RU2593909C1 - Conical inertial crusher with modernised transmission - Google Patents
Conical inertial crusher with modernised transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2593909C1 RU2593909C1 RU2015108967/13A RU2015108967A RU2593909C1 RU 2593909 C1 RU2593909 C1 RU 2593909C1 RU 2015108967/13 A RU2015108967/13 A RU 2015108967/13A RU 2015108967 A RU2015108967 A RU 2015108967A RU 2593909 C1 RU2593909 C1 RU 2593909C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coupling
- disk
- cone
- unbalance
- inertial
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C2/00—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers
Abstract
Description
Изобретение относится к области тяжелого машиностроения, к дробильному измельчительному оборудованию, в частности к конусным дробилкам, и может быть использовано в технологических процессах строительной и горно-обогатительной отраслях промышленности.The invention relates to the field of heavy engineering, to crushing grinding equipment, in particular to cone crushers, and can be used in technological processes in the construction and mining and processing industries.
Современные конусные инерционные дробильные агрегаты представляют собой сложные и трудоемкие в эксплуатации машины. Одна из самых важных проблем - это возможность создания эффективной конструкции, одновременно обладающей высокой надежностью, экономичностью, защитой от сбоев и вместе с тем простотой в эксплуатации и сервисном обслуживании.Modern cone inertial crushing units are complex and labor-intensive machines in operation. One of the most important problems is the possibility of creating an effective design that simultaneously possesses high reliability, economy, protection against failures and, at the same time, ease of operation and maintenance.
Из уровня техники известно, что конусная инерционная дробилка содержит корпус с наружным конусом и размещенным внутри него внутренним конусом, обращенные друг к другу поверхности которых образуют камеру дробления. На валу внутреннего подвижного конуса установлен дебаланс, приводимый во вращение трансмиссией. При вращении дебаланса создается центробежная сила, заставляющая внутренний конус обкатываться по наружному конусу без зазора, если в камере дробления нет перерабатываемого материала (на холостом ходу); или через слой дробимого материала.It is known from the prior art that a cone inertial crusher comprises a housing with an outer cone and an inner cone located inside it, the surfaces of which face each other form a crushing chamber. On the shaft of the inner movable cone, an unbalance set in rotation by the transmission is installed. When the unbalance rotates, a centrifugal force is created, forcing the inner cone to run around the outer cone without a gap if there is no recyclable material in the crushing chamber (at idle speed); or through a layer of crushed material.
Теория вопроса описана в специальной литературе, например «Энциклопедия Машиностроение» под редакцией академика РАН Фролова К.В., Москва, Машиностроение, 2011, том IV-24 «Горные машины», ISBN 978-5-94275-567-6, содержит главу 7.3 «Конусные инерционные дробилки», стр. 418.The theory of the issue is described in specialized literature, for example, “The Encyclopedia of Mechanical Engineering” edited by Academician of the Russian Academy of Sciences K.V. Frolov, Moscow, Mechanical Engineering, 2011, Volume IV-24 “Mining Machines”, ISBN 978-5-94275-567-6, contains a chapter 7.3 “Inertial cone crushers”, p. 418.
Одним из слабых мест конструкции конусной дробилки является трансмиссионный узел, иначе говоря, способ и устройство, используемые для передачи крутящего момента от двигателя к дебалансу. В общем случае, трансмиссионный узел должен обеспечивать передачу требуемого крутящего момента, одновременно быть надежным, компактным и экономически обоснованным с точки зрения стоимости его производства, монтажа и эксплуатационного обслуживания.One of the design weaknesses of the cone crusher is the transmission unit, in other words, the method and device used to transmit torque from the engine to unbalance. In general, the transmission unit must provide the transmission of the required torque, at the same time be reliable, compact and economically justified in terms of the cost of its production, installation and maintenance.
Известно применение шарового опорно приводного шпинделя в качестве трансмиссионного узла. Теория вопроса описана в литературе: «Вибрационные дробилки», Вайсберг Л.А. и другие, Издательство ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург, 2004, ISBN 93761-061-X, Расчет приводных элементов при нерегулярной обкатке внутреннего конуса, стр. 89, также рис. 33 и 34.It is known to use a spherical support drive spindle as a transmission unit. The theory of the issue is described in the literature: “Vibratory Crushers”, L. Vaysberg and others, VSEGEI Publishing House, St. Petersburg, 2004, ISBN 93761-061-X, Calculation of Drive Elements for Irregular Break-In of the Internal Cone, p. 89, also fig. 33 and 34.
Конструкция шарового опорно-приводного шпинделя основана на «Универсальной муфте» (Universal joint), предложенной А. Рзеппа (A.Rzeppa) в 1933 году, патент на изобретение US 2010899. В специальной литературе данная конструкция имеет также название «шарнир равных угловых скоростей». Упомянутая муфта состоит из двух кулаков: внутреннего, связанного с ведущим валом, и наружного, связанного с ведомым валом. В обоих кулаках имеется по шесть тороидальных канавок, расположенных в плоскостях, проходящих через оси валов. В канавках находятся шарики, положение которых задается сепаратором, взаимодействующим с валами через делительный рычажок. Один конец рычажка поджимается пружиной к гнезду внутреннего кулака, другой скользит в цилиндрическом отверстии ведомого вала. При изменении относительного положения валов рычажок наклоняется и поворачивает сепаратор, который в свою очередь, изменяя положение шариков, обеспечивает их расположение в бисекторной плоскости. В данном шарнире крутящий момент передается через все шесть шариков. Предельный угол между осями валов 35-38°.The design of the ball bearing spindle is based on the “Universal joint” proposed by A. Rzeppa in 1933, patent for invention US 2010899. In the literature, this design is also called “constant velocity joint” . Mentioned clutch consists of two fists: internal, associated with the drive shaft, and external, associated with the driven shaft. In both fists there are six toroidal grooves located in planes passing through the axis of the shafts. In the grooves are balls, the position of which is determined by the separator, interacting with the shafts through the dividing lever. One end of the lever is spring-tightened to the socket of the inner fist, the other slides in the cylindrical hole of the driven shaft. When changing the relative position of the shafts, the lever tilts and rotates the separator, which, in turn, changing the position of the balls, ensures their location in the bisector plane. In this joint, torque is transmitted through all six balls. The limiting angle between the axes of the shafts is 35-38 °.
