RU2177832C2

RU2177832C2 - Cone grinder working tool

Info

Publication number: RU2177832C2
Application number: RU2000106950/03A
Authority: RU
Inventors: А.М. Иванов; С.А. Потапов; А.И. Панченко; Н.М. Евдокимов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Кварц"
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2002-01-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: working tool has movable grinding cone and immovable cone with concentrators made in the form of inserts attached to working surfaces of cones. Inserts are made from wear-resistant highly-consistent material and arranged within grinding zone in concentric or helical circles. Working tool may be used for grinding of high- strength hard materials into small-sized or average-sized particles. EFFECT: simplified construction, enhanced reliability in operation, increased grinding extent and efficiency and prolonged service life. 4 dwg

Description

Изобретение относится к дробильному оборудованию, в частности к дробилкам среднего и мелкого дробления для дробления высокопрочных твердых материалов, и может быть использовано в горнорудной, металлургической и строительной промышленности. The invention relates to crushing equipment, in particular to crushers of medium and fine crushing for crushing high-strength solid materials, and can be used in the mining, metallurgical and construction industries.

Известно техническое решение - размельчающий инструмент (международная заявка - Франция - 2587630, МКИ⁶ В 02 С 2/10, 18/00, А 01 G 23/06, опубл. 27.03.87 г. 13), имеющий вращающийся корпус в виде конуса, наружная поверхность которого содержит, по крайней мере, один ряд зубьев, расположенных по спирали. Заостренная часть корпуса имеет два режущих элемента и два зуба начала измельчения. Форма и ориентации зубьев конуса таковы, что при вращении корпуса размельчаемый материал вырывается в виде кусков, которые одновременно увлекаются книзу.A technical solution is known - a grinding tool (international application - France - 2587630, MKI ⁶ V 02 C 2/10, 18/00, A 01 G 23/06, publ. 03.27.87, 13) having a rotating body in the form of a cone the outer surface of which contains at least one row of teeth arranged in a spiral. The pointed part of the body has two cutting elements and two teeth of the beginning of grinding. The shape and orientation of the teeth of the cone are such that when the body rotates, the crushed material breaks out in the form of pieces that are simultaneously carried down.

Недостатком технического решения аналога является узкая область его применения, в частности, для дезинтеграции мягких материалов. The disadvantage of the technical solution of the analogue is its narrow scope, in particular for the disintegration of soft materials.

По своей технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к заявляемому является техническое решение - рабочий орган конусной дробилки (авторское свидетельство СССР 912267, МКИ⁶ В 02 С 2/02, опубл. 15.03.82 г. ), содержащий подвижный дробящий и неподвижный конусы с выступами на рабочих поверхностях конусов, причем выступы и шаг их расположения на поверхности конусов выполнены уменьшающимися в направлении разгрузочной щели.By its technical nature and the achieved result, the closest to the claimed one is the technical solution - the working body of a cone crusher (USSR author's certificate 912267, MKI ⁶ V 02 C 2/02, publ. 15.03.82), containing a movable crushing and stationary cones with protrusions on the working surfaces of the cones, and the protrusions and the step of their location on the surface of the cones are made decreasing in the direction of the discharge gap.

Недостатком указанного технического решения является расположение разновысоких выступов на рабочей поверхности подвижного и неподвижного конусов рабочего органа конусной дробилки. Это вызывает трудности регулировки выходной щели дробящей полости дробилки и, как следствие, снижение эффективности стадий среднего и мелкого дробления. Как правило, процесс разрушения кускового твердого материала в рабочей полости дробилок среднего и мелкого дробления обеспечивается за счет значительных сжимающих и сдвиговых усилий, дробление высокотвердых материалов сопровождается проскальзыванием кусков между конусами рабочего органа дробилки. Это является причиной преждевременного разрушения разновысоких выступов, причем вероятность их разрушения в загрузочной части выше, чем в разгрузочной. The disadvantage of this technical solution is the location of uneven protrusions on the working surface of the movable and stationary cones of the working body of the cone crusher. This causes difficulties in adjusting the exit slit of the crushing cavity of the crusher and, as a result, reducing the efficiency of the stages of medium and fine crushing. As a rule, the process of destruction of lumpy solid material in the working cavity of medium and fine crushers is ensured by significant compressive and shear forces, crushing of high hard materials is accompanied by slipping pieces between the cones of the crusher working body. This is the reason for the premature destruction of uneven protrusions, and the probability of their destruction in the loading part is higher than in the unloading.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы рабочего органа конусной дробилки, увеличение срока его службы, повышение степени дробления и эффективности конусных дробилок среднего и мелкого дробления. The technical result of the invention is to increase the reliability of the working body of the cone crusher, increase its service life, increase the degree of crushing and the efficiency of cone crushers of medium and small crushing.

