WO2016148607A1 - Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным уплотнением - Google Patents

Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным уплотнением Download PDF

Info

Publication number
WO2016148607A1
WO2016148607A1 PCT/RU2016/000133 RU2016000133W WO2016148607A1 WO 2016148607 A1 WO2016148607 A1 WO 2016148607A1 RU 2016000133 W RU2016000133 W RU 2016000133W WO 2016148607 A1 WO2016148607 A1 WO 2016148607A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cone
inner cone
sealing element
inertial
sealing
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000133
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Константин Евсеевич БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ
Original Assignee
Константин Евсеевич БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Константин Евсеевич БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ filed Critical Константин Евсеевич БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ
Publication of WO2016148607A1 publication Critical patent/WO2016148607A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2/00—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers

Definitions

  • the invention relates to the field of heavy engineering, to crushing grinding equipment, in particular to cone crushers, and can be used in technological processes in the construction and mining and processing industries.
  • a cone inertial crusher comprises a housing with an outer cone and an inner cone located inside it, the surfaces of which face each other form a crushing chamber.
  • an unbalance set in rotation by the transmission is installed on the drive shaft of the inner movable cone.
  • a centrifugal force is created, forcing the inner cone to run around the outer cone without a gap if there is no recyclable material in the crushing chamber (at idle speed); or through a layer of crushed material.
  • the crusher design contains anti-imbalance, in other words, an additional unbalanced unbalance, which is established in antiphase to the unbalance, and generates its own centrifugal force directed opposite to the centrifugal forces of the inner cone and its unbalance.
  • the mentioned forces cancel each other, which leads to a reduction in vibration loads on the elements of the crusher.
  • Oil is supplied to all moving parts of the machine from a single system, including oil line, filter system and oil station supplying oil under pressure to the oil line.
  • zones of so-called oil mist are formed.
  • One of the areas of oil mist is located under the movable inner cone, around the spherical support of the inner cone.
  • An important element in the design of the cone crusher is a device that prevents the penetration of the processed material and other types of solid particles into the internal working area of the machine, filled with oil mist.
  • the invention is known “Gyratory crusher with a seal” (GYRATORY CRUSHER HAVING A SEALING ARRANGEMENT) WO 2012/005651 Al, priority data 09.07.2010, SE20100050770, which is taken as a prototype.
  • the known design of the gyration crusher comprises a housing, an external cone, an internal cone, supported on a spherical support, on the vertical shaft of which an unbalance is installed.
  • the oil mist zone is located below the inner movable cone and is separated from the rest of the zone inside the housing by a sealing system.
  • the sealing system includes an annular sealing collar made of an elastic material containing two sealing lips connected by a jumper in an H-shape.
  • the cuff is fixed on the protrusion of the spherical support, the upper edges of the sealing lips made of different heights so that they fit snugly against the lower spherical surface of the inner cone.
  • a multistage barrier consisting of two elastic edges and a zone of increased air pressure, and the elasticity of the material of the edges will allow the cone to perform a rotation-swing movement without violating the tightness of the barrier.
  • an oil substrate consisting of used thickened oil and dust particles, adheres to the lower spherical surface of the inner cone, which violates the uniformity of the spherical surface of the cone, so the inner edge glides on a non-smooth surface and is not so perfectly attached to the surface.
  • the oil substrate penetrates into the air zone, violating the design pressure.
  • the outer edge passes dust particles into the air zone.
  • the air zone due to changes in the parameters of the density of the medium, the design pressure is violated, the air holes and air duct become clogged, which leads to an insufficient amount of air volume, which in turn leads to even greater pressure loss.
  • Elastic edges lose flexibility over time and adhere less to the surface, and increase throughput. As a result, dust particles penetrate through the outer and inner edges into the oil mist region, impairing the performance of the oil.
  • a special system consisting of an air compressor with its own electric motor, a pneumatic line, and air filters. This system requires its own maintenance.
  • the aim of the present invention is the creation of such a design of the sealing unit, which allows hermetically isolate two media inside the case of the crushing unit: the area of oil mist and the discharge area of the finished product.
  • the sealing assembly should allow the inner cone to freely rotate and swing along a random trajectory, be easy to install and disassemble, economical and reliable in operation.
  • This goal can be achieved through the use of a sealing element of a fundamentally new design, creating an inextricable physical barrier between two insulated media, as well as through the use of improved fastening of the sealing element.
  • the fastener should, on the one hand, hold the sealing element in place when the cone makes a swing motion, on the other hand, should allow the inner cone to freely rotate, without violating the insulating function.
  • an inertial cone crusher which contains:
  • a housing supported on a foundation through elastic shock absorbers, an outer cone and an inner cone placed inside it on a spherical support, forming a crushing chamber connected to the discharge zone of the finished product, on the drive shaft of the inner cone using a slip sleeve
  • the unbalance slide sleeve is connected to the transmission disk clutch, which is connected to the gear wheel and anti-imbalance, which in turn are mounted on the slide sleeve so that the gear wheel,
  • the anti-imbalance and the slip sleeve form a single movable "dynamic unit", which is mounted through a support disk on a stationary axis of rotation supported on a flange,
  • the flange is rigidly fixed in the bottom of the crusher body
  • the working zone formed by the inner cone and its spherical support is separated from the unloading zone of the finished product by at least one sealing system.
  • the inner cone is made with a curly circular protrusion located along the outer circumference of the base of the cone;
  • the spherical support of the inner cone is made with a curly circular protrusion located around the entire perimeter of the support;
  • the sealing system consists of at least one sealing element and a fastening system for the sealing element
  • the sealing element is made in the form of a circular closed cuff of
  • the sealing element is fixed on one side to the curly circular protrusion of the inner cone using a fastening system, on the other hand to the circular protrusion of the spherical support of the inner cone with a clamp;
  • the sealing element is fixed with the possibility of its deformation in any direction when the inner cone deviates from the vertical axis of the crusher at any angle of the working range;
  • the system of fastening the sealing element to the inner cone includes an element of the labyrinth seal made in a “U” shaped form and a clamp.
  • the inertial cone crusher has the following additional differences.
  • the sealing element can be made in the form of a longitudinally corrugated cuff.
  • the sealing element can be made in the form of a straight cuff.
  • the sealing element can be made in the form of a cuff in the form of a one and a half curved outward.
  • the sealing element may be made in the form of a cuff in the form of a concave inward one and a half.
  • the sealing element can be filled with thickenings in the places of fastening of the clamps;
  • the element of the labyrinth seal can be made with the installation groove in the places of fastening of the clamps;
  • the system for fastening the sealing element to the inner cone may include a labyrinth seal element made in a U-shape with a special protrusion, and a clamping ring bolted to the cone; in this case, along the outer circumference of the base of the inner cone, installation sampling and mounting holes for the installation of the clamping ring are performed using the installation bolts.
  • FIG. Figure 1 shows a cross-sectional diagram of an inertial cone crusher indicating the location of insulated media and the compaction system.
  • FIG. 2 shows a fragment of the inner cone, a fragment of the spherical support of the inner cone, as well as a sealing system mounted on these elements, when the inner cone is deflected by an angle a, in cross section.
  • FIG. 3 shows three quarters of a circular closed cuff, assembled with a fastening system, in the embodiment in the form of one and a half bent outward.