Известно применение опорно-приводного шпинделя в изобретении «Конусная инерционная дробилка», SU 1118408. Упомянутая дробилка содержит корпус с наружным конусом и сферической опорой внутреннего дробящего конуса, имеющего дебаланс и опорно-приводной шаровой шпиндель со сферической пятой, опертой на сферический подпятник, и упругую компенсационную муфту, нижняя полумуфта которой соединена с контрприводом, а верхняя - со шпинделем, верхняя полумуфта жестко соединена с опорно-приводным шпинделем, а сферическая пята и подпятник размещены на корпусе.The use of a support-drive spindle in the invention “Inertial cone crusher”, SU 1118408. The mentioned crusher comprises a housing with an outer cone and a spherical support of an internal crushing cone having an unbalance and a support-drive spindle with a spherical heel, supported on a spherical thrust bearing, and an elastic a compensating coupling, the lower half of which is connected to the counter-drive, and the upper - with the spindle, the upper half-coupling is rigidly connected to the support-drive spindle, and the spherical heel and thrust bearing are placed on the rpuse.
За прототип принимается изобретение «Инерционная конусная дробилка», RU 2174445, которое представляет собой пример использования шаровой опорно-компенсационной муфты для передачи крутящего момента при одновременном решении проблем динамического уравновешивания дробилки.The invention is taken as the prototype “Inertial cone crusher” invention, RU 2174445, which is an example of the use of a ball support and compensation coupling for transmitting torque while solving the problems of dynamic balancing of the crusher.
Согласно этому изобретению, в инерционной конусной дробилке, содержащей опертый на фундамент через эластичные амортизаторы корпус с наружным конусом и размещенный внутри него на сферической опоре внутренний конус, на валу которого с помощью подшипника смонтирован приводной неуравновешенный ротор с возможностью регулировки его центра тяжести относительно оси вращения, соединенной через шаровую опорно-компенсационную муфту и через размещенный в подшипниках корпуса промежуточный вал с приводным шкивом и двигателем; в которой корпус подшипника ротора и корпус шкива выполнены с цилиндрическими поверхностями, эксцентричными относительно оси вращения, шкив снабжен неуравновешенным грузом и упомянутые неуравновешенные грузы также выполнены эксцентричными и установлены с возможностью полного поворота на ответных эксцентрических цилиндрических поверхностях подшипника ротора и шкива и возможностью фиксации их в необходимом положении относительно эксцентриситета упомянутых поверхностей и друг друга.According to this invention, in an inertial cone crusher comprising a housing with an outer cone supported on a foundation through elastic shock absorbers and an inner cone placed inside it on a spherical support, on the shaft of which a drive unbalanced rotor is mounted with a bearing with the possibility of adjusting its center of gravity relative to the axis of rotation, connected through a ball support and compensation coupling and through an intermediate shaft located in the bearings of the housing with a drive pulley and motor; in which the rotor bearing housing and the pulley housing are made with cylindrical surfaces eccentric with respect to the axis of rotation, the pulley is provided with an unbalanced load and said unbalanced loads are also made eccentric and mounted with the possibility of complete rotation on the reciprocal eccentric cylindrical surfaces of the rotor bearing and pulley and the possibility of fixing them in the necessary position relative to the eccentricity of the mentioned surfaces and each other.
Шаровая опорно-компенсационная муфта состоит из вертикально ориентированного опорно-приводного шпинделя, вставленного через подпятники в нижнюю (ведущую) и верхнюю (ведомую) полумуфты. В полумуфтах размещены по шесть полуцилиндрических канавок, на головках шпинделя размещены по шесть полусферических углублений, в которые вставлены соответственно шесть шариков. Нижняя полумуфта получает крутящий момент от промежуточного (ведущего) вала, приводит во вращение шпиндель, который в свою очередь вращает верхнюю (ведомую) полумуфту и соединенный с ней ротор (дебаланс).Spherical support-compensation coupling consists of a vertically oriented support-drive spindle inserted through the thrust bearings into the lower (leading) and upper (driven) coupling halves. Six half-cylindrical grooves are placed in the coupling halves, six hemispherical recesses are placed on the spindle heads, into which six balls are respectively inserted. The lower coupling half receives torque from the intermediate (drive) shaft, drives the spindle, which in turn rotates the upper coupling (driven) coupling and the rotor (unbalance) connected to it.
Применение шаровой опорно-компенсационной муфты в качестве трансмиссии имеет существенные недостатки.The use of a ball joint-compensation coupling as a transmission has significant drawbacks.
В данной муфте крутящий момент в каждый отдельный момент времени при каждом конкретном угле отклонения валов передается при помощи только двух шариков, находящихся на оси напряжения, в то время как остальные две пары шариков не нагружены. Рабочая пара шариков принимает на себя всю нагрузку и с увеличенной силой продавливает соответствующие им полуцилиндрические канавки, что приводит к быстрому износу полумуфт и выходу их из строя. Неравномерное распределение нагрузки и ограниченная площадь рабочего контакта шариков приводят в конце концов к разрушению самих шариков. Поскольку головка шпинделя полностью заключена в полумуфту, то постепенный износ внутренних элементов муфты нельзя контролировать визуально. Постепенный неконтролируемый износ приводит к нарушению геометрии устройства, что в свою очередь приводит к ограничению величины передаваемого крутящего момента, и наконец к полному и, как правило, аварийному (непредсказуемому) выходу из строя всего трансмиссионного узла, и остановке агрегата.In this coupling, the torque at each particular moment of time at each specific angle of the shaft deflection is transmitted using only two balls located on the voltage axis, while the other two pairs of balls are not loaded. The working pair of balls assumes the entire load and with increased force pushes through the corresponding semi-cylindrical grooves, which leads to quick wear of the coupling halves and their failure. The uneven distribution of the load and the limited area of the working contact of the balls ultimately lead to the destruction of the balls themselves. Since the spindle head is completely enclosed in the coupling half, the gradual wear of the internal coupling elements cannot be controlled visually. The gradual uncontrolled wear leads to a violation of the device geometry, which in turn leads to a limitation of the transmitted torque, and finally to a complete and, as a rule, emergency (unpredictable) failure of the entire transmission unit, and the unit stops.
