RU2442655C1

RU2442655C1 - Impact and centrifugal crasher with the vertical gas-static support arrangement

Info

Publication number: RU2442655C1
Application number: RU2010133698/13A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Леонидович Бороха (BY); Эдуард Леонидович Бороха; Владимир Васильевич Воробьёв (BY); Владимир Васильевич Воробьёв; Владимир Викторович Гуринович (BY); Владимир Викторович Гуринович; Александр Юрьевич Козин (RU); Александр Юрьевич Козин; Григорий Михайлович Лускин (BY); Григорий Михайлович Лускин
Original assignee: Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр"; Закрытое акционерное общество "Урал-Омега"
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2012-02-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering industry. ^ SUBSTANCE: invention relates to the mechanical engineering industry in particular to impact and centrifugal crashers and mills with the vertical gas-static support arrangement and can find the application to different fields of industry for crashing and grinding metallic and nonmetallic materials; the crasher with gas-static support arrangement comprises the external housing, hammering-off elements fixed in the upper part of the external housing, the material accelerator located inside of the external housing, junction pipe for the supply of the basic material to the material accelerator located in the upper part of the external housing, the internal housing; the vertical gas-static support arrangement is located inside of the internal housing and made with bearing surfaces in the shape of the part of the orb; the footstep of the support is connected to the material accelerator by means of the vertical shaft making the constructive gap between the bearing surfaces of the gas-static support arrangement, its foot-step bearing is rigidly connected to the internal housing; the boosting chamber is formed by the internal housing, footstep and footstep bearing and connected to the bearing surfaces of the gas-static support arrangement; the ventilator is connected to the boosting chamber; the horizontal mounting group consists of the bearing assembly mounted on the vertical shaft connecting the material accelerator and the footstep bearing of the gas-static support arrangement; the upper supporting base is rigidly connected with the bearing assembly; the bottom supporting base is rigidly connected to the internal housing; the elastic supporting element is located between the upper and lower supporting bases; the milled material educting junction pipe and the drive gear of the material accelerator are located in the lower part of the crasher; the vertical shaft connects the material accelerator and the footstep bearing of the gas-static support arrangement; the shaft is made tubular; the lower end of the shaft located in the boosting chamber and the upper end of the shaft located in gap between the material accelerator and the horizontal mounting group are made with apertures. ^ EFFECT: enhancement of the operation reliability of the bearing assembly due to the prevention of grained material transfer to the gap between the accelerator and the horizontal mounting group by means of provision of excess presser in it. ^ 1 dwg, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к ударно-центробежным дробилкам и мельницам с вертикальной газостатической опорой, и может найти применение в различных отраслях промышленности для дробления и измельчения рудных и нерудных материалов.The invention relates to mechanical engineering, in particular to impact-centrifugal crushers and mills with vertical gas-static support, and can find application in various industries for crushing and grinding ore and non-metallic materials.

Известна ударно-центробежная дробилка с газостатической опорой (роторный механизм центробежной установки), содержащая наружный корпус, отбойные элементы, закрепленные в верхней части наружного корпуса, ускоритель материала, расположенный внутри наружного корпуса, патрубок для подачи исходного материала в ускоритель материала, расположенный в верхней части наружного корпуса, внутренний корпус, вертикальную газостатическую опору, расположенную внутри внутреннего корпуса и выполненную с несущими поверхностями в виде части сферы, пята которой беззазорно соединена с ускорителем материала, а подпятник которой жестко соединен с внутренним корпусом, камеру наддува, образованную внутренним корпусом, пятой и подпятником газостатической опоры и сообщающуюся с несущими поверхностями газостатической опоры, вентилятор, связанный с камерой наддува, патрубок для вывода измельченного материала, расположенный в нижней части дробилки, и привод ускорителя материала (патент на изобретение RU 2183136, B02C 13/14, публикация 10.06.2002).Known shock-centrifugal crusher with a gas-static support (rotary mechanism of a centrifugal installation), containing an outer casing, breaker elements fixed in the upper part of the outer casing, a material accelerator located inside the outer casing, a pipe for supplying raw material to the material accelerator located in the upper part outer casing, inner casing, vertical gas-static support located inside the inner casing and made with bearing surfaces as part of a sphere, heel which is gaplessly connected to the accelerator of the material, and the thrust of which is rigidly connected to the inner casing, a charge chamber formed by the inner casing, the fifth and thrust of the gas-static support and communicating with the bearing surfaces of the gas-static support, a fan connected to the charge chamber, a pipe for withdrawing crushed material, located in the lower part of the crusher, and the accelerator drive of the material (patent for invention RU 2183136, B02C 13/14, publication 10.06.2002).