  • FIG. 4 is a fragment of a sealing system, showing the relative position of the insulated media and a variant of the mounting system of the sealing sleeve using the pressure ring.
  • FIG. 5 shows four possible embodiments of the sealing collar.
  • FIG. Figure 6 shows a fragment of a sealing system, showing the relative position of the insulated media and a variant of the mounting system of the sealing sleeve.
  • the invention is structurally implemented as follows.
  • the housing 1 is mounted on the foundation 9 through elastic shock absorbers 10.
  • the outer crushing cone 2 and the inner crushing cone 3 with the armor 15 mounted on it form a crushing chamber between themselves.
  • the inner cone 3 is supported on a spherical support 4.
  • the sleeve 12 is rigidly connected to the transmission disk clutch 13.
  • the transmission clutch 13 is rigidly connected to the “dynamic unit” including the gear wheel 20, anti-imbalance 11 and the sliding sleeve 14.
  • “Dynamic node” is mounted on a fixed axis of rotation through the support disk, with the possibility of rotation around it.
  • the axis of rotation is supported on the flange, which is rigidly fixed to the bottom of the housing 1 using fixing bolts. Axis the rotations and the flange can be performed as two different parts rigidly connected to each other, or as one solid part, performing the role of a bearing motionless support for a movable “dynamic unit”.
  • the dynamic unit in turn, is connected through a gear transmission to the drive shaft assembly 17 through which torque is transmitted from the engine.
  • the finished product unloading zone 19 is a technological continuation of the crushing chamber and is located inside the crusher body.
  • the working area 18 is located between the inner movable cone 3 and the spherical support of the cone 4.
  • the figured circular protrusion 16 is located around the entire circumference of the base of the inner cone 3.
  • At least one sealing system is mounted on the circular protrusion 16, which isolates the working zone 18 from the unloading zone of the finished product 19.
  • the sealing system includes at least one sealing element 21 made in the form of a circular closed cuff of elastic material.
  • the cuff 21 is fixed on the curly circular protrusion 16 in two ways: using the “U” shaped element of the labyrinth seal 28 (FIG. 6) or using the “U” shaped element of the labyrinth seal 22 which has a special mounting protrusion and is supported by the clamping ring due to this protrusion 24 (Fig. 4).
  • the clamp 25 holds the sealing sleeve 21 on the element of the labyrinth seal 22 or 28.
  • special semicircular thickenings can be provided on the cuff, and semicircular grooves corresponding to them on elements 22 and 28.
  • the clamping ring 24 is rigidly fixed to the cone 3 by means of bolts 23 mounted around the perimeter of the figured circular protrusion 16 through a certain distance necessary and sufficient to hold the ring 24.
  • the mounting holes corresponding to the bolts are made in the cone 3, and the corresponding selection is made installation dimensions of the clamping ring 24.
  • the labyrinth seal 22 is mounted rotatably relative to it of the inner cone 3. To do this, between all the friction surfaces of the element of the labyrinth seal 22, the figured circular protrusion 16 and the pressure ring 24, there are sufficient clearances for the penetration of oil lubricant into them and for the free rotation of the inner cone 3 relative to the element 22, as shown in figure 4.
  • the labyrinth seal 28 is also mounted rotatably relative to it of the inner cone 3. For this, between all the friction surfaces of the element of the labyrinth seal 28 and the figured circular protrusion 16, gaps are left sufficient for the penetration of oil lubricant and for free rotation of the inner cone 3 relative to the element 28, but insufficient for the penetration of solid particles from zone 19, as shown in the figure 6.
  • the sealing collar 21 is rigidly fixed to the circular protrusion 27 of the spherical support of the inner cone 4 by means of a collar 26.
  • an installation groove is made at the mounting of the collar 26 on the circular protrusion 27 of the spherical support of the inner cone .
  • the sealing collar 21 can be made of elastic material in any of the options shown in figure 5: in the form of a corrugated cuff (option a), in the form of a straight cuff (option b), in the form of an one and a half bent outward (option c), and in concave inward one and a half (option d).
  • the invention works as follows.
  • the torque is transmitted to the drive shaft assembly 17 and to the gear wheel 20. Together with the gear wheel 20, the entire “dynamic assembly” is driven, which also includes the sliding sleeve 14 and the counterbalance 11.
  • the torque is then transmitted to the transmission disk clutch 13. Transmission the clutch 13 transmits torque to the unbalanced slip sleeve 12 and unbalance 6. The latter develops centrifugal force and, through shaft 5, forces the inner cone 3 to run along the outer cone 2 through a layer of crushed material. From the crushing chamber formed by the inner 3 and outer 2 cones, crushed material under the influence of its own weight penetrates into the discharge zone of the finished product 19.
  • the inner cone 3 In the operating mode, the inner cone 3 simultaneously performs a rotation movement around its axis and a swing movement along a random path, with an unpredictable amplitude and deflection angle ⁇ , in the range from 0 ° to 5 °.
  • An example of a swing that is, a deviation of the inner cone 3 from the vertical axis of the crusher by an angle a, is shown in figure 2.
  • the elastic cuff 21 at the time of deviation follows the behavior of the inner cone 3, is pulled to the side deflection of the cone and is collected from the other side.
  • the cuff web At the same time, at the maximum deflection angle a, the cuff web should not be stretched to a critical value and risk of rupture, and on the other hand should not wrinkle and wring.
  • An embodiment of the cuff fixing system without the pressure ring 24 suggests that the element of the labyrinth seal 28 is kept in full contact with the figured circular protrusion 16 due to the springy and supporting action of the elastic material of the cuff 21, made especially for this with a margin of height.
  • An embodiment of the fastening system with the clamping ring 24 involves holding the labyrinth seal 22 in contact with the figured circular protrusion 16 due to its special figured protrusion, which extends beyond the clamping ring 24.
  • the clamping ring 24 grips the said protrusion and is rigidly fixed to the cone 3 by bolts 23 , and the cone 3 retains mobility relative to the element of the labyrinth seal 22.
  • the finished product particles from the discharge zone 19 do not penetrate the sealing collar 21 since the system does not have through penetrating holes and / or slots, on the other hand, oil from the working zone 18 penetrates no further than the gap between the labyrinth seal 22 or 28 and the circular protrusion 16 while additionally lubricating the friction surfaces of the parts.
  • the oil enters the working area 18 through a special oil pipe tica.
  • the height of the sealing sleeve 21 is calculated so that, on the one hand, when the cone 3 is deflected by the maximum allowable angle a, the tension the cuff was not critical and did not lead to rupture of the elastic web; on the other hand, creases and friction due to excess web should not occur when the cuff web is assembled.
  • the elastic web should be strong enough to withstand the impact of crushed material from the discharge zone 19, at the same time flexible enough to stretch and is going to repeat the movement of the inner cone 3, and withstand bending-torsion loads.
  • the elastic material of the cuff 21 can be further reinforced by reinforcing to comply with the required strength characteristics, increase its wear resistance and service life.
  • the specific characteristics of the cuff 21 also depend on the size of the crusher, on the diameter of the inner cone 3.
  • sealing system may be used. If necessary, more than one sealing collar may be used in the sealing system.
  • the sealing sleeve 21 may be made of any flexible material, for example, rubber, rubber, silicone or polymer compositions.
  • the labyrinth seal element 22 or 28 is preferably made of plastics with anti-friction and anti-seize fillers, for example caprolon.
  • Maintenance of the sealing system includes disassembling and replacing the sealing collar 21 by loosening the clamps 25 and 26, as well as removing and cleaning the labyrinth seal 22 by removing the bolts 23 and the pressure ring 24.
  • the rotation of the dynamic unit and the transmission disk clutch of the crusher can be directed in any direction, respectively, the rotation-swing motion of the inner cone 3 can be directed in any direction.
  • the proposed sealing system is equally effective regardless of the direction of rotation.
  • the proposed sealing system has the following advantages. Universality: the system can be installed on cone crushers of any standard size.
  • the option using a clamping ring is more reliable, but at the same time more complex and expensive, it can find its application in machines of a larger size and more power; the option without a clamping ring is simpler and cheaper to manufacture and install, can be more productively used for crushers of a smaller size and power.

