WO2024155210A1 - Конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой - Google Patents

Конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой Download PDF

Info

Publication number
WO2024155210A1
WO2024155210A1 PCT/RU2023/050301 RU2023050301W WO2024155210A1 WO 2024155210 A1 WO2024155210 A1 WO 2024155210A1 RU 2023050301 W RU2023050301 W RU 2023050301W WO 2024155210 A1 WO2024155210 A1 WO 2024155210A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydraulic
cone
piston
cone crusher
washer
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/050301
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Константин Евсеевич БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "КС-ТЕХНОЛОГИИ"
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
Priority claimed from RU2023101024A external-priority patent/RU2802938C1/ru
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "КС-ТЕХНОЛОГИИ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "КС-ТЕХНОЛОГИИ"
Publication of WO2024155210A1 publication Critical patent/WO2024155210A1/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
    • B02C2/02—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers eccentrically moved
    • B02C2/04—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers eccentrically moved with vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C25/00—Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type

Definitions

  • the invention relates to the field of heavy engineering, to crushing equipment, in particular to cone crushers, and can be used in technological processes in the construction and mining industries.
  • the device of an eccentric cone crusher is known from the prior art.
  • the crusher contains a housing with an outer cone and an internal movable cone located inside it. The surfaces of the cones facing each other form a crushing chamber.
  • the movable cone is rigidly fixed on the main vertical shaft of the crusher.
  • In the upper part of the housing there is a suspension unit for the main vertical shaft.
  • the lower part of the main vertical shaft is freely inserted into an inclined eccentric sleeve, which in turn is inserted into an eccentric sleeve, forming an eccentric assembly.
  • the main shaft rests on a support bearing.
  • the eccentric assembly is connected through a gear transmission to a horizontal drive shaft, which is connected to an electric motor.
  • the crusher drive motor rotates the eccentric assembly at a constant speed through a gear train. Rotation of the eccentric assembly causes the lower part of the main shaft to move in a circular motion.
  • a crosshead bearing that serves as the center point for its circular motion.
  • the geometric axis of the shaft describes a conical surface with its apex at the suspension point. In this case, the inner movable cone will roll along the inner surface of the stationary cone.
  • the process of crushing the material occurs in a crushing chamber formed between the cones, into which the material is supplied from a feeder located on top of the crusher.
  • the circular motion of the main shaft causes a constant change in the distance between the surfaces of the movable and fixed cones.
  • This distance decreases, the crushed material is subjected to compressive stress and collapses.
  • the movable cone moves away from the stationary one, the distance increases and the crushed material passes down into the discharge chute under the influence of its own weight.
  • the width of the crushing chamber is usually characterized by the minimum distance between the crushing cones, called the unloading gap.
  • the size of the unloading gap primarily affects the size of the crushed material fractions.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
  • the working surfaces of the crushing cones are lined with special armor, which wears out during operation and must be replaced. Wear of the armor leads to an increase in the size of the unloading gap, so it needs to be adjusted during operation. Adjusting the unloading gap allows you to compensate for the wear of the working surfaces of the cones and maintain the size of the gap at a given value, and also allows you to set different sizes of fractions of crushed material.
  • the eccentric crusher can be equipped with a damping hydraulic main shaft support system.
  • the damping system supports the main shaft and regulates its height position due to dynamic changes in pressure in the working cavity of the hydraulic cylinder. By moving the main shaft up and down, and therefore moving the internal movable cone with it, you can adjust the size of the unloading gap.
  • the damping system is also designed to provide protection against overloads caused by so-called “unbreakable bodies” - random metal inclusions and/or other fragments of material that cannot be crushed.
  • the damping system allows you to increase the unloading gap, allow uncrushed bodies to pass through, and then return the main shaft and crushing cone to the preset operating position.
  • the difficulty in adjusting the parameters of a cone eccentric crusher lies in the fact that the crushing force changes continuously and at high speed. This leads to both the risk of creating increased loads and the risk of underloading. Increased loads can lead to peak values and the risk of emergency situations. Underloads can lead to failure to meet the conditions necessary for intra-layer crushing, thereby reducing technological indicators, primarily to reducing the degree of crushing.
  • the purpose of the invention of the prototype was to create a crushing system with a built-in vibration damping system, in which the risks of structural fatigue failure would be reduced and the load could be increased without reducing the service life of the crusher.
  • the crushing unit proposed in the prototype contains a housing, a first crushing surface and a second crushing surface for crushing the material between them, as well as a damping hydraulic system for adjusting the discharge gap by adjusting the position of the first crushing surface through the hydraulic system.
  • the hydraulic system contains a hydraulic cylinder filled with hydraulic fluid and a piston made in the form of a closed glass.
  • the hydraulic system additionally contains a hydraulic accumulator 26 connected to a hydraulic cylinder
  • the accumulator contains a separate chamber for working hydraulic fluid and a separate chamber for gas.
  • the accumulator is preloaded to a preload pressure equal to the pressure in the gas chamber when the working hydraulic fluid chamber is empty, and which is at least 0.3 MPa lower than the average working pressure in the hydraulic cylinder, so that the accumulator operates, and the hydraulic pressure fluctuations generated in the hydraulic cylinder during operation of the crushing system are weakened.
  • the pressure relief valve 22 is configured to quickly release hydraulic fluid from the hydraulic cylinder 10, particularly in situations when cone crusher 2 becomes overloaded.
  • the pressure relief valve 22 is configured to discharge the working hydraulic fluid into the reservoir 24, which also serves as a sump for the pump 18.
  • the control system 28 includes a control device 30 that receives various signals indicative of the operation of the cone crusher.
  • the control device 30 receives a signal from the position sensor 32, which provides an indication of the current vertical position of the vertical shaft 8. The width of the unloading gap 12 can be calculated based on this signal.
  • the control device 30 receives a signal from the pressure sensor 34 to provide an indication of the hydraulic pressure in the hydraulic cylinder 10. Based on the signal from the pressure sensor 34, the control device 30 can calculate the actual average operating pressure and the maximum pressure in the cone crusher.
  • the control device 30 may also receive a signal from a power sensor 36 to measure the power supplied to the cone crusher from a motor 38 that rotates the vertical shaft 8. The rotational movement of the vertical shaft 8 is accomplished by a motor 38 that drives an eccentric 39 into which the vertical shaft is inserted. shaft 8. Power sensor 36 transmits a signal to control device 30 indicating the number of revolutions of the eccentric 39.
  • the control device 30 controls the operation of the pump 18, in an on/off mode or in a proportional control mode, so that
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) pump 18 supplies a certain amount of hydraulic fluid to hydraulic cylinder 10, which provides a given vertical position of the vertical shaft 8 and a given gap width 12.
  • the control device 30 also controls the opening of the pressure relief valve 22. High pressure peaks caused by a non-crushing body caught in the gap 12 are handled by the control device 30, which transmits a signal to the pressure relief valve 22 that immediate opening is required.
  • An advantage of the prototype crushing system is that fatigue stresses in the crushing system can be significantly reduced because the accumulator in communication with the hydraulic cylinder during normal operation of the crushing system is configured to attenuate almost all load changes so that the load on the crushing system and, in particular, the pressure in the hydraulic system will vary to a much lesser extent compared to known crushing systems.
  • the crushing force in the crushing chamber changes continuously and at high speed, so the damping system must respond as quickly as possible, absorbing peak loads in real time.
  • the use of a hydraulic accumulator, pumps and pipelines in the hydraulic circuit the operation of which, due to the characteristics of their design, is characterized by a certain inertia of reaction, makes the entire damping system as a whole very inertial.
  • Inertia in other words, a delay in the response of the damping system, leads to the inability to process critical values of load changes as quickly and sharply as required for trouble-free operation of the crusher. Correcting load changes late, in turn, leads to insufficient attenuation of peak values, which manage to have a negative impact on the crushing unit before the system has time to correct them.
  • the system described in the prototype including pipelines and reservoirs for hydraulic fluid, is unnecessarily complex, and is also physically located at a significant safe distance from the crusher. Therefore, to reduce response time, the damping system should be located close to, or directly in, the crusher, but in such a way that the reliability and durability of its operation is not significantly compromised.
  • the purpose of the present invention is to improve the technological parameters of a cone crusher, in particular, the degree of crushing.
  • a significant increase in the degree of crushing can be achieved by creating conditions for constant intra-layer crushing of the material in the crushing chamber.
  • Conditions for intra-layer crushing are achieved when the flow of crushed material is in constant close contact with the crushing surfaces of the cones.
  • Such a support system must have the fastest possible response speed to work in real time with minimal delays.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) This goal can be achieved by improving the known design of a cone crusher with a damping hydraulic system by introducing elastic mechanical elements, such as springs or spring blocks, into an existing block design.
  • a cone crusher with an improved hydraulic system contains a housing, an outer cone and an inner cone placed inside it, forming a crushing chamber between them; the vertical shaft of the inner cone is placed in an eccentric unit connected to an electric drive, while the vertical shaft rests on the a damping hydraulic system configured to adjust the position of the internal cone and containing a hydraulic cylinder body with a main piston installed in it and a chamber for hydraulic fluid, connected to a hydraulic accumulator and a hydraulic pump through pipelines, characterized in that the improved hydraulic system contains a main piston installed inside hydraulic cylinder body, made in the form of an open glass, so that in its internal cavity there is additionally placed a locking block and a block of elastic elements, on which a movable piston rests, made in the form of a washer with a central hole, made with the ability to move inside the main piston, placed above the movable piston a thrust bearing on which the support bearing and the vertical shaft of the inner cone rest.
  • a cone crusher with an advanced hydraulic system may have the following additional differences.
  • the block of elastic elements consists of at least one twisted metal spring.