Специальные требования, предъявляемые к трансмиссионному узлу, определяются особенностями кинематической схемы конусной инерционной дробилки с использованием дебаланса, которая предполагает движение внутреннего конуса по сложным произвольным траекториям с возможностью расположения вала конуса в любом положении относительно вертикальной оси симметрии дробилки.Special requirements for the transmission unit are determined by the features of the kinematic scheme of the inertial cone crusher using unbalance, which involves the movement of the inner cone along complex arbitrary trajectories with the possibility of the cone shaft being located in any position relative to the vertical axis of symmetry of the crusher.
В связи с этим целью настоящего изобретения является создание такой схемы трансмиссионного узла, которая должна обеспечить надежную и свободную передачу крутящего момента от приводного вала ко втулке дебаланса без каких-либо ограничений при любом положении оси вала внутреннего конуса; при любом взаимном расположении оси вала внутреннего конуса и дебаланса в случае попадания в камеру дробления недробимых тел, при которых втулка дебаланса должна вращаться вокруг неподвижного вала внутреннего конуса, находящегося в непредсказуемом положении.In this regard, the aim of the present invention is to provide such a transmission unit design, which should provide reliable and free transmission of torque from the drive shaft to the unbalance sleeve without any restrictions at any position of the shaft axis of the inner cone; for any mutual arrangement of the axis of the shaft of the inner cone and the unbalance in the case of falling into the crushing chamber of non-fragmentable bodies, in which the unbalance sleeve must rotate around the stationary shaft of the inner cone, which is in an unpredictable position.
Кроме того, важным ограничивающим параметром является общая высота конструкции дробящего агрегата: если высота дробилки существенно увеличивается, то, как следствие, увеличивается высота всей технологической цепочки, доставляющей исходный дробимый материал в верхний подающий бункер, что увеличивает капитальные затраты на установку оборудования.In addition, an important limiting parameter is the overall construction height of the crushing unit: if the crusher height increases significantly, then, as a result, the height of the entire processing chain that delivers the initial crushed material to the upper feed hopper increases, which increases the capital cost of installing the equipment.
Следовательно, еще одной целью настоящего изобретения является по меньшей мере сохранение, а в лучшем случае уменьшение общей высоты дробильного агрегата.Therefore, another objective of the present invention is at least the preservation, and in the best case, reducing the total height of the crushing unit.
Поставленная цель может быть реализована за счет принципиального изменения конструкции трансмиссионного узла.The goal can be realized due to a fundamental change in the design of the transmission unit.
За основу новой конструкции трансмиссионного узла предлагается взять компенсирующую дисковую муфту, которая впервые была предложена инженером Джоном Олдхемом, Ирландия, в 1820 году. Другие названия подобных устройств, используемые в специальной литературе: «кулачково-дисковая муфта», «крестово-кулисная муфта» или «муфта Олдхема» ( англ. «Oldham coupler»). Подробная информация изложена в Википедии http://ru.wikipedia.org/wiki/Муфта_кулачково-дисковая.It is proposed to use a compensating disk clutch, which was first proposed by engineer John Oldham, Ireland, in 1820, as the basis of the new design of the transmission unit. Other names for such devices used in the specialized literature are “cam-disk clutch”, “cross-rocker clutch” or “Oldham coupler” (eng. “Oldham coupler”). Detailed information is provided in Wikipedia http://ru.wikipedia.org/wiki/Coulder_disk clutch.
Муфта Олдхема предназначена для передачи крутящего момента между двумя параллельными валами с целью компенсации радиального смещения осей вращения валов. Муфта состоит из двух полумуфт, выполненных в виде дисков: ведущей полумуфты, соединенной с ведущим валом, и ведомой полумуфты, соединенной с ведомым валом, между которыми расположен промежуточный плавающий диск. Каждая полумуфта имеет радиально расположенную шпонку на рабочей торцевой поверхности, плавающий диск имеет радиальные пазы, расположенные взаимно перпендикулярно друг другу на обеих торцевых поверхностях. Все торцевые поверхности деталей плоские. Шпонки полумуфт плотно входят в пазы плавающего диска таким образом, что пара шпонка-паз ведущей полумуфты перпендикулярна паре шпонка-паз ведомой муфты. Ведущие вал-полумуфта передают вращательный момент плавающему диску, который в свою очередь приводит во вращение ведомые полумуфту-вал.The Oldham coupling is designed to transmit torque between two parallel shafts in order to compensate for the radial displacement of the axes of rotation of the shafts. The coupling consists of two coupling halves made in the form of disks: a driving coupling coupling connected to a drive shaft, and a driven coupling coupling connected to a driven shaft, between which an intermediate floating disk is located. Each coupling half has a radially located key on the working end surface, the floating disk has radial grooves located mutually perpendicular to each other on both end surfaces. All end surfaces of the parts are flat. The dowels of the coupling halves fit snugly into the slots of the floating disk in such a way that the dowel-keyway of the leading half-coupling is perpendicular to the pair of dowel-groove of the driven coupling. The leading half-shaft shafts transmit torque to the floating disk, which in turn drives the driven half-shaft shafts into rotation.