Landscapes

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

Abstract

Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным уплотнением Конусная инерционная дробилка предназначена для дробления материалов, состоит из корпуса с наружным конусом и размещенного внутри него внутреннего конуса, на приводном валу которого с помощью втулки скольжения расположен дебаланс соединенный через трансмиссионную дисковую муфту с единым подвижным динамическим узлом, который соединен с зубчатой передачей и с двигателем, характеризуется наличием усовершенствованной системы уплотнения, предназначенной для изоляции внутренней рабочей зоны наполненной масляным туманом от зоны выгрузки готовой продукции. Система уплотнения включает уплотняющую эластичную манжету и систему ее крепления к внутреннему конусу и к круговой опоре внутреннего конуса. Форма исполнения манжеты имеет несколько вариантов. Система уплотнения создает абсолютную преграду для проникновения твердых частиц, одновременно позволяя внутреннему конусу совершать движение вращения-качания; позволяет уменьшить потери от износа подвижных частей машины, удешевить сервисное обслуживание.

Description

Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным уплотнением
Изобретение относится к области тяжелого машиностроения, к дробильному измельчительному оборудованию, в частности к конусным дробилкам, и может быть использовано в технологических процессах строительной и горно-обогатительной отраслях промышленности.
В настоящее время наиболее инновационной конструкцией для дробления материалов является конусная инерционная дробилка. Конструкция упомянутой машины представляет собой сложный и трудоемкий в эксплуатации, но эффективный агрегат с хорошими технологическими показателями. Основная проблема при совершенствовании его конструкции заключается в необходимости сочетать высокие эксплуатационные свойства с надежностью, экономичностью, защитой от сбоев и требованиями к простоте в эксплуатации и сервисном обслуживании.
Из уровня техники известно, что конусная инерционная дробилка содержит корпус с наружным конусом и размещенным внутри него внутренним конусом, обращенные друг к другу поверхности которых образуют камеру дробления. На приводном валу внутреннего подвижного конуса установлен дебаланс приводимый во вращение трансмиссией. При вращении дебаланса создается центробежная сила, заставляющая внутренний конус обкатываться по наружному конусу без зазора, если в камере дробления нет перерабатываемого материала (на холостом ходу); или через слой дробимого материала.
Для соблюдения динамического равновесия конструкция дробилки содержит противодебаланс, иначе говоря дополнительный неуравновешенный дебаланс, который устанавливается в противофазе к дебалансу, и генерирует свою собственную центробежную силу, направленную противоположно центробежным силам внутреннего конуса и его дебаланса. Упомянутые силы компенсируют друг друга, что приводит к снижению вибрационных нагрузок на элементы дробилки.
Из камеры дробления дробимый материал под действием собственного веса попадает в зону выгрузки готовой продукции расположенную внутри корпуса. Таким образом в упомянутой зоне выгрузки неизбежно и постоянно образуется постоянный поток твердых частиц различного размера, от элементов мельчайшей пыли до крупных частей материала.
Все подвижные элементы машины работают с использованием масляных смазок. Масло подается на все подвижные части машины из единой системы, включающей маслопровод, систему фильтров и маслостанцию подающую масло под давлением в маслопровод.
В некоторых пустотах между рабочими частями машины образуются зоны так называемого масляного тумана. Одна из областей масляного тумана расположена под подвижным внутренним конусом, вокруг сферической опоры внутреннего конуса.
Важным элементом конструкции конусной дробилки является устройство, предотвращающее проникновение перерабатываемого материала и других видов твердых частиц во внутреннюю рабочую зону машины, заполненную масляным туманом.
Дополнительная сложность заключается в том, что внутренний конус совершает в процессе работы сложное движение вращения-качания с непредсказуемьми углом отклонения и скоростью вращения.
При попадании в область масляного тумана твердых части, рабочие свойства масла ухудшаются, частицы пыли оказывают абразивное действие на сопряженные поверхности. Подвижные элементы машины получают недостаточно смазки, характеристики упомянутых сопряженных поверхностей изменяются, вследствие этого увеличиваются зазоры в подшипниках скольжения, ускоряется износ рабочих поверхностей вплоть до выхода из строя деталей машины и их вынужденной замены.
Кроме того, маслопроводы и масляные фильтры забиваются посторонними включениями, следовательно фильтры и собственно масло требует частой замены, одновременно растут энергозатраты.
Известно изобретение «Гирационная дробилка с уплотнением» (GYRATORY CRUSHER HAVING A SEALING ARRANGEMENT) WO 2012/005651 Al, приоритетные данные 09.07.2010, SE20100050770, которое принимается за прототип.
Согласно этому изобретению, известная конструкция гирационной дробилки содержит корпус, внешний конус, внутренний конус, опертый на сферическую опору, на вертикальном валу которого установлен дебаланс. Зона масляного тумана расположена снизу внутреннего подвижного конуса и отделена от остальной зоны внутри корпуса системой уплотнения. Система уплотнения включает в себя кольцевую уплотняющую манжету, выполненную из эластичного материала, содержащую две уплотаительные кромки соединенные перемычкой, в Н-образной форме. Манжета закреплена на выступе сферической опоры, верхние края уплотнительных кромок выполнены разной высоты таким образом, чтобы они плотно прилегали к нижней сферической поверхности внутреннего конуса.
