RU2725480C1 - Vibratory cone crusher - Google Patents

Vibratory cone crusher Download PDF

Info

Publication number
RU2725480C1
RU2725480C1 RU2019116574A RU2019116574A RU2725480C1 RU 2725480 C1 RU2725480 C1 RU 2725480C1 RU 2019116574 A RU2019116574 A RU 2019116574A RU 2019116574 A RU2019116574 A RU 2019116574A RU 2725480 C1 RU2725480 C1 RU 2725480C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
cone
crusher
mass
unbalanced
Prior art date
Application number
RU2019116574A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Витальевич Шишкин
Павел Витальевич Шишкин
Денис Александрович Задков
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority to RU2019116574A priority Critical patent/RU2725480C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725480C1 publication Critical patent/RU2725480C1/en

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
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/16—Mills provided with vibrators
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

FIELD: crushing or grinding of various materials.SUBSTANCE: invention relates to devices for crushing of solid materials, namely to inertial cone crushers with vertical axis, and can be widely used in mining, metallurgical and construction industries. Crusher comprises housing 1, cone 2 and platform 3. Working surfaces 4 of housing 1 and cone 2 form crushing chamber 5. Housing 1 is connected with cone disk 2 by springs of upper tier 6. Disk cone 2 is connected to platform 3 by springs of middle tier 7, and platform 3 is connected with support 8 by springs of lower tier 9. Shafts 10 of unbalance vibrators 11 are installed on peripheral part of platform 3 symmetrically relative to vertical axis of symmetry 12 of crusher with possibility of stable self-synchronization of unbalanced vibrators 11, at that, to ensure stable synchronous-antiphase mode of movement of housing 1 and cone 2, conditionis observed where m, mare, respectively, weight of housing and cone, kg;is weight of platform taking into account masses of unbalanced dipoles, kg; b is the shortest distance between the shaft axis of the unbalanced dipole and the centre of mass of the platform along the horizontal line, m; d is shortest distance between shaft axis of unbalanced dipole and centre of mass of platform along vertical, m; ais the shortest vertical distance between common centre of mass of crusher and centre of mass of platform in position of static balance of machine, m; I is equivalent central moment of inertia of crusher, kg⋅m.EFFECT: crusher is characterized by high efficiency of crushing and reliability of operation.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для дробления твердых материалов, а именно к инерционным конусным дробилкам с вертикальной осью, и может быть широко использовано в горнорудной, металлургической и строительной отраслях промышленности.The invention relates to devices for crushing solid materials, namely to inertial cone crushers with a vertical axis, and can be widely used in the mining, metallurgical and construction industries.

Известна инерционная дробилка (авторское свидетельство СССР №504557, опубликованное 28.02.1976), содержащая корпус, на сферической опоре которого размещен подвижный внутренний конус, несущий на своем валу шарнирно сопряженную с ним балку со смонтированными на ее концах с помощью подшипников вибраторами, вращающимися синхронно и синфазно.An inertial crusher is known (USSR author's certificate No. 504557, published on 02.28.1976), comprising a housing, on a spherical support of which a movable inner cone is placed, carrying a beam articulated with its shaft and mounted at its ends by bearings with vibrators rotating synchronously and in phase.

Недостатками дробилки является низкая надежность работы из-за быстрого выхода из строя сферической опоры и подшипников.The disadvantages of the crusher is the low reliability due to the rapid failure of the spherical bearings and bearings.

Известна вибрационная дробилка (авторское свидетельство СССР 1733099, опубликованное 15.05.1992 г.), в которой упруго связанные корпус и дробящее тело (конус) снабжены вибровозбудителями антифазных колебаний по вертикали. Вибрационная дробилка снабжена расположенной под конусом решеткой взаимовложенных продольных колосников, из которых четные по порядку прикреплены к корпусу, а нечетные - к внутреннему конусу. В конструкцию дробилки входит грохот, отсеивающий мелкую фракцию (шламы), что является достоинством машины.Known vibration crusher (USSR author's certificate 1733099, published 05/15/1992), in which the elastically connected body and crushing body (cone) are equipped with vertical exciters of antiphase vibrations. The vibratory crusher is equipped with a lattice of mutually nested longitudinal grates located under the cone, of which the even ones are attached to the casing in order, and the odd ones to the inner cone. The design of the crusher includes a screen sifting out a small fraction (sludge), which is the advantage of the machine.

Недостатком данной конструкции дробилки являются высокие инерционные нагрузки, передаваемые на привод и фундамент, и приводящие к преждевременному выходу из строя подшипников и опорных пружин.The disadvantage of this design of the crusher is the high inertial loads transmitted to the drive and the foundation, and leading to premature failure of the bearings and support springs.

