RU176729U1 - Vibrating screen - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по крупности и может быть использована в горной, металлургической, строительной промышленности и т.п.Вибрационный грохот содержит несущий короб 1 с бортами, установленный на упругих опорах 2, и кинематически связанный с коробом вибропривод 3. Сито 4 грохота снабжено вертикальными продольно ориентированными перегородками 5, которые в плане имеют волнистую форму. Перегородки 5 разделяют сито на просеивающие желоба 6, отделенные друг от друга зазорами 7.Просеивающие желоба 6 имеют по длине постоянное проходное сечение. Высота перегородок гарантированно превышает высоту насыпного слоя.Днища желобов 6 и днища зазоров 7 лежат в одной плоскости и образуют единое днище сита 4. Отверстия в перфорированных перегородках имеют тот же определяющий размер, что отверстия в днище просеивающих желобов 6, а отверстия в днище зазоров 7 существенно больше. Назначение зазоров - обеспечить максимально быстрый отвод попадающего в них материала, просеянного через отверстия в перегородках 5.Применение перегородок специальной конструкции и разделение сита на функциональные зоны приводит к повышению удельной производительности и эффективности грохочения.1 з.п.ф-лы. 2 ил.The utility model relates to devices for separating bulk materials by size and can be used in the mining, metallurgical, construction industries, etc. The vibrating screen contains a carrier box 1 with sides mounted on elastic supports 2, and a vibration drive 3 kinematically connected to the box. The screen 4 of the screen is equipped with vertical longitudinally oriented partitions 5, which in plan have a wavy shape. The partitions 5 divide the sieve into sieving troughs 6, separated from each other by gaps 7. The sieving troughs 6 have a constant passage length along the length. The height of the partitions is guaranteed to exceed the height of the bulk layer. The bottom of the gutters 6 and the bottom of the gaps 7 lie in the same plane and form a single sieve bottom 4. The holes in the perforated partitions have the same defining size as the holes in the bottom of the screening gutters 6, and the holes in the bottom of the gaps 7 significantly more. The purpose of the gaps is to provide the fastest possible removal of the material falling into them, sifted through the holes in the partitions 5. The use of special design partitions and the separation of the sieve into functional zones leads to an increase in the specific productivity and screening efficiency. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по крупности и может быть использована в горной, металлургической, строительной промышленности и т.п.The invention relates to devices for separating bulk materials by size and can be used in the mining, metallurgical, construction industries, etc.

В вибрационных грохотах разделение сырья по заданной крупности происходит под действием вибраций за счет прохождения кусков малого размера через просеивающую поверхность (с разгрузкой в так называемый подрешетный продукт), и разгрузкой кусков размером больше, чем определяющий размер отверстий в просеивающей поверхности, в верхний (надрешетный продукт).In vibrating screens, the separation of raw materials by a given size occurs under the influence of vibrations due to the passage of small pieces through the screening surface (with unloading into the so-called sublattice product), and by unloading pieces larger than determining the size of the holes in the screening surface to the top (overgrate product )

В контексте данной заявки термин "определяющий размер отверстий" (характерный размер) означает: для круглых отверстий - его диаметр, для квадратных отверстий - сторона квадрата, для прямоугольных - короткая сторона прямоугольника, для правильных многоугольников - диаметр вписанного круга и т.д.In the context of this application, the term "determining the size of the holes" (characteristic size) means: for round holes - its diameter, for square holes - the side of the square, for rectangular - the short side of the rectangle, for regular polygons - the diameter of the inscribed circle, etc.

