RU2754042C1 - Роликовые узлы для измельчающих устройств, измельчающие устройства и способы - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к роликовому узлу для измельчающего устройства. Предложенный роликовый узел содержит первый ролик, который поддерживается по меньшей мере первым корпусом подшипника, и второй ролик, который поддерживается по меньшей мере вторым корпусом подшипника. Первый корпус подшипника и второй корпус подшипника предварительно натянуты друг с другом и содержат упорные элементы с упорными поверхностями, контакт которых препятствует контакту роликов. Положение вращения первого упорного элемента определяет минимальную ширину зазора измельчения. Изобретение также относится к измельчающим устройствам, способам работы роликового узла и способам определения радиальной силы, действующей между роликами роликового узла. Изобретение обеспечивает высокую эффективность при реализации. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

Изобретение относится к роликовым узлам для измельчающих устройств, измельчающим устройствам и к способам определения радиальной силы, действующей между роликами роликового узла.

Для самых разных промышленных применений используют различные виды измельчающих устройств, с помощью которых измельчается материал в виде частиц. Эти устройства включают в себя, например, рама с роликами для измельчения, солодовые мельницы, мельницы для размола кормовых продуктов и кофемолки. Такие измельчающие устройства содержат один или более роликовых узлов, каждый из которых имеет по меньшей мере два ролика. Ролики могут удерживаться соответствующим корпусом подшипника. Между роликами образован зазор измельчения, который регулируется во многих роликовых узлах, например, с помощью регулируемых корпусов подшипников относительно друг друга.

Известные роликовые узлы сконструированы, по существу, по тому же принципу: механический, пневматический или электромеханический привод позволяет уменьшить ширину зазора измельчения, то есть, «вдвигается», перемещая подвижно установленный ролик в рабочий зазор. Затем рабочий зазор можно дополнительно регулировать во время работы, например, с помощью ручного или моторизованного средства.

В документах DE595934 и DE597775 описаны устройства для регулирования контактного давления роликов для измельчения. Эти устройства содержат регулируемое пружинное средство, позволяющие отклонять ролики для измельчения при прохождении твердых инородных тел.

Роликовые узлы имеют определенную степень жесткости, которая может быть охарактеризована зависимостью радиальной силы, действующей между роликами, и ширины зазора измельчения.

Эта жесткость складывается из жесткости роликов, роликовых подшипников и остальных компонентов роликового узла. Таким образом, во вдвинутом состоянии положения роликов зависят от сил, преобладающих в зазоре измельчения. В основном радиальные силы приводят к увеличению ширины зазора измельчения. Пока силы постоянны, этот эффект можно скорректировать во время работы, и это не окажет отрицательного влияния.

Однако в случае, когда материал измельчения с трудом протягивается между роликами, силы в зазоре измельчения очень изменчивы. При прохождении материала измельчения через зазор измельчения ролики разжимаются. Если в течение короткого времени материал измельчения не втягивается, ролики вступают в контакт друг с другом. В такой ситуации жесткость зазора имеет большое влияние на поведение и свойства материала измельчения.

Первой задачей изобретения является устранение недостатков известных роликовых узлов. В частности, для роликовых узлов, в которых ширина зазора измельчения остается по возможности постоянной для получения материала измельчения, имеющего как можно более однородные свойства.

Эта и другие задачи решаются в первом аспекте изобретения посредством роликового узла для измельчающего устройства, который содержит первый ролик, удерживаемый по меньшей мере одним первым корпусом подшипника, и второй ролик, который удерживается по меньшей мере одним вторым корпусом подшипника. Первый корпус подшипника и второй корпус подшипника выполнены с возможностью регулирования друг относительно друга так, что зазор измельчения, образованный между первым роликом и вторым роликом, является регулируемым. Например, второй корпус подшипника может поддерживаться с возможностью вращения на первом корпусе подшипника. Первый корпус подшипника и второй корпус подшипника могут быть предварительно натянуты относительно друг друга посредством натяжного устройства так, что первый ролик и второй ролик прижимаются друг к другу.

Согласно изобретению первый корпус подшипника имеет по меньшей мере один первый упорный корпус с первой упорной поверхностью, и второй корпус подшипника имеет по меньшей мере один второй упорный корпус со второй упорной поверхностью, упорные поверхности выполнены и размещены или выполнены с возможностью размещения на корпусах подшипников так, что контакт упорных поверхностей препятствует контакту роликов. Здесь и далее понятие «препятствование» не обязательно понимается как означающее, что контакт роликов полностью предотвращается; в случае очень малой предварительно определенной ширины зазора измельчения в рамках изобретения также допускается такой контакт.

Кроме того, первый упорный корпус может вращаться вокруг первой оси вращения. Первая упорная поверхность образована окружной поверхностью первого упорного корпуса, которая является эксцентрическим по отношению к первой оси вращения, а именно, так, что положение при вращении первого упорного корпуса определяет минимальную ширину зазора измельчения. Здесь и далее окружная поверхность первого упорного корпуса называется эксцентрической, если она не является осесимметричной относительно первой оси вращения, то есть, если она не трансформируется в себя в результате вращения первого упорного корпуса вокруг первой оси вращения по меньшей мере на угол, который больше 0° и меньше 360°.

