RU2414302C1

RU2414302C1 - Vertical rotary crusher

Info

Publication number: RU2414302C1
Application number: RU2009133115/21A
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Рындин (RU); Юрий Николаевич Рындин
Original assignee: Юрий Николаевич Рындин
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2011-03-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, namely, to rotor-type impact crushers. Crusher comprises housing accommodating rotor fitted on vertical shaft running in top and bottom bearings, and cover and with material loading opening. Crushing chamber housing is secured on bearing frame. Cover is furnished with guide branch pipe arranged in nearby said material loading opening. Cover inner surface accommodates disk-like casing with ring. Ring lower edge surrounds rotor top zone. Rotor represents a drum comprising top disk with material inlet holes, bottom solid disk and accelerating guides with replaceable end blades arranged there between. Solid bottom disk is furnished with flange to joint rotor to vertical shaft top support. Vertical shaft runs in top radially-elastic and bottom gasostatic bearing that comprises thrust bearing made up of spherical layer rigidly coupled with the shaft and provided with journal articulated with mechanical transmission to the drive. Thrust bearing interacts with spherical thrust beating of support frame furnished with central branch pipe and accommodating mechanical transmission of vertical shaft drive and whereto air feed system is connected. Top stage embraces the rotor and incorporates inner tangential beaters that form peripheral bins to retain crushed material. Crusher chamber lower stage bottom has crushed material discharge hole.

EFFECT: uniform crushing.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к центробежным установкам ударного типа с вертикальным валом вращения, предназначенным для измельчения материалов, и может быть использовано в металлургической, горнорудной, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to mechanical engineering, namely to centrifugal shock-type plants with a vertical shaft of rotation, intended for grinding materials, and can be used in metallurgical, mining, chemical and other industries.

Известна «Центробежная установка» по патенту RU №2199394, кл. В02С 13/14, опубл. 10.10.2002, содержащая корпус, ротор с вертикальным гибким валом и привод, при этом верхняя часть вала установлена в подшипником узле, соединенном с корпусом посредством упругих элементов, а нижняя часть вала соединена с приводом. Однако данная конструкция недостаточно обеспечивает гашение дисбалансных вибрационных нагрузок при выполнении технологического процесса, что снижает надежность работы установки.Known "Centrifugal installation" according to patent RU No. 2199394, class. B02C 13/14, publ. 10.10.2002, comprising a housing, a rotor with a vertical flexible shaft and a drive, the upper part of the shaft mounted in a bearing assembly connected to the housing by means of elastic elements, and the lower part of the shaft connected to the drive. However, this design does not provide sufficient damping of unbalanced vibration loads during the process, which reduces the reliability of the installation.

Известен ряд технических решений, направленных на решение по уменьшению вибрационных нагрузок, возникающих при работе центробежных установок, см.патенты РФ №2183136, 2209120, 2222381, 2228218, 2236904, 2313395, по кл. В02С 13/14 и патент на полезную модель №79255, кл. В02С 7/08. В данных технических решениях предлагаются средства, обеспечивающие снижение передачи вибрационных нагрузок на корпус установки и основание при работе центробежных установок ударного типа, а именно выполнение вертикальной нижней опоры на воздушной подушке (газостатической), а верхнюю опору выполнять упругой. Однако при работе установки, при так называемом всплытии нижней опоры, а следовательно и ротора, ухудшается работа верхней опоры, перекашиваются подшипники из-за возникновения радиальных и угловых колебаний ротора.There are a number of technical solutions aimed at solving the reduction of vibration loads arising during the operation of centrifugal units, see RF Patents No. 2183136, 2209120, 2222381, 2228218, 2236904, 2313395, according to class. В02С 13/14 and utility model patent No. 79255, class. B02C 7/08. These technical solutions offer tools to reduce the transmission of vibrational loads to the installation casing and base during the operation of centrifugal shock-type installations, namely, to perform the vertical lower support on an air cushion (gas-static), and to carry out the upper support elastic. However, during the operation of the installation, with the so-called ascent of the lower support, and hence the rotor, the operation of the upper support deteriorates, the bearings warp due to the occurrence of radial and angular oscillations of the rotor.

