RU2492927C2

RU2492927C2 - Shredder

Info

Publication number: RU2492927C2
Application number: RU2011124730/13A
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Смердов; Максим Викторович Смердов
Original assignee: Виктор Васильевич Смердов; Максим Викторович Смердов
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2013-09-20
Also published as: RU2011124730A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to equipment for processing various materials, for example, wood wastes, sued tires, etc. Shredder rolls consist of shaft, discs with different-parameter teeth and mid rings. Said discs are arranged on said shaft in sections combining identical-parameter discs. Combination of several sections on one roll allows a multistage crushing and grinding in one shredder. Invention allows selective crushing or grinding of various materials at most suitable section.

EFFECT: compact design, expanded operating performances.

3 dwg

Description

Шредер для переработки различных материалов, преимущественно древесных отходов, БУ шин, бытовой техники, приборов, ТБО и лома металлов.Shredder for processing various materials, mainly wood waste, used tires, household appliances, appliances, solid waste and scrap metal.

Для использования полученных при переработке материалов необходимо иметь более или менее однородные по размерам фракции. Например, для использования в качестве топлива древесных материалов размер фракций должен быть в пределах 20-50 мм, для полимеров же или резины 0,5-3 мм, а в некоторых случаях и меньше 0,5 мм. Что касается металлических частей корпусов приборов и металлической стружки, для прессования фракции должны быть не более 100 мм.To use the materials obtained during processing, it is necessary to have fractions more or less uniform in size. For example, for using wood-based materials as fuel, the size of the fractions should be in the range of 20-50 mm, for polymers or rubber 0.5-3 mm, and in some cases less than 0.5 mm. As for the metal parts of the instrument housings and metal chips, fractions should be no more than 100 mm for pressing.

Совершенно очевидно, что за один пропуск габаритного предмета, например холодильника или покрышки, нужные по размеру фракции получить не удается, поэтому применяются многостадийные схемы в виде каскада дробилок, конвейеров, классификаторов и питателей. Такие схемы широко используются в горнорудной промышленности (см. С.Е. Андреев, В.А. Перов В.В. Зверевич «Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых», Москва, «Недра», 1980, стр.326-327).It is quite obvious that for one pass of a dimensional object, such as a refrigerator or tires, the fractions of the right size cannot be obtained, therefore, multistage schemes are used in the form of a cascade of crushers, conveyors, classifiers and feeders. Such schemes are widely used in the mining industry (see S.E. Andreev, V.A. Perov, V.V. Zverevich "Crushing, grinding and screening of minerals", Moscow, "Nedra", 1980, pp. 326-327) .

Многостадийные схемы себя оправдали как в стационарных вариантах, в так называемых комплексах, так и в передвижных установках, не смотря на внушительные габариты и необходимость демонтажа для перевозки. Передвижные установки конструктивно выполняются таким образом, что возможно их перемещение в карьере, на полигоне для переработки ТБО, горнорудных материалов и других скоплений.Multi-stage schemes have proven themselves both in stationary versions, in the so-called complexes, and in mobile units, despite the impressive dimensions and the need for dismantling for transportation. Mobile installations are structurally performed in such a way that they can be moved in a quarry, at a landfill for processing solid waste, mining materials and other accumulations.

Совершенно другие требования предъявляются к мобильным установкам, которые должны перемещаться по дорогам общего пользования самостоятельно, с достаточно высокой скоростью, и иметь ограниченные габариты и массу. Более того, такая установка должна иметь 100% готовность к эксплуатации после перемещения на десятки, а то и сотни километров. В этом случае при конструировании на первое место выдвигается габариты и масса, а так же определенные ограничения мощности энергоустановки.Completely different requirements are imposed on mobile installations, which must move on public roads independently, at a sufficiently high speed, and have limited dimensions and weight. Moreover, such an installation should be 100% ready for operation after moving tens or even hundreds of kilometers. In this case, when designing, the dimensions and weight, as well as certain limitations of the power of the power plant, are put forward in the first place.

Известны измельчающие устройства с двумя стадиями дробления, например патент США №4.630.781, от 23.12.1986, где в одном корпусе друг над другом размещены валки с различными по шагу и высоте зубьями. Устройство очень сложно по конструкции, более того нижние валки размещены на выдвигающейся тележке, поэтому габариты по высоте в 3,5-4 раза больше, чем диаметр валков.Known grinding devices with two stages of crushing, for example, US patent No. 4,630.781, 12/23/1986, where in one housing, rolls with different teeth in pitch and height are placed on top of each other. The device is very complex in design, moreover, the lower rolls are placed on a retractable trolley, so the height dimensions are 3.5-4 times larger than the diameter of the rolls.

