RU2401700C1

RU2401700C1 - Conical vibration crusher

Info

Publication number: RU2401700C1
Application number: RU2009124510/03A
Authority: RU
Inventors: Леонид Петрович Зарогатский (RU); Леонид Петрович Зарогатский; Ольга Александровна Пирогова (RU); Ольга Александровна Пирогова; Андрей Николаевич Сафронов (RU); Андрей Николаевич Сафронов
Original assignee: Леонид Петрович Зарогатский; Ольга Александровна Пирогова; Андрей Николаевич Сафронов
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2010-10-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to conical crushers for milling. Proposed crusher comprises housing with outer crushing cone and spherical support for inner crushing cone with shaft supporting unbalanced vibrator fitted in bearing pivoted to spherical support and jointed with the drive. The surface of aforesaid bearing accommodates outer bearing suspended to the first bearing with the help of self-aligning thrust bearing. Unbalanced vibrator is secured to outer bearing.

EFFECT: expanded operating performances.

1 dwg

Description

Изобретение относится к конусным дробилкам мелкого дробления, а точнее к конусным вибрационным дробилкам.The invention relates to cone crushers of fine crushing, and more specifically to cone vibratory crushers.

Наиболее широко настоящее изобретение может быть использовано в строительной и горнодобывающей промышленности.Most widely, the present invention can be used in the construction and mining industries.

Широко применяемые в настоящее время конусные дробилки с эксцентриковым приводом практически исчерпали свои возможности, так как их степень дробления невозможно поднять более 5. Конусные вибрационные дробилки вместо эксцентрикового привода имеют вибрационный привод, позволяющий им поднять степень дробления до 20 и управлять ею в пределах от 4 до 20. Таким образом, они способны работать как дробилки и как мельницы или заменять их одновременно.Widely used cone crushers with an eccentric drive have practically exhausted their capabilities, since their degree of crushing is impossible to raise more than 5. Cone vibration crushers instead of an eccentric drive have a vibration drive that allows them to raise the degree of crushing to 20 and control it from 4 to 20. Thus, they are able to work as crushers and as mills or replace them at the same time.

Однако высокая степень дробления сопровождается увеличением нагрузок на узлы и детали вибрационных дробилок, усложнением их конструкции и изготовления.However, a high degree of crushing is accompanied by an increase in the loads on the nodes and parts of vibration crushers, and the complexity of their design and manufacture.

Особого внимания требует привод вибратора, так как он при передаче крутящего момента должен совершать вместе с вибратором гирационное движение с переменной амплитудой и высокими ускорениями. То есть привод вибратора должен выполнять функции компенсационной муфты высокой надежности. По этой причине при совершенствовании вибрационных конусных дробилок конструкторы уделяют особое внимание именно этому узлу, а также вспомогательным средствам, повышающим его надежность, например подаче смазки.The vibrator drive requires special attention, since when transmitting torque it must perform a gyration movement with a variable amplitude and high accelerations together with the vibrator. That is, the vibrator drive must perform the functions of a high reliability expansion coupling. For this reason, when improving vibratory cone crushers, designers pay special attention to this particular unit, as well as auxiliary means that increase its reliability, for example, lubricant supply.

Известна конусная вибрационная дробилка (патент США №4073446, B02C, от 14.02.1978 г.). Дробилка содержит корпус с наружным конусом и сферической опорой для внутреннего конуса с валом, на котором с помощью подшипника смонтирован дебалансный вибратор, соединенный приводной штангой со сферическими концами с промежуточным валом и клиноременной передачей. Приводом и опорой вибратора является приводная штанга (компенсационная муфта), выполняющая одновременно функцию опоры и привода вибратора, что сокращает срок ее службы.Known cone vibration crusher (US patent No. 4073446, B02C, 02/14/1978). The crusher comprises a housing with an outer cone and a spherical support for the inner cone with a shaft on which an unbalanced vibrator is mounted using a bearing, connected by a drive rod with spherical ends with an intermediate shaft and V-belt drive. The drive and support of the vibrator is a drive rod (compensation coupling), which simultaneously performs the function of the support and drive of the vibrator, which reduces its service life.

