RU2165312C2

RU2165312C2 - Gyration screen

Info

Publication number: RU2165312C2
Application number: RU2000110675/03A
Authority: RU
Inventors: М.В. Кафтаева; П.Н. Быков; А.В. Курбатов
Original assignee: Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2001-04-20

Abstract

FIELD: construction industry; sorting of difficult-to-screen materials. SUBSTANCE: proposed screen has drive, material collectors, movable box with screening surface rigidly coupled with vibrating shaft furnished with hinge joint crank with contact with guides limiting its displacement in horizontal plane. Guides are secured on opposite sides of frame. Guides are provided with projections located on radius of crank rotation so that distance between projection of one guide and cavity of other guide is equal to length of crank. Crank of shaft has rigid mechanical ties with rear side of movable box whose front side is coupled in the same manner with crank of axle installed for rotation of fixed frame. Screening surface is made rectangular and concave changing in central part into plane with regular circle form. Ripper in form of vertical telescopic shaft with horizontal axle in lower part is arranged above screening surface. Rotating cylindrical rollers with locking mechanism are installed for free rotation on horizontal axle. Rollers are provided with strings secured on their generatrix. Distance between strings does not exceed maximum size of material particles. EFFECT: improved efficiency of separation of natural and higher humidity materials for dry and wet screening in wide range of granulometric content. 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике сортировки труднопросеиваемых материалов путем разделения на просеивающих поверхностях и может быть использовано в различных отраслях промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства. The invention relates to techniques for sorting difficult to sift materials by separation on screening surfaces and can be used in various industries of building materials and other sectors of the economy.

Известны аналогичного назначения конструктивные решения, одним из которых является вибрационное сито для мелкодисперсных материалов (а.с. N 1461529, B 07 B 1/52), включающее раму, установленную на раме посредством амортизаторов цилиндрическую камеру с просеивающими поверхностями, размещенными над ними протирочными приспособлениями и вибровозбудитель. Structural solutions of a similar purpose are known, one of which is a vibrating sieve for finely dispersed materials (a.s. N 1461529, B 07 B 1/52), including a frame mounted on a frame by means of shock absorbers, a cylindrical chamber with sifting surfaces, wipers placed above them and vibration exciter.

Недостатком вибрационного сита является то, что в процессе работы просеивающим поверхностям сообщается вибрационное колебание в горизонтальной плоскости, увеличение массы материала на ситах приводит к затуханию амплитуды колебаний к снижению эффекта разделения сыпучих материалов, особенно материалов естественной и повышенной влажности. The disadvantage of the vibrating sieve is that during operation the screening surfaces are vibrated in the horizontal plane, increasing the mass of the material on the sieves leads to attenuation of the amplitude of the vibrations to reduce the separation effect of bulk materials, especially materials of natural and high humidity.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является гирационный грохот (Ильевич А.И. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров. Учебник для ВУЗов. - 2-е изд. пер. и доп. М. Высшая школа, 1979, 344 с. , ил.) состоящий из привода, сборников продукта, подвижного короба с просеивающими поверхностями (по меньшей мере с одной), жестко связанного посредством подшипниковых узлов с вибрационным валом, установленным опорными шейками в подшипниковых опорах на неподвижной раме. The closest technical solution to the proposed one is a gyration screen (Ilyevich A.I. Machines and equipment for factories for the production of ceramics and refractories. A textbook for universities. - 2nd ed. Per. And additional M. Higher School, 1979, 344 p. ., ill.) consisting of a drive, product collectors, a moving box with screening surfaces (at least one), rigidly connected by means of bearing assemblies with a vibration shaft installed by the support journals in the bearing supports on a fixed frame.

Вращение вибрационного эксцентрикового вала вызывает принудительное колебательное движение просеивающей поверхности. Амплитуда колебаний короба грохота задается эксцентриситетом вала и остается неизменной при любых нагрузках от веса материала (такая особенность исключает недостаток аналога и положительно влияет на показатели грохочения). The rotation of the vibrating eccentric shaft causes a forced oscillatory movement of the screening surface. The oscillation amplitude of the screen box is set by the eccentricity of the shaft and remains unchanged at any load from the weight of the material (this feature eliminates the lack of analog and positively affects screening performance).