Имеется устройство по патенту Германии В 02С 4/8, DT 2158868 СЗ от 27.11.1971, где также реализованы две стадии дробления. По данному патенту валки расположены в перпендикулярных плоскостях, устройство по высоте, по крайней мере, в 4-5 раз превышает диаметр валков и не предназначено для переработки габаритных материалов.There is a device according to German patent В 02С 4/8, DT 2158868 СЗ dated 11/27/1971, where two stages of crushing are also implemented. According to this patent, the rolls are located in perpendicular planes, the device is at least 4-5 times higher than the diameter of the rolls and is not intended for processing bulk materials.

Аналогично американскому имеется техническое решение по а.с. СССР №939069, от 04.01.1980, где измельчающие валки так же расположены друг под другом и имеют различные размеры зубьев по шагу и высоте. Но это устройство предназначено для переработки сыпучих материалов и не может быть использовано для переработки габаритных предметов, бытовой техники, покрышек и древесины.Similarly to the American, there is a technical solution for A.S. USSR No. 939069, dated 04.01.1980, where the grinding rolls are also located one under the other and have different tooth sizes in pitch and height. But this device is intended for the processing of bulk materials and cannot be used for the processing of dimensional items, household appliances, tires and wood.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является валковая дробилка по а.с. СССР №939068 от 22.10.79, где валки набраны из секций, в которых продольные ребра различной высоты и установлены с разным шагом. Это позволяет получать более мелкую фракцию при подаче уже полученной массы на секции с более крупным шагом. Возможна избирательная переработка материалов на тех или иных секциях, но данная дробилка предназначена для переработки лесосечных отходов в кусковую массу и по своим конструктивным особенностям не может быть использована для других целей, так как передача момента на ведомый валок осуществляется за счет зацепления ножей ведущего валка, и поэтому скорости вращения валков всегда одинаковы, тогда как для эффективной работы по измельчению необходима фрикция, т.е. разность скоростей вращения валков. Как показывает опыт, чем меньше по размерам нужна получаемая для использования масса (крошка, порошок), тем больше должна быть фрикция, а дисковые валковые дробилки это позволяют реализовать.The closest technical solution to the claimed is a roller crusher by.with. USSR No. 939068 from 10.22.79, where the rolls are drawn from sections in which longitudinal ribs of different heights and are installed with different steps. This allows you to get a finer fraction when applying the already obtained mass to sections with a larger step. Selective processing of materials in certain sections is possible, but this crusher is designed for processing logging waste into lump mass and, due to its design features, cannot be used for other purposes, since the moment is transmitted to the driven roll by engaging the knives of the driving roll, and therefore, the rotation speeds of the rolls are always the same, while friction is necessary for efficient grinding work, i.e. the difference in the speed of rotation of the rolls. As experience shows, the smaller the mass required for use (crumbs, powder) is needed, the more friction should be, and this allows disk roller crushers to be realized.

Цель изобретения - совместить в одном двухвалковом шредере несколько стадий дробления и измельчения. Поставленная цель достигается тем, что каждый валок шредера набирается из дисков различной конструкции. Диски имеют не только различное количество зубьев, но их форма, углы резания и высота также различны. Более того, для увеличения фрикции возможно использование дисков и промежуточных колец с другим соотношением размеров чем на соседней секции.The purpose of the invention is to combine in one two-roll shredder several stages of crushing and grinding. This goal is achieved in that each roll of the shredder is recruited from disks of various designs. Disks have not only a different number of teeth, but their shape, cutting angles and height are also different. Moreover, to increase friction, it is possible to use discs and intermediate rings with a different aspect ratio than on the adjacent section.

Валок, таким образом, состоит из секций с различными дисками. Такая конструкция валкового измельчителя позволяет производить переработку крупногабаритных предметов, и после выноса полученной массы разделять ее по фракциям. Надрешетный продукт направляется на измельчение на секцию с более мелким зубом, и в итоге получается необходимая по технологии фракция. В этом случае выполняется основное правило дробления - не дробить ничего липшего, т.к. уже при первой стадии всегда получается определенная доля кондиционной массы.The roll, therefore, consists of sections with various discs. This design of the roll grinder allows you to process large items, and after the removal of the resulting mass to separate it into fractions. The oversize product is sent for grinding to a section with a finer tooth, and as a result, the fraction required by the technology is obtained. In this case, the basic rule of crushing is fulfilled - do not crush anything sticky, because already at the first stage a certain proportion of the conditioned mass is always obtained.

В отличие от двухстадийных измельчителей каскадного типа, заявленное устройство, как и дробилка по а.с. 939068, позволяет производить избирательную переработку материалов с различными размерными и прочностными характеристиками, направляя их непосредственно на ту или иную секцию и получая, таким образом, нужные по размеру фракции.Unlike the two-stage grinders of the cascade type, the claimed device, as well as a crusher according to as 939068, allows for the selective processing of materials with various dimensional and strength characteristics, directing them directly to a particular section and thus obtaining the desired size fractions.