В перемычке между кромками по всему периметру кольцевой манжеты расположены отверстия, через которые от компрессора по специальному воздуховоду под давлением подается воздух. Воздух создает избыточное давление в области ограниченной кромками и нижней сферической поверхностью внутреннего конуса. Избыточное давление воздуха прижимает внутреннюю кромку к поверхности конуса, не позволяя маслу вытекать, при этом излишки воздуха под давлением выходят, образуя щель между поверхностью конуса и внешней кромкой и не позволяя твердым частицам проникать внутрь. Таким образом, между масляной средой и зоной вьпрузки готового продукта создается многоступенчатый барьер состоящий из двух эластичных кромок и зоны повышенного воздушного давления, а эластичность материала кромок позволят конусу совершать движение вращения-качания, не нарушая герметичность барьера.
Однако на практике такое техническое решение имеет ряд существенных недостатков.
В процессе эксплуатации на нижнюю сферическую поверхность внутреннего конуса налипает масляный субстрат, состоящий из отработанного загустевшего масла и частиц пыли, который нарушает однородность сферической поверхности конуса, поэтому внутренняя кромка скользит по негладкой поверхности и не так идеально прилегает к поверхности. Вследствие этого масляный субстрат проникает внутрь воздушной зоны, нарушая расчетное давление. С другой стороны, внешняя кромка пропускает внутрь воздушной зоны частицы пыли. В воздушной зоне из-за изменений параметров плотности среды нарушается расчетное давление, забиваются воздухопроводящие отверстия и воздуховод, что приводит к недостаточному количеству объема воздуха, что в свою очередь приводит к еще большей потери давления. Эластичные кромки с течением времени теряют гибкость и слабее прилегают к поверхности, и увеличивают пропускную способность. В результате частицы пыли проникают через внешнюю и внутреннюю кромки в область масляного тумана, ухудшая рабочие характеристики масла.
Для создания зоны избыточного давления требуется специальная система, состоящая из воздушного компрессора с собственным электродвигателем, пневмопровода, воздушных фильтров. Эта система требует собственного обслуживания.
Таким образом, предложенная система уплотнения оказывается излишне сложной и недостаточно надежной.
Целью настоящего изобретения является создание такой конструкции уплотняющего узла, который позволяет герметично изолировать две среды внутри корпуса дробильного агрегата: область масляного тумана и область выгрузки готового продукта. Одновременно уплотняющий узел должен позволять внутреннему конусу без ограничений совершать движение вращения-качания по случайной траектории, быть простым в установке и разборке, экономичным и надежным в эксплуатации.
Поставленная цель может быть достигнута за счет применения уплотняющего элемента принципиально новой конструкции, создающего неразрывную физическую преграду между двумя изолируемыми средами, а также за счет применения усовершенствованного крепления уплотняющего элемента. Крепление должно с одной стороны удерживать уплотняющий элемент на своем месте когда конус совершает движение качания, с другой стороны должно позволять внутреннему конусу свободно совершать движение вращения, без нарушения изолирующей функции.
Поставленные задачи решаются в инерционной конусной дробилке, которая содержит:
опертый на фундамент через эластичные амортизаторы корпус, наружный конус и размещенный внутри него на сферической опоре внутренний конус, образующие между собой камеру дробления, соединенную с зоной выгрузки готовой продукции, на приводном валу внутреннего конуса с помощью втулки скольжения
смонтирован дебаланс с возможностью регулировки его центра тяжести относительно оси вращения,
втулка скольжения дебаланса соединена с трансмиссионной дисковой муфтой, которая соединена с зубчатым колесом и противодебалансом, которые в свою очередь установлены на втулку скольжения таким образом, что зубчатое колесо,
противодебаланс и втулка скольжения образуют единый подвижный «динамический узел», который через опорный диск установлен на опертой на фланец неподвижной оси вращения,
фланец жестко закреплен в донной части корпуса дробилки,
а рабочая зона, образованная внутренним конусом и его сферической опорой отделена от зоны выгрузки готовой продукции по меньшей мере одной системой уплотнения.
Конусная инерционная дробилка отличается следующими характерными признаками:
- внутренний конус вьшолнен с фигурным круговым выступом, расположенном вдоль наружной окружности основания конуса;
- сферическая опора внутреннего конуса вьшолнена с фигурным круговым выступом расположенным по всему периметру опоры;
- система уплотнения состоит из по меньшей мере одного уплотняющего элемента и системы крепления уплотняющего элемента;
- уплотняющий элемент вьшолнен в форме круговой замкнутой манжеты из
эластичного материала;
- уплотняющий элемент закреплен с одной стороны на фигурном круговом выступе внутреннего конуса при помощи системы крепления, с другой стороны на круговом выступе сферической опоре внутреннего конуса при помощи хомута;
- уплотняющий элемент закреплен с возможностью его деформации в любую сторону при отклонении внутреннего конуса от вертикальной оси дробилки на любой угол рабочего диапазона;
- система крепления уплотняющего элемента к внутреннему конусу включает элемент лабиринтного уплотнения выполненный в «U» образной форме и хомут.
Конусная инерционная дробилка имеет следующие дополнительные отличия.
Уплотняющий элемент может быть вьшолнен в виде продольно гофрированной манжеты.
Уплотняющий элемент может быть вьшолнен в виде прямой манжеты.
Уплотняющий элемент может быть вьшолнен в виде манжеты в форме выгнутого наружу полутора.
Уплотняющий элемент может быть выполнен в виде манжеты в форме вогнутого внутрь полутора.
Дополнительно :
- уплотняющий элемент может быть вьшолнен с утолщениями в местах креплений хомутов;
- элемент лабиринтного уплотнения может быть выполнен с установочной канавкой в местах креплений хомутов;
- на круговом выступе сферической опоры внутреннего конуса может быть вьшолнена установочная канавка в месте крепления хомута. Система крепления уплотняющего элемента к внутреннему конусу может включать элемент лабиринтного уплотнения выполненный в U-образной форме со специальным выступом, и прижимное кольцо закрепляемое на конусе болтами; в этом случае вдоль наружной окружности основания внутреннего конуса выполняется установочная выборка и крепежные отверстия под установку прижимного кольца при помощи установочных болтов.