Однако в известной установке вращение на критических частотах и со значительной динамической неуравновешенностью приводит к трению пяты о подпятник несущими поверхностями. Кроме этого при аварийном прекращении подачи газа к несущим поверхностям и исчезновении воздушной подушки вращающаяся пята с рабочим органом упадут на подпятник, т.к. отсутствует ограничение перемещений рабочего органа с пятой в осевом направлении. Эти недостатки снижают надежность работы установки из-за выхода вертикального газостатического узла из строя.However, in the known installation, rotation at critical frequencies and with significant dynamic imbalance leads to friction of the heel on the thrust bearing surfaces. In addition, in the event of an emergency stop of gas supply to the bearing surfaces and disappearance of the air cushion, the rotating heel with the working body will fall on the thrust bearing, since there is no restriction of movements of the working body with the fifth in the axial direction. These disadvantages reduce the reliability of the installation due to the failure of the vertical gas-static unit.

Известна также ударно-центробежная дробилка с газостатической опорой (центробежная установка с газостатической опорой), содержащая наружный корпус, отбойные элементы, закрепленные в верхней части наружного корпуса, ускоритель материала, расположенный внутри наружного корпуса, патрубок для подачи исходного материала в ускоритель материала, расположенный в верхней части наружного корпуса, внутренний корпус, вертикальную газостатическую опору, расположенную внутри внутреннего корпуса и выполненную с несущими поверхностями в виде части сферы, пята которой соединена с ускорителем материала посредством вертикального вала с образованием конструктивного зазора между несущими поверхностями, а подпятник которой жестко соединен с внутренним корпусом, камеру наддува, образованную внутренним корпусом, пятой и подпятником и сообщающуюся с несущими поверхностями газостатической опоры, вентилятор, связанный с камерой наддува, горизонтальный опорный узел, состоящий из подшипникового узла, установленного на вертикальном валу, соединяющего ускоритель материала и пяту газостатической опоры, верхнего опорного основания, жестко соединенного с подшипниковым узлом, нижнего опорного основания, жестко соединенного с внутренним корпусом, и упругого опорного элемента, расположенного между верхним и нижним опорными основаниями, патрубок для вывода измельченного материала, расположенный в нижней части дробилки, и привод ускорителя материала, причем вертикальный вал выполнен сплошным (патент на изобретение RU 2220782, B04B 9/04, публикация 10.01.2004).Also known is a centrifugal impact crusher with a gas-static support (centrifugal installation with a gas-static support), comprising an outer casing, breaker elements fixed in the upper part of the outer casing, a material accelerator located inside the outer casing, a pipe for supplying raw material to the material accelerator located in the upper part of the outer casing, the inner casing, a vertical gas-static support located inside the inner casing and made with bearing surfaces in the form of and a sphere, the heel of which is connected to the accelerator of the material through a vertical shaft with the formation of a structural gap between the bearing surfaces, and the thrust of which is rigidly connected to the inner casing, a charge chamber formed by the inner casing, the fifth and the thrust and communicating with the bearing surfaces of the gas-static support, a fan connected with a pressurization chamber, a horizontal support assembly consisting of a bearing assembly mounted on a vertical shaft connecting the material accelerator and the gazosta heel support, an upper support base rigidly connected to the bearing assembly, a lower support base rigidly connected to the inner housing, and an elastic support element located between the upper and lower support bases, a nozzle for discharging crushed material located in the lower part of the crusher, and a drive accelerator material, and the vertical shaft is solid (patent for invention RU 2220782, B04B 9/04, publication 01/10/2004).

Однако известная ударно-центробежная дробилка обладает следующими недостатками. Во время вращения ускорителя в зазоре между ним и горизонтальным опорным узлом давление воздуха становится ниже атмосферного. Это приводит к тому, что измельченный материал поступает в этот зазор, забивает подшипниковый узел и быстро выводит его из строя.However, the known centrifugal impact crusher has the following disadvantages. During the rotation of the accelerator in the gap between it and the horizontal reference node, the air pressure becomes lower than atmospheric. This leads to the fact that the crushed material enters this gap, clogs the bearing assembly and quickly disables it.