Однако такие грохоты не предназначены для разделения мелкозернистых материалов естественной и повышенной влажности ввиду того, что каждая точка просеивающей поверхности осуществляет простое движение по кругу в вертикальной плоскости. Аналогичное направление движения приобретают зерна материала верхнего класса, и совершенно противоположное направление движения имеет часть зерен нижнего класса, которые в данном случае с большим сопротивлением проходят сквозь слой материала на просеивающую поверхность. Малое число контактов частиц материала с просеивающей поверхностью снижает вероятность прохождения через нее частиц, имеющих размеры, близкие к размеру отверстий и меньше, что влечет к недостаточной очистке просеивающих поверхностей и снижению эффективности грохочения. Практически исключается классификация материалов естественной и повышенной влажности вследствие их налипания на просеивающую поверхность. However, such screens are not intended for the separation of fine-grained materials of natural and high humidity due to the fact that each point of the screening surface performs simple movement in a circle in a vertical plane. The grains of the upper class material acquire a similar direction of motion, and the grain of the lower class has a completely opposite direction of motion, which in this case passes through the material layer to the sieving surface with great resistance. The small number of contacts of the material particles with the screening surface reduces the likelihood of particles passing through it having sizes close to the size of the holes and smaller, which leads to insufficient cleaning of the screening surfaces and lower screening efficiency. The classification of materials of natural and high humidity is practically excluded due to their sticking to the screening surface.

Изобретение направлено на повышение эффективности разделения материалов за счет увеличения количества движений частиц и расширение функциональных возможностей устройства за счет разделения материалов естественной и повышенной влажности, а также мокрого обогащения. The invention is aimed at increasing the efficiency of separation of materials by increasing the number of particle movements and expanding the functionality of the device by separating materials of natural and high humidity, as well as wet enrichment.

Это достигается тем, что в гирационном грохоте, включающем привод, сборники продукта, подвижный короб с просеивающей поверхностью, жестко связанный с вибрационным валом, установленным с возможностью вращения на неподвижной раме, согласно предлагаемому решению вибрационный вал снабжен шарнирным кривошипом с возможностью контакта с ограничивающими его перемещение в горизонтальной плоскости направляющими, закрепленными на противоположных сторонах рамы, при этом направляющие выполнены с выступами, расположенными по радиусу вращения кривошипа так, что расстояние между выступом одной направляющей и впадиной противоположной, равно длине кривошипа, а рельеф выступов одной направляющей повторяет рельеф впадин между выступами второй. This is achieved by the fact that in a gyration screen, including a drive, product collectors, a movable box with a screening surface, rigidly connected to a vibration shaft mounted for rotation on a fixed frame, according to the proposed solution, the vibration shaft is equipped with an articulated crank with the possibility of contact with restricting its movement in the horizontal plane, guides mounted on opposite sides of the frame, while the guides are made with protrusions located along the radius of rotation of the cr of the crank so that the distance between the protrusion of one guide and the opposite cavity is equal to the length of the crank, and the relief of the protrusions of one guide repeats the relief of the depressions between the protrusions of the second.