  • the block of elastic elements consists of two or more twisted metal springs placed around the central axis of symmetry of the main piston.
  • the block of elastic elements consists of at least one block of disc springs arranged so that the axis of symmetry of the spring block coincides with the axis of symmetry of the main piston.
  • the locking block consists of at least one metal cylinder having a flat base and a threaded pin on the upper surface, and the lower surface of the movable piston washer has at least one corresponding threaded hole for fixing said threaded pin of the cylinder therein.
  • the movable piston is made in the form of a washer of such a size that the outer diameter of the washer corresponds to the inner diameter of the main piston, taking into account technological clearances.
  • At least one horizontal oil-conducting channel is made in the thickness of the movable piston washer.
  • a receiving recess is made in the bottom part of the main piston cup so that the spring fits into the corresponding recess and is fixed in it.
  • a receiving recess is made on the lower surface of the movable piston washer so that the spring fits into the corresponding recess and is fixed in it.
  • the thrust bearing is made in the form of a thin washer with a central hole, on the upper surface of which there are oil-conducting grooves.
  • a fixing pin to prevent axial rotation of the mentioned parts relative to each other, for which a recess of the appropriate size is made on the lower surface of the thrust washer, and a recess of the appropriate size is made on the upper surface of the movable piston washer so that the fixing pin fits completely into them.
  • Fig. Figure 1 is a cutaway view of a cone crusher with an advanced hydraulic system.
  • Fig. 2 shows an improved hydraulic cylinder assembly.
  • Fig. 3 shows the elements included in the improved hydraulic cylinder.
  • a fixed cone 5 In the body 2 of the cone crusher there is a fixed cone 5, inside of which there is a movable crushing cone 4, as shown in Fig. 1.
  • the surfaces of cones 4 and 5 facing each other form a crushing chamber, which is characterized by the presence of a discharge gap 3.
  • the movable cone 3 is fixed on a vertical shaft 6.
  • In the upper part of the housing 2 there is a traverse bearing 1 of the vertical shaft 6.
  • the lower part of the vertical shaft 6 is inserted into an eccentric sleeve, which, in turn, is inserted into the eccentric cup, thus forming an eccentric unit 7.
  • the eccentric unit 7 is connected to the a horizontal drive shaft, which is connected to an electric motor 19.
  • the crusher drive motor 19 rotates the eccentric assembly 7 at a constant speed through a gear 8.
  • the rotation of the eccentric assembly 7 causes the lower part of the vertical shaft 6 to move in a circular motion.
  • the traverse bearing 1, located in the upper part of the vertical shaft 6, serves as the center for its circular motion.
  • the geometric axis of the shaft 6 describes a conical surface with its apex at the traverse point 1.
  • the circular motion of the vertical shaft 6 causes a constant change in the distance between the surfaces of the movable 4 and fixed 5 cones.
  • the process of crushing the material occurs in the crushing chamber formed by cones 5 and 4, where the crushed material is supplied from a feeder, always located on top of the crushing unit, not shown in the figure.
  • the crusher of the known design is equipped with an improved hydraulic main shaft support system.
  • the advanced hydraulic system includes the following elements.
  • the hydraulic cylinder body 14 is made in the form of an open glass, the bottom 19 of which has a central through hole designed to accommodate a sensor 17 indicating the position of the main shaft 6.
  • the main piston 13 is inserted into the glass of the hydraulic cylinder housing 14, which, unlike the known design, is made in the form of an open glass of such a size that the outer diameter of the piston glass 13 corresponds to the internal diameter of the glass of the hydraulic cylinder housing 14, taking into account technological gaps.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) vertical shaft.
  • oil-conducting windows 37 In the outer wall of the piston cup 13 there are oil-conducting windows 37.
  • plastic rings In the outer wall of the piston cup 13 there are grooves for plastic rings.
  • the cavity 15 between the bottom 19 of the hydraulic cylinder housing and the main piston 13 is filled with hydraulic fluid and is equipped with a hydraulic fluid pressure sensor 16.
  • the vertical shaft position sensor 17 is made in the form of a vertically oriented spoke and is fixed in the bottom 19 of the hydraulic cylinder body so that its upper part can be placed in the internal cavity of the pin 34 of the main piston 13.
  • a movable piston 10 is placed inside the cup of the main piston 13, made in the form of a washer of such a size that the outer diameter of the washer corresponds to the inner diameter of the main piston 13, taking into account technological clearances.
  • the piston washer 10 has a central hole at least of such a size that a pin 34 with a vertical shaft position sensor 17 can fit into it.
  • In the thickness of the piston washer 10 there are horizontal oil-conducting channels 26, the number of which corresponds to the number of oil-conducting windows 37 of the main piston 13.
  • On the upper surface of the piston washer 10 there is a recess 35 for the fixing pin. 25.
  • a thrust bearing 9 made in the form of a thin washer with a central hole 28.
  • the fixing pin 25 is located between the movable piston 10 and the thrust bearing 9, in recesses 35 and 24 corresponding to its size, and is designed to prevent axial rotation of the thrust bearing 9 relative to the piston 10.
  • the block of elastic elements 11 can be made, for example, in the form of twisted metal springs, as shown in Fig. 2 and fig. 3. Number of springs
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) And it can vary depending on the required load, from one single spring to the maximum number of springs that can be placed in the internal cavity of the main piston 13 cup.
  • Recesses 27 and 36 hold the coil springs in place, preventing any movement during operation of the unit.
  • a locking block In the internal cavity of the main piston 13, between the bottom of the piston cup and the movable piston 10, there is a locking block, which must contain at least one thrust stopper.
  • the thrust stops are designed to prevent compression of the spring block 11 beyond the established permissible limit.
  • the locking block can be made in the form of one single stopper, but it is advisable to implement it from three thrust stoppers, made in the form of vertically oriented metal cylinders 33, and mounted on the lower surface of the movable piston 10.
  • each cylinder of the stopper 33 has a flat base and a threaded pin 32 on the top surface.
  • each stopper 33 on the lower surface of the washer of the movable piston 10, there are receiving threaded holes 30 so that the threaded pin 32 of the stopper is screwed into the corresponding hole 30 and is fixed in it. It is advisable to determine the number of thrust stops for the stop block based on the required strength for each specific crusher, however, for most standard sizes, installing three stops will be sufficient.
  • the block of elastic elements 11 can be made, for example, from disc springs. In this case, it is advisable to place the disc springs in the cavity of the main piston 13 in such a way that the axis of symmetry of the springs coincides with the axis of symmetry of the cup of the main piston 13.
  • the disc springs can be arranged in any way in which they can perform their function, and the number of springs in addition to the required load will be determined by the distance between the bottom of the main piston 13 cup and the movable piston 10.
  • the spring block 11 is always in a spring-loaded state, including when the crusher is not working or is idling, since the block 11 bears the full weight of the crushing structure assembly, resting on the movable piston 10. At the same time, the spring block 11 must have a certain margin of compression free play until the moment when the thrust stops 33 rest against the bottom of the main piston 13.
  • the size of the unloading gap 3 is set taking into account the spring-loaded state of the cone 4.
  • the crusher has a control system.
  • the control system contains a control device, which is configured to receive and process various signals characterizing the operation of the cone crusher.
  • the hydraulic system contains two circuits: a hydraulic fluid supply circuit and a damping circuit.
  • Hydraulic fluid is pumped into the hydraulic system in a known manner, not shown in the figures.
  • a reversible pump is used that supplies fluid into or out of cavity 15, a hydraulic pipeline with a shut-off valve, and a hydraulic fluid pressure sensor 16 in cavity 9.
  • the control device opens the shut-off valve and commands the pump to supply a certain amount of hydraulic fluid through pipeline into the cavity 15.
  • the hydraulic fluid pumped up in this way creates pressure in the cavity 15, under the influence of which the main piston 13 rises up, along with the movable piston 10, vertical shaft 6 and movable cone 4.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The vertical position of shaft 6 is controlled by sensor 17. At the same time, sensor 16 monitors the fluid pressure in cavity 15. As soon as the position of vertical shaft 6 reaches the specified values, the control device closes the shut-off valve, pump operation and the supply of hydraulic fluid are stopped. In this way, the required value of the unloading gap 3 is established. Based on the signal from the sensor 16, the control device can calculate the actual average operating pressure and the maximum pressure in the cavity 15 of the hydraulic system.
  • the damping circuit of the hydraulic system is known from the prior art; it contains a hydraulic accumulator 21 connected by a pipeline 22 to the limit pressure valve 18 and to the cavity 15.
  • the hydraulic accumulator 21 is configured to quickly discharge hydraulic fluid from the cavity 15, and quickly return the fluid to the cavity 15.
  • the flow of crushed material which is supplied to the crusher feeder, always has a heterogeneous structure, in which all elements differ in size, material hardness and feed flow density.
  • one of the conditions for increasing the efficiency of the crushing process is to ensure conditions for intralayer crushing of the material in the crushing chamber. To comply with this condition, the crushed material must at any time be in the most intimate contact with the crushing surfaces of the cones.
  • the heterogeneity of the incoming flow of crushed material leads to the fact that the situation in the crushing chamber is constantly changing: the flow of large and/or strong elements provides greater resistance to the crushing force, and therefore puts a greater load on the movable cone 4; and the flow of small and/or soft elements obviously provides less resistance to the crushing force, therefore giving less load on cone 4.
  • the crushing force in the chamber is constantly changing.
  • the operation of the block of elastic elements 11 compensates for the inhomogeneity of the flow, which provides the condition for intra-layer crushing. Compensation occurs without delay, in real time, thanks to the physical properties of the spring block 11, which acts as a “spring” for assembling the cone 4, vertical shaft 6 and movable piston 10.
  • a “spring” has a preset free play reserve, determined by the height of the limiting stops 33. Stoppers 33 rest against the main piston 13 when the set value of the free play of the movable piston 10 is exceeded.
  • the pressure limit valve 18 reacts to exceeding the preset pressure value and opens. Hydraulic fluid from cavity 15 through valve 18 through pipeline 22 is discharged into hydraulic accumulator 21.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) returns to preset values.
  • the main piston 13 returns to its preset position.
  • the weakening of the load on the piston 10 also leads to the fact that the spring block 11 is released from the excess pressure of the movable piston 10 and regains the ability to move freely within specified limits, as a result of which the assembly of the piston 10, vertical shaft 6 and cone 4 returns to the sprung state.
  • the improved hydraulic system is able to effectively cope with various problems that arise during the operation of the crusher without stopping work, which makes it possible to improve its technological performance, in particular, the degree of crushing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

