 are rigidly mounted on the frame 5, and the bearing units 4 of the driven roller 2 are mounted for movement relative to the frame 5 due to the deformation of the springs 6. On the shaft of the driven roll 2, two pulleys are installed on the bearings - an eccentric 7, driven by means of a V-belt drive 8 from the engine 9. The drive roll 1 is driven by the engine 10 by means of a V-belt drive 11. The material to be crushed is fed to the rolls 1 and 2 from the hopper 12. The rolls 1 and 2 are installed in such a way that the tops of their cones are directed in opposite directions.

Измельчитель работает следующим образом. The chopper works as follows.

Двигатель 10 приводит во вращение ведущий валок 1, который, соприкасаясь с валком 2, приводит его во вращение. Вследствие конусности валков 1 и 2 качение наблюдается только в одном сечении, а в остальных сечениях происходит проскальзывание с различной скоростью. Двигатель 9 при помощи клиноременной передачи 8 приводит во вращение шкивы-эксцентрики 7. Возникающая при этом центробежная сила вызывает колебания ведомого валка 2 с подшипниковыми узлами 4 и шкивами-эксцентриками 7 на пружинах 6. The engine 10 drives the drive roll 1, which, in contact with the roll 2, drives it. Due to the conicity of the rolls 1 and 2, rolling is observed in only one section, and slipping at different speeds occurs in the remaining sections. The engine 9 using the V-belt drive 8 drives the eccentric pulleys 7. The resulting centrifugal force causes the driven roll 2 to oscillate with the bearing assemblies 4 and the eccentric pulleys 7 on the springs 6.

Жесткость пружины 6 и ее деформация подбираются таким образом, чтобы частота собственных колебаний системы была на 30% больше частоты вращения шкивов-эксцентриков 7, что позволит работать установке в дорезонансном режиме и регулировать частоту ударов; величина центробежной силы должна быть больше предварительного усилия сжатия пружины 6, что обеспечит кратковременное расхождение валков 1 и 2 и последующее соударение; частота вращения шкивов-эксцентриков 7 должна быть больше частоты вращения ведущего валка 1, благодаря чему за один оборот валков 1 и 2 последние произведут несколько ударов. The stiffness of the spring 6 and its deformation are selected so that the natural frequency of the system is 30% higher than the speed of the eccentric pulleys 7, which will allow the installation to work in the pre-resonance mode and adjust the frequency of impacts; the magnitude of the centrifugal force should be greater than the preliminary compression force of the spring 6, which will provide a short-term divergence of the rolls 1 and 2 and subsequent collision; the frequency of rotation of the eccentric pulleys 7 should be greater than the frequency of rotation of the drive roll 1, so that in one revolution of the rolls 1 and 2, the latter will produce several strokes.

Использование предлагаемого технического решения позволит повысить эффективность измельчения, а следовательно и производительность установки. Using the proposed technical solution will improve the grinding efficiency, and therefore the productivity of the installation.

Claims

A roller shredder comprising conical drive and driven rolls mounted on a frame in bearings, large bases of which are directed in opposite directions, and a drive, characterized in that at the ends of the driven roll shaft two pulleys with eccentrics are mounted in bearings, equipped with a drive connected to each the pulley through the transmission with flexible coupling, while the driven roll is spring-loaded, and the mass of the eccentrics and the total mass of pulleys with eccentrics, the driven roller with bearings are defined as follows dependencies:
m _e • ω ² • e> cx ₀ ;

where m _e - the mass of eccentrics, kg;
ω is the speed of rotation of the pulley with an eccentric, rad / s;
y - eccentricity, m;
C is the total stiffness of the springs, N / m;
x ₀ - preliminary deformation of the springs, m;
m _with - the total mass of pulleys with eccentrics, driven roll with bearings, kg