Указанный технический результат достигается тем, что рабочий орган конусной дробилки, содержащий подвижный и неподвижный конусы с концентратами-вставками на рабочих поверхностях конусов, причем концентраторы-вставки выполнены из износостойкого материала высокой твердости, установлены в рабочей зоне дробления по концентрическим или винтовым линиям на глубину Г≤0,5h, причем шаг установки концентраторов определяется величиной К= n•b,
где h - первоначальная толщина конусов,
n - эмпирический коэффициент, равный n= 2-5,
b - ширина рабочей щели конусной дробилки.The specified technical result is achieved by the fact that the working body of the cone crusher containing movable and fixed cones with concentrate inserts on the working surfaces of the cones, and the concentrator inserts made of wear-resistant material of high hardness, are installed in the working area of crushing along concentric or helical lines to a depth of ≤0.5h, and the installation step of the concentrators is determined by the value of K = n • b,
where h is the initial thickness of the cones,
n is an empirical coefficient equal to n = 2-5,
b is the width of the working slit of the cone crusher.

Изобретение иллюстрируется фиг. 1-4, где на фиг. 1 показана рабочая поверхность подвижного дробящего конуса конусной дробилки, на фиг. 2 - неподвижный конус, на фиг. 3 - схема установки концентраторов-вставок, разрез А-А на фиг. 1 и 2, на фиг. 4 - схема расположения концентраторов-вставок на поверхности конусов. The invention is illustrated in FIG. 1-4, where in FIG. 1 shows the working surface of a movable crushing cone of a cone crusher; FIG. 2 - fixed cone, in FIG. 3 is a diagram of the installation of concentrator inserts, section AA in FIG. 1 and 2, in FIG. 4 is a layout of hub inserts on the surface of the cones.

Рабочий орган конусной дробилки среднего и мелкого дробления состоит из подвижного дробящего конуса 1 (фиг. 1) и неподвижного конуса (фиг. 2). Подвижный дробящий конус 1 диаметром D (фиг. 1) прочно закреплен на валу (не показан) дробилки и перемещается по стрелке С вокруг геометрической оси O_г вала дробилки с углом нутации ε. Как правило, интенсивное дробление кускового твердого материала и, следовательно, значительный износ конуса происходит в рабочей полости дробилки на высоте конусов, равной Е= 0,5Н, (где Н - высота подвижного конуса) со стороны разгрузочной щели дробилки (как показано на фиг. 1 и 2). На рабочей поверхности Р подвижного конуса в зоне интенсивного дробления устанавливаются концентраторы-вставки 3 (фиг. 1 и 2).The working body of the cone crusher medium and fine crushing consists of a movable crushing cone 1 (Fig. 1) and a fixed cone (Fig. 2). The movable crushing cone 1 with a diameter D (Fig. 1) is firmly fixed to the crusher shaft (not shown) and moves along the arrow C around the geometrical axis O _g of the crusher shaft with a nutation angle ε. As a rule, intensive crushing of lumpy solid material and, consequently, significant wear of the cone occurs in the working cavity of the crusher at a height of cones equal to E = 0.5N (where H is the height of the movable cone) from the discharge gap of the crusher (as shown in FIG. 1 and 2). On the working surface P of the movable cone in the area of intensive crushing are installed hub concentrators 3 (Fig. 1 and 2).