Существо настоящего изобретения поясняется следующими фигурами.
На фиг. 1 показана схема инерционной конусной дробилки в поперечном разрезе с указанием расположения изолируемых сред и системы уплотнения. На фиг. 2 представлен фрагмент внутреннего конуса, фрагмент сферической опоры внутреннего конуса, а также смонтированная на этих элементах система уплотнения, при отклонении внутреннего конуса на угол а, в поперечном разрезе.
На фиг. 3 представлено три четверти круговой замкнутой манжеты, в сборе с системой крепления, в варианте исполнения в форме выгнутого наружу полутора.
На фиг. 4 представлен фрагмент системы уплотнения, демонстрирующий взаимное расположение изолируемых сред и вариант системы крепления уплотняющей манжеты с использованием прижимного кольца.
На фиг. 5 представлены четыре возможных варианта выполнения уплотняющей манжеты. На фиг. 6 представлен фрагмент системы уплотнения, демонстрирующий взаимное расположение изолируемых сред и вариант системы крепления уплотняющей манжеты.
Изобретение конструктивно реализуется следующим образом.
Корпус 1 установлен на фундамент 9 через эластичные амортизаторы 10. Наружный дробящий конус 2 и внутренний дробящий конус 3 с установленной на нем бронью 15, образуют между собой дробящую камеру. Внутренний конус 3 оперт на сферическую опору 4. На валу 5 внутреннего конуса 3 установлена втулка скольжения дебаланса 12 и дебаланс 6. Втулка 12 жестко соединена с трансмиссионной дисковой муфтой 13. Трансмиссионная муфта 13 жестко соединена с «динамическим узлом», включающим зубчатое колесо 20 , противодебаланс 11 и втулку скольжения 14. «Динамический узел» установлен на неподвижную ось вращения через опорный диск, с возможностью вращения вокруг нее. Ось вращения оперта на фланец, который жестко закреплен в донной части корпуса 1 при помощи крепежных болтов. Ось вращения и фланец могут быть вьшолнены как две разные детали, жестко соединенные друг с другом, или как одна цельная деталь, выполняющей роль несущей неподвижной опоры для подвижного «динамического узла». Динамический узел в свою очередь соединен через зубчатую передачу с узлом приводного вала 17 через который передается крутящий момент от двигателя.
Зона выгрузки готовой продукции 19 является технологическим продолжением дробящей камеры и расположена внутри корпуса дробилки. Рабочая зона 18 расположена между внутренним подвижным конусом 3 и сферической опорой конуса 4. Фигурный круговой выступ 16 расположен по всей окружности основания внутреннего конуса 3. На круговом выступе 16 смонтирована по крайней мере одна система уплотнения, которая изолирует рабочую зону 18 от зоны выгрузки готовой продукции 19.
Система уплотнения включает по меньшей мере один уплотняющий элемент 21 выполненный в виде круговой замкнутой манжеты из эластичного материала. Манжета 21 закрепляется на фигурном круговом выступе 16 двумя способами: при помощи «U» образного элемента лабиринтного уплотнения 28 (фиг. 6) или при помощи «U» образного элемента лабиринтного уплотнения 22 которое имеет специальный крепежный выступ и за счет этого выступа поддерживается прижимным кольцом 24 (фиг. 4). Хомут 25 удерживает уплотняющую манжету 21 на элементе лабиринтного уплотнения 22 или 28 . Для дополнительного усиления герметичности данного стыка на манжете могут быть предусмотрены специальные полукруглые утолщения, а на элементах 22 и 28 соответствующие им полукруглые канавки. Прижимное кольцо 24 жестко закреплено на конусе 3 при помощи болтов 23, установленных по всему периметру фигурного кругового выступа 16 через определенное расстояние, необходимое и достаточное для удержания кольца 24. Для этой цели в конусе 3 вьшолнены соответствующие болтам установочные отверстия, а также сделана выборка соответствующая установочным размерам прижимного кольца 24.
Лабиринтное уплотнение 22 смонтировано с возможностью вращения относительно него внутреннего конуса 3 . Для этого между всеми поверхностями трения элемента лабиринтного уплотнения 22, фигурного кругового выступа 16 и прижимного кольца 24 оставлены зазоры достаточные для проникновения в них масляной смазки и для свободного вращения внутреннего конуса 3 относительно элемента 22, как это показано на фигуре 4. Лабиринтное уплотнение 28 также смонтировано с возможностью вращения относительно него внутреннего конуса 3 . Для этого между всеми поверхностями трения элемента лабиринтного уплотнения 28 и фигурного кругового выступа 16 оставлены зазоры достаточные для проникновения в них масляной смазки и для свободного вращения внутреннего конуса 3 относительно элемента 28, но недостаточные для проникновения твердых частиц из зоны 19, как это показано на фигуре 6.
С другой стороны уплотняющая манжета 21 жестко закреплена на круговом выступе 27 сферической опоре внутреннего конуса 4 при помощи хомута 26. В случае, если уплотняющая манжета имеет утолщения в местах крепления, на круговом выступе 27 сферической опоры внутреннего конуса выполняется установочная канавка в месте крепления хомута 26.
Собственно уплотняющая манжета 21 может быть выполнена из эластичного материала в любом из вариантов, представленных на фигуре 5: в форме гофрированной манжеты (вариант а), в форме прямой манжеты (вариант Ь), в форме выгнутого наружу полутора (вариант с), и в форме вогнутого внутрь полутора (вариант d).
Изобретение работает следующим образом.
От двигателя крутящий момент передается на узел приводного вала 17 и на зубчатое колесо 20. Вместе с зубчатым колесом 20 приводится во вращение весь «динамический узел», включающий также втулку скольжения 14 и противодебаланс 11. Далее крутящий момент передается на трансмиссионную дисковую муфту 13. Трансмиссионная муфта 13 передает крутящий момент втулке скольжения дебаланса 12 и дебалансу 6. Последний развивает центробежную силу и через вал 5 заставляет внутренний конус 3 совершать обкатку по наружному конусу 2 через слой дробимого материала. Из камеры дробления, образованной внутренним 3 и наружным 2 конусами, дробимый материал под действием собственного веса проникает в зону выгрузки готовой продукции 19 .