Кривошип вала имеет жесткие кинематические связи с задней стороной подвижного короба, передняя сторона которого аналогично связана с кривошипом оси, установленной на неподвижной раме с возможностью его вращения. Просеивающая поверхность выполнена прямоугольной вогнутой, переходящей в центральной части в плоскость с формой правильной окружности, а над ней расположен рыхлитель-протиратель в виде вертикального телескопического вала с горизонтальной осью в нижней части и установленными на ней свободно вращающимися цилиндрическими катками с блокировочным механизмом. Катки снабжены закрепленными по их образующей струнами, расстояние между которыми не превышает максимальный размер частиц материала. Кроме того, сборник продукта оснащен сменной герметичной емкостью. The crank shaft has a rigid kinematic connection with the rear side of the movable box, the front side of which is similarly connected with the crank axis mounted on a fixed frame with the possibility of rotation. The screening surface is rectangular concave, turning in the central part into a plane with the shape of a regular circle, and above it there is a cultivator-wiper in the form of a vertical telescopic shaft with a horizontal axis in the lower part and freely rotating cylindrical rollers mounted on it with a locking mechanism. The rollers are equipped with strings fixed along their generatrix, the distance between which does not exceed the maximum particle size of the material. In addition, the product collection is equipped with a replaceable sealed container.

Гирационный грохот включает привод 1, неподвижную раму 2 со сборником продукта 3 верхнего класса и сборником продукта 4 нижнего класса, оснащенного сменной герметичной емкостью (на чертеже не показана). Рама установлена с возможностью изменения угла наклона двумя винтовыми опорными стойками 5, на ней в подшипниковых опорах 6 установлен вибрационный вал 7 и ось 8, снабженные кривошипами 9, на которых, например, посредством подшипниковых узлов 10 смонтирован подвижный короб 11 совместно с вогнутой просеивающей поверхностью 12. На неподвижной раме с противоположных сторон по траектории движения кривошипа вала установлены направляющие 13 для ограничения его перемещения в горизонтальной плоскости, снабженные выступами 14. Направляющие могут быть выполнены, например, в виде плоских дисков с регулируемыми по высоте выступами, а рельеф поверхности выступа соответствует рельефу впадины, причем выступы одной направляющей расположены напротив впадины противоположной направляющей. The gyration screen includes a drive 1, a fixed frame 2 with a top class product collector 3 and a lower class product collector 4 equipped with a replaceable sealed container (not shown in the drawing). The frame is mounted with the possibility of changing the angle of inclination by two screw support posts 5, on it in the bearing bearings 6 there is a vibrating shaft 7 and an axis 8, equipped with cranks 9, on which, for example, by means of the bearing units 10, a movable box 11 is mounted together with a concave screening surface 12 . On the fixed frame from opposite sides along the trajectory of the shaft crank mounted guides 13 to limit its movement in the horizontal plane, equipped with protrusions 14. The guides can be made, for example, in the form of flat disks with height-adjustable protrusions, and the surface relief of the protrusion corresponds to the relief of the depression, and the protrusions of one guide are located opposite the depression of the opposite guide.

Над центральной частью просеивающей поверхности, например на раме грохота, расположен рыхлитель-протиратель, состоящий из храпового механизма 15, телескопического подпружиненного вертикального вала 16, снабженного винтовым механизмом 17 с горизонтальной осью 18 в нижней его части, на которой установлены свободно вращающиеся цилиндрические катки 19 с натянутыми по их образующим струнами 20 и блокирующим катки механизмом 21. Above the central part of the screening surface, for example, on the screen frame, there is a ripper-wiper, consisting of a ratchet mechanism 15, a telescopic spring-loaded vertical shaft 16, equipped with a screw mechanism 17 with a horizontal axis 18 in its lower part, on which freely rotating cylindrical rollers 19 s are mounted stretched along their generatrix strings 20 and blocking rollers mechanism 21.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого гирационного грохота. In FIG. 1 shows a General view of the proposed gyration screen.

На фиг. 2 - вид сверху схемы привода грохота. In FIG. 2 is a plan view of a screen drive circuit.

На фиг. 3 - блокирующий механизм рыхлителя-протирателя в разрезе. In FIG. 3 - sectional mechanism of the ripper-wiper;

Грохот работает следующим образом. The roar works as follows.