Неподвижный конус 2 (фиг. 2) закрепляется (не показан) в корпусе конусной дробилки. Поскольку зоны интенсивного дробления между подвижным конусом 1 (фиг. 1) и неподвижным конусом 2 (фиг. 2) для конкретного типа конусных дробилок равнозначны, то одинакова и ширина зоны расположения концентраторов вставок 3 на рабочей поверхности Р неподвижного конуса, которая также выполняется равной Е= 0,5Н, где Н - высота подвижного конуса. The fixed cone 2 (Fig. 2) is fixed (not shown) in the cone crusher body. Since the zones of intensive crushing between the movable cone 1 (Fig. 1) and the stationary cone 2 (Fig. 2) are equivalent for a particular type of cone crusher, the width of the zone of location of the concentrators of the inserts 3 on the working surface P of the fixed cone is the same, which is also equal to E = 0.5N, where H is the height of the movable cone.

Концентраторы-вставки 3 (фиг. 3) выполняются из высокопрочного износостойкого материала (стали), как правило, цилиндрической формы и устанавливаются на рабочей поверхности конусов Р. Hub inserts 3 (Fig. 3) are made of high-strength wear-resistant material (steel), usually cylindrical in shape and are mounted on the working surface of the cones P.

Экспериментально установлено, что величина заглубления Г концентраторов-вставок 3 равна Г≤0,5h (где h - начальная толщина конусов). Величина заглубления Г определяется предельно-допустимой механической прочностью изношенного конуса перед его заменой. В процессе абразивного износа конуса при дроблении твердых материалов толщина h уменьшается, прочность конуса снижается, а при предельно-допустимой толщине h¹ конуса, равной h¹≤h-Г, конус рабочего органа разрушается и подлежит замене.It was experimentally established that the depth of G of the concentrator inserts 3 is G≤0.5h (where h is the initial thickness of the cones). The amount of deepening G is determined by the maximum permissible mechanical strength of the worn cone before replacing it. In the process of abrasive wear of the cone during crushing of solid materials, the thickness h decreases, the strength of the cone decreases, and at the maximum permissible thickness h ^{1 of the} cone equal to h ¹ ≤h-G, the cone of the working body is destroyed and must be replaced.

Как правило, размещение концентраторов-вставок 3 на рабочей поверхности Р конусов имеет регулярную структуру с размещением их по концентрическим окружностям или винтовым линиям с шагом, равным К. На фиг. 4 показан пример размещения концентраторов-вставок 3 по вершинам квадрата со стороной К. Вариантом размещения концентраторов-вставок 3 могут являться и другие геометрические фигуры, например ромб, прямоугольник. Typically, the placement of the hub-inserts 3 on the working surface P of the cones has a regular structure with their placement on concentric circles or helical lines with a step equal to K. In FIG. 4 shows an example of placing concentrator inserts 3 at the vertices of a square with side K. Other geometric shapes, such as a rhombus, a rectangle, can be an option for placing concentrator inserts 3.

Шаг К установки концентраторов-вставок 3 определяется типом дробилок среднего и мелкого дробления, крупностью и прочностью кусков дробимого материала и размером выходной щели b. В частности, для дробилок среднего дробления, типа КСД-2200, размер кусков в питании равен 250-300 мм, а ширина выходной щели b= 15-30 мм (30-60 мм). Для дробилок мелкого дробления, типа КМД-2200, размер кусков в питании равен 80-110 мм, а ширина выходной щели b= 5-15 мм (10-20 мм). Экспериментально установлено, что шаг К размещения концентраторов-вставок 3 равен К= n•b, где n - эмпирический коэффициент, равный n= 2-5, b - размер выходной щели конкретного типа конусной дробилки. The step K for installing the concentrator inserts 3 is determined by the type of crushers of medium and fine crushing, the size and strength of pieces of crushed material, and the size of the exit slit b. In particular, for medium crushers, type KSD-2200, the size of the pieces in the feed is 250-300 mm, and the width of the exit slit is b = 15-30 mm (30-60 mm). For fine crushers, type KMD-2200, the size of the pieces in the feed is 80-110 mm, and the width of the exit slit is b = 5-15 mm (10-20 mm). It was experimentally established that the step K of placing the concentrator inserts 3 is K = n • b, where n is an empirical coefficient equal to n = 2-5, b is the size of the exit slit of a particular type of cone crusher.