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. Конусная дробилка содержит корпус (2), наружный конус (5) и размещенный внутри него внутренний конус (4), образующие между собой камеру дробления. Вертикальный вал (6) внутреннего конуса (4) размещен в узле эксцентрика (7), соединенном с электроприводом (19). При этом вертикальный вал (6) через опорный подшипник опирается на демпфирующую гидравлическую систему, выполненную с возможностью регулировки положения внутреннего конуса (4) и содержащую корпус (14) гидроцилиндра с установленным в нем основным поршнем и с камерой для гидравлической жидкости, соединенный с гидроаккумулятором и с гидронасосом посредством трубопроводов. Усовершенствованная гидравлическая система содержит основной поршень (13), установленный внутри корпуса (14) гидроцилиндра, выполненный в форме открытого стакана, так что в его внутренней полости дополнительно размещены стопорный блок и блок упругих элементов (11), на который опирается подвижный поршень, выполненный в форме шайбы с центральным отверстием, выполненный с возможностью перемещаться внутри основного поршня, над подвижным поршнем размещен подпятник, на который опираются опорный подшипник и вертикальный вал внутреннего конуса. В конусной дробилке обеспечивается компенсация демпфирующего гидравлического контура.

Description

Конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой
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.
Из уровня техники известно устройство конусной эксцентриковой дробилки. Дробилка содержит корпус с наружным конусом и размещенным внутри него внутренним подвижным конусом. Обращенные друг к другу поверхности конусов образуют камеру дробления. Подвижный конус жестко фиксируется на главном вертикальном валу дробилки. В верхней части корпуса расположен узел подвеса главного вертикального вала. Нижней частью главный вертикальный вал свободно вставляется в наклонную эксцентриковую втулку, которая в свою очередь вставляется в эксцентриковый стакан, образуя узел эксцентрика. Главный вал опирается на опорный подшипник. Узел эксцентрика через зубчатую передачу соединен с горизонтальным приводным валом, который соединен с электродвигателем.
Приводной электродвигатель дробилки вращает узел эксцентрика с постоянной скоростью через зубчатую передачу. Вращение узла эксцентрика приводит нижнюю часть главного вала в круговое движение. В верхней части главного вала находится подшипник траверсы, служащий в качестве центральной точки для его кругового движения. Геометрическая ось вала описывает конусную поверхность с вершиной в точке подвеса. При этом внутренний подвижный конус будет обкатывать вдоль внутренней поверхности неподвижного конуса. Процесс дробления материала происходит в камере дробления, образованной между конусами, куда материал подается из питателя, расположенного сверху дробилки.
Круговое движение главного вала обуславливает постоянное изменение расстояния между поверхностями подвижного и неподвижного конусов. Когда это расстояние уменьшается, то дробимый материал подвергается сжимающему напряжению и разрушается. После того, как подвижный конус отходит от неподвижного, расстояние увеличивается и выдробленный материал проходит вниз в разгрузочную течку под действием собственного веса. Ширину камеры дробления принято характеризовать минимальным расстоянием между дробящими конусами, называемым разгрузочным зазором. Величина разгрузочного зазора прежде всего влияет на размер фракций выдробленного материала.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Рабочие поверхности дробящих конусов футерованы специальной броней, которая изнашивается в процессе работы и подлежит замене. Износ броней приводит к увеличению размера разгрузочного зазора, поэтому его требуется корректировать в процессе работы. Регулировка разгрузочного зазора позволяет компенсировать износ рабочих поверхностей конусов и поддерживать размер зазора в заданном значении, а также позволяет задавать различный размер фракций выдробленного материала.
В эксцентриковой дробилке может быть установлена демпфирующая гидравлическая система поддержки главного вала. Демпфирующая система является опорой главного вала и регулирует его положение по высоте за счет динамического изменения давления в рабочей полости гидроцилиндра. Перемещая главный вал вверх и вниз, и следовательно перемещая вместе с ним внутренний подвижный конус, можно регулировать размер разгрузочного зазора.
Также демпфирующая система предназначена для обеспечения защиты от перегрузок, вызванных так называемыми «недробимыми телами» - случайными металлическими включениями и/или другими фрагментами материала, не поддающимися дроблению. Демпфирующая система позволяет увеличить разгрузочный зазор, пропустить недробимые тела, а затем вернуть главный вал и дробящий конус в предустановленное рабочее положение.
Из уровня техники известно, что обеспечение выполнения условия внутрислойного дробления является наиболее эффективным способом разрушения материала в камере дробления. Для обеспечения условия внутрислойного дробления в дробилке сила дробления, действующая на материал, должна постоянно находится в заданных расчетных пределах, определенных исходя из баланса сил и физических характеристик сопротивления дробимого материала.
Сложности регулировки параметров конусной эксцентриковой дробилки заключается в том, что сила дробления меняется непрерывно и с большой скоростью. Это приводит как к риску создания повышенных нагрузок, так и к риску возникновения недогрузки. Повышенные нагрузки могут приводить к возникновению пиковых значений и к риску создания аварийных ситуаций. Недогрузки могут приводить к невыполнению условий, необходимых для внутрислойного дробления, тем самым к снижению технологический показателей, в первую очередь к снижению степени дробления.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Поэтому для эксцентриковых дробилок разработана специальная демпфирующая гидравлическая система, в задачи которой входит быстро и в режиме реального времени реагировать на изменения силы дробления, погашать пиковые и компенсировать низовые нагрузки, возвращая параметры к предустановленным значениям.
Из уровня техники известно изобретение «Устройство предотвращения перегрузки в дробилках», патент GB1517963(A), приоритет 01.07.1975 в котором предложена конструкция демпфирующей гидравлической системы.
В настоящий момент дробилки с гидравлическими системами защиты от перегрузок получили широкое распространение в отрасли. Конусные эксцентриковые дробилки, имеющие подобные системы, подробно описаны в открытых источниках, см. например, https://www. rockprocessing, sandvik/en/products/stationary-crushers-and-screens/ stationary-cone-crushers/ или https://www.911 metallurgist.com/blog/tramp-steel-cone-crusher-hydroset
Однако на практике выясняется, что гидравлика работает недостаточно динамично и имеет целый ряд других ограничений, поэтому в конструкциях дробилок применяют различные дополнительные решения, направленные на улучшение качества работы демпфирующей системы.
Из уровня техники известно изобретение «ОСЛАБЛЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ ДАВЛЕНИЯ В ДРОБИЛКАХ», публикация WO 2009/123531 , дата 08.10.2009, патент RU2487761 , принимаемое за прототип.
Целью изобретения прототипа являлось создание дробильной системы со встроенной системой ослабления колебаний, в которой риски усталостного разрушения конструкции были бы снижены, а нагрузка может быть увеличена без уменьшения срока службы дробилки.
Предложенный в прототипе дробильный агрегат содержит корпус, первую дробящую поверхность и вторую дробящую поверхность для дробления материала между ними, а также демпфирующую гидравлическую систему для регулирования разгрузочного зазора путем регулирования положения первой дробящей поверхности посредством гидравлической системы. Гидравлическая система содержит гидравлический цилиндр, заполненный гидравлической жидкостью и поршень, выполненный в виде закрытого стакана. Гидравлическая система дополнительно содержит гидроаккумулятор 26, соединенный с гидравлическим цилиндром
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) посредством трубы для рабочей гидравлической жидкости, аккумулятор содержит отдельную камеру для рабочей гидравлической жидкости и отдельную камеру для газа. Аккумулятор предварительно нагружен до давления предварительного нагружения, равное давлению в камере для газа, когда камера для рабочей гидравлической жидкости пуста, и которое, по меньшей мере, на 0,3 МПа ниже, чем среднее рабочее давление в гидравлическом цилиндре, так что аккумулятор работает, и колебания гидравлического давления, создаваемые в гидравлическом цилиндре во время работы дробильной системы, ослабляются.