Если сила, преобладающая в зазоре измельчения, изменяется в роликовом узле согласно изобретению, изменяется только сила предварительного натяжения между корпусами подшипников, но не их относительное положение. Податливость нижней части по отношению к зазору измельчения, таким образом, обусловлена роликами и подшипниками. Вращение первого упорного корпуса делает возможным точно установить свойства размолотого материла для измельчения, например, показатель повреждения крахмальных зерен, поглощение воды и, в частности, распределении частиц по размерам помола (в частности, если, по причине флуктуации массового расхода, подаваемого в измельчающее устройство, заполняемость зазора и, следовательно, сила в зазоре изменяются).

Для предотвращения ситуации, в которой упорные корпусы выходят из контакта и, таким образом, ширина зазора измельчения становится слишком большой, сила предварительного натяжения, превалирующая между упорными корпусами, от натяжного устройства, должна быть больше, чем максимальное ожидаемое усилие между упорными корпусами, возникающее из-за сил, преобладающих в зазоре измельчения.

Натяжное устройство может быть составной частью роликового узла. Однако предпочтительно, чтобы натяжное устройство было составной частью станины измельчающего устройства, а роликовый узел имел соединительное устройство для разъемного соединения с натяжным устройством. Это облегчает монтаж и демонтаж роликового узла. Благодаря этому соединению, натяжное устройство станины может производить предварительное натяжение корпусов подшипников роликового узла. Соединительное устройство может быть расположено на одном из корпусов подшипников.

Окружная поверхность первого упорного корпуса может быть цилиндрической относительно первой оси вращения. В окружном направлении относительно первой оси вращения окружная поверхность может, например, иметь форму спирали, по меньшей мере в некоторых частях. Под спиралью следует понимать то, что расстояние окружной поверхности от первой оси вращения становится больше или меньше в зависимости от угла. Спираль предпочтительно представляет собой спираль Архимеда, в которой расстояние линейно зависит от угла.

Предпочтительно, если второй упорный корпус может вращаться вокруг второй оси вращения, которая параллельна первой оси вращения, а вторая упорная поверхность образована окружной поверхностью второго упорного корпуса, которая является осесимметричной относительно второй оси вращения. Это связано с тем, что, если первый упорный корпус вращается для регулирования ширины зазора измельчения, окружные поверхности двух упорных корпусов могут перекатываться друг по другу, что приводит к значительно меньшему трению и, следовательно, облегчению регулирования. Это важно в рамках изобретения, поскольку упорные корпусы предпочтительно прижимаются друг к другу с высокой степенью предварительного натяжения.

Кроме того, целесообразно, чтобы первая ось вращения первого упорного корпуса и/или вторая ось вращения второго упорного корпуса были/была расположены/расположена с возможностью смещения, в частности, в направлении, перпендикулярном первой оси вращения. В то время, как вращение первого упорного корпуса обеспечивает точную регулировку зазора измельчения, грубая регулировка зазора измельчения может быть достигнута путем смещения, по меньшей мере, одного из упорных корпусов.

Точное регулирование дополнительно упрощается, если роликовый узел имеет маховик, который может вращаться вокруг оси вращения маховика и соединен посредством зубчатого механизма маховика с первым упорным корпусом так, что вращение маховика вызывает вращение первого упорного корпуса. В известном, по существу, способе, зубчатый механизм может быть выбран так, что сравнительно небольшой крутящий момент на маховике преобразуется в высокий крутящий момент на первом упорном корпусе. Зубчатый механизм маховика предпочтительно должен иметь как можно более высокую эффективность. Также предпочтительно иметь небольшой люфт зубчатого механизма для обеспечения максимально точного указания положения на маховике и максимально точного положения первого упорного корпуса. В рамках изобретения данный аспект имеет важное значение, поскольку упорные корпусы предпочтительно прижимаются друг к другу с высокой степенью предварительного натяжения. Кроме того, предпочтительно, если зубчатый механизм маховика имеет множество входов зубчатого механизма, в частности, первый вход зубчатого механизма для маховика и второй вход зубчатого механизма для моторизованного регулирования.

Изобретение также относится к способу работы роликового узла, как описано выше. Способ включает в себя этап, на котором первый корпус подшипника и второй корпус подшипника предварительно натягивают друг относительно друга посредством натяжного устройства так, что первый ролик и второй ролик прижимаются друг к другу.

Для установки минимальной ширины зазора измельчения способ может включать в себя дополнительный этап, на котором первый упорный корпус вращают вокруг первой оси вращения для установки минимальной ширины зазора измельчения.

Кроме того, целесообразно, чтобы роликовый узел имел устройство измерения силы, которое содержит первый датчик для определения первой силы, с которой первый корпус подшипника и второй корпус подшипника предварительно натянуты относительно друг друга, и второй датчик для определения второй силы, действующей между первым упорным корпусом и вторым упорным корпусом. Один или оба датчика могут быть датчиками силы для непосредственного определения сил. В качестве альтернативы, однако, по меньшей мере один из двух датчиков может также быть выполнен с возможностью косвенного определения сил, например, в качестве датчика давления, с помощью которого можно определять давление, преобладающее в цилиндре (в частности, в сильфонном цилиндре, который обсуждается далее), и из которого затем может быть определена соответствующая сила. По двум силам, прямо или косвенно определяемым датчиками, можно рассчитать силу, действующую между роликами.

Например, первый датчик может быть встроен в натяжное устройство. Второй датчик может, например, быть расположен на втором упорном корпусе.

