RU74085U1

RU74085U1 - VIBRATION PULSES

Info

Publication number: RU74085U1
Application number: RU2007133692/22U
Authority: RU
Inventors: Мыкола Васыльовыч Малявин; Анатолий Олэксандровыч Шэвчэнко
Original assignee: Товарыство З Обмэжэною Видповидальнистю "Спэцмонтажмодуль"
Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2008-06-20
Also published as: UA20950U

Abstract

Вибро-импульсный грохот относится к оборудованию для сортировки по размерам сыпучих и кусковых материалов и может быть использован в строительной, химической, угольной и других областях промышленности. Для повышения эффективности классификации влажных сыпучих материалов путем обеспечения возможности придания рабочим поверхностям вибрационных ускорений, достаточных для разрушения поверхностных пленок и сил сцепления между собой зерен таких материалов, в вибро-импульсном грохоте, который включает корпус с загрузочным и разгрузочными устройствами, установленную в корпусе раму с механизмом регулирования угла ее наклона, по крайней мере одно сито струнного типа в рамке сита, закрепленной на раме жестко, и установленные на раме вибровозбудители в виде безпружинных электроимпульсных индукторов, механически связанных со струнами сита через траверсные толкатели. 4 ил.Vibration impulse screen refers to equipment for sorting by size of bulk and lumpy materials and can be used in construction, chemical, coal and other industries. To improve the classification of wet bulk materials by making it possible to give the working surfaces vibration accelerations sufficient to destroy surface films and the adhesion forces of grains of such materials to each other, in a vibration-pulsed screen, which includes a housing with loading and unloading devices, a frame with by a mechanism for adjusting the angle of its inclination, at least one string type sieve in a sieve frame fixed to the frame, and mounted on the frame vibro Awakeners as Springless electropulse inductors are mechanically connected with the strings traverse through sieves pushers. 4 ill.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к оборудованию для сортировки по размерам сыпучих и кусковых материалов и может быть использовано в строительной, химической, угольной и других областях промышленности.The proposed solution relates to equipment for sorting by size of bulk and lump materials and can be used in construction, chemical, coal and other industries.

Существует проблема механической сортировки по размерам (классификации) сыпучих материалов на решетах и ситах (грохочения) особенно при повышенной влажности сыпучих материалов. Так, например, грохочение некоторых сортов каменного угля при влажности от 6% до 14% существенно затруднено, поскольку влага в таком материале присутствует в основном в виде поверхностных пленок. Мелкие классы сыпучего материала имеют наибольшую внешнюю влажность вследствие их наибольшей удельной поверхности. Внешняя влажность в виде поверхностных пленок является причиной слипания мелких зерен материала между собой, налипания их на большие зерна высших классов и "замазывания" ячеек сит. Кроме того, вода смачивает поверхности сит и может под действием сил поверхностного натяжения образовывать пленки, которые затягивают ячейки сит. Все это создает препятствия расслаиванию материала по размерам на ситах и затрудняет проход мелких зерен через ячейки сит. Мелкие зерна в результате указанных процессов остаются в надрешетном продукте. Эффективность грохочения влажных сыпучих материалов при этом существенно снижается.There is a problem of mechanical sorting by size (classification) of bulk materials on sieves and sieves (screening), especially with increased humidity of bulk materials. So, for example, screening of some types of coal at a moisture content of 6% to 14% is significantly difficult, since moisture in this material is present mainly in the form of surface films. Small classes of bulk material have the greatest external humidity due to their largest specific surface area. External moisture in the form of surface films is the cause of the coalescence of small grains of material between themselves, their adhesion to large grains of the highest classes and the “smearing” of mesh cells. In addition, water wets the surface of the sieves and can, under the action of surface tension forces, form films that tighten the sieve cells. All this creates obstacles to the delamination of the material in size on the sieves and makes it difficult for small grains to pass through the sieve cells. Small grains as a result of these processes remain in the oversize product. The screening efficiency of wet bulk materials is significantly reduced.