Известны и широко используются конструкции вибрационного грохота, состоящего из короба (несущей конструкции), опирающегося на упругие элементы, вибровозбудителей и рабочей просеивающей поверхности. В качестве рабочей поверхности используется сито, установленное горизонтально или под углом к горизонту, и выполненное в виде пластины с выбранным для проведения классификации размером с отверстий [Справочник "Вибрации в технике" под ред. Э.Э. Лавендела. - М.: Машиностроение, 1981, т. 4, с. 349-352]. Сыпучий материал, перемещаясь по ситу под действием вибрации к разгрузочному торцу, подвергается просеиванию - частицы с крупностью менее определяющего размера отверстий проходят сквозь сито. Одним из представителей грохотов "классического" типа является Инерционный грохот ГИЛ 051 [с информацией можно ознакомиться в сети Интернет http://vibromotors.ru/files/docs/manuals/asteky/11_grohot_inercionnyy_gil052.pdf] Относительно низкая эффективность разделения по крупности на грохотах с плоскими ситами особенно часто наблюдается при высоких удельных нагрузках поступающего на сито сырья, и, прежде всего, при грохочении сравнительно легкого материала, например, каменного угля. В указанных случаях грохочение вынужденно проходит в толстом слое разделяемого материала и при этом, очевидно, что мелкая фракция материала, подлежащая проходу в нижний (подрешетный) продукт, должна предварительно пройти через слой более крупных частиц, то есть пройти стадию вертикальной вибрационной сегрегации. Это естественным образом понижает скорость и эффективность разделения материала на грохоте.Designs of a vibrating screen consisting of a box (supporting structure) based on elastic elements, vibration exciters and a working screening surface are known and widely used. A sieve installed horizontally or at an angle to the horizontal, and made in the form of a plate with a hole size selected for classification, is used as a working surface [Reference “Vibrations in Engineering”, ed. E.E. Lavendela. - M.: Mechanical Engineering, 1981, v. 4, p. 349-352]. Bulk material, moving along the sieve under the action of vibration to the discharge end, is sifted - particles with a particle size less than the determining size of the holes pass through a sieve. One of the representatives of the “classical” type of screens is the GIL 051 Inertial Screen [you can find information on the Internet http://vibromotors.ru/files/docs/manuals/asteky/11_grohot_inercionnyy_gil052.pdf] Relatively low efficiency of size separation on screens with Flat sieves are especially often observed at high specific loads of the raw material entering the sieve, and, above all, when screening a relatively light material, for example, coal. In these cases, screening is forced to take place in a thick layer of material to be separated, and it is obvious that the fine fraction of material to be passed into the lower (sublattice) product must first pass through a layer of larger particles, i.e., pass the stage of vertical vibrational segregation. This naturally reduces the speed and efficiency of the separation of the material on the screen.

Этот недостаток устраняют с помощью использования развитой просеивающей поверхности сита без увеличения размера площади сита в плане. Так в патенте US 5551575, опубл. 03.09. 1996 г., описан грохот с гофрированной поверхностью сита, в том числе - максимально развитая поверхность с прямоугольными гофрами, через вертикальные стенки которых также просеивается материал. При этом отверстия в вертикальных стенках и на горизонтальных поверхностях сита одинаковые, а так как эффективность просеивания через прямые вертикальные стенки (вдоль которых материал равномерным потоком скользит, направляясь потоком к разгрузочному концу) существенно ниже, чем через горизонтальные, общая эффективность грохочения увеличивается не существенно.This disadvantage is eliminated by using the developed screening surface of the sieve without increasing the size of the sieve in the plan. So in the patent US 5551575, publ. 09/03. 1996, a screen with a corrugated sieve surface is described, including the most developed surface with rectangular corrugations, through the vertical walls of which the material is also sifted. In this case, the holes in the vertical walls and on the horizontal surfaces of the sieves are the same, and since the efficiency of sifting through straight vertical walls (along which the material slides in an even flow, heading towards the discharge end) is significantly lower than through horizontal ones, the overall screening efficiency does not increase significantly.