Изобретение также относится к способу определения радиальной силы, действующей между роликами такого роликового узла. Способ включает в себя этап, на котором силу, действующую между роликами, рассчитывают из сил, определяемых посредством датчиков.

Для наиболее простого возможного способа (без электронных элементов, таких как датчики зазора или датчики угловых и линейных перемещения) указания положения маховика, как уже упоминалось выше, в предшествующем уровне техники используют указатели положения. Если рабочий зазор установлен на необходимый, положение маховика указывается путем вращения указателя положения. Таким образом, при требуемой настройке зазора измельчения можно легко получить базовое состояние. Указатель положения размещен в маховике и в предшествующем уровне техники зажимается посредством радиального регулировочного винта и, таким образом, законтрен от вращения или соскальзывания. Другой вариант представляет собой осевое натяжение, направленное назад. Однако вибрации, возникающие во время измельчения, могут оказывать значительное негативное влияние на указатель положения.

В этом отношении указатели положения, заполненные маслом, действительно более надежны; однако зажимание указателя положения, таким образом, является еще более критичным: при слишком слабом закреплении указатель положения отсоединяется; при слишком сильном закреплении может сломаться. Эту техническую задачу уже пытались решить посредством специальных винтов. Однако такой специальный винт может потеряться. При его замене на обычный винт могут возникнуть утечки. Другими недостатками являются необходимость использования инструмента для установки и малый размер винта, которые часто труднодоступны.

Дополнительной задачей изобретения является устранение этих недостатков и, в частности, создание роликового узла, имеющего указатель положения, который может выдерживать вибрации, возникающие во время измельчения, и который может быть легко установлен.

Для решения данной технической задачи во втором аспекте изобретения предлагается роликовый узел для измельчающего устройства, который содержит первый ролик и второй ролик, а также маховик, который может вращаться вокруг оси вращения маховика и посредством которого между первым и вторым роликами может быть установлен зазор измельчения. Это может быть, например, роликовый узел, описанный выше. В соответствии с изобретением роликовый узел имеет указатель положения для указания положения маховика, причем указатель положения содержит корпус указателя положения и указательный элемент, который может перемещаться вдоль оси вращения маховика относительно положения корпуса указателя и предварительно натянут или может быть предварительно натянут посредством пружины указателя положения в направлении оси вращения маховика по отношению к корпусу указателя положения так, чтобы он был законтрен от вращения вокруг оси вращения маховика в положение удерживания за счет контакта с корпусом указателя положения и может вращаться вокруг оси вращения маховика только после преодоления предварительного натяжения, вызванного пружиной указателя положения.

Для поворота указательного элемента во время установки в исходное положение необходимо только вручную преодолеть предварительное натяжение, и затем его можно будет повернуть. Это избавляет от необходимости в вышеупомянутых винтах и инструментах. Кроме того, во время операции измельчения можно эффективно предотвратить отрицательное воздействие вибрации.

В одном возможном варианте осуществления указательный элемент и корпус указателя положения имеют контактные поверхности, которые обеспечивают зацепление с посадкой с геометрическим замыканием в удерживающем положении. В результате мешающие влияния вибрации могут быть особенно эффективно подавлены во время операции измельчения. Однако в качестве альтернативы или в дополнение к зацеплению с посадкой с геометрическим замыканием в удерживающем положении также возможно наличие зацепления с напряженной посадкой.

Иногда требуется, например, в целях проверки заменить один или более роликов измельчающего устройства. Для этой цели роликовый узел может иметь встроенное устройство перекатывания, имеющее, по меньшей мере, один ролик, который расположен или может быть расположен на роликовом узле так, что роликовый узел может быть размещен на горизонтальном основании и способен перемещаться по нему посредством по меньшей мере одного ролика.

Роликовые подшипники корпусов подшипников ролика требует использования смазочных материалов, неконтролируемая утечка которых из подшипников должна быть предотвращена. Существуют системы уплотнения, которые, хотя и устойчивы к чрезмерному смазыванию или сложным условиям монтажа, не могут полностью предотвратить утечку смазки.

Для обеспечения контролируемой утечки смазочных материалов, крышка роликового подшипника, который поддерживает цапфу ролика, может иметь на своей внутренней стороне направляющий канал для смазывания, который проходит вокруг цапфы ролика и соединен с выпускным отверстием, через которое смазка может выйти из направляющего канала. Под выпускным отверстием может быть расположено сборное устройство для сбора смазочного материала, например, сборный контейнер. Целенаправленный сбор вытекшей смазки позволяет создать прочную конструкцию уплотнения, которая является рентабельной и удобной для сборки, без риска чрезмерного смазывания и, в то же время, обеспечивает гигиеничную работу измельчающего устройства.

Для получения однородного измельчения по всей длине роликов, ролики часто изогнуты. Если, тем не менее, невозможно добиться равномерного измельчения по всей длине ролика, то можно отрегулировать изгиб. Наклон роликов, то есть, наклон осей роликов, дает, помимо регулировки зазора, управляющую переменную, которая оказывает влияние на операцию измельчения по длине ролика и обеспечивает более равномерное измельчение. Для этой цели может быть обеспечено то, что первый ролик удерживается двумя первыми корпусами подшипников, второй ролик удерживается двумя вторыми корпусами подшипников, и первые корпусы подшипников могут регулироваться независимо друг от друга, и/или вторые корпусы подшипников являются регулируемыми независимо друг от друга.

