SU1734823A1

SU1734823A1 - Conical inertial crusher

Info

Publication number: SU1734823A1
Application number: SU904876437A
Authority: SU
Inventors: Исаак Гершович Генчикмахер; Генрих Александрович Денисов; Николай Максимович Жигулин; Виктор Иванович Фефелов
Original assignee: Пермское Специальное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1992-05-23

Description

Изобретение относитс к технике мелкого дроблени , а именно к конусным дробилкам виброинерционного типа, и может быть использовано дл измельчени различных твердых материалов, в том числе подаваемых в дробилку при повышенных температурах, при производстве строительных материалов, в металлургической, горнообогатительной и других отрасл х промышленности.The invention relates to a fine crushing technique, namely, vibroinertial-type cone crushers, and can be used to grind various solid materials, including those fed to the crusher at elevated temperatures, in the production of building materials, in the metallurgical, ore-dressing and other industries.

Известны конусные инерционные дробилки , обеспечивающие высокую степень дроблени материалов (до 20), при этом их узлы работают в услови х абразивного износа и высоких температур. Особенно в неблагопри тных услови х находитс узел трени внутреннего конуса со сферической опорой. В известных дробилках, содержащих корпус с наружным конусом, внутренний конус со сферической опорой, неуравновешенную массу - дебаланс, и привод, к узлам трени подаетс жидка , охлажденна смазка под давлением.Inertia cone crushers are known that provide a high degree of crushing of materials (up to 20), while their components operate under conditions of abrasive wear and high temperatures. Especially in adverse conditions, there is a knot of friction of the inner cone with a spherical support. In known crushers containing a housing with an outer cone, an inner cone with a spherical support, an unbalanced mass is an unbalance, and a drive, a liquid, cooled lubricant under pressure is fed to the friction units.

Дл защиты узла трени сферической опоры и внутреннего конуса от попадани пыли примен ют уплотнение, например систему гидрозатвора.To protect the spherical bearing friction unit and the inner cone from dust, a seal, such as a trap system, is used.

Однако существующие конструкции уплотнений сложны и неэффективны. Кроме того, при измельчении сверхпрочных материалов , а также материалов, подаваемых в дробилку при повышенных температурах, например гор чего цементного клинкера, существующие средства охлаждени узлов трени не обеспечивают условий дл непрерывной работы дробилки.However, existing seal designs are complex and inefficient. In addition, when grinding heavy-duty materials as well as materials fed to the crusher at elevated temperatures, such as hot cement clinker, existing means for cooling the friction units do not provide conditions for the continuous operation of the crusher.

Дл повышени надежности работы дробилки используют дополнительное охлаждение узлов трени , например путем подачи охлаждающей среды в полость сферической опоры, а также обеспечивают дополнительную защиту сферической опоры от попадани пыли на поверхность контакта ее с внутренним конусом, например, за счет создани разрежени воздуха в расточке корпуса сферической опоры.To increase the reliability of the crusher's operation, additional friction units are used for cooling, for example, by supplying a cooling medium to the cavity of the spherical support, and also provide additional protection for the spherical support from dust falling on its contact surface with the inner cone, for example, by creating a vacuum in the spherical housing bore. support.

Однако известные средства повышени работоспособности узла трени сферической опоры и подвижного конуса недостаточно эффективны и усложн ют конструкцию дробилки.However, the known means of improving the performance of the spherical support friction assembly and the rolling cone are not sufficiently effective and complicate the design of the crusher.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой вл етс вибрационна конусна дробилка, содержаща корпус с наружным конусом, установленный в сферической опоре корпуса внутренний конус с валом, электровибрационный привод, выполненный в виде внутреннего статора и ротора, и электромагнитный подшипник. При этом статор размещен на корпусе, ротор установлен концентрично со статором с наружной его стороны и снабжен неуравновешенной массой. Внутренний конус выполн ет функцию наковальни дл корпуса сThe closest in technical essence to the present invention is a vibration cone crusher, comprising a housing with an outer cone, an inner cone with a shaft mounted in a spherical support of the housing, an electrovibration drive made in the form of an internal stator and a rotor, and an electromagnetic bearing. In this case, the stator is placed on the housing, the rotor is mounted concentrically with the stator on its outer side and provided with an unbalanced mass. The inner cone performs the function of the anvil for the body with

наружным конусом. При этом внутренний конус установлен на валу с помощью подшипников , вал соединен с неподвижной станиной, а корпус с наружным конусом установлены на станину посредством аморти0 заторов.outer cone. In this case, the inner cone is mounted on the shaft with the help of bearings, the shaft is connected to the fixed frame, and the housing with the outer cone is mounted on the frame by means of cams.