В процессе работы плавающий диск вращается вокруг своего центра с той же скоростью, что ведущий и ведомый валы, при этом диск скользит по пазам, совершая движение вращения-скольжения, компенсируя радиальную несоосность валов. Для уменьшения потерь на трение и изнашивания сопряженных поверхностей они подлежат периодическому смазыванию, для чего в деталях муфты могут быть предусмотрены специальные отверстия.In the process, the floating disk rotates around its center at the same speed as the driving and driven shafts, while the disk slides along the grooves, making a rotation-slip movement, compensating for the radial misalignment of the shafts. To reduce friction losses and wear of mating surfaces, they are subject to periodic lubrication, for which special holes can be provided in the details of the coupling.
Преимуществами классической конструкции муфты Олдхема является простота конструкции, обусловленная простотой составляющих ее деталей, как следствие этого, высокая надежность и компактный размер.The advantages of the classic design of the Oldham coupling are the simplicity of the design, due to the simplicity of its constituent parts, as a result of this, high reliability and compact size.
Недостатком классической конструкции муфты Олдхема является невозможность передачи вращательного момента в том случае, когда оси вращения ведущего и ведомого валов отклоняются на определенный угол, так называемое угловое смещение валов.A drawback of the Oldham clutch classic design is the inability to transmit torque when the rotation axes of the drive and driven shafts deviate by a certain angle, the so-called angular displacement of the shafts.
Задачей настоящего изобретения является усовершенствование муфты Олдхема таким образом, чтобы на ее основе можно было создать трансмиссионный узел, передающий сложное вращение от ведущего вала дробилки ко втулке дебаланса, подразумевающее угловое смещение осей их вращения.The objective of the present invention is to improve the Oldham clutch so that it can be used to create a transmission unit transmitting complex rotation from the drive shaft of the crusher to the unbalance sleeve, implying an angular displacement of the axes of rotation.
Поставленные задачи решаются в конусной инерционной дробилке, которая содержит:The tasks are solved in a cone inertial crusher, which contains:
опертый на фундамент через эластичные амортизаторы корпус с наружным конусом и размещенный внутри него на сферической опоре внутренний конус,a housing with an outer cone supported on a foundation through elastic shock absorbers and an inner cone placed inside it on a spherical support,
на приводном валу которого с помощью втулки скольжения расположен дебаланс с возможностью регулировки его центра тяжести относительно оси вращения,on the drive shaft of which with the help of the sliding sleeve there is an unbalance with the possibility of adjusting its center of gravity relative to the axis of rotation,
втулка скольжения дебаланса соединена через трансмиссионную муфту с ведущим валом, со шкивом с закрепленным на нем противодебалансом, через который передается вращательный момент от двигателя.the unbalance slip sleeve is connected through a transmission clutch to the drive shaft, with a pulley with an anti-imbalance fixed to it, through which torque is transmitted from the engine.
Конусная инерционная дробилка имеет следующие отличия:Inertia cone crusher has the following differences:
трансмиссионная муфта выполнена в виде дисковой муфты, которая состоит из ведущей полумуфты, выполненной в виде диска и соединенной через втулку и опорный диск с ведущим валом, имеющей вогнутую рабочую торцевую поверхность и вогнутую геометрию радиально расположенной на ней шпонки,the transmission clutch is made in the form of a disk clutch, which consists of a leading coupling half, made in the form of a disk and connected through a sleeve and a support disk with a drive shaft having a concave working end surface and a concave geometry of a key radially located on it,
ведомой полумуфты, выполненной в виде диска и соединенной со втулкой скольжения дебаланса, имеющей выгнутую торцевую рабочую поверхность и выгнутую геометрию радиально расположенной на ней шпонки,driven half coupling made in the form of a disk and connected to the unbalance sliding sleeve having a curved end working surface and a curved geometry of a key radially located on it,
и расположенный между полумуфтами плавающий диск, имеющий выгнутую торцевую поверхность, обращенную к ведущей полумуфте и выгнутую геометрию радиально расположенного на ней паза, вогнутую торцевую поверхность, обращенную к ведомой полумуфте, и вогнутую геометрию радиально расположенного на ней паза, при этом пазы выполнены перпендикулярно друг другу.and a floating disk located between the coupling halves, having a curved end surface facing the leading coupling half and curved geometry of a groove radially located on it, a concave end surface facing the driven coupling half, and a concave geometry of the groove radially located on it, the grooves being perpendicular to each other .
Конусная инерционная дробилка имеет дополнительные отличия.Inertial cone crusher has additional differences.
Диаметр ведущей полумуфты больше диаметра ведомой муфты и диаметра плавающего диска.The diameter of the drive coupling half is larger than the diameter of the driven coupling and the diameter of the floating disc.
Ведущая полумуфта имеет установочные отверстия по периферии диска, совпадающие с установочными отверстиями по краю втулки.The drive coupling half has mounting holes on the periphery of the disk matching the mounting holes on the edge of the sleeve.
Ведомая полумуфта имеет установочные отверстия по периферии диска, совпадающие с установочными отверстиями по краю втулки скольжения дебаланса.The driven coupling half has mounting holes on the periphery of the disk matching the mounting holes on the edge of the unbalance slip sleeve.
Радиусы вогнутости и выгнутости сопряженных торцевых поверхностей дисков муфты равны, причем центры всех упомянутых радиусов расположены в одной точке, которая совпадает с центром радиуса кривизны внутренней поверхности сферической опоры внутреннего конуса.The radii of concavity and curvature of the mating end surfaces of the clutch disks are equal, and the centers of all the mentioned radii are located at one point, which coincides with the center of radius of curvature of the inner surface of the spherical support of the inner cone.
Ведущая и ведомая полумуфта и плавающий диск имеют маслопроводящие отверстия, расположенные в центрах соответствующих дисков, причем маслопроводящее отверстие плавающего диска выполнено большего диаметра, чем маслопроводящие отверстия в полумуфтах.The leading and driven half-coupling and the floating disk have oil-conducting holes located in the centers of the respective disks, the oil-conducting hole of the floating disk is made of a larger diameter than the oil-conducting holes in the half-couplings.
Вращение трансмиссионной муфты может быть направлено в любую сторону.The rotation of the transmission clutch can be directed in any direction.
Существо настоящего изобретения поясняется следующими фигурами.The essence of the present invention is illustrated by the following figures.