В одном возможном варианте осуществления это может быть достигнуто за счет того, что второй корпус подшипника поддерживается с возможностью вращения на первом корпусе подшипника посредством шарнирного болта, и шарнирный болт может регулироваться относительно первого корпуса подшипника, например, в вертикальном направлении. Это может быть реализовано, например, посредством первого корпуса подшипника, имеющего клин, который сформирован и расположен так, что смещение клина в первом направлении относительно первого корпуса подшипника вызывает смещение шарнирного болта во втором направлении, которое отличается от первого направления относительно первого корпуса подшипника. В качестве альтернативы, однако, второй корпус подшипника также может регулироваться относительно первого корпуса подшипника посредством эксцентрика.

Роликовые узлы согласно изобретению особенно выгодны в сочетании с зубчатым механизмом, раскрытым в международной заявке на патент PCT/EP2018/061793, описание которой в отношении этого зубчатого механизма включено посредством ссылки. В частности, таким образом, изобретение описывает роликовый узел, который дополнительно содержит зубчатый механизм, который содержит корпус подшипника, в котором размещены ведущий вал, первый выходной вал и второй выходной вал, ведущий вал и первый выходной вал расположены перпендикулярно друг другу, а первый выходной вал и второй выходной вал расположены параллельно друг другу, ведущий вал и первый выходной вал функционально соединены друг с другом через пару конических зубчатых колес, первый выходной вал и вторые выходные валы функционально соединены друг с другом посредством устройства передачи крутящего момента, и первый выходной вал соединен с первым роликом, а второй выходной вал соединен со вторым роликом.

Дополнительным аспектом изобретения является измельчающее устройство, например, рама с роликами для измельчения, солодовые мельницы, мельницы для размола кормовых продуктов и кофемолки. Измельчающее устройство содержит станину и по меньшей мере один роликовый узел, как описано выше, который сформирован в соответствии с одним из предшествующих вариантов осуществления изобретения и может быть вставлен в станину. Это приводит к усовершенствованию измельчающего устройства, как уже объяснены выше для роликового узла.

Как уже объяснялось выше, целесообразно, чтобы станина имела натяжное устройство, и роликовый узел имел соединительное устройство для разъемного соединения с натяжным устройством. В частности, это облегчает монтаж и демонтаж роликового узла.

Для генерирования предварительного натяжения натяжное устройство может иметь цилиндр, который предпочтительно выполнен в виде сильфонного цилиндра. Особенно предпочтительно, чтобы сильфонный цилиндр был соединен с выпускным клапаном. Это позволяет в ситуации перегрузки (например, когда инородное тело попадает в зазор измельчения) добиться снятия нагрузки за счет уменьшения давления в сильфонном цилиндре путем открытия выпускного клапана. Для быстрого сброса нагрузки необходимо соответствующим образом подобрать выпускной клапан.

Для увеличения зазора измельчения, увеличивающегося в случае перегрузки, натяжное устройство может дополнительно иметь по меньшей мере одну предварительно натянутую пружину, которая, в частности, соединена последовательно с цилиндром. Предварительно натянутая пружина может быть, например, известным, по существу, узлом тарельчатых пружин.

Натяжное устройство может содержать натяжной анкер, зажимную втулку, которая установлена с возможностью поворота на первом конце натяжного анкера, натяжной стержень, который частично размещен в зажимной втулке и предварительно натянут посредством пружины, и цилиндр, который соединен со вторым концом натяжного анкера. Натяжной стержень может быть соединен с соединительным устройством роликового узла, которое расположено на втором корпусе подшипника. В установленном состоянии роликового узла натяжной анкер может поддерживаться на корпусе подшипника в опорной точке, расположенной между концами упомянутого анкера. При приведении в действие цилиндра второй конец натяжного анкера может быть прижат к первому корпусу подшипника и поддерживаться на нем, в результате чего, общий крутящий момент, действующий на роликовый узел, может быть уменьшен. Натяжной анкер может поворачиваться вокруг опорной точки и, таким образом, натягивать зажимную втулку на натяжной стержень. Таким образом, первый корпус подшипника и второй корпус подшипника могут быть предварительно натянуты относительно друг друга так, что первый ролик и второй ролик прижимаются друг к другу.

Уже упоминалось, что, например, для проверки необходимо заменить один или более роликов измельчающего устройства. Ролики можно снимать по очереди или можно снимать весь узел. Ролики могут быть приняты на поверхностях измельчения, на корпусах подшипников или на цапфах роликов. В первом варианте осуществляется подъем с помощью гидравлических подъемных столов с последующим выкатыванием. При приеме на корпусы подшипников сначала монтируют ролики, затем роликовый узел поднимают путем осаждения роликов и затем выкатывают на роликах. Для приема в подвешенном состоянии на цапфах роликов последние могут быть подняты посредством цепного подъемника, и затем цепной подъемник может быть перемещен по направляющим. Прием в горизонтальном направлении на цапфах роликов также возможен за счет закрепления на них роликов, перемещаемых по направляющим. В документе ЕР1201308А1 также описан роликовый узел, имеющий встроенные ролики, которые могут быть установлены вниз с помощью эксцентрика для подъема роликового узла.

Однако у всех этих способов есть недостатки. Например, для выкатывания сначала необходимо установить или по меньшей мере отрегулировать ролики на этапе подготовки. Дополнительно, подъем роликового узла в соответствии с документом EP1201308A1 является очень трудоемким.