В рабочем режиме внутренний конус 3 совершает одновременно движение вращения вокруг своей оси и движение качания по случайной траектории, с непредсказуемой амплитудой и углом отклонения α , находящимся в диапазоне от от 0° до 5° . Пример качания, то есть отклонения внутреннего конуса 3 от вертикальной оси дробилки на угол а представлен на фигуре 2 . Эластичная манжета 21 в момент отклонения следует за поведением внутреннего конуса 3 , натягивается в сторону отклонения конуса и собирается с другой стороны. При этом, при максимальном угле отклонения а полотно манжеты не должно натягиваться до критической величины и риска разрыва, а с другой стороны не должно сминаться и заламывать.
В случает вращения внутреннего конуса 3 вокруг своей оси, фигурный круговой выступ 16 скользит по зазорам элемента лабиринтного уплотнения 22 . При этом эластичная манжета 21 испытывает продольно- диагональное натяжение, сопротивляясь вращательному моменту, и вся система уплотнения остается неподвижной, точкой опоры которой служит жесткое крепление системы к круговому выступу 27 неподвижной сферической опоры 4. Дополнительным фактором усиливающим сопротивляемость манжеты 21 на изгиб-кручение может являться ее фигурный рельеф.
Вариант исполнения системы крепления манжеты без прижимного кольца 24 предполагает что элемент лабиринтного уплотнения 28 удерживается в полном контакте с фигурным круговым выступом 16 за счет пружинящего и поддерживающего воздействия эластичного материала манжеты 21, выполненной специально для этого с запасом по высоте.
Вариант исполнения системы крепления с прижимным кольцом 24 предполагает удержание лабиринтного уплотнения 22 в контакте с фигурным круговым выступом 16 за счет его специального фигурного выступа, который заходит за прижимное кольцо 24. При этом прижимное кольцо 24 захватывает упомянутый выступ и жестко закрепляется на конусе 3 болтами 23, а конус 3 сохраняет подвижность относительно элемента лабиринтного уплотнения 22 .
Таким образом, частицы готовой продукции из зоны выгрузки 19 не проникают сквозь уплотняющую манжету 21 поскольку система не имеет сквозных проникающих отверстий и/или щелей, с другой стороны масло из рабочей зоны 18 проникает не далее зазора между лабиринтным уплотнением 22 или 28 и круговым выступом 16 , дополнительно осуществляя смазку поверхностей трения упомянутых деталей.
Ко всем поверхностям трения дробилки масло поступает через масляный патрубок 8, под давлением подается в масляный канал 7 который проходит через динамический узел, и трансмиссионную дисковую муфту 13. В рабочую зону 18 масло поступает по специальному маслопровод у.
Высота уплотняющей манжеты 21 рассчитывается таким образом, чтобы с одной стороны при отклонении конуса 3 на максимально допустимый угол а натяжение манжеты не было критическим и не приводило к разрыву эластичного полотна, с другой стороны при сборе полотна манжеты не должно происходить заломов и трений из-за излишков полотна.
Важным параметром является плотность полотна эластичного материала уплотняющей манжеты 21 , которая рассчитывается исходя из предполагаемых нагрузок, характеристик дробимого материала, давления в зоне выгрузки 19, расчетного срока службы манжеты. Эластичное полотно должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать воздействие дробимого материала со стороны зоны выгрузки 19 , одновременно достаточно эластичным чтобы растягиваться и собирается повторяя движение внутреннего конуса 3, и выдерживать нагрузки на изгиб-кручение.
Эластичный материал манжеты 21 может быть дополнительно усилен при помощи армирования для соблюдения требуемых прочностных характеристик, увеличения ее износостойкости и срока службы. Конкретные характеристики манжеты 21 также зависят от типоразмера дробилки, от диаметра внутреннего конуса 3.
Все формы исполнения уплотняющей манжеты 21 представленные на фигуре 5 работают аналогично.
В случае необходимости может быть использована более чем одна такая система уплотнения. В случае необходимости в системе уплотнения может быть использована более чем одна уплотняющая манжета.
Уплотняющая манжета 21 может быть изготовлена из любого эластичного материала, например из резины, каучука, силиконовых или полимерных составов.
Элемент лабиринтного уплотнения 22 или 28 предпочтительно изготовлять из пластиков с анти- фрикционными и анти- задирочными наполнителями, например, из капролона.
Обслуживание системы уплотнения включает демонтаж и замену уплотняющей манжеты 21 путем ослабления хомутов 25 и 26, а также снятие и прочистку лабиринтного уплотнения 22 путем снятия болтов 23 и прижимного кольца 24.
Вращение динамического узла и трансмиссионной дисковой муфты дробилки может быть направлено в любую сторону, соответственно движения вращения-качания внутреннего конуса 3 может быть направлено в любую сторону. Предложенная система уплотнения одинаково эффективна вне зависимости от направления вращения.
Предложенная система уплотнения обладает следующими достоинствами. Универсальность: система может быть установлена на конусных дробилках любого типоразмера.
Простота конструкции: система состоит из простых механических деталей, соединенных между собой простыми механическими способами - болтами и хомутами, не требует никакого вспомогательного оборудования.
Простота и эффективность в работе: система работает за счет физической изоляции различных сред между собой.
Экономичность в обслуживании, обусловленная конструкцией системы: простые, дешевые, легко заменяемые детали и крепления.
Вариант с использованием прижимного кольца является более надежным, но одновременно более сложным и дорогим, может найти свое применение в машинах большего типоразмера и большей мощности; вариант без прижимного кольца более простой и дешевый в изготовлении и монтаже, может быть более продуктивно использован для дробилок меньшего типоразмера и мощности.