Известно техническое решение по выполнению ротора ударно-центробежной дробилки, см. патенты РФ №2188075, 2336949, кл. В02С 7/08, авторское свидетельство СССР №338253, кл. В02С 13/28. Однако в нем не предусмотрены средства возврата измельчаемого материала для повторного ударного процесса измельчения.There is a technical solution for the implementation of the rotor of the centrifugal impact crusher, see RF patents No. 2188075, 2336949, class. В02С 7/08, USSR author's certificate No. 338253, cl. B02C 13/28. However, it does not provide means for returning the material to be ground for the repeated impact grinding process.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является техническое решение по авторскому свидетельству СССР №1825659, В02С 13/14, «Устройство для измельчения», содержащее состоящий из корпуса с крышкой, снабженной дополнительными скребками дисковый ротор, установленный на верхней части вертикального приводного вала, загрузочный и выходной патрубки, привод.The closest technical solution to the claimed one is the technical solution according to the USSR author's certificate No. 1825659, V02C 13/14, “Grinding device”, comprising a disk rotor mounted on the top of the vertical drive shaft, comprising a housing with a cover equipped with additional scrapers, and output nozzles, drive.

Однако данное техническое решение не предназначено для измельчения крупных включений, обладает низкой эффективностью при измельчении крупных фракций, высоким износом рабочих органов при возникновении дисбаланса в рабочем органе, так как возникает неуравновешенность ротора, что приводит к ненадежной работе устройства.However, this technical solution is not intended for grinding large inclusions, has low efficiency when grinding large fractions, high wear of the working bodies in the event of imbalance in the working body, as the rotor is unbalanced, which leads to unreliable operation of the device.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы роторной дробилки, повышение ее производительности и обеспечение получения равномерно измельченного материала.The objective of the present invention is to increase the reliability of the rotary crusher, increase its productivity and ensure the production of evenly ground material.

Поставленная задача достигается тем, что в вертикальной роторной дробилке, содержащей корпус, внутри которого расположены ротор, закрепленный на вертикальном валу, установленным в верхней и нижней опорах и крышку с загрузочным окном для ввода измельчаемого материала, характеризующейся тем, что она содержит несущую раму, на которой закреплен корпус дробильной камеры с крышкой, которая в зоне загрузочного окна снабжена расположенным внутри корпуса направляющим патрубком, а на внутренней поверхности крышки закреплен дисковый кожух с обечайкой, нижний обрез которой охватывает верхнюю зону ротора, выполненного в виде барабана, содержащего верхний диск с отверстием для входа измельчаемого материала, нижний сплошной диск и расположенные между ними радиально установленные разгонные направляющие со сменными концевыми лопатками, при этом нижний сплошной диск снабжен фланцем для соединения ротора с верхней консолью вертикального вала, установленного в верхней опоре, выполненной вертикально и радиально упругой, и нижней опоре, которая выполнена в виде газостатического узла, содержащего пяту, выполненную в виде сферического слоя, жестко соединенную с валом и снабженную цапфой, шарнирно связанной с механической передачей к приводу, при этом пята взаимодействует со сферическим подпятником несущей рамы, снабженным центральным патрубком, внутри которого проходит механическая передача привода и к которому подведена система подачи воздуха, а корпус дробильной камеры выполнен ступенчатым, верхняя ступень охватывает ротор и снабжена вертикальными внутренними тангенциально установленными отбойными билами, образующие периферийные карманы, способствующие разрушению материала, а днище нижней ступени дробильной камеры снабжено выпускным окном измельчаемого материала.The problem is achieved in that in a vertical rotary crusher containing a housing, inside of which there is a rotor mounted on a vertical shaft installed in the upper and lower supports and a cover with a loading window for introducing the crushed material, characterized in that it contains a supporting frame, on which the crusher chamber case with a cover is fixed, which in the zone of the loading window is equipped with a guide pipe located inside the case, and a disk casing with both an aike, the lower edge of which covers the upper zone of the rotor, made in the form of a drum, containing an upper disk with an opening for the entrance of the crushed material, a lower solid disk and radially mounted accelerating rails with interchangeable end vanes located between them, while the lower solid disk is equipped with a flange for connection a rotor with an upper console of a vertical shaft mounted in an upper support made vertically and radially elastic, and a lower support, which is made in the form of a gas-static unit, containing a heel, made in the form of a spherical layer, rigidly connected to the shaft and equipped with a pin, pivotally connected to a mechanical transmission to the drive, while the heel interacts with a spherical bearing of the bearing frame, equipped with a central pipe, inside which the mechanical transmission of the drive passes and to which the system is connected air supply, and the case of the crushing chamber is made stepwise, the upper stage covers the rotor and is equipped with vertical internal tangentially mounted fenders, uyuschie peripheral pockets to facilitate the destruction of the material, and the bottom of the grinding chamber provided with a lower-stage discharge port of the grinding material.