Известна также конусная дробилка (авторское свидетельство СССР №1768278, опубликованное 15.10.92), содержащая корпус с упруго опертым на него внутренним конусом, вал которого снабжен виброприводом для обеспечения колебаний внутреннего конуса в горизонтальном и вертикальном направлениях.A cone crusher is also known (USSR author's certificate No. 1768278, published on 10/15/92), comprising a housing with an inner cone elastically supported on it, the shaft of which is equipped with a vibrodrive to provide oscillations of the inner cone in the horizontal and vertical directions.

Недостатком дробилки является низкая надежность конструкции из-за быстрого износа подшипникового узла.The disadvantage of the crusher is the low reliability of the design due to the rapid wear of the bearing assembly.

Известна конусная вибрационная дробилка (патент РФ №2257266, опубликованный 27.07.2005), содержащая корпус с верхним загрузочным отверстием, внутренним конусом и фланцем и установленное внутри дробящее тело с конусом и фланцем, опертым через пружины на опору. На фланце дробящего тела с двух его сторон установлены верхние и нижние пружины, смонтированные между нижним и верхним фланцами корпуса с наружным конусом (корпусом). Между рабочими поверхностями конусов имеется кольцевой щелевой зазор (камера дробления) с разгрузочным кольцевым отверстием. На наружной поверхности корпуса установлены синхронизированные для противофазного вращения вибраторы. Станина (корпус) и внутренний конус образуют двухмассную резонансную систему.Known cone vibration crusher (RF patent No. 2257266, published July 27, 2005), comprising a housing with a top loading hole, an inner cone and a flange and an inside crushing body with a cone and a flange supported through the springs on a support. Upper and lower springs mounted between the lower and upper flanges of the casing with the outer cone (casing) are installed on the flange of the crushing body from its two sides. Between the working surfaces of the cones there is an annular slotted gap (crushing chamber) with a discharge annular hole. On the outer surface of the casing, vibrators synchronized for antiphase rotation are installed. The bed (housing) and the inner cone form a two-mass resonant system.

Недостатком аналога являются знакопеременные нагрузки на привод, его подшипники и опорную площадку (фундамент), которые вызывают появление усталостных трещин в металле и выход из строя привода, подшипников, опорных пружин и фундамента.The disadvantage of the analogue is alternating loads on the drive, its bearings and the support platform (foundation), which cause the appearance of fatigue cracks in the metal and the failure of the drive, bearings, support springs and the foundation.

Известна вибрационная конусная дробилка (патент РФ №169545, опубликованный 22.03.2017) принятая за прототип, содержащая корпус с верхним загрузочным отверстием, внутренним конусом и фланцем и имеет установленное внутри дробящее тело с конусом, при этом между рабочими поверхностями конусов имеется кольцевой щелевой зазор с нижним кольцевым разгрузочным отверстием. Дробилка также снабжена дебалансными вибраторами и ярусно установленными пружинами. Дробящее тело снизу снабжено диском, присоединенным к конусу посредством осевого стержня, на периферийной части диска размещены верхние дебалансные вибраторы, а ближе к центру под кольцевым разгрузочным отверстием выполнены сквозные отверстия, распределенные по окружности. Под диском дробящего тела установлена платформа, в которой на периферийной части размещены нижние дебалансные вибраторы, а ближе к центру под отверстиям диска дробящего тела выполнены сквозные отверстия, также распределенные по окружности. Пружины установлены тремя ярусами, при этом пружины нижнего яруса предназначены для установки на опору дробилки, диск дробящего тела установлен на платформе посредством пружин среднего яруса, а корпус своим фланцем установлен на диске дробящего тела посредством пружин верхнего яруса. Дробилка отличается повышенной надежностью конструкции за счет снижения динамических нагрузок на подшипники вибровозбудителей, а также снижением воздействия неуравновешенных сил на фундамент.Known vibration cone crusher (RF patent No. 169545, published 03/22/2017) adopted for the prototype, containing a housing with a top loading hole, an inner cone and a flange and has a crushing body with a cone installed inside, while there is an annular gap gap between the working surfaces of the cones with lower annular discharge opening. The crusher is also equipped with unbalanced vibrators and tiered springs. The crushing body from the bottom is equipped with a disk attached to the cone by means of an axial rod, upper unbalanced vibrators are placed on the peripheral part of the disk, and through holes distributed around the circumference are made closer to the center under the annular discharge opening. A platform is installed under the disk of the crushing body, in which lower unbalanced vibrators are placed on the peripheral part, and through holes, also distributed around the circumference, are made closer to the center under the holes of the crushing body disk. The springs are installed in three tiers, while the springs of the lower tier are designed to be mounted on the crusher support, the disk of the crushing body is mounted on the platform by means of the springs of the middle tier, and the casing is mounted with its flange on the disk of the crushing body by means of the springs of the upper tier. The crusher is characterized by increased reliability of the design due to the reduction of dynamic loads on the bearings of vibration exciters, as well as the reduction of the effect of unbalanced forces on the foundation.