Claims

Формула изобретения Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным уплотнением
1. Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным уплотнением содержит опертый на фундамент через эластичные амортизаторы корпус, наружный конус и размещенный внутри него на сферической опоре внутренний конус, образующие между собой камеру дробления, соединенную с зоной выгрузки готовой продукции, на приводном валу внутреннего конуса с помощью втулки скольжения смонтирован дебаланс с возможностью регулировки его центра тяжести относительно оси вращения, втулка скольжения дебаланса соединена с трансмиссионной дисковой муфтой, которая соединена с зубчатым колесом и противодебалансом, которые в свою очередь установлены на втулку скольжения таким образом, что зубчатое колесо, противодебаланс и втулка скольжения образуют единый подвижный «динамический узел», который через опорный диск установлен на опертой на фланец неподвижной оси вращения, фланец жестко закреплен в донной части корпуса дробилки, а рабочая зона, образованная внутренним конусом и его сферической опорой отделена от зоны выгрузки готовой продукции по меньшей мере одной системой уплотнения;
отличается тем, что
внутренний конус выполнен с фигурным круговым выступом, расположенном вдоль наружной окружности основания конуса;
сферическая опора внутреннего конуса выполнена с фигурным круговым выступом расположенным по всему периметру опоры; система уплотнения включает по меньшей мере один уплотняющий элемент и систему крепления этого уплотняющего элемента;
уплотняющий элемент выполнен в форме круговой замкнутой манжеты из эластичного материала;
уплотняющий элемент закреплен с одной стороны на фигурном круговом выступе внутреннего конуса при помощи системы крепления, а с другой стороны на круговом выступе сферической опоры внутреннего конуса при помощи хомута;
система крепления уплотняющего элемента к внутреннему конусу включает элемент лабиринтного уплотнения и хомут;
уплотняющий элемент закреплен с возможностью его деформации в любую сторону при отклонении внутреннего конуса от вертикальной оси дробилки на любой угол рабочего диапазона.
2. Конусная инерционная дробилка по п. 1 отличается тем, что уплотняющий элемент выполнен в виде продольно гофрированной манжеты.
3. Конусная инерционная дробилка по п. 1 отличается тем, что уплотняющий элемент выполнен в виде прямой манжеты.
4. Конусная инерционная дробилка по п. 1 отличается тем, что уплотняющий элемент выполнен в виде манжеты в форме выгнутого наружу полутора.
5. Конусная инерционная дробилка по п. 1 отличается тем, что уплотняющий элемент выполнен в виде манжеты в форме вогнутого внутрь полутора.
6. Конусная инерционная дробилка по п. 1 отличается тем, что уплотняющий элемент выполнен с утолщениями в местах креплений хомутов.
7. Конусная инерционная дробилка по п. 1 отличается тем, что элемент лабиринтного уплотнения выполнен с установочной канавкой в месте крепления хомута.
8. Конусная инерционная дробилка по п. 1 отличается тем, что на круговом выступе сферической опоры внутреннего конуса выполнена установочная канавка в месте крепления хомута.
9. Конусная инерционная дробилка по п. 1 отличается тем, что система крепления уплотняющего элемента к внутреннему конусу включает элемент лабиринтного уплотнения вьшолненный в «U» образной форме с выступом, и прижимное кольцо закрепляемое на конусе болтами.
10. Конусная инерционная дробилка по п. 9 отличается тем, что вдоль наружной окружности основания внутреннего конуса выполнены установочная выборка и крепежные отверстия под установку прижимного кольца.
PCT/RU2016/000133 2015-03-17 2016-03-10 Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным уплотнением WO2016148607A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015109400 2015-03-17
RU2015109400/13A RU2591119C1 (ru) 2015-03-17 2015-03-17 Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным уплотнением