Поставленная задача достигается тем, что вертикально и радиально упругая опора содержит две [-образные круговые направляющие, полки которых направлены друг к другу, одна из которых закреплена на несущей раме, а другая на валу с пятой, при этом в каждой направляющей свободно расположены взаимодействующие между собой посредством упругих звеньев упругие торообразные элементы.The problem is achieved in that the vertically and radially elastic bearing contains two [-shaped circular guides, the shelves of which are directed to each other, one of which is mounted on a supporting frame, and the other on a shaft with a fifth, while each guide by means of elastic links elastic toroidal elements.

Механическая передача привода вертикальной роторной дробилки выполнена в виде карданной связи, элементы которого взаимодействуют посредством шлицевого соединения.The mechanical transmission of the drive of a vertical rotary crusher is made in the form of a cardan coupling, the elements of which interact by means of a spline connection.

На чертеже представлен общий вид вертикальной роторной дробилки.The drawing shows a General view of a vertical rotary crusher.

Дробилка содержит несущую раму 1, на которой закреплен корпус 2 дробильной камеры 3 с крышкой 4, с окном 5 для ввода измельчаемого материала. В зоне окна 5 крышка 4 снабжена направляющим патрубком 6, а на внутренней поверхности 7 крышки 4 закреплен дисковый кожух 8 с обечайкой 9, нижний обрез 10 которого охватывает верхнюю зону ротора 11. Ротор 11 выполнен в виде барабана, содержащего верхний диск 12, с отверстием 13 для входа измельчаемого материала и нижний сплошной диск 14, а также расположенные между ними разгонные направляющие 15 со сменными концевыми лопатками 16 с образованием окон, сквозь которые измельчаемый материал, разгоняясь и направляясь лопатками, вылетает из ротора. Нижний сплошной диск 15 снабжен фланцем 17 для соединения ротора 11 с верхней консолью 18 вертикального вала 19, установленного в верхней вертикально и радиально упругой опоре 20. Опора 20 включает две [-образные круговые направляющие 21, установленные горизонтальными полками 22 друг к другу. Одна из направляющих 21 закреплена на несущей раме 1, а другая посредством подшипников 23 связана с валом 19, на котором закреплена пята 24 нижней опоры, которая выполнена в виде газостатического узла. В каждую направляющую 21 свободно установлен упругий торообразный элемент 25, а между собой элементы 25 связаны радиальными упругими звеньями 26. Нижняя опора вертикального вала выполнена в виде газостатического узла, содержит пяту 24, выполненную в виде сферического слоя, жестко соединенную с вертикальным валом 19. Пята 24 снабжена цапфой 27, которая шарнирно связана с механической передачей 28, выполненным в виде карданной передачи, верхняя и нижняя части которой соединены шлицевым соединением 29. Пята 24 взаимодействует со сферическим подпятником 30 несущей рамы. Несущая рама 1 снабжена центральным патрубком 31, внутри которого проходит механическая передача 28 привода вертикального вала 19 от электродвигателя (на чертеже не показан). К патрубку 31 