Рабочий орган конусной дробилки работает следующим образом. The working body of the cone crusher works as follows.

На рабочей поверхности Р подвижного дробящего конуса 1 и неподвижного конуса 2 выполняются отверстия глубиной Г≤0,5h и диаметром d≤0,25h, в которые устанавливаются концентраторы- вставки 3 методом запрессовки или наплавки высокопрочным износостойким материалом с технологическим выступом Г¹, равным Г¹<0,05h. Концентраторы-вставки 3 устанавливаются с шагом, равным К по концентрическим или винтовым линиям в зоне интенсивного дробления, равной Е= 0,5Н, со стороны выходной щели конусной дробилки.On the working surface P of the moving crushing cone 1 and the fixed cone 2, holes of depth Г≤0.5h and diameter d≤0.25h are made, into which concentrator inserts 3 are installed by pressing or surfacing with a high-strength wear-resistant material with a technological protrusion Г ¹ equal to Г ¹ <0.05h. Hub inserts 3 are installed with a step equal to K along concentric or helical lines in the zone of intensive crushing equal to E = 0.5N from the outlet slit of the cone crusher.

Подготовленные таким образом конусы 1 и 2 устанавливаются в конусную дробилку с формированием рабочего органа. Известными методами устанавливается требуемая технологией дробления ширина b выходной щели дробилки. Производится запуск конусной дробилки, при этом вал дробилки и соответственно подвижной дробящий конус 1 совершают качания вокруг геометрической оси О_г с углом нутации ε относительно вертикальной оси О_в дробилки и неподвижного конуса 2. За счет этого развиваются значительные механические усилия для дробления кусков твердого материала. В зоне интенсивного дробления высокопрочные износостойкие концентраторы-вставки 3, установленные с шагом К= n•b, обеспечивают интенсивное "точечное" раздавливание кусков твердого материала, предохраняют подвижный 1 и неподвижный 2 конусы от абразивного износа. По мере абразивного износа конусов 1 и 2 и концентраторов-вставок 3 толщина конусов h уменьшается, а при достижении толщины конусов до значения h¹ рабочий орган дробилки подлежит замене.Thus prepared cones 1 and 2 are installed in a cone crusher with the formation of the working body. By known methods, the width b of the crusher outlet slit required by the crushing technology is established. A cone crusher is launched, while the crusher shaft and, accordingly, the movable crushing cone 1 swing around the geometrical axis _Og with a nutation angle ε relative to the vertical axis O _{in the} crusher and the stationary cone 2. Due to this, significant mechanical forces develop for crushing pieces of solid material. In the zone of intensive crushing, high-strength wear-resistant concentrator inserts 3, installed with a step of K = n • b, provide intensive “point” crushing of pieces of solid material, protect the movable 1 and fixed 2 cones from abrasive wear. With the abrasive wear of the cones 1 and 2 and the concentrator inserts 3, the thickness of the cones h decreases, and when the thickness of the cones reaches h ^1, the crusher working body must be replaced.

Предлагаемое техническое устройство повышает надежность работы рабочего органа конусной дробилки, увеличивает срок его службы, повышает степень дробления и в целом эффективность дробления твердого материала в конусных дробилках среднего и мелкого дробления. The proposed technical device increases the reliability of the working body of the cone crusher, increases its service life, increases the degree of crushing and, in general, the efficiency of crushing of solid material in cone crushers of medium and small crushing.

Claims

The working body of the cone crusher containing movable crushing and stationary cones with concentrator inserts on the working surfaces of the cones, characterized in that the concentrator inserts are made of wear-resistant material of high hardness, are installed in the crushing zone along concentric or helical lines to a depth of G≤0, 5h, and the installation step of the concentrator inserts is determined by the value K = n • b, where h is the initial thickness of the cone, n is the empirical coefficient, n = 2-5, b is the width of the working slit of the cone crusher.