Недостатком дробилки является неустойчивость работы из-за срывов самосинхронизации вибраторов, что приводит к снижению надежности работы дробилки.The disadvantage of the crusher is instability due to disruptions in the self-synchronization of vibrators, which leads to a decrease in the reliability of the crusher.

Техническим результатом изобретения является создание дробилки с повышенной надежностью работы за счет обеспечения устойчивой самосинхронизации вибраторов.The technical result of the invention is the creation of a crusher with increased reliability by providing stable self-synchronization of the vibrators.

Технический результат достигается тем, что валы дебалансных вибраторов установлены на периферийной части платформы симметрично относительно вертикальной оси симметрии дробилки, при этом устойчивость самосинхронизации дебалансных вибраторов обеспечивается при удовлетворении условия:The technical result is achieved by the fact that the shafts of unbalanced vibrators are mounted on the peripheral part of the platform symmetrically with respect to the vertical axis of symmetry of the crusher, while the self-synchronization of unbalanced vibrators is ensured if the following conditions are satisfied:

Figure 00000001
Figure 00000001

где m1, m2 - соответственно массы корпуса и конуса, кг;

Figure 00000002
- масса платформы с учетом масс дебалансных вибраторов, кг; b - кратчайшее расстояние между осью вала дебалансного вибратора и центром масс платформы по горизонтали, м; d - кратчайшее расстояние между осью вала дебалансного вибратора и центром масс платформы по вертикали, м; а3 - кратчайшее расстояние по вертикали между общим центром масс дробилки и центром масс платформы в положении статического равновесия машины, м; I - эквивалентный центральный момент инерции дробилки, кг⋅м2.where m 1 , m 2 - respectively, the mass of the body and cone, kg;
Figure 00000002
- the mass of the platform, taking into account the masses of unbalanced vibrators, kg; b - the shortest distance between the axis of the shaft of the unbalanced vibrator and the center of mass of the platform horizontally, m; d is the shortest distance between the axis of the shaft of the unbalanced vibrator and the center of mass of the platform vertically, m; and 3 - the shortest vertical distance between the common center of mass of the crusher and the center of mass of the platform in the position of static equilibrium of the machine, m; I - equivalent central moment of inertia of the crusher, kg⋅m 2 .

Вибрационная конусная дробилка поясняется чертежом:Vibratory cone crusher is illustrated in the drawing:

фиг. 1 - принципиальная схема устройства, где:FIG. 1 is a schematic diagram of a device, where:

1 - корпус;1 - case;

2 - конус;2 - cone;

3 - платформа;3 - platform;

4 - рабочая поверхность;4 - working surface;

5 - камера дробления;5 - crushing chamber;

6 - пружины верхнего яруса;6 - springs of the upper tier;

7 - пружины среднего яруса;7 - spring middle tier;

8 - опора;8 - support;

9 - пружины нижнего яруса;9 - springs of the lower tier;

10 - вал;10 - shaft;

11 - дебалансный вибратор;11 - unbalanced vibrator;

12 - ось симметрии;12 - axis of symmetry;

13 - материал.13 - material.

Вибрационная конусная дробилка содержит корпус 1, конус 2 и платформу 3. Рабочие поверхности 4 корпуса 1 и конуса 2 образуют камеру дробления 5. Корпус 1 соединен с диском конуса 2 пружинами верхнего яруса 6. Диск конуса 2 соединен с платформой 3 пружинами среднего яруса 7, а платформа 3 соединена с опорой 8 пружинами нижнего яруса 9. Валы 10 дебалансных вибраторов 11 установлены на периферийной части платформы 3 симметрично относительно вертикальной оси симметрии 12 дробилки, при этом устойчивость самосинхронизации дебалансных вибраторов 11, обеспечивающей устойчивый синхронно-противофазный режим движения корпуса 1 и конуса 2, необходимый для высокой эффективности дробления и надежности работы дробилки, обеспечивается при удовлетворении условия:The vibration cone crusher comprises a housing 1, a cone 2 and a platform 3. The working surfaces 4 of the housing 1 and the cone 2 form a crushing chamber 5. The housing 1 is connected to the disk of the cone 2 by the springs of the upper tier 6. The disk of the cone 2 is connected to the platform 3 by the springs of the middle tier 7, and the platform 3 is connected to the support 8 by the springs of the lower tier 9. The shafts 10 of the unbalanced vibrators 11 are mounted on the peripheral part of the platform 3 symmetrically with respect to the vertical axis of symmetry 12 of the crusher, while the self-synchronization stability of the unbalanced vibrators 11 provides a stable synchronous-antiphase mode of movement of the housing 1 and the cone 2, necessary for high crushing efficiency and reliability of the crusher, is provided when the conditions are met:

Figure 00000003
Figure 00000003

где m1, m2 - соответственно массы корпуса и конуса, кг;

Figure 00000004
- масса платформы с учетом масс дебалансных вибраторов, кг; b - кратчайшее расстояние между осью вала дебалансного вибратора и центром масс платформы по горизонтали, м; d - кратчайшее расстояние между осью вала дебалансного вибратора и центром масс платформы по вертикали, м; а3 - кратчайшее расстояние по вертикали между общим центром масс дробилки и центром масс платформы в положении статического равновесия машины, м; I - эквивалентный центральный момент инерции дробилки, кг⋅м2.where m 1 , m 2 - respectively, the mass of the body and cone, kg;
Figure 00000004
- the mass of the platform, taking into account the masses of unbalanced vibrators, kg; b - the shortest distance between the axis of the shaft of the unbalanced vibrator and the center of mass of the platform horizontally, m; d is the shortest distance between the axis of the shaft of the unbalanced vibrator and the center of mass of the platform vertically, m; and 3 - the shortest vertical distance between the common center of mass of the crusher and the center of mass of the platform in the position of static equilibrium of the machine, m; I - equivalent central moment of inertia of the crusher, kg⋅m 2 .

Вибрационная конусная дробилка работает следующим образом. В рабочем режиме валы 10 одинаковых дебалансных вибраторов 11, установленных симметрично относительно вертикальной оси симметрии 12 дробилки на периферийной части платформы 3, соединенной пружинами нижнего яруса 9 с опорой 8, вращаются синхронно с одинаковой частотой и в одной фазе, что определяет строго вертикальные встречные колебания корпуса 1 и конуса 2. Эти колебания обеспечиваются пружинами верхнего яруса 6, соединяющими корпус 1 и конус 2, а также пружинами среднего яруса 7, соединяющими корпус 1 с платформой 3. Материал 13, поступающий сверху в камеру дробления 5, образованную рабочими поверхностями 4 корпуса 1 и конуса 2, разрушается при встречных колебаниях корпуса 1 и конуса 2 и в измельченном состоянии разгружается снизу при обратном ходе корпуса 1 и конуса 2.Vibration cone crusher operates as follows. In the operating mode, the shafts 10 of the same unbalanced vibrators 11 mounted symmetrically relative to the vertical axis of symmetry 12 of the crusher on the peripheral part of the platform 3, connected by the springs of the lower tier 9 with the support 8, rotate synchronously with the same frequency and in one phase, which determines strictly vertical counter vibrations of the body 1 and cone 2. These vibrations are provided by springs of the upper tier 6 connecting the housing 1 and the cone 2, as well as springs of the middle tier 7 connecting the housing 1 with the platform 3. The material 13, coming from above into the crushing chamber 5, formed by the working surfaces 4 of the housing 1 and cone 2, is destroyed by oncoming vibrations of the housing 1 and cone 2 and in the ground state is unloaded from the bottom during the reverse stroke of the housing 1 and cone 2.

Повышение надежности работы дробилки достигается вследствие устойчивого синхронно-синфазного вращения дебалансных вибраторов 11. Это обеспечивается при выполнении признака заявленной вибрационной конусной дробилки.Improving the reliability of the crusher is achieved due to the stable synchronous-in-phase rotation of the unbalanced vibrators 11. This is ensured by fulfilling the characteristic of the declared vibration cone crusher.

