RU2744272C1

RU2744272C1 - Cone crusher

Info

Publication number: RU2744272C1
Application number: RU2020107419A
Authority: RU
Inventors: Николай Владимирович Белов; Марина Борисовна Бородина; Дмитрий Николаевич Андрюшенков
Original assignee: Публичное акционерное общество "Уральский завод тяжелого машиностроения"
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2021-03-04

Abstract

FIELD: crushing or grinding of various materials.SUBSTANCE: invention relates to cone crushers of coarse crushing of materials and can be used in mining industry and construction materials industry. Cone crusher comprises bed 1 with crushing bowl 2, working surface of which consists of annular belts 3, lined with armour 4, and forms crushing chamber with outer surface of crushing cone armour. On inner surface of crushing bowl 2 in annular belts 3 uniformly circumferential armour is installed, made with thickness difference of opposite lateral sides and forming, when installed in annular belt 3 protrusions with abutting armour 4. Ratio of thickness of opposite sides of armour increases from lower annular belts 3 to top. Ratio of thickness of opposite sides of armour can make 1.6–1.75.EFFECT: increase in efficiency is provided in conical crusher due to creation of compression-destruction zones in chamber.3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к конусным дробилкам крупного дробления материалов и может быть использовано в горнорудной промышленности и промышленности строительных материалов.The invention relates to cone crushers for coarse crushing of materials and can be used in the mining and construction materials industry.

Известно выполнение рабочих поверхностей неподвижного и подвижного дробящего конусов с винтовыми ребрами, на одном с прямой резьбой на другом с обратной (патент США №3933317, 1976)It is known to make the working surfaces of a stationary and movable crushing cones with helical ribs, on one with a straight thread on the other with a reverse (US patent No. 3933317, 1976)

Недостатком известного конструктивного решения поверхностей дробящего конуса является, то что при дроблении материала преобладают усилия раздавливания материала, а это способствует спрессовыванию материала в дробящем пространстве и забиванию впадин между ребрами и в итоге снижению производительности.The disadvantage of the known constructive solution of the surfaces of the crushing cone is that when crushing the material, crushing forces of the material prevail, and this contributes to the compaction of the material in the crushing space and the clogging of the cavities between the ribs and, as a result, the decrease in productivity.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является конусная дробилка крупного дробления, описанная («Горное оборудование Уралмашзавода», Екатеринбург 2003, стр. 130-132), взятая за прототип и содержащая станину с установленной на ней дробильной чашей, камеру дробления, образованную внутренней поверхностью броней дробильной чаши, установленных в несколько поясов и образующих гладкую конусную поверхность, и наружной поверхностью броней дробящего конуса.The closest in technical essence to the invention is a cone crusher for coarse crushing described ("Mining equipment of Uralmashzavod", Yekaterinburg 2003, pp. 130-132), taken as a prototype and containing a frame with a crushing bowl installed on it, a crushing chamber formed by an inner surface the armor of the crushing bowl, installed in several belts and forming a smooth conical surface, and the outer surface of the armor of the crushing cone.

Недостаток известных дробилок заключается в том, что они не обеспечивают повышение производительности, так как контакт рабочих поверхностей дробильной камеры с материалом носит линейный характер, вместо точечного, который является наиболее оптимальным для снижения энергозатрат на измельчение материала и повышения производительности.The disadvantage of the known crushers is that they do not provide an increase in productivity, since the contact of the working surfaces of the crushing chamber with the material is linear, instead of a point, which is the most optimal for reducing energy consumption for crushing the material and increasing productivity.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении производительности дробилки, за счет создания в камере дробления зон сжатия-разрушения.The problem to be solved by the claimed invention is to increase the productivity of the crusher by creating compression-destruction zones in the crushing chamber.

Задача решается тем, что конусная дробилка, содержащая станину с дробильной чашей, рабочая поверхность которой состоит из кольцевых поясов, футерованных бронями, и образует камеру дробления с наружной поверхностью броней дробящего конуса, согласно изобретению, на внутренней поверхности дробильной чаши в кольцевых поясах равномерно по окружности установлены брони, выполненные с разницей толщины противоположных боковых сторон и образующие при установке в кольцевой пояс выступы с примыкающими бронями, при этом отношение толщины противоположных боковых сторон броней увеличивается от нижних кольцевых поясов к верхним.The problem is solved by the fact that a cone crusher containing a frame with a crushing bowl, the working surface of which consists of annular belts lined with armor, and forms a crushing chamber with the outer surface of the crushing cone armor, according to the invention, on the inner surface of the crushing bowl in annular belts uniformly around the circumference the armor is installed, made with a difference in the thickness of the opposite lateral sides and forming, when installed in the annular belt, protrusions with adjacent armors, while the ratio of the thickness of the opposite lateral sides of the armor increases from the lower annular belts to the upper ones.

Отношение толщины противоположных боковых сторон броней составляет 1.6 - 1.75.The ratio of the thickness of the opposite sides of the armor is 1.6 - 1.75.