Конструкция известной дробилки имеет следующие недостатки:The design of the known crusher has the following disadvantages:

- сложность изготовления приводной штанги, так как приходится обеспечивать высокую точность положения шаров в лунках сферических головок штанги и в шлицах ответных втулок;- the complexity of the manufacture of the drive rod, since it is necessary to ensure high accuracy of the position of the balls in the holes of the spherical heads of the rod and in the slots of the response sleeves;

- низкая надежность штанги из-за значительных угловых отклонений (более 6°) и знакопеременных ускорений, иногда в 10 раз превышающих ускорение свободного падения (повреждения возникают на поверхностях контакта шаров со штангой и втулками);- low reliability of the rod due to significant angular deviations (more than 6 °) and alternating accelerations, sometimes 10 times higher than the acceleration of gravity (damage occurs on the contact surfaces of the balls with the rod and bushings);

- потребность в датчике амплитуды, предохраняющем штангу от поломки при угле отклонения более 6°.- the need for an amplitude sensor that protects the rod from breakage at an angle of deviation of more than 6 °.

Подача смазки в подшипник вибратора, осуществляемая в данной дробилке через поверхности контакта сферической опоры и тела внутреннего конуса, а затем через его вал в подшипник вибратора, также приводит к понижению надежности, так как целиком зависит от точности контактирующих поверхностей и от стабильности движения конуса на сферической опоре. Такие отклонения от нормы приводят к повреждению подшипника вибратора из-за дефицита смазки.The supply of lubricant to the vibrator bearing, carried out in this crusher through the contact surfaces of the spherical support and the body of the inner cone, and then through its shaft to the vibrator bearing, also leads to a decrease in reliability, since it depends entirely on the accuracy of the contacting surfaces and the stability of the cone on a spherical support. Such abnormalities lead to damage to the vibrator bearing due to a lack of lubrication.

Таким образом, известная дробилка отличается низкой надежностью из-за неудачного решения подачи смазки в подшипник вибратора и из-за объединения функций привода и опоры в штанге.Thus, the known crusher is characterized by low reliability due to an unsuccessful decision to supply lubricant to the vibrator bearing and due to the combination of drive and support functions in the rod.

Известна принимаемая за прототип конусная вибрационная дробилка (патент США №4592517, B02C, от 03.06.1986 г.), содержащая корпус с наружным конусом и сферическую опору для внутреннего конуса, имеющего вал, на котором размещен с помощью подшипника дебалансный вибратор, соединенный через эластичную компенсационную муфту с двигателем с помощью клиноременной передачи.A known conical vibration crusher (US patent No. 4592517, B02C, dated June 3, 1986), which includes a housing with an external cone and a spherical support for an internal cone having a shaft on which an unbalanced vibrator connected via an elastic Compensation coupling with motor using V-belt drive.

Подача жидкой смазки в сферическую опору конуса, в подшипник вибратора и в шарнир подвеса вибратора осуществляется через отверстие в корпусе сферической опоры. Подпятник внутреннего конуса, корпус сферической опоры, верхний торец подшипника вибратора и вал конуса образуют кольцевую камеру, которая распределяет смазку во все упомянутые пары трения. Причем давление смазки в камере создает вертикальную силу, действующую на торец подшипника как на плунжер гидроцилиндра и прижимающую подшипник к его сферическому шарниру на корпусе сферической опоры. Часть смазки, которая направляется на поверхность трения подшипника вибратора, встречает сопротивление, так как ей надо преодолеть центробежную силу обратного потока смазки из-за вращения подшипника вибратора.The supply of liquid lubricant to the spherical support of the cone, to the vibrator bearing and to the hinge of the vibrator suspension is carried out through an opening in the housing of the spherical support. The thrust bearing of the inner cone, the housing of the spherical support, the upper end face of the vibrator bearing and the shaft of the cone form an annular chamber that distributes the lubricant to all the mentioned friction pairs. Moreover, the lubricant pressure in the chamber creates a vertical force acting on the end face of the bearing as a plunger of the hydraulic cylinder and pressing the bearing to its spherical hinge on the body of the spherical support. The part of the lubricant that is directed to the friction surface of the vibrator bearing meets resistance, since it needs to overcome the centrifugal force of the backflow of lubricant due to the rotation of the vibrator bearing.