В дополнительном аспекте изобретения эти недостатки устраняют посредством измельчающего устройства, в частности, рама с роликами для измельчения, которая содержит станину и по меньшей мере один роликовый узел, имеющий первый ролик и второй ролик, в которой роликовый узел вставлен или может быть вставлен в станину. В частности, роликовый узел может представлять собой роликовый узел, как описано выше. Роликовый узел имеет встроенное устройство перекатывания, имеющее по меньшей мере один ролик, который размещен или может быть размещен в роликовом узле так, что роликовый узел может быть размещен на горизонтальном основании и способен перемещаться по нему посредством по меньшей мере одного ролика. Кроме того, станина имеет по меньшей мере одну направляющую, на которой по меньшей мере один ролик роликового узла может перемещаться во время монтажа и/или демонтажа роликового узла. Кроме того, роликовый узел имеет по меньшей мере одну контактную поверхность, и станина имеет по меньшей мере одну контр-контактную поверхность. Контактная поверхность и контр-контактная поверхность соответствуют друг к другу и по меньшей мере одной направляющей так, что в установленном положении роликового узла за счет зацепления с посадкой с геометрическим замыканием между контактной поверхностью и контр-контактной поверхностью по меньшей мере один ролик роликового узла не находится на направляющей.

Благодаря этой конструкции, согласно изобретению, узел не поднимается во время демонтажа, но опускается на ролики. Кроме того, ролики роликового узла, когда он находится в установленном положении, не находятся на направляющей, которая защищает ролики.

Изобретение будет пояснено далее со ссылкой на примерный вариант осуществления и чертежи.

На фиг. 1 показан роликовый узел согласно изобретению в выдвинутом положении с частью натяжного устройства;

на фиг. 2 – роликовый узел согласно изобретению во вдвинутом положении с частью натяжного устройства;

на фиг. 3а – рама с роликами для измельчения согласно изобретению с двумя роликовыми узлами согласно изобретению, вид в перспективе;

на фиг. 3b – рама с роликами для измельчения согласно изобретению, вид сбоку;

на фиг. 3с – рама с роликами для измельчения согласно изобретению, вид сверху;

на фиг. 4 – рама с роликами для измельчения согласно изобретению с роликовым узлом согласно изобретению, вид сбоку;

на фиг. 5 – маховик и зубчатый механизм маховика для точной установки ширины зазора, подробный вид;

на фиг. 6 – указатель положения для указания положения маховика, подробный вид;

на фиг. 7 – два датчика силы для определения силы, действующей между роликами, подробный вид;

на фиг. 8 – роликовый узел для регулирования корпусов подшипников, подробный вид;

на фиг. 9 – роликовый подшипник роликового узла, вид в разрезе;

на фиг. 10 – роликовый узел с сборным желобом для смазывания, вид в перспективе;

на фиг. 11 – устройство перекатывания роликового узла с роликами и контактными поверхностями, подробный вид;

на фиг. 12 – станина с направляющими и контр-контактными поверхностями, подробный вид.

На фиг. 1 и фиг. 2 показан роликовый узел 10 для рамы с роликами для измельчения, вид сбоку. Роликовый узел 10 содержит первый ролик 11, который удерживается двумя первыми корпусами 13 подшипников, и второй ролик 12, который удерживается двумя вторыми корпусами 14 подшипников. Вторые корпусы 14 подшипников поддерживаются с возможностью поворота на первых корпусах 13 подшипников через шарнирные болты 57.

Рама 70 с роликами для измельчения, показанная на фиг. 3а – 3с, имеет станину 71 и два роликовых узла 10, которые расположены один над другим и, таким образом, занимают мало места. Каждый роликовый узел 10 может приводиться в движение посредством зубчатого механизма 43, который содержит корпус 44 подшипника, в котором размещены ведущий вал (здесь не показан), первый выходной вал 46 и второй выходной вал 47. Ведущий вал и первый выходной вал 46 расположены перпендикулярно друг другу, а первый выходной вал 46 и второй выходной вал 47 расположены параллельно друг другу. Ведущий вал и первый выходной вал 46 функционально соединены друг с другом через пару конических зубчатых колес (здесь не видна), а первый выходной вал 46 и второй выходной вал 47 функционально соединены друг с другом через устройство передачи крутящего момента (тоже не показано). Первый выходной вал соединен с первым роликом 11, а второй выходной вал 47 соединен со вторым роликом 12. Для подробного описания зубчатого механизма 43 сделана ссылка на уже упомянутую международную патентную заявку PCT/EP2018/061793. Зубчатый механизм 43 обеспечивает подвижную установку второго ролика 12.

Первый корпус 13 подшипника дополнительно имеет первый упорный корпус 17, который может вращаться вокруг первой оси A1 вращения и имеет первую упорную поверхность 18. Последняя образована окружной поверхностью 18 первого упорного корпуса 17, который является эксцентрическим относительно первой оси A1 вращения. Второй корпус 14 подшипника имеет второй упорный корпус 19, который может вращаться вокруг второй оси А2 вращения, параллельной первой оси А1 вращения, и вторую упорную поверхность 20. Последняя образована окружной поверхностью 20 второго упорного корпуса 19, которая является осесимметричной относительно второй оси А2 вращения. Две упорные поверхности 18, 20 выполнены и расположены на корпусах 13, 14 подшипников так, что контакт упорных поверхностей 18, 20 препятствует контакту роликов 11, 12, как будет пояснено далее.