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016148607A1 true WO2016148607A1 (ru) 2016-09-22

Family

ID=56372296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000133 WO2016148607A1 (ru) 2015-03-17 2016-03-10 Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным уплотнением

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2591119C1 (ru)
WO (1) WO2016148607A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628276C1 (ru) * 2016-09-30 2017-08-15 Константин Евсеевич Белоцерковский Конусная дробилка с модернизированным уплотнением
RU2665104C1 (ru) * 2017-07-06 2018-08-28 Константин Евсеевич Белоцерковский Конусная инерционная дробилка с устройством для фиксации дебаланса

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2831640A (en) * 1954-11-18 1958-04-22 Nordberg Manufacturing Co Pneumatic seal for gyratory crushers
US2901189A (en) * 1954-08-23 1959-08-25 Pettibone Mulliken Corp Cone crushing mechanism
SU142514A1 (ru) * 1961-04-11 1961-11-30 С.А. Крисанов Манжетное уплотнение сферических подп тников конусных дробилок
SU1424865A1 (ru) * 1987-03-16 1988-09-23 Джезказганский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Цветной Металлургии Гидравлическое пылеуплотнение дл сферического подшипника конусной дробилки
WO2012005651A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Sandvik Intellectual Property Ab Gyratory crusher having a sealing arrangement
RU125890U1 (ru) * 2012-10-18 2013-03-20 Владимир Георгиевич Андриенко Виброимпульсная мельница

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2901189A (en) * 1954-08-23 1959-08-25 Pettibone Mulliken Corp Cone crushing mechanism
US2831640A (en) * 1954-11-18 1958-04-22 Nordberg Manufacturing Co Pneumatic seal for gyratory crushers
SU142514A1 (ru) * 1961-04-11 1961-11-30 С.А. Крисанов Манжетное уплотнение сферических подп тников конусных дробилок
SU1424865A1 (ru) * 1987-03-16 1988-09-23 Джезказганский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Цветной Металлургии Гидравлическое пылеуплотнение дл сферического подшипника конусной дробилки
WO2012005651A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Sandvik Intellectual Property Ab Gyratory crusher having a sealing arrangement
RU125890U1 (ru) * 2012-10-18 2013-03-20 Владимир Георгиевич Андриенко Виброимпульсная мельница

Also Published As

Publication number Publication date
RU2591119C1 (ru) 2016-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102985182B (zh) 具有密封布置结构的回转破碎机
US20080246224A1 (en) Combined Labyrinth Seal and Screw-Type Gasket Bearing Sealing Arrangement
CN103534031B (zh) 锥式破碎机和用于矿物材料的处理设备
CN202597489U (zh) 一种激振器主轴轴承润滑油密封结构
GB1579295A (en) High speed rotating crushing machinery and crushing methods
CN104633129A (zh) 用于粉尘环境的激振装置密封静盘、动盘及迷宫密封装置
CN109277146B (zh) 一种立磨制砂机
RU2591119C1 (ru) Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным уплотнением
US6536693B2 (en) Rock crusher seal
US3873047A (en) Impact crusher
CA2640477C (en) Shaft seal
AU2016299064A1 (en) Gearbox and vibration generator having a lubricating-fluid distributor
JPS5944902B2 (ja) 高速回転機械の回転駆動軸装置
CN106672658A (zh) 一种喷浆泵及其使用方法
USRE30919E (en) High-speed rotating crushing machinery
RU2628276C1 (ru) Конусная дробилка с модернизированным уплотнением
CN111420865B (zh) 重型振动筛分设备
CN206645571U (zh) 一种喷浆泵
RU2763763C1 (ru) Способ восприятия радиальной нагрузки при вращении и подшипник скольжения по этому способу
US20130161475A1 (en) Vibration dampening base assembly for a grinding mill
EP3954461B1 (en) Conical inertial crusher having a sliding supporting bearing
CN206494540U (zh) 一种循环往复伸缩输送机构
RU2762091C1 (ru) Конусная инерционная дробилка с усовершенствованной фиксацией наружного конуса
CA1076087A (en) High-speed rotating crushing machinery and crushing methods
CN210187428U (zh) 一种提高立轴稳定性的碟式离心机

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16765338

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16765338

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1