Гидравлическая система 16 , согласно Фиг. 1 , включенной в описание изобретения прототипа, содержит насос 18, который нагнетает рабочую гидравлическую жидкость в гидравлический цилиндр 10 или из него посредством трубы 20. Клапан 22 сброса давления выполнен с возможностью быстрого сброса рабочей гидравлической жидкости из гидравлического цилиндра 10, в частности, в ситуациях, когда конусная дробилка 2 становится перегруженной. Клапан 22 сброса давления выполнен с возможностью сброса рабочей гидравлической жидкости в резервуар 24, который также служит в качестве зумпфа для насоса 18.
Система 28 управления содержит управляющее устройство 30, которое принимает различные сигналы, характеризующие работу конусной дробилки. Управляющее устройство 30 принимает сигнал от датчика 32 положения, который обеспечивает индикацию текущего вертикального положения вертикального вала 8. Ширина разгрузочного зазора 12 может быть рассчитана исходя из данного сигнала. Кроме того, управляющее устройство 30 принимает сигнал от датчика 34 давления, обеспечивающего индикацию гидравлического давления в гидравлическом цилиндре 10. На основе сигнала датчика 34 давления управляющее устройство 30 может рассчитать фактическое среднее рабочее давление и максимальное давление в конусной дробилке. Управляющее устройство 30 также может принимать сигнал от датчика 36 мощности для измерения мощности, подаваемой к конусной дробилке от двигателя 38, обеспечивающего вращение вертикального вала 8. Вращательное движение вертикального вала 8 выполняется посредством двигателя 38, обеспечивающего приведение в действие эксцентрика 39, в который вставлен вертикальный вал 8. Датчик 36 мощности передает сигнал управляющему устройству 30, показывающий количество оборотов эксцентрика 39.
Управляющее устройство 30 управляет работой насоса 18, в режиме включения/выключения или в режиме пропорционального регулирования, так что
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) насос 18 подает некоторое количество рабочей гидравлической жидкости в гидравлический цилиндр 10, который обеспечивает заданное вертикальное положение вертикального вала 8 и заданную ширину зазора 12. Управляющее устройство 30 также управляет открытием клапана 22 сброса давления. Пики высокого давления, вызываемые недробимым телом, попавшим в зазор 12, обрабатываются управляющим устройством 30, передающим сигнал клапану 22 сброса давления о том, что требуется немедленное открытие.
Таким образом, проблема, связанная с длительными колебаниями гидравлического давления, составляющих 1 секунду и более, устраняется посредством управляющего устройства 30, управляющего насосом 18. Проблема больших и неожиданных пиков давления, вызываемых, например, недробимым телом, устраняется посредством управляющего устройства 30, управляющего клапаном 22 сброса давления.
Преимущество дробильной системы прототипа состоит в том, что усталостные напряжения в дробильной системе могут быть существенно уменьшены, поскольку аккумулятор, сообщенный с гидравлическим цилиндром во время нормальной работы дробильной системы, выполнен с возможностью ослабления почти всех изменений нагрузки, так что нагрузка на дробильную систему и, в частности, давление в гидравлической системе будут варьироваться в значительно меньшей степени по сравнению с известными дробильными системами.
Недостатки предложенной в прототипе системы заключаются в следующем.
Сила дробления в камере дробления меняется непрерывно и с большой скоростью, поэтому демпфирующая система должна реагировать максимально быстро, погашая пиковые нагрузки в режиме реального времени. Использование в гидравлическом контуре гидроаккумулятора, насосов и трубопроводов, работа которых в силу особенностей их конструкции, характеризуется определенной инерцией реакции, делает очень инерционной всю демпфирующую систему в целом.
Инерция, иначе говоря, запаздывание реакции демпфирующей системы, приводит к невозможности отрабатывать критические значения изменения нагрузки настолько быстро и резко, насколько это требуется для безаварийной работы дробилки. Корректировка изменения нагрузки с опозданием в свою очередь приводит к недостаточному ослаблению пиковых значений, которые успевают оказать негативное влияние на дробильный агрегат ранее, чем система успевает их скорректировать.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Из анализа прототипа можно сделать вывод о том, что для поставленных задач целесообразно использовать устройства с низкой, а лучше с отсутствующей инерцией реагирования.
Описанная в прототипе система, включающая трубопроводы и резервуары для гидравлической жидкости, является излишне сложной, а также физически расположенной на значительном безопасном расстоянии от дробилки. Следовательно, для сокращения времени ответа демпфирующая система должна быть расположена в непосредственной близости от дробилки, или непосредственно в ней, но таким образом, чтобы надежность и долговечность ее работы не подвергалась бы значительному риску.
В связи с изложенным выше, целью настоящего изобретения является повышение технологических параметров конусной дробилки, в частности, степени дробления. Значительное увеличение степени дробление можно добиться за счет создания условий для постоянного внутрислойного дробления материала в камере дробления. Условия для внутрислойного дробления достигаются, когда поток дробимого материала находится в постоянном плотном контакте с дробящими поверхностями конусов.
Для этого необходимо создать дробильный агрегат с эффективной системой поддержки главного вала и внутреннего дробящего конуса, предназначенной для уменьшения отрицательных воздействий неожиданных, резких и/или значительных изменений динамической нагрузки.
Такая система поддержки должна обладать максимально быстрой скоростью реагирования для работы в режиме реального времени с минимальными задержками.
Целесообразно для создания такой системы использовать механические упругие элементы, поскольку, как известно из уровня техники, они обладают самой минимальной инерцией реагирования.
Целесообразно интегрировать такую систему поддержки в конструкцию конусной дробилки наряду с уже существующей демпфирующей гидравлической системой, известной из уровня техники, которая широко применяется в отрасли и решает сходные задачи.
Не целесообразным представляется для решения поставленных задач значительно изменять и/или увеличивать размер дробильного агрегата; или сопровождать агрегат дополнительными внешними устройствами.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Поставленная цель может быть достигнута путем усовершенствования известной конструкции конусной дробилки с демпфирующей гидравлической системой путем внедрения в уже существующую конструкцию блока упругих механических элементов, например пружин или пружинных блоков.
Поставленную цель решает конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой, содержит корпус, наружный конус и размещенный внутри него внутренний конус, образующие между собой камеру дробления, вертикальный вал внутреннего конуса размещен в узле эксцентрика, соединенном с электроприводом, при этом вертикальный вал через опорный подшипник опирается на демпфирующую гидравлическую систему, выполненную с возможностью регулировки положения внутреннего конуса и содержащую корпус гидроцилиндра с установленным в нем основным поршнем и с камерой для гидравлической жидкости, соединенный с гидроаккумулятором и с гидронасосом посредством трубопроводов, отличающаяся тем, что усовершенствованная гидравлическая система содержит основной поршень, установленный внутри корпуса гидроцилиндра, выполненный в форме открытого стакана, так что в его внутренней полости дополнительно размещены стопорный блок и блок упругих элементов, на который опирается подвижный поршень, выполненный в форме шайбы с центральным отверстием, выполненный с возможностью перемещаться внутри основного поршня, над подвижным поршнем размещен подпятник, на который опираются опорный подшипник и вертикальный вал внутреннего конуса.
Конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой может иметь следующие дополнительные отличия.
Блок упругих элементов состоит по меньшей мере из одной витой металлической пружины.
Блок упругих элементов состоит из двух и более витых металлических пружин, размещенных вокруг центральной оси симметрии основного поршня.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Блок упругих элементов состоит по меньшей мере из одного блока тарельчатых пружин расположенных так, чтобы ось симметрии пружинного блока совпадала с осью симметрии основного поршня.
Стопорный блок состоит по крайней мере из одного металлического цилиндра, имеющего плоское основание и резьбовой палец на верхней поверхности, а нижняя поверхность шайбы подвижного поршня имеет по крайней мере одно соответствующее резьбовое отверстие для фиксации в нем упомянутого резьбового пальца цилиндра.