На фиг. 1 показано выдвинутое положение роликового узла 10, в котором упорные поверхности 18, 20 не находятся в контакте друг с другом. Посредством натяжного устройства 16, которое является составной частью станины 71 и здесь показано лишь частично, первый корпус 13 подшипника и второй корпус 14 подшипника регулируют относительно друг друга так, чтобы зазор измельчения, образованный между первым роликом 11 и вторым роликом 12, можно было регулировать. Натяжное устройство 16 содержит натяжной анкер 51, зажимную втулку 55, поворотно установленную на верхнем конце 67 натяжного анкера 51 через шарнир 54, натяжной стержень 52, частично размещенный в зажимной втулке 55 и предварительно натянутый с помощью узла 41 тарельчатых пружин, и сильфонный цилиндр 40, который соединен с нижним концом 68 натяжного анкера 51 и показан только на фиг. 4. Натяжной стержень 52 соединен со вторым корпусом 14 подшипника с помощью соединительного устройства 66, расположенного на втором корпусе 14 подшипника. Натяжной анкер 51 поддерживается на первом корпусе 13 подшипника в точке 75 поддерживания до тех пор, пока роликовый узел 10 находится в установленном положении.

На фиг. 4 показана рама 70 с роликами для измельчения с роликовым узлом 10, вид сбоку. При приведении в действие сильфонного цилиндра 40 нижний конец 68 натяжного анкера 51 прижимается к первому корпусу 13 подшипника и опирается на него, в результате чего общий крутящий момент, действующий на роликовый узел 10, уменьшается. Здесь, натяжной анкер 51 поворачивается вокруг опорной точки 75 и, таким образом, оттягивает зажимную втулку 55 и натяжной стержень 52 и, таким образом, с помощью соединительного устройства 66 на второй корпус 14 подшипника. Таким образом, первый корпус 13 подшипника и второй корпус 14 подшипника предварительно натянуты друг относительно друга так, что первый ролик 11 и второй ролик 12 прижимаются друг к другу.

Подшипник через сильфонный цилиндр 40 обеспечивает защиту от перегрузки. В ситуации перегрузки (например, при попадании инородного тела в зазор измельчения) обеспечивается немедленный сброс нагрузки, поскольку сильфонный цилиндр соединяется с выпускным клапаном достаточных размеров, чтобы иметь возможность быстро снять давление, преобладающее в сильфонном цилиндре, открыв выпускной клапан. Без открытия выпускного клапана это привело бы к увеличению усилия, но оно было бы значительно ниже, чем при наличии только пружинного узла.

Вдвинутое положение роликового узла 10, показанное на фиг. 2, достигается в случае, когда упорные поверхности 18, 20 входят в контакт друг с другом. Если сила, преобладающая в зазоре измельчения, изменяется, то изменяется только сила предварительного натяжения между корпусами 13, 14 подшипников, но не их относительное положение. Положение вращения первого упорного корпуса 17 определяет минимальную ширину зазора измельчения.

Чтобы иметь возможность приблизительно установить ширину зазора измельчения, первая ось A1 вращения первого упорного корпуса 17 и вторая ось A2 вращения второго упорного корпуса 19 расположены с возможностью смещения, а именно, в направлении перпендикулярно осям А1, А2 вращения.

Для точной установки ширины зазора измельчения роликовый узел 10 дополнительно имеет маховик 21, который может вращаться вокруг оси Н вращения маховика. Маховик 21 соединен с первым упорным корпусом 17 через зубчатый механизм 22 маховика, показанный на фиг. 5. Он устроен так, что вращение маховика 21 вызывает вращение первого упорного корпуса 17. Таким образом, сравнительно небольшой крутящий момент на маховике 21 может быть преобразован в большой крутящий момент на первом упорном корпусе 17. Для достижения вышеуказанных целей зубчатый механизм 22 маховика имеет высокую эффективность и небольшой люфт зубчатого механизма.

Роликовый узел 10 дополнительно имеет указатель 26 положения, который подробно показан на фиг. 6, для указания положения маховика 21. Указатель 26 положения содержит корпус 27 указателя положения и указательный элемент 28, который может перемещаться вдоль оси H вращения маховика относительно корпуса 27 указателя положения. Указательный элемент 28 предварительно натянут или может быть предварительно натянут посредством по меньшей мере одной пружины 29 указателя положения в направлении оси H вращения маховика относительно корпуса 27 указателя положения так, что может вращаться вокруг оси H вращения маховика только после преодоления предварительного натяжения, вызванного пружиной 29 указателя положения. Это происходит с помощью элементов 53 с посадкой с геометрическим замыканием на указательном элементе 28 и на корпусе 27 указателя положения.

Для определения радиальных сил, преобладающих между роликами 11, 12, роликовый узел 10 содержит устройство измерения силы, которое содержит первый датчик 24 силы и второй датчик 25 силы. Первый датчик 24 силы встроен в натяжное устройство 16, а именно, в область шарнира 54, образованную между натяжным анкером 51 и натяжным стержнем 52; второй датчик 25 силы расположен на втором упорном корпусе 19 (см. фиг. 7). Таким образом, первый датчик 24 может использоваться для определения первой силы, с которой первый корпус 13 подшипника и второй корпус 14 подшипника предварительно натянуты относительно друг друга, а второй датчик 25 может использоваться для определения второй силы, которая действует между первым упорным корпусом 17 и вторым упорным корпусом 19. Из этих сил можно вычислить силу, действующую между роликами 11, 12.