Для рассмотрения технического эффекта возьмем два возможных случая: когда сила действует нормально к руде и касательно к ней. В первом случае происходит разрушение от удара и давления создаваемого конусом, совершающим вращательно поступательные (гирационные) движения при работе дробилки, во втором случае работа затрачивается на деформацию поверхностного слоя, происходит проскальзывание кусков материала между окружностью брони конуса и бронями чаши, а эффект разрушения отсутствует. В процессе работы дробилки при сближении конуса и чаши происходит дробление материала, а в процессе удаления - опускание вниз и разгрузка дробильной камеры от материала, величина которого менее разгрузочной щели, таким образом куски материала пограничных размеров, получившие при проскальзывании только поверхностную деформацию, не только влияют на процесс дробления своим заполнением камеры дробления, но и являются сдерживающим фактором для прохождения измельченного материала, находящегося над ними. Перемещение рудной массы в дробилке происходит за счет давления поступающего материала и разгрузки рудной массы в зоне разгрузочной щели. Скорость передвижения материала и его объем через зону дробления определяют производительность дробилки. На основании этого, а также с учетом наблюдений в процессе эксплуатации при рассмотрении процесса дробления конструктивные параметры рабочей камеры в значительной степени определяют условия протекания процессов. Это связано с тем, что при дроблении необходимо соблюдение таких условий, как перемещение руды к разгрузочному отверстию и исключение проскальзывания кусков пограничных размеров в зоне дробления. Предлагаемое изменение камеры дробления путем образования граней, в виде выступов на рабочей поверхности дробильной чаши для зон сжатия - разрушения позволит обеспечить увеличение производительности за счет дополнительного зажатия в зоне дробления материала и тем самым увеличит скорость разгрузки материала из дробильной камеры.To consider the technical effect, let us take two possible cases: when the force acts normally to the ore and to it. In the first case, destruction occurs from impact and pressure created by the cone performing rotational and translational (gyratory) movements during the operation of the crusher, in the second case, the work is spent on deformation of the surface layer, slipping of pieces of material occurs between the circumference of the cone armor and the armor of the bowl, and there is no destruction effect. During the operation of the crusher, when the cone and the bowl approach, the material is crushed, and in the process of removal, the crushing chamber is lowered and unloaded from the material, the size of which is less than the unloading gap, thus pieces of material of boundary dimensions, which received only surface deformation during slipping, not only affect on the crushing process by filling the crushing chamber, but they are also a deterrent for the passage of the crushed material located above them. The movement of the ore mass in the crusher occurs due to the pressure of the incoming material and the unloading of the ore mass in the area of the unloading slot. The speed of movement of the material and its volume through the crushing zone determine the performance of the crusher. Based on this, and also taking into account the observations during operation when considering the crushing process, the design parameters of the working chamber largely determine the conditions for the processes. This is due to the fact that during crushing it is necessary to comply with such conditions as the movement of ore to the discharge opening and the elimination of slippage of pieces of boundary size in the crushing zone. The proposed change in the crushing chamber by forming edges, in the form of protrusions on the working surface of the crushing bowl for compression-destruction zones, will provide an increase in productivity due to additional clamping in the crushing zone of the material and thereby increase the speed of unloading material from the crushing chamber.

В зависимости от свойств дробимого материала количество зон сжатия и разрушения на одном поясе и остальных поясах может меняться. Оптимальное количество подбирается опытным путем в зависимости от свойств материала и его класса крупности при поступлении в дробилку.Depending on the properties of the crushed material, the number of zones of compression and destruction in one belt and the rest of the belts may vary. The optimal amount is selected empirically, depending on the properties of the material and its size class when entering the crusher.

Согласно проведенным исследованиям установлено, что оптимальным количеством выступов для образования зон сжатия-растяжения является четыре, расположенных равномерно по окружности кольцевого пояса брони.According to the studies carried out, it was found that the optimal number of protrusions for the formation of compression-tension zones is four, located evenly around the circumference of the annular armor belt.

Для наиболее эффективного использования данных зон в нашем примере выполнения изобретения брони с разницей толщины боковых сторон и образованием выступов с гранями расположены на втором и третьем кольцевых поясах чаши камеры дробления. Это обусловлено тем что основная зона разрушения породы приходится эти кольцевые пояса броней дробилки.For the most effective use of these zones in our example of the invention, the armor with a difference in the thickness of the lateral sides and the formation of protrusions with edges are located on the second and third annular belts of the bowl of the crushing chamber. This is due to the fact that the main zone of rock destruction falls on these annular belts with the crusher's armor.

На фиг. 1 изображен общий вид дробилки в разрезе;FIG. 1 shows a general view of the crusher in section;

На фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1.FIG. 2 - section b-b in Fig. one.

На фиг. 3 - выноска А на фиг. 2FIG. 3 - callout A in FIG. 2

На рисунке 4 представлена бронь с разницей толщины боковых сторон b1 и b2 для образования зон сжатия-разрушения.Figure 4 shows armor with a difference in the thickness of the lateral sides b1 and b2 for the formation of compression-destruction zones.