Процесс грохочения осуществляется в две стадии одновременно. В первой стадии зерна нижнего класса проходят сквозь слои материала на просеивающую поверхность грохота, а во второй стадии через ее отверстия. Сыпучий материал, например песок естественной влажности, поступает на заднюю верхнюю часть вогнутой просеивающей поверхности 12, закрепленной в подвижном коробе 11. От привода 1 вращающий момент передается на вибрационный вал 7 с шарнирным кривошипом 9. При его вращении кривошип движется между ограничивающими его перемещение в горизонтальной плоскости направляющими 13, установленными на противоположных сторонах рамы 2 грохота, которые имеют, например, винтовое регулирование выступов 14 по высоте. The screening process is carried out in two stages simultaneously. In the first stage, grains of the lower class pass through the layers of material onto the screening surface of the screen, and in the second stage through its openings. Bulk material, for example sand of natural humidity, enters the rear upper part of the concave screening surface 12 fixed in the movable box 11. From the drive 1, the torque is transmitted to the vibration shaft 7 with the articulated crank 9. When it rotates, the crank moves between restricting its horizontal movement the plane with guides 13 mounted on opposite sides of the screen frame 2, which have, for example, screw adjustment of the protrusions 14 in height.

Разделение материала предлагаемым гирационным грохотом зависит от ряда факторов. В большей степени от параметров движения просеивающей поверхности. Под параметрами колебаний понимается траектория перемещения короба, его амплитуда и частота колебаний, совокупное действие которых предопределяет производительность грохота, а также способность просеивающей поверхности к самоочищению. Амплитуда колебаний просеивающей поверхности в горизонтальной плоскости равна высоте выступов, а частота равна количеству выступов, эти параметры устанавливаются в зависимости от физико-механических свойств материала. The separation of the material by the proposed gyration screen depends on a number of factors. To a large extent on the motion parameters of the screening surface. Oscillation parameters are understood as the trajectory of the box movement, its amplitude and oscillation frequency, the combined effect of which determines the performance of the screen, as well as the ability of the screening surface to self-clean. The oscillation amplitude of the screening surface in the horizontal plane is equal to the height of the protrusions, and the frequency is equal to the number of protrusions, these parameters are set depending on the physicomechanical properties of the material.

Если при сложных колебательных воздействиях на боковые грани просеивающей поверхности не происходит разрушения связей порозностных частиц, образующих крупные куски, они перемещаются в центральную часть просеивающей поверхности 12, имеющей форму правильной окружности, где подвергаются рыхлению струнами 20 свободно вращающихся катков 19. В случае, когда процесс грохочения затруднен, например, вследствие высокой влажности, когда происходит плохое самоочищение сита и толщина слоя материала растет, происходит изменение длины вертикального телескопического вала 16, и блокировочным устройством 21 катки 19 стопорятся, тогда они выполняют роль скребков-протирателей. Усилие протирания устанавливается предварительным сжатием пружины винтовым механизмом 17 вертикального телескопического вала 16. Неразрушающиеся же куски материала за счет центробежных сил вращающимися застопоренными катками направляются на разгрузку в сборник продукта 3. If, under complex vibrational influences on the lateral faces of the screening surface, the bonds of porous particles forming large pieces do not break, they move to the central part of the screening surface 12 having the shape of a regular circle, where they are loosened by strings 20 of freely rotating rollers 19. In the case when the process screening is difficult, for example, due to high humidity, when poor self-cleaning of the sieve occurs and the thickness of the material layer increases, the vertical length changes the telescopic shaft 16, and the locking device 21, the rollers 19 are locked, then they act as scrapers-wipers. The rubbing force is established by pre-compressing the spring with the screw mechanism 17 of the vertical telescopic shaft 16. Non-destructible pieces of material due to centrifugal forces by rotating locked rollers are sent for unloading in the product collection 3.