Задача изобретения состоит в повышении надежности работы подшипникового узла за счет предотвращения попадания измельченного материала в зазор между ускорителем и горизонтальным опорным узлом путем обеспечения избыточного давления в нем.The objective of the invention is to increase the reliability of the bearing assembly by preventing crushed material from entering the gap between the accelerator and the horizontal support assembly by providing overpressure in it.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата ударно-центробежная дробилка с газостатической опорой, содержащая наружный корпус, отбойные элементы, закрепленные в верхней части наружного корпуса, ускоритель материала, расположенный внутри наружного корпуса, патрубок для подачи исходного материала в укоритель материала, расположенный в верхней части наружного корпуса, внутренний корпус, вертикальную газостатическую опору, расположенную внутри внутреннего корпуса и выполненную с несущими поверхностями в виде части сферы, пята которой соединена с ускорителем материала посредством вертикального вала с образованием конструктивного зазора между несущими поверхностями газостатической опоры, а подпятник которой жестко соединен с внутренним корпусом, камеру наддува, образованную внутренним корпусом, пятой и подпятником и сообщающуюся с несущими поверхностями газостатической опоры, вентилятор, связанный с камерой наддува, горизонтальный опорный узел, состоящий из подшипникового узла, установленного на вертикальном валу, соединяющего ускоритель материала и пяту газостатической опоры, верхнего опорного основания, жестко соединенного с подшипниковым узлом, нижнего опорного основания, жестко соединенного с внутренним корпусом, и упругого опорного элемента, расположенного между верхним и нижним опорными основаниями, патрубок для вывода измельченного материала, расположенный в нижней части дробилки, и привод ускорителя материла, отличается тем, что вертикальный вал, соединяющий ускоритель материала и пяту газостатической опоры, выполнен полым, а нижний конец вала, расположенный в камере наддува, и верхний конец вала, расположенный в зазоре между ускорителем материала и горизонтальным опорным узлом, выполнены с отверстиями.The essence of the invention lies in the fact that to solve the problem by the specified technical result, a centrifugal impact crusher with a gas-static support, containing an outer casing, breaker elements fixed in the upper part of the outer casing, a material accelerator located inside the outer casing, a pipe for supplying the source material to the material accelerator located in the upper part of the outer casing, the inner casing, the vertical gas-static support located inside the inner casing and made with bearing surfaces in the form of a part of a sphere, the heel of which is connected to the material accelerator by means of a vertical shaft with the formation of a structural gap between the bearing surfaces of the gas-static support, and the thrust bearing of which is rigidly connected to the inner case, the pressurization chamber formed by the inner case, the fifth and the thrust bearing and communicating with the bearing surfaces of the gas-static support, a fan connected to the boost chamber, a horizontal support assembly consisting of a bearing assembly installed on a vertical shaft connecting the accelerator of the material and the heel of the gas-static support, the upper support base rigidly connected to the bearing assembly, the lower support base rigidly connected to the inner housing, and the elastic support element located between the upper and lower support bases, a pipe for output of crushed material located in the lower part of the crusher, and the drive of the material accelerator, characterized in that the vertical shaft connecting the material accelerator and the heel of the gas-static support, in Full hollow, and the lower end of the shaft disposed in the pressurization chamber and the upper end of the shaft, located in the gap material between accelerator and a horizontal support assembly formed with holes.

Изобретение поясняется чертежом - общий вид дробилки, продольное сечение.The invention is illustrated by the drawing - General view of the crusher, a longitudinal section.