подведена система 32 подачи воздуха. Корпус 2 дробильной камеры выполнен ступенчатым, верхняя ступень охватывает ротор 11 и снабжена внутренними тангенциально установленными отбойными билами 33, образующими периферийные карманы, способствующие удержанию крупных фракций разрушаемого материала и создающие так называемую естественную футеровку, о которую разбивается вылетающий из ротора измельчаемый материала. Днище нижней ступени дробильной камеры снабжено выпускным окном для выхода измельченного материала.The crusher comprises a supporting frame 1, on which the casing 2 of the crushing chamber 3 with the lid 4 is fixed, with a window 5 for introducing the crushed material. In the area of the window 5, the cover 4 is provided with a guide pipe 6, and on the inner surface 7 of the cover 4 there is a disk casing 8 with a shell 9, the lower edge 10 of which covers the upper zone of the rotor 11. The rotor 11 is made in the form of a drum containing the upper disk 12, with an opening 13 for the entrance of the crushed material and the lower solid disk 14, as well as the acceleration guides 15 located between them with replaceable end blades 16 with the formation of windows through which the crushed material, accelerating and guided by the blades, flies out of the rotor. The lower solid disk 15 is provided with a flange 17 for connecting the rotor 11 with the upper console 18 of the vertical shaft 19 mounted in the upper vertically and radially elastic support 20. The support 20 includes two [-shaped circular guides 21 mounted by horizontal shelves 22 to each other. One of the guides 21 is fixed to the supporting frame 1, and the other is connected by bearings 23 to the shaft 19, on which the heel 24 of the lower support is fixed, which is made in the form of a gas-static unit. An elastic toroidal element 25 is freely installed in each guide 21, and the elements 25 are connected with each other by radial elastic links 26. The lower support of the vertical shaft is made in the form of a gasostatic unit, contains a heel 24 made in the form of a spherical layer, rigidly connected to the vertical shaft 19. Heel 24 is provided with a pin 27, which is pivotally connected to a mechanical gear 28 made in the form of a cardan gear, the upper and lower parts of which are connected by a spline connection 29. The heel 24 interacts with a spherical thrust bearing ohm 30 supporting frame. The carrier frame 1 is equipped with a central pipe 31, inside of which there is a mechanical transmission 28 of the drive of the vertical shaft 19 from the electric motor (not shown). An air supply system 32 is connected to the pipe 31. The case 2 of the crushing chamber is made stepwise, the upper stage covers the rotor 11 and is equipped with tangentially installed internal bumps 33, forming peripheral pockets that help to hold large fractions of the material to be destroyed and create the so-called natural lining, into which the crushed material emitted from the rotor breaks. The bottom of the lower stage of the crushing chamber is equipped with an outlet window for the exit of crushed material.