Для решения указанных проблем в настоящее время наиболее распространенным является использование различных по конструкции вибрационных грохотов и сит, в которых обеспечено создание разнообразных режимов вибрации на рабочих органах.To solve these problems, the most common at present is the use of various design vibrating screens and screens, in which the creation of various modes of vibration on the working bodies is ensured.

Так известен грохот полигармонических колебаний, описанный в патенте Украины на изобретение №67823, МПК: В07В 1/46, который включает короб с ситами на упругих опорах и два одновальных инерционных вибровозбудителя, установленные на коробе соосно. При этом один вибровозбудитель предназначен для создания близких к гармоническим колебаний с меньшей амплитудой и большей частотой, а второй - для создания близких к гармоническим колебаний с большей амплитудой и меньшей частотой.So the roar of polyharmonic vibrations is described, described in the patent of Ukraine for invention No. 67823, IPC: 1/07 V07B, which includes a box with sieves on elastic supports and two single-shaft inertial vibration exciters mounted coaxially on the box. In this case, one vibration exciter is designed to create close to harmonic vibrations with a lower amplitude and a higher frequency, and the second is to create close to harmonic vibrations with a larger amplitude and a lower frequency.

Недостатком известного грохота полигармонических колебаний является невозможность его использования для классификации мелких классов влажных сыпучих материалов, например, угля при влажности от 6% до 14% по причине характера колебаний рабочих поверхностей сит, близкого к гармоническому, который не может обеспечить их точкам ускорений, достаточных для разрушения поверхностных пленок и сил сцепления зерен материала между собой. Не способствует этому и эффект демпфирования колебаний рабочих поверхностей сит из-за упругости опор, на которых установлен короб с ситами.A disadvantage of the known rumble of polyharmonic oscillations is the impossibility of using it to classify small classes of wet bulk materials, for example coal, at a moisture content of 6% to 14% due to the nature of the oscillations of the working surfaces of the screens close to harmonic, which cannot provide their acceleration points sufficient for destruction of surface films and the adhesion forces of the grains of the material to each other. Not contributes to this and the effect of damping oscillations of the working surfaces of the sieves due to the elasticity of the supports on which the box with sieves.

Известен также вибрационный грохот (а.с. №1309395, МПК: В07В 1/46), в котором колебания от электромагнитного вибратора к ситам передаются через две группы толкателей, прилегающих к ситам и жестко связанных с виброприводом через траверсу и П-образные рамки.Also known is a vibration screen (AS No. 1309395, IPC: B07B 1/46), in which the vibrations from the electromagnetic vibrator to the sieves are transmitted through two groups of pushers adjacent to the sieves and rigidly connected to the vibrodriver through the yoke and U-shaped frames.

Электромагнитный вибратор, использованный в этом известном вибрационном грохоте в качестве вибровозбудителя, ощутимо повышает ускорения точек рабочих поверхностей сит. Однако использование для его питания переменного синусоидального тока является причиной гармонического характера порождаемых вибровозбудителем колебаний рабочих The electromagnetic vibrator used in this known vibration screen as a vibration exciter significantly increases the acceleration of the points of the working surfaces of the screens. However, the use of an alternating sinusoidal current for its power is the reason for the harmonic nature of the vibrations of the workers generated by the exciter

поверхностей сит, который не может обеспечить их точкам ускорений, достаточных для разрушения поверхностных пленок и сил сцепления между собой зерен сыпучих материалов повышенной влажности.the surface of the sieve, which cannot provide them with acceleration points sufficient to destroy the surface films and the adhesion forces between the grains of bulk materials of high humidity.

Наиболее близким по технической сущности является вибрационный грохот (декларационный патент Украины №36507, МПК: В07В 1/46), который включает корпус с загрузочным и разгрузочными устройствами, установленные в корпусе рамы и сита и связанные с ситами виброприводы, расположенные по площади сит на узловых линиях собственных колебаний сит низких порядков или в непосредственной близости от них.The closest in technical essence is a vibrating screen (declaration patent of Ukraine No. 36507, IPC: B07B 1/46), which includes a housing with loading and unloading devices installed in the frame and sieve housing and vibrating actuators connected with sieves located over the area of the sieves on the nodal lines of natural oscillations of low-order screens or in their immediate vicinity.