Известная дробилка имеет следующие недостатки:Known crusher has the following disadvantages:

- пониженная надежность рабочих поверхностей цилиндрического подшипника вибратора, так как подача в него смазки осуществляется от периферии к центру против центробежной силы подшипника, а не наоборот, как это принято;- reduced reliability of the working surfaces of the cylindrical bearing of the vibrator, since the lubricant is supplied from the periphery to the center against the centrifugal force of the bearing, and not vice versa, as is customary;

- пониженная надежность шарнирного подвеса подшипника вибратора к сферической опоре по причине, упомянутой в предыдущем пункте.- reduced reliability of the articulated suspension of the vibrator bearing to the spherical support for the reason mentioned in the previous paragraph.

Из-за указанных недостатков такая дробилка не может иметь степень дробления более 15 из-за низкой надежности подшипника вибратора.Due to these drawbacks, such a crusher cannot have a crushing degree of more than 15 due to the low reliability of the vibrator bearing.

Задача настоящего изобретения - повышение технологических показателей дробилки за счет интенсификации ее работы путем повышения оборотов вибратора, что становится возможным благодаря его улучшенной конструкции и гарантированной подаче смазки в его подшипники.The objective of the present invention is to increase the technological parameters of the crusher due to the intensification of its work by increasing the speed of the vibrator, which becomes possible due to its improved design and guaranteed supply of lubricant to its bearings.

Другой задачей является повышение надежности дробилки.Another objective is to increase the reliability of the crusher.

Поставленные задачи решаются в конусной вибрационной дробилке, содержащей корпус с наружным дробящим конусом и сферической опорой для внутреннего дробящего конуса с валом, на котором смонтирован дебалансный вибратор с помощью подшипника, шарнирно подвешенного к сферической опоре и соединенного с приводом, в которой в соответствии с настоящим изобретением на внешней поверхности упомянутого подшипника смонтирован наружный подшипник, подвешенный к первому с помощью самоустанавливающегося упорного подшипника, при этом дебалансный вибратор закреплен на наружном подшипнике.The tasks are solved in a cone vibratory crusher containing a housing with an external crushing cone and a spherical support for the internal crushing cone with a shaft on which an unbalanced vibrator is mounted using a bearing pivotally mounted to the spherical support and connected to the drive, in which, in accordance with the present invention an outer bearing is mounted on the outer surface of the said bearing, suspended from the first by means of a self-aligning thrust bearing, while the unbalanced vibration ATOP is fixed to the outer bearing.

Разделение функций цилиндрических подшипников дебалансного вибратора позволяет наружному вращающемуся высоконагруженному подшипнику получать необходимое количество смазки, которая без сопротивления поступает через каналы внутреннего подшипника. В таких условиях увеличение скорости дебалансного вибратора не снижает надежности узла и позволяет повысить технологические параметры дробилки.Separation of the functions of the cylindrical bearings of an unbalanced vibrator allows an external rotating highly loaded bearing to obtain the required amount of lubricant, which without resistance enters through the channels of the internal bearing. In such conditions, increasing the speed of the unbalanced vibrator does not reduce the reliability of the node and allows you to increase the technological parameters of the crusher.

Заявляемая конусная вибрационная дробилка в продольном разрезе показана на чертеже.The inventive cone vibratory crusher in longitudinal section is shown in the drawing.