Подвижный поршень выполнен в форме шайбы такого размера, чтобы внешний диаметр шайбы соответствовал внутреннему диаметру основного поршня, с учетом технологических зазоров.
В толще шайбы подвижного поршня выполнен по меньшей мере один горизонтальный маслопроводящий канал.
Снаружи по всей окружности обода шайбы подвижного поршня выполнена по меньшей мере одна канавка для пластикового кольца.
Под каждую витую металлическую пружину в донной части стакана основного поршня выполнена приемная выемка таким образом, чтобы пружина вставала в соответствующую выемку и была в ней зафиксирована.
Под каждую витую металлическую пружину на нижней поверхности шайбы подвижного поршня выполнена приемная выемка таким образом, чтобы пружина вставала в соответствующую выемку и была в ней зафиксирована.
Подпятник выполнен в виде тонкой шайбы с центральным отверстием, на верхней поверхности которой имеются маслопроводящие канавки.
Между подвижным поршнем и подпятником расположен фиксирующий штифт предотвращения осевого проворота упомянутых деталей друг относительно друга, для которого на нижней поверхности шайбы подпятника выполнена выемка соответствующего размера, и на верхней поверхности шайбы подвижного поршня выполнена выемка соответствующего размера, так чтобы фиксирующий штифт полностью в них помещался.
Изобретение иллюстрируется тремя фигурами.
Фиг. 1 представляет конусную дробилку с усовершенствованной гидравлической системой в разрезе.
Фиг. 2 представляет усовершенствованный гидроцилиндр в сборе.
Фиг. 3 представляет элементы, входящие в усовершенствованный гидроцилиндр.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Изобретение реализуется следующим образом.
В корпусе 2 конусной дробилки установлен неподвижный конус 5, внутри которого размещен подвижный дробящий конус 4, как это показано на фиг. 1. Обращенные друг к другу поверхности конусов 4 и 5 образуют камеру дробления, которая характеризуется наличием разгрузочного зазора 3. Подвижный конус 3 фиксируется на вертикальном валу 6 . В верхней части корпуса 2 расположен подшипник траверсы 1 вертикального вала 6. Нижняя часть вертикального вала 6 вставлена в эксцентриковую втулку, которая, в свою очередь, вставлена в эксцентриковый стакан, таким образом образуется узел эксцентрика 7. Узел эксцентрика 7 через зубчатую передачу 8 соединен с горизонтальным приводным валом, который соединен с электродвигателем 19. Приводной электродвигатель дробилки 19 вращает узел эксцентрика 7 с постоянной скоростью через зубчатую передачу 8. Вращение узла эксцентрика 7 приводит нижнюю часть вертикального вала 6 в круговое движение. Подшипник траверсы 1 , находящийся в верхней части вертикального вала 6, служит в качестве центра для его кругового движения.
Таким образом, геометрическая ось вала 6 описывает конусную поверхность с вершиной в точке траверсы 1 . Круговое движение вертикального вала 6 обуславливает постоянное изменение расстояния между поверхностями подвижного 4 и неподвижного 5 конусов. Процесс дробления материала происходит в камере дробления, образованной конусами 5 и 4, куда дробимый материал подается из питателя, всегда расположенного сверху дробильного агрегата, не показан на фигуре.
В дробилке известной конструкции установлена усовершенствованная гидравлическая система поддержки главного вала.
Усовершенствованная гидравлическая система включает в себя следующие элементы. Корпус 14 гидроцилиндра выполнен в форме открытого стакана, дно 19 которого имеет центральное сквозное отверстие, предназначенное для размещения датчика 17, показывающего положения главного вала 6.
В стакан корпуса 14 гидроцилиндра вставляется основной поршень 13, который выполнен, в отличии от известной конструкции, в виде открытого стакана такого размера, чтобы внешний диаметр стакана поршня 13 соответствовал внутреннему диаметру стакана корпуса 14 гидроцилиндра, с учетом технологических зазоров.
В центре стакана поршня 13 выполнен полый вертикальный палец 34, открытый снизу и закрытый сверху, для размещения внутри датчика 17 положения
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) вертикального вала. В наружной стенке стакана поршня 13 выполнены маслопроводящие окна 37. По наружной стенке стакана поршня 13 выполнены канавки для пластиковых колец.
Полость 15 между дном 19 корпуса гидроцилиндра и основным поршнем 13 заполнена гидравлической жидкостью и оборудована датчиком давления 16 гидравлической жидкости.
Датчик 17 положения вертикального вала выполнен в виде вертикально ориентированной спицы и закреплен в дне 19 корпуса гидроцилинда таким образом, чтобы его верхняя часть могла размещаться во внутренней полости пальца 34 основного поршня 13.
Внутрь стакана основного поршня 13 помещается подвижный поршень 10, выполненный в виде шайбы такого размера, чтобы внешний диаметр шайбы соответствовал внутреннему диаметру основного поршня 13, с учетом технологических зазоров. В шайбе поршня 10 выполнено центральное отверстие по меньшей мере такого размера, чтобы в него мог зайти палец 34 с датчиком 17 положения вертикального вала. В толще шайбы поршня 10 выполнены горизонтальные маслопроводящие каналы 26, количество которых соответствует количеству маслопроводящих окон 37 основного поршня 13. Снаружи по всей окружности обода шайбы поршня 10 выполнены канавки 31 для пластиковых колец. На верхней поверхности шайбы поршня 10 выполнена выемка 35 под фиксирующий штифт. 25.
Сверху поршня 10 располагается подпятник 9, выполненный в виде тонкой шайбы с центральным отверстием 28. На верхней поверхности шайбы подпятника 9 имеются маслопроводящие канавки 23. На нижней поверхности шайбы подпятника выполнена выемка 24 под фиксирующий штифт 25.
Фиксирующий штифт 25 расположен между подвижным поршнем 10 и подпятником 9, в соответствующих его размеру выемках 35 и 24, и предназначен для предотвращения осевого проворота подпятника 9 относительно поршня 10.
Во внутренней полости основного поршня 13, между донной частью стакана поршня и подвижным поршнем 10, располагается блок упругих элементов 11 , который может быть выполнен с использованием различных устройств, например, механических пружин, обладающих необходимыми упругими свойствами.
Блок упругих элементов 11 может быть выполнен, например, в виде витых металлических пружин, как это представлено на фиг. 2 и фиг. 3. Количество пружин
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) И может варьироваться в зависимости от требуемой нагрузки, от одной единственной пружины до максимально такого количества пружин, которое можно разместить во внутренней полости стакана основного поршня 13.
Под каждую витую пружину в донной части стакана основного поршня 13 целесообразно выполнить круговую приемную выемку 27, и сделать ее такого размера, чтобы витая пружина вставала в соответствующую выемку и была в ней зафиксирована.
Аналогично, под каждую витую пружину на нижней поверхности поршня 10 целесообразно выполнить круговую приемную выемку 36 такого размера, чтобы витая пружина вставала в соответствующую выемку и была в ней зафиксирована.
Выемки 27 и 36 удерживают витые пружины на своих местах, предотвращая любое их смещение в процессе работы агрегата.
Во внутренней полости основного поршня 13, между донной частью стакана поршня и подвижным поршнем 10 располагается стопорный блок, который должен содержать по меньшей мере один упорный стопор. Упорные стопоры предназначены для предотвращения сжатия пружинного блока 11 более установленного допустимого предела.
Стопорный блок можно выполнить в виде одного единственного стопора, но целесообразно реализовать его из трех упорных стопоров, выполненных в виде вертикально ориентированных металлических цилиндров 33, и закрепленных на нижней поверхности подвижного поршня 10. Для этого каждый цилиндр стопора 33 имеет плоское основание и резьбовой палец 32 на верхней поверхности.
Под каждый стопор 33 на нижней поверхности шайбы подвижного поршня 10 выполнены приемные резьбовые отверстия 30 таким образом, чтобы резьбовой палец 32 стопора вкручивался в соответствующее ему отверстие 30 и был в нем зафиксирован. Количество упорных стопоров для стопорного блока целесообразно определять исходя из требуемой прочности для каждой конкретной дробилки, однако для большинства типоразмеров будет достаточно установить три стопора.
Над подпятником 9 располагается опорный подшипник 12, собранный из выгнутого и вогнутого дисков. На упорный подшипник 12 непосредственно опирается вертикальный вал 6.
Таким образом, в предложенной конструкции вертикальный вал 6 в сборе с подвижным конусом 4, через опорный подшипник 12 и подпятник 9, опирается на подвижный поршень 10, который в свою очередь опирается на пружинный блок 11.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Упругие свойства блока 11 , а также вид и количество используемых пружин целесообразно определять индивидуально для каждой дробильной системы, исходя из типоразмера машины, предельного давления под основным поршнем и максимальной допустимой нагрузки при дроблении.