Недостатком известного вибрационного грохота, выбранного в качестве прототипа, является наличие на поверхностях сит застойных зон, образующихся в результате взаимодействия вибрационных волн, которые расходятся в радиальных направлениях от каждой точки вибрационного возбуждения, накладываются друг на друга и в результате частично гасятся. Кроме того, наличие пружинных элементов как в конструкции самих виброприводов, так и в элементах подвески рабочих органов известного вибрационного грохота является причиной эффекта демпфирования, который существенно ограничивает возможности придания точкам поверхностей сит ускорений, достаточных для разрушения поверхностных пленок и сил сцепления между собою зерен материала, классифицируемого на этом грохоте. Все это ограничивает эффективность классификации сыпучих влажных материалов на известном вибрационном грохоте.A disadvantage of the known vibration screen selected as a prototype is the presence of stagnant zones on the surfaces of the screens, resulting from the interaction of vibration waves that diverge in radial directions from each point of vibrational excitation, overlap each other and are partially extinguished. In addition, the presence of spring elements both in the design of the vibrodrive itself and in the suspension elements of the working bodies of a known vibrating screen is the cause of the damping effect, which significantly limits the possibility of giving the points of the surface of the sieve accelerations sufficient to break the surface films and the adhesion forces between the grains of the material, classified on this screen. All this limits the efficiency of classification of bulk wet materials on a known vibrating screen.

В основу создания предлагаемого вибро-импульсного грохота поставлена задача усовершенствования вибрационного грохота для повышения эффективности классификации сыпучих материалов повышенной влажности путем обеспечения возможности придания рабочим поверхностям таких вибрационных ускорений, которые были бы достаточны для разрушения поверхностных пленок и сил сцепления между собой зерен влажных сыпучих материалов.The basis for the creation of the proposed vibration-pulse screen was the task of improving the vibration screen to improve the classification of bulk materials of high humidity by making it possible to give the working surfaces such vibration accelerations that would be sufficient to break the surface films and the adhesion forces between the grains of wet bulk materials.

Задекларированная задача решается за счет того, что в вибро-импульсном грохоте, который включает корпус с загрузочным и разгрузочными устройствами, установленную в корпусе раму с механизмом регулирования угла ее наклона, по крайней мере одно сито струнного типа в рамке сита, установленной на раме, и вибровозбудители, установленные на раме и связанные со струнами сита, рамка сита закреплена на раме жестко, а в качестве вибровозбудителей использованы беспружинные электроимпульсные индукторы, механически связанные со струнами сита через траверсные толкатели.The declared task is solved due to the fact that in the vibro-pulsed screen, which includes a housing with loading and unloading devices, a frame with a mechanism for adjusting the angle of its inclination installed in the housing, at least one string type sieve in the frame of the sieve mounted on the frame, and vibration exciters mounted on the frame and connected with sieve strings, the sieve frame is rigidly fixed to the frame, and spring-free electropulse inductors are used as vibration exciters, mechanically connected with sieve strings through t reverse pushers.

Использование электроимпульсных индукторов в качестве вибровозбудителей позволяет придать вибрациям, подаваемым на сито грохота, ярко выраженный импульсный характер с длиной импульсов 1-5 млсек, а каждой точке поверхности сита за счет этого придать ускорения, достаточные для разрушения поверхностных пленок и сил сцепления зерен сыпучего материала повышенной влажности. Жесткое крепление рамки сита на раме грохота и беспружинная конструкция использованных в нем электроимпульсных индукторов позволяют предотвратить возникновение эффекта демпфирования, который способен существенно ограничить возможности придания точкам поверхностей сит необходимых для эффективной классификации ускорений. Механическая связь вибровозбудителей со струнами сита грохота через траверсные толкатели обеспечивает отсутствие "застойных" зон на рабочей поверхности сита, что также повышает эффективность работы грохота.The use of electric pulse inductors as vibration exciters makes it possible to give the vibrations supplied to the screen sieve a pronounced pulse character with a pulse length of 1-5 mlsec, and to give each point on the surface of the sieve accelerations sufficient to destroy surface films and the adhesion forces of granules of bulk material to increased humidity. The rigid fastening of the sieve frame to the screen frame and the springless design of the electric pulse inductors used in it allow preventing the occurrence of a damping effect, which can significantly limit the possibility of imparting acceleration points to the sieve surface points. The mechanical connection of the vibration exciters with the screens of the sieve through the traverse pushers ensures the absence of "stagnant" zones on the working surface of the sieve, which also increases the efficiency of the screen.