Однако в известной дробилке размещение неуравновешенной массы на роторе вызывает перекос нижней плоскости ротора относительно верхней плоскости опорнойHowever, in a known crusher, placing an unbalanced mass on the rotor causes a distortion of the lower rotor plane relative to the upper reference plane.

5 плиты корпуса и, следовательно, ведет к неравномерности магнитного пол в зазоре, следствием чего вл етс динамическа неуравновешенность ротора. Введение обращенногоэлектродвигател и5 of the housing plate and, therefore, leads to a non-uniformity of the magnetic field in the gap, resulting in a dynamic imbalance of the rotor. Introduction of the inverted electric motor and

0 электромагнитного подшипника в конструкцию дробилки требует выполнени ротора и по крайней мере нижней части корпуса наборными из отдельных пластин электротехнической стали дл уменьшени разогрева0 electromagnetic bearing in the design of the crusher requires the rotor and at least the lower part of the body to be assembled from separate electrical steel plates to reduce heating

5 от вихревых токов. При существующих в дробилках динамических нагрузках возможно разрушение статора и ротора вследствие хрупкости электротехнической стали. Кроме того, наличие электромагнитного подшип0 ника вызывает подмагничивание ротора и статора, так как магнитна индукци в статоре и роторе от обмоток подшипника должна быть близка к магнитному насыщению стали. Результатом этого вл етс низка 5 from eddy currents. With the dynamic loads existing in the crushers, the stator and the rotor may break due to the brittleness of electrical steel. In addition, the presence of an electromagnetic bearing causes magnetization of the rotor and stator, since the magnetic induction in the stator and the rotor from the bearing windings must be close to the magnetic saturation of the steel. The result of this is low.

5 работоспособность дробилки.5 crusher performance.

Помимо указанных недостатков, конструкци дробилки не исключает трени между внутренним конусом и сферической опорой, а значит, и их износа, так как конусIn addition to these drawbacks, the crusher's design does not exclude friction between the inner cone and the spherical support, and hence their wear, since the cone

0 установлен на неподвижном валу посредством подшипников, т.е. с возможностью вращени , а опора соединена с корпусом. Поэтому конструкци дробилки должна включать систему подачи смазки, систему0 is mounted on a fixed shaft by means of bearings, i.e. rotatably, and the support is connected to the housing. Therefore, the crusher design must include a lubrication system,

5 охлаждени и другие средства защиты сферической опоры. Таким образом, известна дробилка недостаточно надежна в работе и сложна конструктивно.5 cooling and other means of protecting the spherical support. Thus, the known crusher is not reliable enough in operation and is structurally complex.

Целью изобретени вл етс повыше0 ние надежности дробилки за счет исключени контакта между внутренним конусом и сферической опорой, обуславливающего их износ, и за счет использовани более надежной конструкции привода, а также упрощениеThe aim of the invention is to increase the reliability of the crusher by eliminating the contact between the inner cone and the spherical support causing their wear, and by using a more reliable drive design, as well as simplifying

5 конструкции дробилки и ее эксплуатации за счет исключени средств подачи смазки, уплотнени и дополнительных средств охлаждени сферической опоры.5 design of the crusher and its operation by eliminating the means of lubricant supply, compaction and additional means for cooling the spherical support.