Блок упругих элементов 11 может быть выполнен, например, из тарельчатых пружин. При этом, тарельчатые пружины целесообразно располагать в полости основного поршня 13 таким образом, чтобы ось симметрии пружин совпадала с осью симметрии стакана основного поршня 13. Тарельчатые пружины могут быть скомпонованы любым способом, при котором они смогут выполнять свою функцию, а количество пружин, помимо требуемой нагрузки, будет определяться расстоянием между дном стакана основного поршня 13 и подвижным поршнем 10.
Пружинный блок 11 всегда находятся в подпружиненном состоянии, в том числе тогда, когда дробилка не работает или работает на холостом ходу, поскольку блок 11 держит на себе полный вес сборки дробящей конструкции, опирающейся на подвижный поршень 10. Одновременно с этим, пружинный блок 11 должен иметь определенный запас свободного хода сжатия до того момента, когда упорные стопоры 33 упрутся в дно основного поршня 13.
Величина разгрузочного зазора 3 устанавливается с учетом подпружиненного состояния конуса 4.
Дробилка имеет систему управления. Система управления содержит управляющее устройство, которое выполнено с возможностью приема и обработки различных сигналов, характеризующих работу конусной дробилки.
Гидравлическая система содержит два контура: контур подачи гидравлической жидкости и демпфирующий контур.
Гидравлическая жидкость закачивается в гидравлическую систему известным способом, не показан на фигурах. Для этого используется реверсивный насос, подающий жидкость в полость 15 или из нее, гидравлический трубопровод с запирающим клапаном, и датчик 16 давления гидравлической жидкости в полости 9. Перед началом работы управляющее устройство открывает запирающий клапан и дает команду насосу на подачу некоторого количества гидравлической жидкости по трубопроводу в полость 15.
Накачанная таким образом гидравлическая жидкость создает давление в полости 15, под действием которого основной поршень 13 поднимается вверх, вместе с подвижным поршнем 10, вертикальным валом 6 и подвижным конусом 4.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Вертикальное положение вала 6 контролируется датчиком 17. Одновременно датчиком 16 контролируется давление жидкости в полости 15. Как только положение вертикального вала 6 достигает заданных значений, управляющее устройство закрывает запирающий клапан, работа насоса и подача гидравлической жидкости прекращаются. Таким образом устанавливается требуемое значение разгрузочного зазора 3. На основе сигнала от датчика 16 управляющее устройство может рассчитать фактическое среднее рабочее давление и максимальное давление в полости 15 гидравлической системы.
Демпфирующий контур гидравлической системы известен из уровня техники, он содержит гидроаккумулятор 21 , соединенный трубопроводом 22 с клапаном предельного давления 18 и с полостью 15. Гидроаккумулятор 21 выполнен с возможностью быстрого сброса гидравлической жидкости из полости 15, и быстрого возврата жидкости в полость 15.
Поток дробимого материала, который подается в питатель дробилки, всегда имеет неоднородную структуру, в которой все элементы отличаются по размеру, твердости материала и плотности питающего потока. Как уже было сказано, одним из условий увеличения эффективности процесса дробления является обеспечение условия внутрислойного дробления материала в камере дробления. Для соблюдения этого условия дробимый материал должен в любой момент времени находиться в максимально плотном контакте с дробящими поверхностями конусов.
Неоднородность входящего потока дробимого материала приводит к тому, что ситуация в камере дробления постоянно меняется: поток крупных и/или прочных элементов оказывает большее сопротивление силе дробления, и следовательно дает большую нагрузку на подвижный конус 4; а поток мелких и/или мягких элементов очевидно оказывает меньшее сопротивление силе дробления, следовательно дает меньшую нагрузку на конус 4. В связи с этим, сила дробления в камере постоянно меняется.
Поскольку подвижный конус 4 все время находится в подпружиненном состоянии, то описанная выше переменная нагрузка на конус 4 компенсируется за счет работы блока упругих элементов 11 в каждый момент времени. За счет такой постоянной компенсации переменной нагрузки, конус 4 стремится вернутся к максимально плотному контакту с потоком дробимого материала в камере в каждый момент времени. Таким образом, дробимый материал с любыми характеристиками
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) входящего потока всегда находится в максимально возможном плотном контакте с дробящими поверхностями конусов 4 и 5.
То есть, работа блока упругих элементов 11 компенсирует неоднородность потока, что обеспечивает условие для внутрислойного дробления. Компенсация происходит без задержки, в режиме реального времени, благодаря физическим свойствам пружинного блока 11 , который выполняет функции «рессоры» для сборки конуса 4, вертикального вала 6 и подвижного поршня 10. Такая «рессора» имеет предустановленный запас свободного хода, обусловленный высотой ограничивающих стопоров 33. Стопоры 33 упираются в основной поршень 13 при превышении установленного значения свободного хода подвижного поршня 10.
Когда в процессе работы дробилки происходит нестандартная ситуация, при которой сопротивление дроблению и нагрузка на конус 4 превышают предельное установленное значение, например, при попадании недробимого тела в разгрузочный зазор 3, тогда в работу вступает основной поршень 13. Под действием упомянутой повышенной нагрузки сборка конус 4, вертикальный вал 6 и подвижный поршень 10 идет вниз, пружинный блок 11 сжимается и выбирает весь предустановленный запас свободного хода. После чего стопоры 33 упираются в основной поршень 13. Вследствие этого давление на основной поршень 13 возрастает, давление гидравлической жидкости в полости 15 возрастает, датчик давления 16 посылает соответствующий сигнал в управляющее устройство.
Клапан предельного давления 18 реагирует на превышение предустановленного значения давления и открывается. Гидравлическая жидкость из полости 15 через клапан 18 по трубопроводу 22 сбрасывается в гидроаккумулятор 21 .
В результате сброса гидравлической жидкости давление в полости 15 падает, поэтому основной поршень 13 опускается. Вместе с поршнем 13 опускается вертикальный вал 6 и конус 4, вследствие чего разгрузочный зазор 3 увеличивается, недробимое тело освобождается из зазора и проходит из камеры дробления вниз, в разгрузочную течку.
После чего нагрузка на сборку конус 4, вертикальный вал 6, подвижный поршень 10 и основной поршень 13 ослабевает, следовательно давление в полости 15 ослабевает, клапан предельного давления 18 реагирует на понижение давления, гидроаккумулятор 21 возвращает гидравлическую жидкость по трубопроводу 22 в полость 15, клапан 18 закрывается, гидравлическое давление в полости 15
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) возвращается к предустановленным значениям. Основной поршень 13 возвращается в предустановленное положение.
Ослабление нагрузки на поршень 10 также приводит тому, что пружинный блок 11 освобождается из под избыточного давления подвижного поршня 10, возвращает себе возможность свободно двигаться в заданных пределах, вследствие чего сборка поршень 10, вертикальный вал 6 и конус 4 возвращается в подрессоренное состояние.
Подобный динамический регламент попеременной и/или совместной работы упругих элементов и гидравлической демпфирующей системы реализуется по мере необходимости, быстро реагируя на изменения ситуации в камере дробления, в течение всего процесса функционирования дробильного агрегата и в отношении любого дробимого материала.
В результате применения в дробильном агрегате такой комплексной конструкции проблемы, связанные со значительными изменениями и аварийными ситуациями в камере дробления разрешаются с помощью демпфирующего контура с гидроаккумулятором, а проблемы вызванные переменным характером потока дробимого материала, и изменениями силы дробления решаются с помощью работы блока упругих элементов.
Одновременно, наличие блока упругих элементов позволяет частично компенсировать недостаточное быстродействие работы демпфирующего гидравлического контура.
Следовательно, усовершенствованная гидравлическая система способна эффективно справляться с различными проблемами, возникающими в процессе функционирования дробилки, без остановки работы, что дает возможность повысить ее технологические показатели, в частности, степень дробления.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