На фиг. 1 показана общая схема инерционной конусной дробилки в поперечном разрезе.In FIG. 1 shows a general cross-sectional view of an inertial cone crusher.
На фиг. 2 и 3 представлена трансмиссионная муфта и сопряженные с ней элементы дробилки.In FIG. Figures 2 and 3 show the transmission clutch and its associated crusher elements.
На фиг. 4 представлена трансмиссионная муфта в сборе, в рабочем положении.In FIG. 4 shows the transmission clutch assembly, in the operating position.
Изобретение конструктивно реализуется следующим образом.The invention is structurally implemented as follows.
Корпус (1) установлен на фундамент (9) через эластичные амортизаторы (10).The housing (1) is mounted on the foundation (9) through elastic shock absorbers (10).
Наружный дробящий конус (2) и внутренний дробящий конус (3), размещенный на сферической опоре (4), образуют между собой дробящую камеру. На валу (5) внутреннего конуса (3) установлена втулка скольжения дебаланса (12) и дебаланс (6). Втулка скольжения дебаланса (12) соединена трансмиссионной муфтой (13) со втулкой (14), которая одета на ведущий вал (31).The outer crushing cone (2) and the inner crushing cone (3) placed on the spherical support (4) form a crushing chamber between them. An unbalance slip sleeve (12) and an unbalance (6) are mounted on the shaft (5) of the inner cone (3). The unbalance slip bush (12) is connected by the transmission clutch (13) to the bush (14), which is mounted on the drive shaft (31).
На ведущем валу (31) ниже уровня дна корпуса (1) закреплен приводной шкив (15), на котором смонтирован противодебаланс (11). Противодебаланс (11) находится в противофазе к дебалансу (6). Приводной шкив (15) выполнен с возможностью соединения его с электродвигателем.On the drive shaft (31) below the level of the bottom of the housing (1), a drive pulley (15) is mounted on which an anti-imbalance (11) is mounted. Anti-imbalance (11) is in antiphase to unbalance (6). The drive pulley (15) is made with the possibility of connecting it to an electric motor.
Трансмиссионная муфта выполнена следующим образом.Transmission clutch is made as follows.
Ведущая полумуфта (28) представляет собой диск с вогнутой рабочей торцевой поверхностью (33), вогнутой геометрией шпонки (27), маслопроводящим отверстием (30) и установочными отверстиями (29), расположенными по периферии диска. Оборотная (нерабочая) торцевая поверхность диска (28) имеет выступ, диаметр которого равен внутреннему диаметру втулки (14).The leading coupling half (28) is a disk with a concave working end surface (33), concave geometry of the key (27), oil-conducting hole (30) and mounting holes (29) located on the periphery of the disk. The reverse (non-working) end surface of the disk (28) has a protrusion, the diameter of which is equal to the inner diameter of the sleeve (14).
Ведомая полумуфта (17) представляет собой диск с выгнутой рабочей торцевой поверхностью (21), выгнутой геометрией шпонки (20), маслопроводящим отверстием (19) и установочными отверстиями (18), расположенными по периферии диска. Оборотная торцевая поверхность диска (17) имеет выступ, диаметр которого равен внутреннему диаметру втулки скольжения дебаланса (12).The driven coupling half (17) is a disk with a curved working end surface (21), a curved geometry of a key (20), an oil-conducting hole (19) and mounting holes (18) located on the periphery of the disk. The reverse end surface of the disk (17) has a protrusion, the diameter of which is equal to the inner diameter of the unbalance slip sleeve (12).
Плавающий диск (24) имеет выгнутую торцевую поверхность (25), обращенную к ведущей полумуфте (28), и выгнутую геометрию паза (23), вогнутую торцевую поверхность (32), обращенную к ведомой полумуфте (17), и вогнутую геометрию паза (22), расположенного перпендикулярно пазу (23), и маслопроводящее отверстие (26).The floating disk (24) has a curved end surface (25) facing the leading coupling half (28), and a curved groove geometry (23), a concave end surface (32) facing the driven coupling half (17), and a concave groove geometry (22) ) perpendicular to the groove (23) and the oil-conducting hole (26).
Полумуфты (28) и (17) и плавающий диск (24) сопрягаются между собой вогнуто-выгнутыми торцевыми поверхностями таким образом, чтобы шпонки полумуфт плотно входили в соответствующие им пазы плавающего диска: шпонка (27) входит в паз (23) и шпонка (20) входит в паз (22). Маслопроводящие отверстия располагаются друг над другом, причем маслопроводящее отверстие плавающего диска (26) выполнено большего диаметра, чем маслопроводящие отверстия (19) и (30) в полумуфтах.The coupling halves (28) and (17) and the floating disk (24) are interconnected by concave-curved end surfaces so that the dowels of the half-couplings fit snugly into their corresponding grooves of the floating disk: the dowel (27) enters the groove (23) and the dowel ( 20) enters the groove (22). Oil-conducting holes are located one above the other, and the oil-conducting hole of the floating disk (26) is made of a larger diameter than the oil-conducting holes (19) and (30) in the coupling halves.
Втулка (14) имеет установочные отверстия (34), соответствующие установочным отверстиям (29) ведущей полумуфты (28), при помощи которых детали жестко соединяются друг с другом. Втулка дебаланса (12) имеет установочные отверстия (16), соответствующие установочным отверстиям (18) ведомой полумуфты (17), при помощи которых детали жестко соединяются друг с другом. The sleeve (14) has mounting holes (34) corresponding to the mounting holes (29) of the drive coupling half (28), by which the parts are rigidly connected to each other. The unbalance sleeve (12) has mounting holes (16) corresponding to the mounting holes (18) of the driven coupling half (17), by which the parts are rigidly connected to each other.
Внутри ведущего вала (31) предусмотрен масляный канал (7). Масляный патрубок (8) закреплен на входе в масляный канал с возможностью вращения.An oil channel (7) is provided inside the drive shaft (31). The oil pipe (8) is mounted at the entrance to the oil channel with the possibility of rotation.