Дробилка содержит корпус 1 с наружным конусом 2 и сферической опорой 3 для внутреннего конуса 4 с валом 5, на котором установлен подшипник 6 с каналами 7 для подачи смазки. Подшипник 6 подвешен к сферической опоре 3 посредством шарнира 8 и снабжен в своей нижней части самоустанавливающимся упорным подшипником 9 с радиальными каналами 10 и стержнем 11, закрепленным в корпусе наружного подшипника 12, установленного на внешней поверхности подшипника 6. Дебалансный вибратор 13 закреплен на подшипнике 12, который соединен через эластичную муфту 14 со шкивом 15. В корпусе 1 и сферической опоре 3 выполнены отверстия 16 для подачи смазки в полость 17, образованную сферической опорой 3, телом внутреннего конуса 4, его валом 5 и подшипником 6.The crusher comprises a housing 1 with an outer cone 2 and a spherical support 3 for the inner cone 4 with a shaft 5, on which a bearing 6 with channels 7 for supplying lubricant is mounted. The bearing 6 is suspended from the spherical bearing 3 by means of a hinge 8 and is equipped in its lower part with a self-aligning thrust bearing 9 with radial channels 10 and a rod 11 mounted in the housing of the outer bearing 12 mounted on the outer surface of the bearing 6. The unbalanced vibrator 13 is mounted on the bearing 12, which is connected through an elastic sleeve 14 with a pulley 15. In the housing 1 and the spherical bearing 3, holes 16 are made for supplying lubricant to the cavity 17 formed by the spherical bearing 3, the body of the inner cone 4, its shaft 5 and under ipnikom 6.

Дробилка работает следующим образом. При включении маслостанции смазка поступает через отверстия 15 в полость 17, из которой она поступает на подшипник сферической опоры 3, в шарнир 8 и в каналы 9 подшипника 6. Далее смазка попадает через радиальные каналы 10 упорного подшипника 9 в подшипник 12. В полость, образованную рабочими поверхностями конусов 2 и 4, загружают дробимый материал, затем включают дробилку. Дебалансный вибратор 13 получает вращение вместе с подшипником 12 и упорным подшипником 9. Развиваемая небалансом 12 центробежная сила заставляет внутренний конус 4 на сферической опоре 3 совершать гирационное движение и движение по окружности, при этом слой материала сжимается и разрушается. Подшипник 12 затягивает смазку в круговой зазор с подшипником 6 за счет насосного эффекта в дополнение к давлению смазки. Таким образом, два слоя смазки в подшипниках 6 и 12 обеспечивают демпфирование вибраций дебалансного вибратора 13 от неравномерности обкатки внутреннего конуса 4 по дробимому материалу, но и обеспечивают запас для повышения скорости вращения дебаланса 13. Повышение скорости только на 20% обеспечивает увеличение степени дробления и производительности почти на 50%.Crusher works as follows. When the oil station is turned on, lubricant enters through the holes 15 into the cavity 17, from which it enters the bearing of the spherical support 3, into the hinge 8 and into the channels 9 of the bearing 6. Further, the lubricant enters through the radial channels 10 of the thrust bearing 9 into the bearing 12. the working surfaces of the cones 2 and 4, load crushed material, then turn on the crusher. The unbalanced vibrator 13 receives rotation together with the bearing 12 and the thrust bearing 9. The centrifugal force developed by the unbalance 12 causes the inner cone 4 on the spherical support 3 to perform gyration and circular motion, while the material layer is compressed and destroyed. The bearing 12 draws the lubricant into a circular clearance with the bearing 6 due to the pumping effect in addition to the lubricant pressure. Thus, two layers of lubricant in bearings 6 and 12 provide vibration damping of the unbalanced vibrator 13 from uneven running of the inner cone 4 over the crushed material, but also provide a margin for increasing the unbalance rotation speed 13. Increasing the speed by only 20% provides an increase in the degree of crushing and productivity almost 50%.

Таким образом, заявляемые отличительные признаки изобретения обеспечивают решение поставленной задачи.Thus, the claimed distinguishing features of the invention provide a solution to the problem.

Claims

A cone vibratory crusher comprising a housing with an external crushing cone and a spherical support for an internal crushing cone with a shaft on which an unbalanced vibrator is mounted using a bearing pivotally mounted to the spherical support and connected to the drive, characterized in that the outer surface of the said bearing is mounted on an external a bearing suspended from the first by means of a self-aligning thrust bearing, while an unbalanced vibrator is mounted on the outer bearing.