Дробилка содержит станину 1, соединенную со станиной дробильную чашу 2, рабочая внутренняя поверхность которой состоит из нескольких кольцевых поясов 3, футерованных бронями 4 и образует камеру дробления с наружной поверхностью дробящего конуса 5. Во втором кольцевом поясе 6 и третьем 7 равномерно по окружности кольцевых поясов между бронями 4 установлены брони с разницей толщины боковых сторон 8, тем самым образуя в ровном кольце броней выступающие во внутреннюю (рабочую) поверхность камеры дробления выступы 9 с примыкающими бронями 4 и создавая зоны сжатия-разрушения. Ввиду увеличения внутреннего диаметра дробильной камеры от нижних поясов к верхним отношение толщины противоположных боковых сторон броней 8, установленных на втором кольцевом поясе 6б составляет: b2|b1=1,6, а на третьем кольцевом поясе 7 составляет: b2\bl=1.75The crusher contains a frame 1, a crushing bowl 2 connected to the frame, the working inner surface of which consists of several annular belts 3 lined with armor 4 and forms a crushing chamber with the outer surface of the crushing cone 5. In the second annular belt 6 and the third 7 evenly around the circumference of the annular belts Between the armor 4, armor is installed with a difference in the thickness of the lateral sides 8, thereby forming projections 9 with adjacent armor 4 protruding into the inner (working) surface of the crushing chamber in an even ring with armor and creating compression-destruction zones. Due to the increase in the inner diameter of the crushing chamber from the lower chords to the upper ones, the ratio of the thickness of the opposite lateral sides of the armor 8 installed on the second annular chord 6b is: b2 | b1 = 1.6, and on the third annular chord 7 is: b2 \ bl = 1.75

При работе дробилки куски дробимого материала зажимаются между выступами 9 неподвижной чаши и подвижного дробящего конуса 5 и создают зону сжатия и разрушения, обеспечивающую зажатие кусков материала, получивших лишь поверхностное разрушение и проскальзывающих при воздействии поступательно-вращательных движениях конуса 5. Происходит разрушение материала не только от удара и давления, создаваемого конусом 5, но и силами сжатия.During operation of the crusher, pieces of crushed material are clamped between the protrusions 9 of the stationary bowl and the movable crushing cone 5 and create a compression and destruction zone that provides clamping of pieces of material that have received only surface destruction and slip when exposed to the translational-rotational movements of the cone 5. Material destruction occurs not only from impact and pressure created by the cone 5, but also the forces of compression.

Данная конструкция позволяет увеличить интенсивность разрушения породы, повысить стойкость броней и производительность дробилки.This design makes it possible to increase the intensity of rock destruction, increase the durability of the armor and increase the productivity of the crusher.

Еще одна задача, которая решается применением брони с углом подъема, - это сокращение затрат на эксплуатацию. Так как в виду разной степени износа броней за один цикл эксплуатации на многих предприятиях производится промежуточная замена футеровки, это когда футеровка меняется только на нижнем кольце дробящей чаши, в среднем соотношение таких промежуточных замен футеровок к полной замене футеровки дробящей чаши 3/1. При состыковке нижнего кольца дробящей чаши с установленными в ней новыми бронями и верхнего кольца дробящей чаши с бронями, имеющими износ от предыдущего срока службы, образуется ступень от разности диаметров колец, которая так же способствует задержке пограничных кусков материала в камере дробления. Создание зон сжатия и разрушения позволяет эффективно решить и эту задачу.Another problem that is solved by the use of armor with an angle of rise is to reduce operating costs. Since, due to the varying degrees of wear of the armor in one operation cycle, many enterprises carry out an intermediate replacement of the lining, this is when the lining is changed only on the lower ring of the crushing bowl, on average, the ratio of such intermediate replacements of linings to the complete replacement of the lining of the crushing bowl is 3/1. When joining the lower ring of the crushing bowl with new armor installed in it and the upper ring of the crushing bowl with the armor that has wear from the previous service life, a step is formed from the difference in ring diameters, which also contributes to the retention of boundary pieces of material in the crushing chamber. The creation of zones of compression and destruction can effectively solve this problem.

Claims

1. A cone crusher of coarse crushing, containing a frame with a crushing bowl fixed on it, the inner working surface of which consists of several annular cone-shaped belts lined with armor, and forms a crushing chamber with the outer surface of a movable crushing cone, characterized in that on the inner surface of the crushing bowl in the annular belts uniformly around the circumference there are armors made with a difference in the thickness of the lateral sides and forming protrusions with adjacent armors directed towards the inside of the crushing chamber, while the ratio of the thickness of the opposite lateral sides of the armors increases from the lower annular belts to the upper ones.

2. A cone crusher according to claim 1, characterized in that the ratio of the thickness of the opposite lateral sides of the armor is 1.6-1.75.

3. The cone crusher according to claim 1, characterized in that 4 armor plates are installed evenly around the circumference of the annular belts, having different thickness of the lateral sides.