Формула
1. Конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой, содержащая корпус, наружный конус и размещенный внутри него внутренний конус, бразующие между собой камеру дробления, вертикальный вал внутреннего конуса размещен в узле эксцентрика, соединенном с электроприводом, при этом вертикальный вал через опорный подшипник опирается на демпфирующую гидравлическую систему, выполненную с возможностью регулировки положения внутреннего конуса и содержащую корпус гидроцилиндра с установленным в нем сновным поршнем и с камерой для гидравлической жидкости, соединенный с гидроаккумулятором и с гидронасосом посредством трубопроводов, отличающаяся ем, что усовершенствованная гидравлическая система содержит основной поршень, установленный внутри корпуса гидроцилиндра, выполненный в форме ткрытого стакана, так что в его внутренней полости дополнительно размещены топорный блок и блок упругих элементов, на который опирается подвижный поршень, выполненный в форме шайбы с центральным отверстием, выполненный с возможностью перемещаться внутри основного поршня, над подвижным поршнем размещен подпятник, на который опираются опорный подшипник и вертикальный вал внутреннего конуса.
2. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что блок упругих элементов остоит по меньшей мере из одной витой металлической пружины.
3. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что блок упругих элементов остоит из двух и более витых металлических пружин, размещенных вокруг центральной оси симметрии основного поршня.
4. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что блок упругих элементов остоит по меньшей мере из одного блока тарельчатых пружин расположенных так, тобы ось симметрии пружинного блока совпадала с осью симметрии основного поршня.
5. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что стопорный блок состоит по крайней мере из одного металлического цилиндра, имеющего плоское основание и резьбовой палец на верхней поверхности, а нижняя поверхность шайбы подвижного поршня имеет по крайней мере одно соответствующее резьбовое отверстие для иксации в нем упомянутого резьбового пальца цилиндра.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
6. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что подвижный поршень выполнен в форме шайбы такого размера, чтобы внешний диаметр шайбы соответствовал внутреннему диаметру основного поршня, с учетом технологических зазоров.
7. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что в толще шайбы подвижного поршня выполнен по меньшей мере один горизонтальный маслопроводящий канал.
8. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что снаружи по всей окружности бода шайбы подвижного поршня выполнена по меньшей мере одна канавка для пластикового кольца.
9. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что под каждую витую металлическую пружину в донной части стакана основного поршня выполнена приемная выемка таким образом, чтобы пружина вставала в соответствующую выемку и была в ней зафиксирована.
10. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что под каждую витую металлическую пружину на нижней поверхности шайбы подвижного поршня выполнена приемная выемка таким образом, чтобы пружина вставала в оответствующую выемку и была в ней зафиксирована.
11. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что подпятник выполнен в виде онкой шайбы с центральным отверстием, на верхней поверхности которой имеются маслопроводящие канавки.
12. Конусная дробилка по п. 1 , отличающаяся тем, что между подвижным поршнем и подпятником расположен фиксирующий штифт предотвращения осевого проворота помянутых деталей друг относительно друга, для которого на нижней поверхности шайбы подпятника выполнена выемка соответствующего размера, и на верхней поверхности шайбы подвижного поршня выполнена выемка соответствующего размера, так чтобы фиксирующий штифт полностью в них помещался.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2023/050301 2023-01-18 2023-12-20 Конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой WO2024155210A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2023101024 2023-01-18
RU2023101024A RU2802938C1 (ru) 2023-01-18 Конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024155210A1 true WO2024155210A1 (ru) 2024-07-25