Вертикальная роторная дробилка работает следующим образом. Первоначально включают подачу воздуха через систему 32 подачи воздуха в патрубок 31, т.е. под пяту 24. Воздушный поток приподнимает пяту вместе с ротором 11, одновременно включают механический привод вертикального вала, а следовательно, пяты и ротора. В загрузочное окно 5 начинают подачу перерабатываемого материала, который поступает во внутрь ротора через отверстие 13. При вращении ротора за счет центробежных сил измельчаемый материал разгоняется, скользит по направляющим, которые обеспечивают его направленное движение, и вылетает в сторону тангенциально установленных отбойных бил 33, измельчаясь при соударении с ними. Первоначально измельченный материал накапливается в карманах, образуя естественную футеровку, о которую разбивается последующий поступающий материал. Благодаря выполнению верхней опоры 20 вертикально и радиально упругой, а именно упругие торообразные элементы, связанные гибкими связями, обеспечивается высокая как радиальная, так и вертикальная устойчивость ротора, при подъеме ротора и образовании в зазоре между пятой 24 и подпятником 30 воздушной подушки.Vertical rotary crusher operates as follows. Initially, air is turned on through the air supply system 32 to the pipe 31, i.e. under the heel 24. The air flow lifts the heel together with the rotor 11, at the same time include the mechanical drive of the vertical shaft, and therefore, the heel and the rotor. The feed window 5 starts feeding the processed material, which enters the inside of the rotor through the hole 13. When the rotor rotates due to centrifugal forces, the crushed material is accelerated, slides along the guides that provide its directional movement, and flies out towards the tangentially installed fender 33, being crushed when colliding with them. Initially crushed material accumulates in pockets, forming a natural lining, on which subsequent incoming material breaks. Due to the implementation of the upper support 20 vertically and radially elastic, namely elastic toroidal elements connected by flexible ties, high both radial and vertical stability of the rotor is ensured when the rotor is raised and an air cushion forms in the gap between the fifth 24 and the thrust bearing 30.

Предложенная конструкция обеспечивает надежную работу вертикальной роторной дробилки, при этом воздушная подушка обеспечивает исключение ударных нагрузок на несущую раму и корпус, а верхняя опора, содержащая два торообразных элемента, исключает перекос подшипников за счет гибких упругих связей торов и смягчает удары как в осевом направлении при прекращении подачи воздуха и опускании пяты в подпятник, так и в радиальном направлении при выполнении технологического процесса.The proposed design ensures reliable operation of the vertical rotor crusher, while the air cushion eliminates shock loads on the bearing frame and the casing, and the upper bearing, which contains two toroidal elements, eliminates misalignment of the bearings due to flexible elastic connections of the tori and softens impacts in the axial direction upon termination air supply and lowering the heel into the thrust bearing, and in the radial direction when performing the process.

Claims

1. A vertical rotary crusher comprising a housing, inside of which a rotor is mounted, mounted on a vertical shaft, mounted in the upper and lower supports and a cover with a loading window for introducing crushed material, characterized in that it contains a supporting frame on which the grinding chamber housing is fixed with a cover, which in the area of the loading window is equipped with a guide pipe located inside the housing, and on the inner surface of the cover there is a disk casing with a shell, the lower edge of which covers the upper the area of the rotor, made in the form of a drum, containing an upper disk with an opening for the entrance of the crushed material, a lower solid disk and accelerating rails located between them with replaceable end vanes, while the lower solid disk is equipped with a flange for connecting the rotor to the upper console of the vertical shaft installed in the upper support, made vertically and radially elastic, and the lower support, which is made in the form of a gas-static unit containing the heel, made in the form of a spherical layer, is rigidly connected with a shaft and equipped with a pin pivotally connected with a mechanical transmission to the drive, the heel interacts with a spherical thrust bearing of the carrier frame, equipped with a central pipe, inside which the mechanical transmission of the vertical shaft drive passes and to which the air supply system is connected, and the crushing chamber body is made stepped, the upper step covers the rotor and is equipped with internal tangentially mounted fenders, forming peripheral pockets that contribute to destructible retention material, and the bottom of the lower stage of the crushing chamber is equipped with an outlet window of crushed material.

2. The vertical rotary crusher according to claim 1, characterized in that the vertically and radially elastic support comprises two [-shaped circular guides, the shelves of which are directed towards each other, one of the guides is mounted on a supporting frame, and the other on a shaft with a fifth, moreover, in each guide, elastic mountain-like elements interacting with each other by means of elastic links are freely located.

3. The vertical rotary crusher according to claim 1, characterized in that the mechanical transmission of the drive of the vertical rotary crusher is made in the form of a universal joint, the elements of which interact by means of a spline connection.