Таким образом, совокупность признаков предлагаемого вибро-импульсного грохота обеспечивает достижение задачи повышения эффективности классификации сыпучих материалов повышенной влажности.Thus, the totality of the features of the proposed vibratory pulse screen provides the achievement of the task of increasing the efficiency of the classification of bulk materials of high humidity.

На Фиг.1 представлен общий вид вибро-импульсного грохота; на Фиг.2 - вид А на Фиг.1 (позиции 10 и 12 условно повернуты); на Фиг.3 - принципиальная схема управления работой вибровозбудителей; на Фиг.4 - Figure 1 presents a General view of a vibro-pulse screen; figure 2 is a view a in figure 1 (positions 10 and 12 are conventionally rotated); figure 3 is a schematic diagram of the control of vibration exciters; figure 4 -

сравнительный график рабочих импульсов прототипа и предлагаемого вибро-импульсного грохота.a comparative schedule of the working pulses of the prototype and the proposed vibro-pulse screen.

Вибро-импульсный грохот включает корпус 1 с загрузочным устройством 2, разгрузочным устройством 3 для надрешетного продукта и разгрузочным устройством 4 для подрешетного продукта; установленную в корпусе 1 раму 5 с механизмом 6 регулирование угла ее наклона; сито 7 струнного типа в рамке сита 8, которая жестко установлена на раме 5 с помощью кронштейнов 9; вибровозбудители 10, жестко установленные на раме 5 и связанные со струнами 11 сита 7 посредством траверсных толкателей 12. В качестве вибровозбудителей 10 использованы беспружинные электроимпульсные индукторы, каждый из которых представляет собой (см. Фиг.3) расположенные в едином корпусе 13 катушку 14 и выполненную из высоко электропроводного материала пластину 15, связанную со штоком 16. Штоки 16 электроимпульсных индукторов (вибровозбудителей) связаны с траверсными толкателями 12, которые контактируют со струнами 11 сита 7, за счет чего осуществляется их механическая связь. Вибровозбудители 10 электрически связаны также с пультом управления 17, принципиальная схема которого (см. Фиг.3) включает генератор импульсов 18, программный коммутатор 19 и тиристорные ключи 20.The vibrating pulse screen includes a housing 1 with a loading device 2, a discharge device 3 for a sieve product and a discharge device 4 for a sieve product; the frame 5 with the mechanism 6 installed in the housing 1; adjusting the angle of its inclination; a sieve 7 string type in the frame of the sieve 8, which is rigidly mounted on the frame 5 using brackets 9; vibration exciters 10, rigidly mounted on the frame 5 and connected with the strings 11 of the sieve 7 by means of traverse pushers 12. As the vibration exciters 10, spring-free electro-pulse inductors are used, each of which is (see Figure 3) a coil 14 located in a single housing 13 and made of highly conductive material, a plate 15 connected to the rod 16. The rods 16 of the electric pulse inductors (vibration exciters) are connected to the traverse pushers 12, which are in contact with the strings 11 of the sieve 7, due to which is Busy their mechanical connection. The vibration exciters 10 are also electrically connected to the control panel 17, the circuit diagram of which (see FIG. 3) includes a pulse generator 18, a program switch 19 and thyristor switches 20.