В качестве прототипа принят вибрационный грохот, описанный в патенте RU 2616042, опубл. 12.04.2017. Сито грохота также имеет более развитую поверхность, чем плоское сито, поскольку имеет форму лотка (желоба) с наклонными боковыми просеивающими поверхностями. Однако, в отличие от патента US 5551575, использован конструктивный прием, позволяющий увеличить эффективность просеивания через боковые просеивающие поверхности, а именно, определяющий размер отверстий боковых просеивающих поверхностей меньше, чем определяющий размер отверстий днища желоба. Повышение эффективности грохочения в прототипе обусловлено физическим явлением понижения трения скольжения и внутреннего трения в смеси зерен сыпучих материалов при уменьшении в полидисперсной смеси содержания зерен (фракций) малого размера при удалении в подрешетный продукт в процессе вибрационного грохочения части мелких фракций через боковые наклонные поверхности сита. Однако, как и в описанной выше конструкции в патенте US 5551575, боковые стенки желоба плоские, просеиваемый материал свободно скользит вдоль них с незначительным перемешиванием и соответственно с небольшой вероятностью отсева подрешетного класса через эти поверхности.As a prototype adopted vibration screen described in patent RU 2616042, publ. 04/12/2017. The sieve of the screen also has a more developed surface than a flat sieve, since it has the form of a tray (trough) with inclined side screening surfaces. However, unlike US Pat. No. 5,551,575, a constructive technique is used to increase the efficiency of screening through side screening surfaces, namely, determining the size of the holes of the side screening surfaces is less than determining the size of the holes of the bottom of the gutter. The increase in screening efficiency in the prototype is due to the physical phenomenon of a decrease in sliding friction and internal friction in a mixture of granules of bulk materials with a decrease in the content of small grains (fractions) in a polydisperse mixture when some of the fine fractions are removed into the sublattice product through vibration screening through lateral inclined surfaces of the sieve. However, as in the design described above in US Pat. No. 5,551,575, the side walls of the gutter are flat, the sifted material freely slides along them with little mixing and, accordingly, with a low probability of screening of the under-grid class through these surfaces.

В основу полезной модели поставлена задача расширения арсенала средств и создания новой и относительно не сложной конструкции вибрационного грохота, обладающего повышенной производительностью грохочения, принятой на единицу площади днища сита. Достигаемый технический результат - повышение эффективности грохочения.The utility model is based on the task of expanding the arsenal of tools and creating a new and relatively simple construction of a vibrating screen with increased screening productivity per unit area of the sieve bottom. Achievable technical result - increased screening efficiency.

Поставленная задача решается тем, что вибрационный грохот содержит установленный на упругих опорах несущий короб с днищем и бортами и кинематически связанный с ним вибропривод, а также содержит сито. От прототипа отличается тем, что сито снабжено вертикальными продольно ориентированными перфорированными перегородками, которые разделяют сито на чередующиеся между собой функциональные зоны:The problem is solved in that the vibrating screen contains a supporting box mounted on the elastic supports with a bottom and sides and a kinematically connected vibrator, and also contains a sieve. It differs from the prototype in that the sieve is equipped with vertical longitudinally oriented perforated partitions that divide the sieve into alternating functional zones:

- просеивающие желоба,- sieving gutters,

- расположенные между просеивающими желобами зазоры для экспресс-выгрузки в подрешетный продукт просеянного между отверстиями перфорированных перегородок материала.- the gaps located between the sieving troughs for express unloading into the sublattice product of the material sifted between the holes of the perforated partitions.

При этом перфорированные перегородки (стенки желобов) имеют в плане волнистую форму, их отверстия имеют тот же определяющий размер, что отверстия в днищах просеивающих желобов, а отверстия в днищах зазоров для экспресс-выгрузки имеют больший определяющий размер.In this case, the perforated partitions (walls of the gutters) have a wavy shape in plan, their holes have the same determining size as the holes in the bottoms of the sieving gutters, and the holes in the bottoms of the gaps for express unloading have a larger determining size.

В контексте данной заявки под экспресс-выгрузкой подрешетного продукта понимается его выгрузка под действием сил гравитации с максимальной скоростью через отверстия в днище сита в зазорах между просеивающими желобами, практически не задерживаясь в этих желобах и не образуя в них слоя материала.In the context of this application, express unloading of an under-sieve product is understood to mean its unloading under the action of gravitational forces at maximum speed through openings in the bottom of the sieve in the gaps between the sieving gutters, practically without lingering in these gutters and without forming a layer of material in them.

В предпочтительном варианте исполнения определяющий размер отверстий в днищах упомянутых зазоров в 1,5-3,5 больше, чем размер отверстий в днищах просеивающих желобов.In a preferred embodiment, the determining size of the holes in the bottoms of said gaps is 1.5-3.5 larger than the size of the holes in the bottoms of the sieving troughs.

Максимальное значение указанного интервала определяется сохранением прочностных характеристик сита.The maximum value of the specified interval is determined by the preservation of the strength characteristics of the sieve.