На фиг. 8 подробно показано, как вторые корпусы 14 подшипников с возможностью поворота поддерживаются на первых корпусах 13 подшипников с помощью шарнирных болтов 57. Каждый первый корпус 13 подшипника содержит клин 39, через который проходит регулировочный винт 56. Вращение регулировочного винта 56 вызывает смещение клина 39 в горизонтальном первом направлении R1 и, следовательно, смещение шарнирного болта 57 и второго корпуса 14 подшипника во втором направлении R2, которое является вертикальным по отношению к первому направлению R1. Таким образом, вторые корпусы 14 подшипников регулируются по отдельности относительно первых корпусов 13 подшипников, что позволяет наклонять оси роликов.

На фиг. 9 и фиг. 10 подробно показан роликовый подшипник 58 и его уплотнение. Цапфа 33 второго ролика 12 поддерживается внутренним кольцом 59, множеством тел 60 качения и наружным кольцом 61. В его осевом направлении расположены внутренняя крышка 62 подшипника и наружная крышка 63 подшипника, которые на их внутренних сторонах 34 имеют канавки 64, которые проходят вокруг цапфы 33 ролика, для уплотнений (здесь не показаны) и направляющие каналы 35 для смазки. Для отвода смазки также используют заплечики 65. Направляющий канал 35 наружной крышки 63 подшипника соединен с выпускным отверстием 36, через которое смазка может выходить из направляющего канала 35 наружной крышки 63 подшипника. Под выпускным отверстием 36 расположено сборное устройство 37 для сбора смазки, которое выполнено в виде желоба 37. Для предотвращения чрезмерного смазывания между внутренним пространством и направляющим каналом 35 имеется соединительное отверстие (не показано) и, таким образом, обеспечивается отвод избыточной смазки через это соединительное отверстие. В результате рама 70 с роликами для измельчения может эксплуатироваться с соблюдением гигиенических норм.

Как показано на фиг. 11, роликовый узел 10 имеет встроенное устройство 30 перекатывания с роликами 31. Ролики 31 расположены на роликовом узле 10 так, что роликовый узел 10 способен размещаться на горизонтальном основании (здесь не показано) и перемещаться по нему посредством роликов 31. Как показано на фиг. 12, станина 71 рамы 70 с роликами для измельчения имеет направляющие 72, по которым ролики 31 роликового узла 10 могут перемещаться во время монтажа и/или демонтажа роликового узла 10. Роликовый узел 10 дополнительно имеет передние контактные поверхности 76 (см. фиг. 8) и задние контактные поверхности 42, а станина 71 имеет соответствующую контр-контактную поверхность 73. Контактные поверхности 42, 76 и контр-контактная поверхность 73 соответствуют друг к другу и направляющим 72 так, что в установленном положении роликового узла 10, благодаря зацеплению с посадкой с геометрическим замыканием между контактной поверхностью 42, 76 и контр-контактной поверхностью 73, ролики 31 не находятся на направляющей 72.

Claims (22)

1. Роликовый узел (10) для измельчающего устройства (70), содержащий первый ролик (11), который удерживается по меньшей мере одним первым корпусом (13) подшипника, и второй ролик (12), который удерживается по меньшей мере одним вторым корпусом (14) подшипника, причем первый корпус (13) подшипника и второй корпус (14) подшипника выполнены с возможностью регулирования относительно друг друга так, что зазор измельчения, образованный между первым роликом (11) и вторым роликом (12), является регулируемым, при этом первый корпус (13) подшипника и второй корпус (14) подшипника выполнены с возможностью быть предварительно натянутыми относительно друг друга посредством натяжного устройства (16) так, что первый ролик (11) и второй ролик (12) прижаты друг к другу, отличающийся тем, что

первый корпус (13) подшипника имеет по меньшей мере один первый упорный корпус (17) с первой упорной поверхностью (18), а второй корпус (14) подшипника имеет по меньшей мере один второй упорный корпус (19) со второй упорной поверхностью (20),

упорные поверхности (18, 20) выполнены и размещены или выполнены с возможностью размещения на корпусах (13, 14) подшипников так, что контакт упорных поверхностей (18, 20) препятствует контакту роликов (11, 12),

первый упорный корпус (17) выполнен с возможностью вращения вокруг первой оси (A1) вращения, и первая упорная поверхность (18) образована окружной поверхностью (18) первого упорного корпуса (17), которая выполнена эксцентрической относительно первой оси (A1) вращения, в результате чего положение при вращении первого упорного корпуса (17) определяет минимальную ширину зазора измельчения.

2. Роликовый узел (10) по п. 1, отличающийся тем, что второй упорный корпус (19) выполнен с возможностью вращения вокруг второй оси (A2) вращения, которая параллельна первой оси (A1) вращения, и вторая упорная поверхность (20) образована окружной поверхностью (20) второго упорного корпуса (19), которая осесимметрична относительно второй оси (A2) вращения.

3. Роликовый узел (10) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что первая ось (A1) вращения первого упорного корпуса (17) и/или вторая ось (A2) вращения второго упорного корпуса (19) расположены/расположена с возможностью смещения, в частности, в направлении, перпендикулярном первой оси (A1) вращения.