Claims (3)

Вибрационная конусная дробилка, содержащая корпус, конус, рабочие поверхности которых образуют камеру дробления, и платформу, а также снабженная дебалансными вибраторами и ярусно установленными пружинами, отличающаяся тем, что валы дебалансных вибраторов установлены на периферийной части платформы симметрично относительно вертикальной оси симметрии дробилки, при этом устойчивость самосинхронизации дебалансных вибраторов обеспечивается при удовлетворении условия:A vibration cone crusher comprising a housing, a cone, the working surfaces of which form a crushing chamber, and a platform, as well as equipped with unbalanced vibrators and tiered springs, characterized in that the shafts of the unbalanced vibrators are mounted on the peripheral part of the platform symmetrically with respect to the vertical axis of symmetry of the crusher, the stability of self-synchronization of unbalanced vibrators is provided when the following conditions are satisfied:
Figure 00000005
Figure 00000005
 где m1, m2 - соответственно массы корпуса и конуса, кг;
Figure 00000006
- масса платформы с учетом масс дебалансных вибраторов, кг; b - кратчайшее расстояние между осью вала дебалансного вибратора и центром масс платформы по горизонтали, м; d - кратчайшее расстояние между осью вала дебалансного вибратора и центром масс платформы по вертикали, м; а3 - кратчайшее расстояние по вертикали между общим центром масс дробилки и центром масс платформы в положении статического равновесия машины, м; I - эквивалентный центральный момент инерции дробилки, кг⋅м2.where m 1 , m 2 - respectively, the mass of the body and cone, kg;
Figure 00000006
- the mass of the platform, taking into account the masses of unbalanced vibrators, kg; b - the shortest distance between the axis of the shaft of the unbalanced vibrator and the center of mass of the platform horizontally, m; d is the shortest distance between the axis of the shaft of the unbalanced vibrator and the center of mass of the platform vertically, m; and 3 - the shortest vertical distance between the common center of mass of the crusher and the center of mass of the platform in the position of static equilibrium of the machine, m; I - equivalent central moment of inertia of the crusher, kg⋅m 2 .
RU2019116574A 2019-05-29 2019-05-29 Vibratory cone crusher RU2725480C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116574A RU2725480C1 (en) 2019-05-29 2019-05-29 Vibratory cone crusher

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116574A RU2725480C1 (en) 2019-05-29 2019-05-29 Vibratory cone crusher

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725480C1 true RU2725480C1 (en) 2020-07-02

Family

ID=71510284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019116574A RU2725480C1 (en) 2019-05-29 2019-05-29 Vibratory cone crusher

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725480C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4198003A (en) * 1979-03-19 1980-04-15 Barber-Greene Company Quick release for gyratory crusher concave
FR2641478A1 (en) * 1989-01-09 1990-07-13 Inst Mekh Obrabotk Method for shredding fibrous materials and device for implementing it
RU2257266C1 (en) * 2004-02-17 2005-07-27 Открытое акционерное общество "Механобр-Техника" Vibration crusher
RU169545U1 (en) * 2016-07-28 2017-03-22 Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (Закрытое акционерное общество) Vibratory Cone Crusher

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4198003A (en) * 1979-03-19 1980-04-15 Barber-Greene Company Quick release for gyratory crusher concave
FR2641478A1 (en) * 1989-01-09 1990-07-13 Inst Mekh Obrabotk Method for shredding fibrous materials and device for implementing it
RU2257266C1 (en) * 2004-02-17 2005-07-27 Открытое акционерное общество "Механобр-Техника" Vibration crusher
RU169545U1 (en) * 2016-07-28 2017-03-22 Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (Закрытое акционерное общество) Vibratory Cone Crusher

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107457028A (en) A kind of unit for inertial conic crusher and its balance method
US2246483A (en) dillon
US3268177A (en) Vibro-energy mill
RU2576449C1 (en) Cone slugged crusher with advanced balancer
RU2725480C1 (en) Vibratory cone crusher
RU169545U1 (en) Vibratory Cone Crusher
US20210172127A1 (en) Soil working roller
RU98100486A (en) VIBRATION CONE CRUSHER
RU2257266C1 (en) Vibration crusher
RU2621560C1 (en) Cone-type vibratory crusher
CA2996253C (en) Eccentric assembly for gyratory or cone crusher
RU187606U1 (en) Vibrating multi-deck screen
RU2560075C1 (en) Cone vibratory crusher
RU2668442C2 (en) Vibration mixer
RU2611175C1 (en) Vibration jaw crusher
RU2314159C1 (en) Vibroimpact crushing device
RU2615653C1 (en) Vibration mixer
RU2771929C1 (en) Vibrating jaw crusher
RU2254929C1 (en) Vibratory crusher
RU2629074C1 (en) Vibration mixer
RU2225257C2 (en) Inertia conic mill
RU192504U1 (en) STABILIZED VIBRATION MILL
RU2424852C1 (en) Conical crusher with helical oscillations
SU808128A1 (en) Inertial crusner working member
SU759123A1 (en) Inertial cone crusher for fine crushing