Для того, чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности полезной модели, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации применительно к вибрационному грохоту, представленному на чертежах: Фиг. 1 - общий вид вибрационного грохота (схематично), Фиг. 2 - конструкция сита (фрагмент).In order to better demonstrate the distinctive features of the utility model, as an example, not having any restrictive character, the preferred embodiment is described below with respect to the vibrating screen shown in the drawings: FIG. 1 is a general view of a vibrating screen (schematically), FIG. 2 - sieve design (fragment).

Вибрационный грохот содержит несущий короб 1 с бортами, установленный на упругих опорах 2, и кинематически связанный с коробом вибропривод 3. Сито 4 грохота снабжено вертикальными продольно ориентированными перегородками 5, которые в плане имеют волнистую форму. Перегородки 5 разделяют сито на просеивающие желоба 6, отделенные друг от друга зазорами 7 для экспресс-выгрузки в подрешетный продукт просеянного между отверстиями перфорированных перегородок материала.The vibrating screen contains a carrier box 1 with sides mounted on elastic supports 2, and a vibration drive 3 kinematically connected to the box 3. The screen 4 is equipped with vertical longitudinally oriented partitions 5, which have a wavy shape in plan. The partitions 5 divide the sieve into sieving troughs 6, separated from each other by gaps 7 for express discharge into the sublattice product of the material sifted between the holes of the perforated partitions.

Просеивающие желоба 6 (за исключением желобов, примыкающих к бортам грохота) имеют по длине постоянное проходное сечение, т.е. волны перегородок имеют "постоянную амплитуду" и "синфазны".The sifting grooves 6 (with the exception of the grooves adjacent to the sides of the screen) have a constant cross-sectional length, i.e. Partition waves have a "constant amplitude" and are "in phase."

Высота перегородок гарантированно превышает высоту насыпного слоя.The height of the partitions is guaranteed to exceed the height of the bulk layer.

Днища желобов 6 и днища зазоров 7 образуют единое днище сита 4 и могут лежать в одной плоскости. Отверстия в перфорированных перегородках имеют тот же определяющий размер, что отверстия в днище просеивающих желобов 6, а отверстия в днище зазоров 7 существенно больше. Форма этих отверстий не имеет принципиального значения. Их назначение - обеспечить максимально быстрый отвод попадающего в зазоры 7 материала, просеянного через отверстия в перегородках 5.The bottom of the grooves 6 and the bottom of the gaps 7 form a single bottom of the sieve 4 and can lie in the same plane. The holes in the perforated partitions have the same determining size as the holes in the bottom of the sieving grooves 6, and the holes in the bottom of the gaps 7 are significantly larger. The shape of these holes does not matter. Their purpose is to provide the fastest possible removal of material falling into the gaps 7, sifted through holes in the partitions 5.

В зоне загрузки может быть предусмотрен распределитель питания, обеспечивающий равномерную подачу слоя материала. При этом в конструкции грохота исключена возможность в зоне загрузки попадания просеиваемого материала в зазоры 7 (например, специальные экраны или пластины, зарывающие зазоры сверху, и т.д.). Под несущим коробом может быть установлен собирающий короб для подрешетного продукта (не показан).A power distributor may be provided in the loading zone to ensure uniform feeding of the material layer. At the same time, the design of the screen excludes the possibility that the screened material can enter the gaps 7 in the loading zone (for example, special screens or plates burrowing gaps from above, etc.). Under the carrier box, a collecting box for the under-mesh product (not shown) can be installed.