4. Роликовый узел (10) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что имеет маховик (21), выполненный с возможностью вращения вокруг оси (H) вращения маховика и соединенный через зубчатый механизм (22) маховика с первым упорным корпусом (17) так, что вращение маховика (21) вызывает вращение первого упорного корпуса (17).

5. Роликовый узел (10) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что имеет устройство для измерения силы, которое содержит:

первый датчик (24) для прямого или косвенного определения первой силы, с которой первый корпус (13) подшипника и второй корпус (14) подшипника предварительно натянуты друг относительно друга;

второй датчик (25) для прямого или косвенного определения второй силы, которая действует между первым упорным корпусом (17) и вторым упорным корпусом (19).

6. Роликовый узел (10) по п. 4, отличающийся тем, что имеет указатель (26) положения для указания положения маховика (21), содержащий корпус (27) указателя положения и указательный элемент (28), способный перемещаться вдоль оси (Н) вращения маховика относительно корпуса (27) указателя положения и который предварительно натянут или способен быть предварительно натянутым посредством пружины (29) указателя положения в направлении оси (H) вращения маховика относительно корпуса (27) указателя положения так, что выполнен с возможностью вращения вокруг оси (H) вращения маховика только после преодоления предварительного натяжения, вызываемого пружиной (29) указателя положения.

7. Роликовый узел (10) по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что имеет встроенное устройство (30) перекатывания, имеющее по меньшей мере один ролик (31), который размещен или выполнен с возможностью размещения на роликовом узле (10) так, что роликовый узел (10) способен размещаться на горизонтальном основании и перемещаться по нему посредством по меньшей мере одного ролика (31).

8. Роликовый узел (10) по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что по меньшей мере один из корпусов (13, 14) подшипников имеет роликовый подшипник (58), который поддерживает цапфу (33) одного из роликов (11, 12), причем крышка (63) роликового подшипника (58) имеет на своей внутренней стороне (34) направляющий канал (35) для смазывания, который проходит вокруг цапфы (33) ролика и соединен с выпускным отверстием (36), через которое смазка может выходить из направляющего канала (35).

9. Роликовый узел (10) по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что первый ролик (11) удерживается двумя первыми корпусами (13) подшипников, второй ролик (12) удерживается двумя вторыми корпусами (14) подшипников, и первые корпусы (13) подшипников выполнены с возможностью регулирования независимо друг от друга, и/или вторые корпусы (14) подшипников выполнены с возможностью регулирования независимо друг от друга.

10. Измельчающее устройство (70), в частности рама (70) с роликами для измельчения, содержащая станину (71) и по меньшей мере один роликовый узел (10) по любому из пп. 1-9, который вставлен или выполнен с возможностью вставления в станину (71).

11. Измельчающее устройство (70) по п. 10, в котором станина (71) имеет натяжное устройство (16), а роликовый узел (10) имеет соединительное устройство (66), которое расположено, в частности, на втором корпусе (14) подшипника и предназначено для разъемного соединения роликового узла (10) с натяжным устройством (16).

12. Измельчающее устройство (70) по п. 10 или 11, в котором натяжное устройство (16) имеет цилиндр (40), в частности сильфонный цилиндр (40).

13. Измельчающее устройство (70) по любому из пп. 10-12, в котором натяжное устройство (16) имеет по меньшей мере одну предварительно натянутую пружину (41), которая, в частности, последовательно соединена с цилиндром (40).

14. Измельчающее устройство (70) по любому из пп. 10-13, в котором роликовый узел имеет встроенное устройство (30) перекатывания, имеющее по меньшей мере один ролик (31), который размещен или выполнен с возможностью размещения на роликовом узле (10) так, что роликовый узел способен размещаться на горизонтальном основании и перемещаться по нему посредством по меньшей мере одного ролика (31), и станина (71) имеет по меньшей мере одну направляющую (72), по которой по меньшей мере один ролик (31) роликового узла (10) способен перемещаться во время монтажа и/или демонтажа роликового узла (10), роликовый узел (10) имеет по меньшей мере одну контактную поверхность (42, 76), а станина (71) имеет по меньшей мере одну контр-контактную поверхность (73), и контактная поверхность (42, 76) и контр-контактная поверхность (73) соответствуют друг к другу и по меньшей мере одной направляющей (72) так, что в установленном положении роликового узла (10), благодаря по меньшей мере одному зацеплению с посадкой с геометрическим замыканием между по меньшей мере одной контактной поверхностью (42, 76) и по меньшей мере одной контр-контактной поверхностью (73), по меньшей мере один ролик (31) роликового узла (10) не находится на направляющей (72).

15. Способ определения радиальной силы, действующей между роликами (11, 12) роликового узла (10) по п. 5, включающий в себя этап, на котором силу, действующую между роликами (11, 12), вычисляют из сил, определяемых посредством датчиков (24, 25).

16. Способ работы роликового узла (10) по любому из пп. 1-9, включающий в себя этап, на котором первый корпус (13) подшипника и второй корпус (14) подшипника предварительно натягивают относительно друг друга посредством натяжного устройства (16) так, что первый ролик (11) и второй ролик (12) прижимаются друг к другу.

17. Способ по п. 16, включающий в себя дополнительный этап, на котором первый упорный корпус (17) вращают вокруг первой оси (A1) вращения для установки минимальной ширины зазора измельчения.

Images