Вибро-импульсный грохот работает следующим образом. Перед началом подачи материала на классификацию устанавливают необходимый угол наклона рамы 5 с помощью механизма 6 его регулирования, на пульте управления 17 задают параметры импульсов, подаваемых на вибровозбудители 10, в зависимости от влажности материала, который подлежит классификации, и класса рассева. Материал, который подлежит классификации, через загрузочное устройство 2 подают на сито 7. За счет колебаний сита, которые придают ему вибровозбудители 10 через траверсные толкатели 12, происходит отсеивание и попадание в разгрузочное устройство 4 зерен материала, меньших чем просвет между соседними струнами 11 сита 7. Зерна Vibration impulse screen works as follows. Before starting the supply of material for classification, the necessary angle of inclination of the frame 5 is set using the mechanism 6 for regulating it; on the control panel 17, the parameters of the pulses supplied to the vibration exciters 10 are set, depending on the moisture content of the material to be classified and the sieving class. The material to be classified is fed through a loading device 2 to a sieve 7. Due to the vibrations of the sieve, which are given to it by vibration exciters 10 through the traverse pushers 12, the grains of material are sifted out and the grains of the material entering the unloading device 4 are smaller than the clearance between adjacent sieve strings 11 Grains

большего размера скатываются по поверхности сита 7 и отводятся от рабочей зоны с помощью разгрузочного устройства 3.larger roll down the surface of the sieve 7 and are removed from the working area using the unloading device 3.

При работе вибро-импульсного грохота на вибровозбудители 10 подают электрические импульсы, формируемые генератором импульсов 18, который с периодичностью 0,01-3 сек разряжает свои конденсаторные накопители энергии с помощью тиристорных ключей 20 на соответствующий вибровозбудитель 10 или на все вибровозбудители одновременно. Порядок срабатывания тиристорных ключей 20 задается программным коммутатором 19. С помощью программного коммутатора накопленная электрическая энергия за короткий промежуток времени (10^-3-10^-5 сек) подается на катушку 14 электроимпульсного индуктора (вибровозбудителя), превращаясь согласно закону Био-Савара-Лапласа в переменное магнитное поле. Это поле взаимодействует с пластиной 15 электроимпульсного индуктора, выполненной из высоко электропроводного материала (алюминия), и наводит в ней вихревые электрические потоки, которые порождают магнитное поле обратной полярности. Вследствие этого возникают так называемые пондемоторные силы, которые действуют на пластину 15 и связанный с нею шток 16, который через траверсный толкатель 12 передает импульс колебания длиной 1-5 млсек (см. Фиг.4) на струны 11 сита 7.During the operation of the vibration-pulsed screen, the electric exciters 10 are supplied to the vibration exciters 10, which is generated by the pulse generator 18, which discharges its capacitor energy storage units with the help of thyristor switches 20 to the corresponding vibration exciter 10 or to all vibration exciters simultaneously with a frequency of 0.01-3 sec. The triggering order of the thyristor keys 20 is set by the software switch 19. Using the software switch, the accumulated electric energy for a short period of time (10 ^-3 -10 ^-5 sec) is supplied to the coil 14 of the electric pulse inductor (vibration exciter), turning according to the Bio-Savard-Laplace law into alternating magnetic field. This field interacts with the plate 15 of the electric pulse inductor made of highly conductive material (aluminum) and induces vortex electric flows in it, which generate a magnetic field of reverse polarity. As a result of this, the so-called pondemotor forces arise, which act on the plate 15 and the rod 16 connected to it, which, through the traverse pusher 12, transmits an oscillation pulse of 1-5 mlsec length (see Figure 4) to the strings 11 of the sieve 7.

Предлагаемое техническое решение может быть использовано как при модернизации действующего оборудования для механической классификации влажных сыпучих материалов, так и в конструкциях новых грохотов.The proposed technical solution can be used both in the modernization of existing equipment for the mechanical classification of wet bulk materials, and in the construction of new screens.

Claims

Vibration impulse screen, which includes a housing with loading and unloading devices, a frame installed in the housing with a mechanism for adjusting the angle of its inclination, at least one string type sieve in a sieve frame mounted on the frame, and vibration exciters mounted on the frame and connected with sieve strings, characterized in that the sieve frame is fixed to the frame rigidly, and springless electric pulse inductors are used as vibration exciters, mechanically connected with sieve strings through traverse pushers.