Ударно-центробежная дробилка с газостатической опорой содержит наружный корпус 1, отбойные элементы 2, закрепленные в верхней части наружного корпуса 1, ускоритель 3 материала, расположенный внутри наружного корпуса 1, патрубок 4 для подачи исходного материала в ускоритель 3 материала, расположенный в верхней части наружного корпуса 1, внутренний корпус 5, вертикальную газостатическую опору, расположенную внутри внутреннего корпуса 5 и выполненную с несущими поверхностями в виде части сферы, пята 6 которой соединена с ускорителем 3 материала посредством вертикального полого вала 7 с образованием конструктивного зазора 8 между несущими поверхностями газостатической опоры, а подпятник 9 которой жестко соединен с внутренним корпусом 5, камеру 10 наддува, образованную внутренним корпусом 5, пятой 6 и подпятником 9 и сообщающуюся с несущими поверхностями газостатической опоры, вентилятор 11, связанный с камерой 10 наддува, горизонтальный опорный узел, состоящий из подшипникового узла 12, установленного на вертикальном полом валу 7, верхнего опорного основания 13, жестко соединенного с подшипниковым узлом 12, нижнего опорного основания 14, жестко соединенного с внутренним корпусом 5, и упругого опорного элемента 15, расположенного между верхним опорным основанием 13 и нижним опорным основанием 14, патрубок 16 для вывода измельченного материала, расположенный в нижней части дробилки, и привод ускорителя 3 материала, состоящий из электродвигателя 17 и гибкого вала 18. При этом вертикальный полый вал 7 выполнен с отверстиями 19, расположенными на нижнем конце, взаимодействующем с камерой наддува 9, и с отверстиями 20, расположенными на верхнем конце, взаимодействующем с зазором между ускорителем 3 материала и горизонтальным опорным узлом.An impact-centrifugal crusher with a gas-static support comprises an outer casing 1, breaker elements 2 fixed in the upper part of the outer casing 1, an accelerator 3 of material located inside the outer casing 1, a pipe 4 for supplying raw material to the accelerator 3 of the material located in the upper part of the outer case 1, the inner case 5, a vertical gas-static support located inside the inner case 5 and made with bearing surfaces as part of a sphere, the heel 6 of which is connected to the accelerator 3 of the material by means of a vertical hollow shaft 7 with the formation of a structural gap 8 between the bearing surfaces of the gas-static support, and the thrust bearing 9 of which is rigidly connected to the inner housing 5, a boost chamber 10 formed by the inner housing 5, the fifth 6 and the thrust bearing 9 and communicating with the bearing surfaces of the gas-static support, fan 11, associated with the boost chamber 10, a horizontal support assembly consisting of a bearing assembly 12 mounted on a vertical hollow shaft 7, an upper support base 13, rigidly connected to bearing assembly 12, a lower support base 14, rigidly connected to the inner housing 5, and an elastic support element 15 located between the upper support base 13 and the lower support base 14, a pipe 16 for output of crushed material located in the lower part of the crusher, and the accelerator drive 3 material, consisting of an electric motor 17 and a flexible shaft 18. In this case, the vertical hollow shaft 7 is made with holes 19 located at the lower end interacting with the boost chamber 9, and with holes 20 located on erhnem end interacting with a gap between accelerator material 3 and a horizontal support assembly.

Изобретение используют следующим образом.The invention is used as follows.

Включают вентилятор 11, который нагнетает воздух в камеру 10 наддува и создает в ней избыточное давление. Из камеры 10 наддува воздух поступает в конструктивный зазор 8 между несущими поверхностями пяты 6 и подпятника 9 газостатической опоры, создавая в нем избыточное давление и, таким образом, опорную воздушную подушку. Под воздействием избыточного давления пята 6 вместе с ускорителем 3 материала «всплывает».A fan 11 is turned on, which pumps air into the boost chamber 10 and creates excessive pressure in it. From the pressurization chamber 10, air enters a structural gap 8 between the bearing surfaces of the heel 6 and the thrust bearing 9 of the gas-static support, creating overpressure in it and, thus, the supporting air cushion. Under the influence of excess pressure, the heel 6 with the accelerator 3 of the material "pops up."

Затем включают электродвигатель 16, посредством которого и гибкого вала 17 придают вращение ускорителю 3 материала с требуемой технологической скоростью, в котором создается поле центробежных сил. Во вращающийся ускоритель 3 через патрубок 4 падают материал. Под воздействием поля центробежных сил материал приобретает ускорение, с большой скорость вылетает из ускорителя 3, ударяется об отбойные элементы 2 и разрушается на несколько частиц. Измельченный материал падает вниз и через патрубок 16 выводится из дробилки.Then, an electric motor 16 is turned on, by means of which a flexible shaft 17 is rotated to accelerate the material 3 with the required technological speed, in which a field of centrifugal forces is created. Material rotates into the rotating accelerator 3 through the nozzle 4. Under the influence of the field of centrifugal forces, the material acquires acceleration, takes off at high speed from the accelerator 3, hits the fender elements 2 and collapses into several particles. The crushed material falls down and through the pipe 16 is discharged from the crusher.