Изобретение работает следующим образом.The invention works as follows.
От двигателя вращательный момент поступает на шкив (15), приводя в движение закрепленный на нем противодебаланс (11) и ведущий вал (31). Ведущий вал (31) приводит во вращение втулку (14) и связанную с ней ведущую полумуфту (28), которая передает вращательный момент к ведомой полумуфте (17) через плавающий диск (24) за счет сцеплений шпонка-паз.From the engine, the rotational moment enters the pulley (15), driving the anti-imbalance (11) fixed on it and the drive shaft (31). The drive shaft (31) rotates the sleeve (14) and the drive coupling half (28) connected to it, which transmits torque to the driven coupling half (17) through the floating disk (24) due to the keyway-groove clutches.
Ведомая полумуфта (17) передает крутящий момент втулке скольжения дебаланса (12) и дебалансу (6). Последний развивает центробежную силу и через вал (5) заставляет внутренний конус (3) совершать обкатку по наружному конусу (2) через слой дробимого материала.The driven coupling half (17) transfers the torque to the unbalance slip sleeve (12) and the unbalance (6). The latter develops a centrifugal force and through the shaft (5) forces the inner cone (3) to run along the outer cone (2) through a layer of crushed material.
В случае если ведущий вал (31) и вал (5) расположены строго на одной оси вращения, то плавающий диск (24) совершает простое движение вращения, повторяя его за ведущей полумуфтой (28) и передавая вращение ведомой полумуфте (17).If the drive shaft (31) and the shaft (5) are located strictly on the same axis of rotation, then the floating disk (24) performs a simple rotation motion, repeating it behind the driving coupling half (28) and transmitting the rotation of the driven coupling half (17).
В рабочем режиме дробилки (фиг. 4) упомянутые валы (31) и (5) имеют угловое расхождение осей вращения α, в этом случае плавающий диск (24) получает вращательный момент от ведущей полумуфты (28) и совершает сложное движение вращение-скольжение-качание за счет того, что собственно диск (24) вращается вокруг своей оси, шпонки (20) и (27) скользят в соответствующих им пазах (22) и (23), а сопряженные торцевые поверхности дисков (21) (32) и (25) (33) качаются за счет своей вогнуто-выгнутой геометрии.In the operating mode of the crusher (Fig. 4), the said shafts (31) and (5) have an angular divergence of the rotation axes α, in this case, the floating disk (24) receives torque from the leading coupling half (28) and makes a complex rotation-slip movement rocking due to the fact that the disk (24) itself rotates around its axis, the keys (20) and (27) slide in the grooves (22) and (23) corresponding to them, and the conjugate end surfaces of the disks (21) (32) and ( 25) (33) swing due to their concave-curved geometry.
Рабочее угловое расхождение упомянутых осей α составляет диапазон от 0º до 5º.The working angular divergence of the mentioned axes α ranges from 0º to 5º.
Сопряженные вогнуто-выгнутые торцевые поверхности дисков муфты плотно прилегают друг к другу, так как радиусы кривизны сопряженных поверхностей (21) и (32) равны между собой и радиусы кривизны сопряженных поверхностей (25) и (33) равны между собой, таким образом движение скольжения-качания дисков муфты происходит без зазора.The conjugated concave-curved end surfaces of the coupling discs are tightly adjacent to each other, since the radii of curvature of the mating surfaces (21) and (32) are equal to each other and the radii of curvature of the mating surfaces (25) and (33) are equal to each other, thus the sliding movement - pumping of clutch discs occurs without a gap.
Все центры радиусов кривизны упомянутых сопряженных поверхностей находятся в той же точке, что центр радиуса кривизны внутренней поверхности сферической опоры (4) внутреннего конуса (3).All centers of radii of curvature of said mating surfaces are at the same point as the center of radius of curvature of the inner surface of the spherical support (4) of the inner cone (3).
Таким образом, радиус вогнутой торцевой поверхности (33) ведущей полумуфты (28) больше радиуса выгнутой торцевой поверхности (21) ведомой полумуфты (17), который в свою очередь больше радиуса вогнутой внутренней поверхности сферической опоры (4) внутреннего конуса (3).Thus, the radius of the concave end surface (33) of the driving coupling half (28) is greater than the radius of the curved end surface (21) of the driven coupling half (17), which in turn is larger than the radius of the concave inner surface of the spherical support (4) of the inner cone (3).
Все поверхности трения муфты нуждаются в смазке. Через масляный патрубок (8) масло под давлением подается в масляный канал (7), затем поступает к трансмиссионной муфте (13) через маслопроводящие отверстия дисков.All friction surfaces of the coupling need lubrication. Through the oil pipe (8), the oil is pressurized into the oil channel (7), then it flows to the transmission clutch (13) through the oil-conducting holes of the disks.
Диаметр маслопроводящего отверстия (26) плавающего диска (24) выполнен диаметром такого размера, большего, чем маслопроводящие отверстия (30) и (19), что при любом рабочем отклонении плавающего диска (26) и ведомой полумуфты (17) от вертикальной оси маслопроводящие отверстия не перекрываются и доступ масла ко всем сопряженным поверхностям муфты сохраняется.The diameter of the oil-conducting hole (26) of the floating disk (24) is made by a diameter of such a size larger than the oil-conducting holes (30) and (19) that, for any working deviation of the floating disk (26) and the driven coupling half (17) from the vertical axis, the oil-conducting holes do not overlap and oil access to all mating surfaces of the coupling is maintained.
Вращение трансмиссионной муфты может быть направлено в любую сторону.The rotation of the transmission clutch can be directed in any direction.
По сравнению с традиционной для дробилок шаровой опорно-компенсационной муфтой предложенная в настоящем изобретении трансмиссионная муфта имеет ряд существенных преимуществ.Compared to the conventional ball crusher for crushers, the transmission clutch proposed in the present invention has several significant advantages.