Поставленна цель достигаетс тем, что в дробилке, сдержащей корпус с наружнымThe goal is achieved by the fact that in the crusher containing the body with the outer

конусом, установленный в сферической опоре корпуса внутренний конус с валом, виб- рационный привод в виде неуравновешенной массы и электромагнитный подшипник, привод кинематически св - зан с валом внутреннего конуса посредством соосного промежуточного вала с втулкой, электромагнитный подшипник выполнен в виде двух установленных по вертикали цилиндров, размещенных с ради- альным зазором во втулке, при этом верхний цилиндр закреплен на валу конуса, а неуравновешенна масса закреплена на промежуточном валу.a cone, an internal cone with a shaft mounted in the spherical support of the housing, a vibration drive in the form of an unbalanced mass and an electromagnetic bearing, the drive is kinematically connected to the shaft of the internal cone via a coaxial intermediate shaft with a sleeve, the electromagnetic bearing is made in the form of two cylinders mounted vertically placed with a radial clearance in the sleeve, with the upper cylinder mounted on the cone shaft and the unbalanced mass mounted on the intermediate shaft.

Кроме того, втулка на промежуточном валу снабжена фланцем с отверстием дл вала конуса и опорными подшипниками, размещенными соответственно над верхним и под нижним торцами соответственно верхнего и нижнего цилиндров.In addition, the sleeve on the intermediate shaft is provided with a flange with a hole for the cone shaft and supporting bearings placed respectively above the upper and lower ends of the upper and lower cylinders, respectively.

Один из цилиндров может быть выполнен с кольцевым пазом, в котором размещена обмотка, а другой - в виде кольцевого посто нного магнита.One of the cylinders can be made with an annular groove in which the winding is placed, and the other in the form of an annular permanent magnet.

На фиг. 1 показана конструктивна схе- ма дробилки, продольный разрез; на фиг. 2 - узел дебалансного вибратора.FIG. 1 shows the structural design of the crusher, a longitudinal section; in fig. 2 - unbalance vibrator assembly.

Конусна инерционна дробилка содержит корпус 1, внутри которого смонтированы наружный конус 2 и. сферическа опора 3 дл внутреннего конуса 4 с валом 5. Промежуточный вал 6 кинематически св зывает привод (электродвигатель - не показан) с валом 5 и установлен соосно с последним. Электромагнитный подшипник выполнен в виде двух установленных по вертикали один над другим цилиндров 7 и 8. В цилиндрах выполнены кольцевые пазы, в которых установлены обмотки 9. Верхний цилиндр 7 закреплен на хвостовике вала 5. На проме- жуточном валу 6 закреплена втулка 10, имеюща верхний фланец 11 с отверстием дл вала 5. Цилиндры 7 и 8 размещены во втулке 10 с радиальным зазором. Во втулке 10 также размещены опорные подшипники 12 и 13, при этом цилиндр 8 установлен на опорный подшипник 12, а опорный подшипник 13 установлен над верхним торцом цилиндра 7 электромагнитного подшипника или лежит на верхнем торце цилиндра 7 с возможностью упора во фланец 11 втулки 10.The cone inertia crusher comprises a housing 1, inside of which an external cone 2 and 2 are mounted. a spherical support 3 for the inner cone 4 with the shaft 5. The intermediate shaft 6 kinematically connects the drive (electric motor — not shown) with the shaft 5 and is mounted coaxially with the latter. The electromagnetic bearing is made in the form of two vertically mounted cylinders 7 and 8, one above the other. The cylinders have annular grooves in which windings 9 are installed. The upper cylinder 7 is fixed on the shaft end 5. On the intermediate shaft 6 there is a sleeve 10 a flange 11 with a hole for the shaft 5. The cylinders 7 and 8 are placed in the sleeve 10 with a radial clearance. Support bearings 12 and 13 are also placed in sleeve 10, with cylinder 8 mounted on support bearing 12, and support bearing 13 mounted above the upper end of the cylinder 7 of the electromagnetic bearing or lying on the top end of the cylinder 7 with the possibility of abutment into the flange 11 of the sleeve 10.

Неуравновешенна масса (дебаланс) 14 закреплена на валу 6. Обмотки 9 электромагнитного подшипника обращена одна к другой и св заны с источником посто нного тока (не показан), Стрелками на фиг. 2 показано направление магнитных силовых линий в электромагнитном подшипнике.An unbalanced mass (unbalance) 14 is fixed on the shaft 6. The windings 9 of the electromagnetic bearing face one another and are connected to a direct current source (not shown). The arrows in FIG. 2 shows the direction of the magnetic field lines in the electromagnetic bearing.