При работе вибрационного грохота подлежащий грохочению сыпучий материал подается в загрузочную часть грохота. В зависимости от свойств материала (крупность фракций, влажность, насыпная плотность и т.д.) толщина слоя может достигать 0,9 высоты перегородок 5. Под действием вибрации, создаваемой виброприводом 3, материал перемещается по просеивающий желобам 6, мелкий класс проходит сквозь отверстия днища, желобов 6 разгружается в собирающий короб для подрешетного продукта, а крупная фракция сыпучего материала проходит по желобам 6 и разгружается через его отрытый торец. При этом мелкий класс также просеивается сквозь отверстия в перегородках 5 и, попадая в зазоры 7, просыпается через отверстия в днищах зазоров с максимальной скоростью, практически не задерживаясь в зазорах. Волнистая (зигзагообразная) форма перегородок, а, соответственно, и желобов, способствует перемешиванию материала, поскольку придают скорости перемещения материала поперечную составляющую, что увеличивает вероятность контакта мелкой фракции с отверстиями в перегородках. Движение просеиваемого материала вдоль криволинейной поверхности перегородок способствует появлению центробежных ускорений, прижимающих материал к стенкам, и улучшает прохождение мелкой фракции через отверстия в стенках. Таким образом образуется дополнительная возможность эффективного удаления в подрешетный продукт просеянного через вертикальные перегородки материала, попадающего в зазоры, из которых он беспрепятственно (без задержки) выгружается.During the operation of the vibrating screen, the bulk material to be screened is fed into the loading part of the screen. Depending on the properties of the material (coarseness of fractions, humidity, bulk density, etc.), the layer thickness can reach 0.9 of the height of the partitions 5. Under the action of vibration created by the vibrodrive 3, the material moves along the sieving grooves 6, a small class passes through the holes the bottoms, grooves 6 are unloaded into a collecting box for the subgrate product, and a large fraction of bulk material passes through the grooves 6 and unloaded through its open end. At the same time, the small class is also sifted through the holes in the partitions 5 and, falling into the gaps 7, wakes up through the holes in the bottoms of the gaps with maximum speed, practically not lingering in the gaps. The wavy (zigzag) shape of the partitions, and, accordingly, of the gutters, contributes to the mixing of the material, since they impart a transverse component to the speed of movement of the material, which increases the likelihood of contact of the fine fraction with the holes in the partitions. The movement of the sifted material along the curved surface of the partitions contributes to the appearance of centrifugal accelerations, which press the material against the walls, and improves the passage of the fine fraction through the holes in the walls. Thus, an additional opportunity is formed for the effective removal of material sifted through vertical partitions into the grating into the gaps, from which it is unloaded (without delay) unloaded.

Ниже приведен пример реализации и Таблица, подтверждающая достижение заявленного результата. Испытаниям был подвергнут вибрационный наклонный грохот с круговой траекторией колебаний короба. Площадь зеркала короба в горизонтальной проекции (проекция на горизонтальную плоскость) составляет 0,5 м². Испытания проводились на грохоте с применением сита описанной выше конструкции с вертикальными продольно ориентированными волнистыми в плане перфорированными перегородками. Для подтверждения заявленного результата были проведены сравнительные испытания того же грохота, но с ситом, конструкция которого описана в прототипе. Определяющий размер (диаметр) отверстий просеивающих поверхностей 0,315; 1,25; 3,0 мм. Исходным материалом для проведения испытаний являлись отсевы производства гранитного щебня крупностью 0-5 мм.Below is an example of implementation and a table confirming the achievement of the declared result. The tests were subjected to a vibrating inclined screen with a circular trajectory of the box. The area of the mirror box in the horizontal projection (projection on a horizontal plane) is 0.5 m ² . The tests were carried out on a screen using a sieve of the design described above with vertical longitudinally oriented perforated partitions wavy in plan. To confirm the claimed result, comparative tests of the same screen were performed, but with a sieve, the design of which is described in the prototype. The determining size (diameter) of the holes of the screening surfaces is 0.315; 1.25; 3.0 mm The starting material for testing was screenings for the production of crushed granite with a grain size of 0-5 mm.

Классификация исходного материала на модифицированных и перфорированных ситах производилась в диапазоне следующих параметров работы грохота:The classification of the source material on modified and perforated sieves was carried out in the range of the following parameters of the screen:

- частота колебаний: 13, 25- 24 Гц (795-1200 кол./мин);- oscillation frequency: 13, 25-24 Hz (795-1200 count / min);

- амплитуда колебаний: 1,2 -2,0 мм;- amplitude of vibrations: 1.2 -2.0 mm;

- угол наклона сита: 10-14°.- angle of inclination of the sieve: 10-14 °.