Конструктивное решение гирационного грохота позволяет также осуществлять обогащение мелкозернистых материалов. При обогащении, например, песка под вогнутой просеивающей поверхностью устанавливается герметичная проточная емкость, в которую подается вода. При опускании в нее вогнутой части просеивающей поверхности частички материала взвешиваются струями воды, выходящей из отверстий, очищаются от глинистых веществ, пленок гидроокислов, окислов железа, минералов небольшой плотности - глауканита и слюды. При обогащении товарный продукт остается на просеивающей поверхности 12, а хвосты промываются. Заблокированными катками 18 обогащенный мелкозернистый материал с просеивающей поверхности 12 перемещается на разгрузку в сборник продукта 3. Хвосты из промывочной герметичной емкости проточной водой выносятся в сборник продукта 4. Скорость выхода готового продукта регулируют изменением угла наклона грохота, например, при помощи винтовых стоек 5. The design solution of the gyration screen also allows the enrichment of fine-grained materials. In the enrichment of, for example, sand, a sealed flow tank is installed under the concave screening surface into which water is supplied. When the concave part of the screening surface is lowered into it, particles of the material are weighed by jets of water leaving the holes, and they are cleaned of clay substances, films of hydroxides, iron oxides, low-density minerals - glaucanite and mica. When enrichment, the commercial product remains on the screening surface 12, and the tails are washed. Blocked rollers 18 enriched fine-grained material from the screening surface 12 is transferred for unloading into the product collector 3. Tails from the washing sealed container with running water are taken out to the product collector 4. The output rate of the finished product is controlled by changing the angle of the screen, for example, using screw racks 5.

Таким образом, использование данного изобретения обеспечивает достижение новых свойств заключающихся:
в возможности варьирования амплитуды и частоты колебаний в горизонтальной плоскости путем изменения высоты выступов направляющих;
в возможности регулирования усилия протирания за счет изменения предварительного сжатия пружины телескопического вала;
в возможности использования данного устройства по различному функциональному назначению: для сухого грохочения; просеивания материалов естественной, повышенной влажности и мокрого обогащения, так как форма просеивающей поверхности вогнутая, сборник продукта под просеивающей поверхностью оснащен промывочной герметичной емкостью, а рыхлитель-протиратель используется как перемешивающий механизм;
в повышении эффективности классификации материалов с различными физико-механическими характеристиками в широком диапазоне: гранулометрического состава от 0,063 мм и выше;
в обеспечении более эффективной очистки просеивающей поверхности за счет придания ей дополнительных горизонтальных колебаний.Thus, the use of this invention provides the achievement of new properties consisting in:
the possibility of varying the amplitude and frequency of oscillations in the horizontal plane by changing the height of the ledges of the guides;
the possibility of regulating the rubbing force by changing the preliminary compression of the telescopic shaft spring;
the possibility of using this device for various functional purposes: for dry screening; sifting materials of natural, high humidity and wet enrichment, since the shape of the screening surface is concave, the product collector under the screening surface is equipped with a flushing tight container, and the cultivator-wiper is used as a mixing mechanism;
to increase the classification efficiency of materials with various physical and mechanical characteristics in a wide range: particle size distribution from 0.063 mm and above;
in providing more efficient cleaning of the screening surface by giving it additional horizontal vibrations.

Claims

A gyration screen, including a drive, product collectors, a moving box with a screening surface, rigidly connected to a vibration shaft mounted for rotation on a fixed frame, characterized in that the vibration shaft is equipped with an articulated crank with the possibility of contact with guides restricting its movement in a horizontal plane, fixed on opposite sides of the frame, while the guides are made with protrusions located along the radius of rotation of the crank so that the distance between the the aforementioned one guide and a depression of the second is equal to the length of the crank, and the relief of the protrusions of one guide repeats the relief of the depressions between the protrusions of the second, and the crank of the shaft has rigid kinematic connections with the rear side of the movable box, the front side of which is likewise connected with the crank of an axis mounted on a fixed frame its rotation, while the screening surface is rectangular concave, turning in the central part into a plane with the shape of a regular circle, and loosely located above it Itel-wiper in the form of a vertical telescopic shaft with a horizontal axis in the lower part and freely rotating cylindrical rollers mounted on it with a locking mechanism, equipped with strings fixed along their generatrix, the distance between which does not exceed the maximum particle size of the material, and the product collector is equipped with a replaceable sealed container .