Family

ID=91956369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/050301 WO2024155210A1 (ru) 2023-01-18 2023-12-20 Конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024155210A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4060205A (en) * 1976-11-08 1977-11-29 Allis-Chalmers Corporation Hydraulic accumulator for use with gyratory crushers and combination of such accumulator with a gyratory crusher
GB1517963A (en) * 1975-07-01 1978-07-19 Svedala Arbra Ab Overload preventing devices in crushers
US4187991A (en) * 1977-09-08 1980-02-12 Babbitless Unloading
RU2487761C2 (ru) * 2008-04-04 2013-07-20 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Ослабление колебаний давления в дробилках
RU2513532C2 (ru) * 2009-03-11 2014-04-20 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Способ и устройство для управления работой конусной дробилки

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1517963A (en) * 1975-07-01 1978-07-19 Svedala Arbra Ab Overload preventing devices in crushers
US4060205A (en) * 1976-11-08 1977-11-29 Allis-Chalmers Corporation Hydraulic accumulator for use with gyratory crushers and combination of such accumulator with a gyratory crusher
US4187991A (en) * 1977-09-08 1980-02-12 Babbitless Unloading
RU2487761C2 (ru) * 2008-04-04 2013-07-20 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Ослабление колебаний давления в дробилках
RU2513532C2 (ru) * 2009-03-11 2014-04-20 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Способ и устройство для управления работой конусной дробилки

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4391414A (en) Cone crusher
US4478373A (en) Conical crusher
RU2487761C2 (ru) Ослабление колебаний давления в дробилках
US11779932B2 (en) Crusher
CN101084067A (zh) 可液压调节的圆锥破碎机和破碎机的支撑轴承组件
EP1227899B1 (en) Vibration damping apparatus and method accordingly
EP3269452B1 (en) Inertial cone crusher with an upgraded drive
WO2010071565A1 (en) Thrust bearing for a gyratory crusher and method of supporting a vertical shaft in such a crusher
CN113235407B (zh) 一种摩擦摆支座的限位与释放方法
JP7434355B2 (ja) コーンクラッシャ
RU2802938C1 (ru) Конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой
KR20150012239A (ko) 충격 장치
CN102701047A (zh) 气体弹簧液压阻尼轻型滚轮罐耳
WO2024155210A1 (ru) Конусная дробилка с усовершенствованной гидравлической системой
WO2016148605A1 (ru) Конусная инерционная дробилка с усовершенствованным противодебалансом
EP4033094B1 (en) Tuned mass damping device
EP1149688A2 (en) Stroke adjusting device for press machine
CN111188582A (zh) 抽油杆旋转防偏磨保护装置
NO831426L (no) Rotasjonshindrende innretning for konisk knuser
CN214776524U (zh) 一种螺旋桨调速器安全活门组件
RU91007U1 (ru) Конусная дробилка
WO2011010950A2 (ru) Конусная вибрационная дробилка
KR101910633B1 (ko) 선박 엔진의 횡방향 진동 감쇄를 위한 더블 액팅 탑 브레이싱 장치
FI91944C (fi) Hydraulinen iskuvasara
EP2470316B1 (en) Gas spring for sliding refractory gate valve

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: 23917937

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1