На грохот подавали пробу материала с естественной влажностью 4% с постоянной производительностью по исходному питанию в диапазоне 2-12 т/ч⋅м², которая обеспечивалась применением регулируемого вибрационного питателя.A sample of material with a natural moisture content of 4% was supplied to the screen with a constant output feed rate in the range of 2-12 t / hm ² , which was ensured by the use of an adjustable vibrating feeder.

Эффективность грохочения по классам крупности рассчитывалась общепринятым методом [см. Вайсберг Л.А., Картавый А.Н., Коровников А.Н. Просеивающие поверхности грохотов. - СПб, изд. ВСЕГЕИ, 2005, стр. 22-24.]Screening efficiency by size classes was calculated by the generally accepted method [see Vaysberg L.A., Kartavy A.N., Korovnikov A.N. Screening surfaces of screens. - St. Petersburg, ed. VSEGEI, 2005, pp. 22-24.]

Наиболее высокие значения удельной производительности, рассчитанной на единицу площади днища сита и эффективности процесса классификации, приведены в Таблице.The highest values of specific productivity calculated per unit area of the bottom of the sieve and the efficiency of the classification process are shown in the Table.

Из Таблицы видно, что эффективность грохочения при разделении по крупности 0,315-3,0 мм, с указанными в Таблице параметрами работы грохота, в среднем на 1,8% выше, чем в прототипе. Удельная производительность по сравнению с прототипом в среднем выше на 26%.The table shows that the screening efficiency when dividing by size 0.315-3.0 mm, with the screen parameters specified in the Table, an average of 1.8% higher than in the prototype. Specific productivity compared with the prototype is on average higher by 26%.

Аналогичные значения были получены для других частот.Similar values were obtained for other frequencies.

Таким образом, суммарная площадь просеивающих поверхностей увеличивается за счет применения описанных выше перегородок, разделяющих сито на функциональные зоны, при той же площадь днища сита (в тех же габаритах), и благодаря описанным выше явлениям, образуется дополнительная возможность интенсивного удаления в подрешетный продукт просеянного через вертикальные перегородки материала. Это приводит к повышению удельной производительности и эффективности грохочения.Thus, the total area of the sifting surfaces increases due to the use of the partitions described above, dividing the sieve into functional zones, with the same sieve bottom area (in the same dimensions), and due to the phenomena described above, an additional possibility of intensive removal of the sifted through the sieve product through vertical partitions of the material. This leads to an increase in specific productivity and screening efficiency.

Claims (2)

1. Вибрационный грохот, содержащий установленный на упругих опорах несущий короб с бортами и кинематически связанный с ним вибропривод, а также содержит сито, отличающийся тем, что сито снабжено вертикальными продольно ориентированными перфорированными перегородками, которые вместе с днищем сита образуют просеивающие желоба, отделенные друг от друга зазорами для экспресс-выгрузки в подрешетный продукт просеянного между отверстиями перфорированных перегородок материала, при этом перфорированные перегородки имеют в плане волнистую форму, их отверстия имеют тот же определяющий размер, что отверстия в днищах просеивающих желобов, а отверстия в днищах зазоров для экспресс-выгрузки имеют больший определяющий размер, днища просеивающих желобов и днища зазоров образуют единое днище сита.1. A vibrating screen comprising a supporting box with sides mounted on elastic supports and a kinematically connected vibratory drive, and also contains a sieve, characterized in that the sieve is provided with vertical longitudinally oriented perforated partitions, which together with the bottom of the sieve form sieving gutters, separated from each other each other with clearances for express unloading into the sublattice product of the material sifted between the holes of the perforated partitions, while the perforated partitions have a wavy shape in plan um, their holes have the same determining size as the holes in the bottoms of the sieving troughs, and the holes in the bottoms of the gaps for express unloading have a larger determining size, the bottoms of the sieving troughs and the bottom of the gaps form a single sieve bottom. 2. Вибрационный грохот по п. 1, отличающийся тем, что определяющий размер отверстий в днищах упомянутых зазоров 1,5-3,5 раза больше, чем размер отверстий в днищах просеивающих желобов.2. Vibrating screen according to claim 1, characterized in that the determining size of the holes in the bottoms of the said gaps is 1.5-3.5 times larger than the size of the holes in the bottoms of the sieving troughs.

Images