Размещение цилиндров электромагнитного подшипника во втулке с зазором, а также опирание их в процессе работы на подшипники качени обеспечивает возможность свободного вращени указанных цилиндров и вала 5. Корпус 1 дробилки опираетс через амортизаторы на фундамент (не показаны), на котором установлен электродвигатель , Дл регулировани величины зазора между поверхност ми внутреннего конуса и сферической опоры могут быть использованы различные средства, например дистанционные шайбы 15, устанавливаемые между верхним торцом опорного подшипника 13 и нижним торцом фланца 11 втулки 10.Placing the electromagnetic bearing cylinders in the sleeve with a gap, as well as supporting them during operation on the rolling bearings, allows the said cylinders and the shaft 5 to freely rotate. The crusher body 1 is supported by shock absorbers on the foundation (not shown) on which the electric motor is mounted. the gap between the surfaces of the inner cone and the spherical support can be used various means, for example distance washers 15, installed between the upper end of the support bearing 13 and the lower end of the flange 11 of the sleeve 10.

В другом варианте выполнени электромагнитного подшипника один из его цилиндров (верхний или нижний) представл ет собой кольцевой посто нный магнит. В этом случае дл регулировани силы отталкивани между цилиндрами мен ют величину посто нного тока, проход щего по обмотке другого цилиндра.In another embodiment of the electromagnetic bearing, one of its cylinders (upper or lower) is an annular permanent magnet. In this case, to regulate the repulsive force between the cylinders, the amount of direct current passing through the coil of the other cylinder is changed.

Дробилка работает следующим образом ,Crusher works as follows

В исходном положении внутренний конус 4 лежит на сферической опоре 3. При включении электромагнитного подшипника конус 4 устанавливаетс во взвешенном состо нии с гарантированным зазором между сферическими поверхност ми конуса 4 и опоры 3. Электродвигатель передает крут щий момент через вал 6 дебалансу 14, который , враща сь, создает центробежную силу, заставл ющую конус 4 совершать ги- рационное движение. За счет этого движени происходит разрушение материала между конусами 2 и 4.In the initial position, the inner cone 4 lies on the spherical support 3. When the electromagnetic bearing is turned on, the cone 4 is suspended in a guaranteed state with a guaranteed gap between the spherical surfaces of the cone 4 and the support 3. The electric motor transmits the torque through the shaft 6 to the unbalance 14, which rotates c, creates a centrifugal force that causes the cone 4 to perform a lasing motion. Due to this movement, the material is destroyed between the cones 2 and 4.

В процессе работы поддержание внутреннего конуса 4 с валом 5 во взвешенном состо нии обеспечиваетс силами отталкивани между цилиндрами 7 и 8 электромаг- нитного подшипника. Зазор между цилиндрами 7 и 8 обеспечивает замыкание магнитных силовых линий через соответствующие цилиндры электромагнитного подшипника , что, нар ду с обеспечением возможности вращени обоих цилиндров с одинаковой угловой скоростью благодар наличию опорных подшипников повышает надежность дробилки.During operation, the maintenance of the internal cone 4 with the shaft 5 in a suspended state is provided by the repulsive forces between the cylinders 7 and 8 of the electromagnetic bearing. The gap between the cylinders 7 and 8 provides for the closure of the magnetic field lines through the respective cylinders of the electromagnetic bearing, which, together with the possibility of rotation of both cylinders with the same angular velocity, due to the presence of support bearings, increases the reliability of the crusher.

Claims

1. A cone inertial crusher, comprising a housing with an outer cone, an inner cone with a shaft mounted in the spherical support of the housing, a vibration drive in the form of an unbalanced mass, and an electromagnetic bearing, in order to increase

reliability, the drive is kinematically connected to the shaft of the inner cone by means of a coaxial intermediate shaft with the sleeve, the electromagnetic bearing is made in the form of two vertical cylinders placed with a radial clearance in the sleeve, while the upper cylinder is fixed on the cone shaft and the unbalanced mass is fixed on the intermediate shaft

0

2. Crusher according to claim 1, characterized in that the sleeve is provided with a flange with a hole for the cone shaft and supporting bearings placed respectively above the upper and below the lower ends of the upper and lower cylinders respectively.

3. Crusher according to claim 1, characterized in that one of the cylinders is made with an annular groove in which the winding is placed, and the other is in the form of an annular permanent magnet.