При прохождении резонансных частот вращения, возникающих при разгоне и торможении скорости вращения, а также при динамической неуравновешенности пята 5 начинает совершать колебания с большой амплитудой в радиальном и угловом направлениях. Благодаря тому что дробилка содержит горизонтальный опорный узел, расположенный между ускорителем 3 материала и пятой 6 газостатической опоры и содержащий упругий опорный элемент 15, например, в виде резинового амортизатора, колебания ускорителя 3 и пяты 6 упруго ограничены. Это позволяет избежать трение друг о друга несущих поверхностей пяты 6 и подпятника 9 и их выход из строя.With the passage of resonant rotational frequencies that occur during acceleration and deceleration of the rotational speed, as well as with dynamic imbalance, the heel 5 begins to oscillate with a large amplitude in the radial and angular directions. Due to the fact that the crusher contains a horizontal support node located between the accelerator 3 of the material and the fifth 6 of the gas-static support and containing the elastic support element 15, for example, in the form of a rubber shock absorber, the vibrations of the accelerator 3 and the heel 6 are elastically limited. This allows you to avoid friction against each other of the bearing surfaces of the heel 6 and the thrust bearing 9 and their failure.

Благодаря тому что между несущими поверхностями газостатической опоры в исходном положении имеется конструктивный зазор 8 и тому, что дробилка содержит горизонтальный опорный узел, пята 6 с ускорителем 3 материала не упадут на подпятник 9 при аварийном прекращении подвода газа к несущим поверхностям и исчезновении воздушной подушки.Due to the fact that there is a structural gap 8 between the bearing surfaces of the gas-static support in the initial position and the crusher contains a horizontal support unit, the heel 6 with the accelerator 3 of the material will not fall on the thrust bearing 9 in case of emergency interruption of the gas supply to the bearing surfaces and disappearance of the air cushion.

Через отверстия 19 и отверстия 20 полого вала 7 воздух под избыточным давлением поступает в зазор между ускорителем 3 материала и горизонтальным опорным узлом и создает в нем избыточное давление. Избыточное давление препятствует попаданию измельченного материала в данный зазор и, соответственно, в подшипниковый узел 12 и во внутренний корпус 5.Through the openings 19 and the openings 20 of the hollow shaft 7, air under excessive pressure enters the gap between the accelerator 3 of the material and the horizontal support unit and creates excess pressure in it. Excessive pressure prevents the crushed material from entering this gap and, accordingly, into the bearing assembly 12 and into the inner housing 5.

Таким образом, выполнение вала 7 полым и с отверстиями 19 и 20 обеспечивает преимущества заявленного изобретения в сравнении с прототипом.Thus, the execution of the shaft 7 hollow and with holes 19 and 20 provides the advantages of the claimed invention in comparison with the prototype.

Claims

A centrifugal impact crusher with a gas-static support, comprising an outer casing, breaker elements fixed in the upper part of the outer casing, a material accelerator located inside the outer casing, a pipe for supplying raw material to the material accelerator located in the upper part of the outer casing, vertical casing gas-static support located inside the inner case and made with bearing surfaces in the form of part of a sphere, the heel of which is connected to the accelerator of the material by ohm of the vertical shaft with the formation of a structural gap between the bearing surfaces of the gas-static support, and the thrust bearing of which is rigidly connected to the inner case, the charge chamber formed by the inner case, the fifth and the thrust bearing and communicating with the bearing surfaces of the gas-static support, the fan associated with the charge chamber, horizontal support unit consisting of a bearing assembly mounted on a vertical shaft connecting the material accelerator and the heel of the gas-static support, the upper supporting base rigidly connected to the bearing assembly, a lower support base rigidly connected to the inner housing, and an elastic support element located between the upper and lower support bases, a pipe for output of crushed material located in the lower part of the crusher, and a material accelerator drive, characterized in that the vertical shaft connecting the material accelerator and the heel of the gas-static support is hollow, and the lower end of the shaft located in the boost chamber and the upper end of the shaft located in the gap between accelerator material and a horizontal support assembly formed with holes.