Что касается мощности привода такой дробилки следует отметить следующее. Несмотря на то, что секция вторичного дробления может быть значительно меньше по длине, мощность, затрачиваемая на вторичную переработку объема материала прошедшего первую стадию за минусом мелких фракций не меньше, а даже больше, т.к. работа, затрачиваемая на дробление одного куска материала при определенной степени дробления, выражается в квадрате или в кубе (см. Е.Е.Серго «Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых», Москва, «Недра», 1985, стр.80-81). Можно допустить, что мощности, затрачиваемые на грубое дробление материала и вторичное измельчение, примерно одинаковы, следовательно, установленная мощность предлагаемой дробилки в два раза меньше, чем на двух независимых дробилках. Относительно пиковых нагрузок, можно с уверенностью утверждать, что I стадия никогда не загружается на 100% времени из-за технологических разрывов при загрузке, а II более интенсивно работает как раз в период паузы I, более того, положительную роль играют и маховые массы валка.As for the drive power of such a crusher, the following should be noted. Despite the fact that the secondary crushing section can be much smaller in length, the power spent on recycling the volume of the material that passed the first stage minus the small fractions is not less, but even more, because the work spent on crushing one piece of material at a certain degree of crushing is expressed in a square or in a cube (see E.E.Sergo "Crushing, grinding and screening of minerals", Moscow, "Nedra", 1985, pp. 80-81 ) It can be assumed that the power spent on coarse crushing of the material and secondary grinding are approximately the same, therefore, the installed capacity of the proposed crusher is two times less than on two independent crushers. Regarding peak loads, it is safe to say that stage I never loads 100% of the time due to technological breaks during loading, and stage II works more intensively during the period of pause I, moreover, the roll masses play a positive role.

Таким образом, достигается двойной эффект - снижение потребляемой мощности привода собственно измельчителя, сглаживание пиковых нагрузок за счет инерционного воздействия массы валков и уменьшение массы измельчителей, по крайней мере, в два раза.Thus, a double effect is achieved - reducing the power consumption of the drive of the chopper itself, smoothing the peak loads due to the inertial effect of the mass of the rolls and reducing the mass of the choppers by at least two times.

Как показывает опыт эксплуатации валковых дробилок, например, при переработке автопокрышек, необходимо иметь даже не две стадии переработки, а три. Конструкция заявленного измельчающего устройства позволит это реализовать в одной машине. Естественно, длина валков в некоторых случаях должна быть больше, чем у обычной дробилки, но это повлечет увеличение массы и габаритов не более чем на 20%. Потребуются вспомогательные транспортирующие и классификационные системы, но при использовании современных технологий и конструкций реально создать компактную многостадийную установку.As the operating experience of roll crushers shows, for example, in the processing of tires, it is necessary to have not even two stages of processing, but three. The design of the claimed grinding device will allow this to be implemented in one machine. Naturally, the length of the rolls in some cases should be longer than that of a conventional crusher, but this will entail an increase in mass and size of not more than 20%. Ancillary transport and classification systems will be required, but using modern technologies and designs it is really possible to create a compact multi-stage installation.

На фиг.1-3 показано измельчающее устройство, на фиг.1 - вид валков в плане, на фиг.2 и 3 - разрезы валка по секциям с различными дисками.Figure 1-3 shows a grinding device, figure 1 is a view of the rolls in plan, figure 2 and 3 are sections of the roll sections with different disks.

Валок состоит из вала 1, различных дисков 2 и 3 и промежуточных колец 4. Имеют место конструкции дисков, совмещенных с промежуточными кольцами или ступицами, причем ступица может быть двухсторонней и симметричной или асимметричной.The roll consists of a shaft 1, various disks 2 and 3 and intermediate rings 4. There are disk designs combined with intermediate rings or hubs, and the hub can be bilateral and symmetrical or asymmetric.

Заявляемая конструкция не регламентирует и способы фиксации дисков на валах для передачи крутящего момента от привода.The inventive design does not regulate the ways of fixing the disks on the shafts for transmitting torque from the drive.

Валки устанавливаются в корпус с подшипниковыми опорами (на чертеже не показаны). Что касается привода валков, то они могут быть индивидуальными и независимыми или с одним приводным ведущим валком, а второй ведомый вращается, например, посредством зубчатой пары. При этом необходимая для эффективного измельчения фрикция обеспечивается разностью диаметров шестерен, более того, в зависимости от прочностных характеристик перерабатываемого материала можно менять передаточное отношением пары, имея в комплекте набор сменных шестерен.The rolls are installed in a housing with bearing bearings (not shown in the drawing). As for the drive rolls, they can be individual and independent or with one drive drive roller, and the second driven rotates, for example, by means of a gear pair. At the same time, the friction necessary for effective grinding is provided by the difference in the diameters of the gears; moreover, depending on the strength characteristics of the processed material, the gear ratio of the pair can be changed, having a set of interchangeable gears included.

Claims

A shredder with rolls having different disk parameters, characterized in that for combining several stages of crushing, disks with the same parameters are sectioned on each roll.