Прежде всего, центральным передаточным элементом предложенной муфты является простой плавающий диск с искривленными торцевыми поверхностями и двумя пазами, в то время как шаровая опорно компенсационная муфта в качестве передаточного звена имеет гантелевидный опорный шпиндель сложной конструкции с шестью парами углубление-шарик, расположенными одновременно с двух сторон.First of all, the central transmission element of the proposed coupling is a simple floating disk with curved end surfaces and two grooves, while the ball bearing compensation coupling as a transmission link has a dumbbell-shaped supporting spindle of a complex design with six recess-ball pairs located simultaneously on both sides .
В качестве полумуфт в предложенной муфте выступают простые диски с искривленными торцевыми поверхностями и радиально расположенными шпонками, в то время как шаровая опорно-компенсационная муфта имеет полумуфты в виде сложных полых цилиндров с дном и с полуцилиндрическими канавками, сформированными на их внутренней поверхности и точно ориентированными на пары углубление-шарик. Следовательно, конструкция предложенной муфты значительно проще.The half-couplings in the proposed coupling are simple disks with curved end surfaces and radially arranged dowels, while the ball support and compensation coupling has half-couplings in the form of complex hollow cylinders with a bottom and with semi-cylindrical grooves formed on their inner surface and precisely oriented to deepening-ball pairs. Therefore, the design of the proposed coupling is much simpler.
Очевидно, что конструктивное сопряжение шпонка-паз может выдерживать значительно большие нагрузки в течение более длительного времени, чем сопряжение канавка-шарик-углубление.Obviously, the constructive key-groove interface can withstand significantly greater loads for a longer time than the groove-ball-recess interface.
Следовательно, трансмиссионная муфта может дольше работать при передаче большего крутящего момента без риска аварийного выхода из строя, следовательно, возможно использование приводного двигателя большей мощности при тех же характеристиках дробильного агрегата. Таким образом, один и тот же дробильный агрегат, оборудованный предложенной муфтой, может работать в более широком диапазоне мощностей и нагрузок, что делает его более универсальной машиной.Consequently, the transmission clutch can work longer when transmitting more torque without the risk of an emergency failure, therefore, it is possible to use a drive motor of greater power with the same characteristics of the crushing unit. Thus, the same crushing unit equipped with the proposed clutch can operate in a wider range of capacities and loads, which makes it a more versatile machine.
Вертикальный размер предложенной муфты меньше, чем вертикальный размер шаровой опорно-компенсационной муфты, примерно наполовину, следовательно, конструктивный раздел корпуса дробилки, отведенный под трансмиссионный узел, соразмерно уменьшается. Реализация настоящего изобретения даст возможность понизить весь дробильный агрегат примерно на 17-20% от первоначальной высоты.The vertical size of the proposed clutch is smaller than the vertical size of the ball support-compensation clutch, about half, therefore, the structural section of the crusher body allocated for the transmission unit is proportionally reduced. The implementation of the present invention will make it possible to lower the entire crushing unit by about 17-20% of the original height.
Стоимость производства предложенной муфты ввиду ее конструктивной простоты существенно ниже, чем стоимость традиционной муфты, а учитывая также экономию затрат на упрощенный монтаж и на снижение высоты корпуса, общую стоимость дробильного агрегата можно уменьшить примерно на 5-10%.The cost of production of the proposed coupling due to its structural simplicity is significantly lower than the cost of a traditional coupling, and also taking into account the cost savings for simplified installation and lowering the height of the casing, the total cost of the crushing unit can be reduced by about 5-10%.
Все детали муфты можно легко разделять и заменять независимо друг от друга, не разбирая другие детали машины, что гарантируется простым способом крепления дисков муфты к несущим деталям агрегата. Визуальный контроль за ее состоянием и степенью износа можно осуществлять через люк в боковой части корпуса. Следовательно, предложенная муфта требует упрощенное сервисное обслуживание, значительно менее затратное и более удобное в реальных полевых условиях.All parts of the coupling can be easily separated and replaced independently of each other, without disassembling other parts of the machine, which is guaranteed by a simple way of mounting the coupling discs to the bearing parts of the unit. Visual monitoring of its condition and the degree of wear can be carried out through the hatch in the side of the housing. Therefore, the proposed coupling requires simplified service, significantly less costly and more convenient in real field conditions.
Трансмиссионная муфта может быть изготовлена из любых конструкционных материалов и их сочетаний, при этом выбор материалов обуславливается конкретными условиями эксплуатации; при помощи любых известных методов механической обработки материалов.The transmission clutch can be made of any structural materials and their combinations, while the choice of materials is determined by specific operating conditions; using any known methods of machining materials.
Однако наилучшим сочетанием с точки зрения оптимизации работоспособности будет вариант, при котором полумуфты и шпонки изготовлены из высокопрочных легированных марок сталей, плавающий диск может быть изготовлен из высокопрочных пластиков или из бронзового сплава, а в качестве способа крепления шпонок будет использован способ «прессовой посадки».However, the best combination from the point of view of optimizing performance will be the option in which the half couplings and keys are made of high-strength alloyed steel grades, the floating disk can be made of high-strength plastics or bronze alloy, and the “press-fit” method will be used as a method of attaching the keys.
Claims (7)
опертый на фундамент через эластичные амортизаторы корпус с наружным конусом и размещенный внутри него на сферической опоре внутренний конус,
на валу которого с помощью втулки скольжения расположен дебаланс с возможностью регулировки его центра тяжести относительно оси вращения,
втулка скольжения дебаланса через трансмиссионную муфту соединена с ведущим валом, на котором закреплен шкив с противодебалансом, через который передается вращательный момент от двигателя,
отличающаяся тем, что
трансмиссионная муфта выполнена в виде дисковой муфты, состоящей из
ведущей полумуфты, выполненной в виде диска, имеющего вогнутую рабочую торцевую поверхность и вогнутую геометрию радиально расположенной на ней шпонки,
ведомой полумуфты, выполненной в виде диска, имеющего выгнутую торцевую рабочую поверхность и выгнутую геометрию радиально расположенной на ней шпонки,
и расположенного между полумуфтами плавающего диска, имеющего выгнутую торцевую поверхность, обращенную к ведущей полумуфте, и выгнутую геометрию радиально расположенного на ней паза, вогнутую торцевую поверхность, обращенную к ведомой полумуфте, и вогнутую геометрию радиально расположенного на ней паза, при этом пазы выполнены перпендикулярными друг другу.1. The cone inertial crusher, which contains
a housing with an outer cone supported on a foundation through elastic shock absorbers and an inner cone placed inside it on a spherical support,
on the shaft of which, with the help of a sliding sleeve, an unbalance is located with the possibility of adjusting its center of gravity relative to the axis of rotation,
the unbalance slip sleeve through the transmission clutch is connected to the drive shaft, on which a pulley with anti-imbalance is fixed, through which torque is transmitted from the engine,
characterized in that
the transmission clutch is made in the form of a disk clutch, consisting of
leading coupling half, made in the form of a disk having a concave working end surface and a concave geometry of a key radially located on it,
driven half coupling made in the form of a disk having a curved end working surface and curved geometry of a key radially located on it,
and a floating disk located between the coupling halves, having a curved end surface facing the leading coupling half, and a curved geometry of a groove radially located on it, a concave end surface facing the driven coupling half, and a concave geometry of the groove radially located on it, the grooves being made perpendicular to each other to a friend.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015108967/13A RU2593909C1 (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Conical inertial crusher with modernised transmission |
| PCT/RU2016/000112 WO2016148603A1 (en) | 2015-03-13 | 2016-03-03 | Inertial cone crusher with an upgraded transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015108967/13A RU2593909C1 (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Conical inertial crusher with modernised transmission |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2593909C1 true RU2593909C1 (en) | 2016-08-10 |
Family
ID=56612997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015108967/13A RU2593909C1 (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Conical inertial crusher with modernised transmission |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2593909C1 (en) |
| WO (1) | WO2016148603A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108380345A (en) * | 2018-01-19 | 2018-08-10 | 广州唐太环保科技有限公司 | A kind of modified organic fertilizer production equipment |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2714730C1 (en) * | 2019-04-11 | 2020-02-19 | Общество с ограниченной ответственностью "КС-ТЕХНОЛОГИИ" | Conical inertia crusher with thrust slide bearing |
| CN117540508A (en) * | 2024-01-10 | 2024-02-09 | 南昌矿机集团股份有限公司 | Cone crusher productivity analysis method considering limit compression state |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU886971A1 (en) * | 1978-10-09 | 1981-12-07 | Джезказганский Ордена Ленина Горно-Металлургический Комбинат Им.К.И.Сатпаева | Inertial cone crusher |
| RU2011129618A (en) * | 2008-12-17 | 2013-01-27 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | CENTRAL SHAFT FOR CONIC CRUSHER AND CONE CRUSHER CONTAINING SUCH SHAFT |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2174445C2 (en) * | 1999-06-07 | 2001-10-10 | Зарогатский Леонид Петрович | Inertial cone crusher |
| SE535246C2 (en) * | 2010-07-09 | 2012-06-05 | Sandvik Intellectual Property | Concrete crusher and procedure for balancing this |
| CN103945943B (en) * | 2011-10-06 | 2017-06-30 | 特尔史密斯股份有限公司 | A kind of apparatus and method of anti-rotation |
-
2015
- 2015-03-13 RU RU2015108967/13A patent/RU2593909C1/en active
-
2016
- 2016-03-03 WO PCT/RU2016/000112 patent/WO2016148603A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU886971A1 (en) * | 1978-10-09 | 1981-12-07 | Джезказганский Ордена Ленина Горно-Металлургический Комбинат Им.К.И.Сатпаева | Inertial cone crusher |
| RU2011129618A (en) * | 2008-12-17 | 2013-01-27 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | CENTRAL SHAFT FOR CONIC CRUSHER AND CONE CRUSHER CONTAINING SUCH SHAFT |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108380345A (en) * | 2018-01-19 | 2018-08-10 | 广州唐太环保科技有限公司 | A kind of modified organic fertilizer production equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016148603A1 (en) | 2016-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2587704C1 (en) | Conical inertial crusher with upgraded drive | |
| CN102777382B (en) | Convolute-hydrodynamic mechanics | |
| RU2593909C1 (en) | Conical inertial crusher with modernised transmission | |
| WO2012039700A1 (en) | High torque, flexible, dual, constant velocity, ball joint assembly for mud motor used in directional well drilling | |
| RU2576449C1 (en) | Cone slugged crusher with advanced balancer | |
| CN101169156A (en) | Superposed type roller bearing | |
| RU2285781C1 (en) | Drive shaft to connect screw gerotor hydromachine with spindle | |
| RU2444600C1 (en) | Propeller shaft of hydraulic downhole motor | |
| RU2405903C1 (en) | Drive shaft of hydraulic downhole motor | |
| EP3954461B1 (en) | Conical inertial crusher having a sliding supporting bearing | |
| RU2419001C1 (en) | Driving middle clutch disk | |
| CN209680191U (en) | A kind of unit for inertial conic crusher | |
| WO2011010950A2 (en) | Conical vibratory crusher | |
| WO2021069897A1 (en) | Coupling | |
| RU2808854C1 (en) | Universal joint | |
| US1527958A (en) | Means for mounting and driving centrifugal machines | |
| RU2622172C1 (en) | Clutch assembly of power unit of transport and transport and technological machines with centering of leading discs with replacement elements | |
| RU125890U1 (en) | Vibratory Pulse Mill | |
| RU91007U1 (en) | CONE CRUSHER | |
| US721035A (en) | Shaft-coupling. | |
| RU2231697C2 (en) | Clutch with non-metallic flexible members and centering support | |
| RU2408432C1 (en) | Rotary mechanism for centrifugal installation | |
| US1053437A (en) | Thrust-bearing. | |
| RU2224078C2 (en) | Spiral well engine | |
| US1231672A (en) | Wood-pulp grinder. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20170206 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20201008 |