RU2045338C1 - Inertial gyratory crusher - Google Patents

Abstract

FIELD: technique of solid material crushing. SUBSTANCE: inertial gyratory crusher has body with outer concave 1 and inner crushing head 2, debalance mass 3 installed on shaft 4 of inner crushing head 2 and conjugated with spherical end 5 of drive shaft 6. Weight 7 is connected in its middle part with drive shaft 6 by means of trunnion 8 whose axis is square to axis of drive shaft 6 and in the upper part, it is conjugated with unbalanced mass 3 which is made in form of weight unbalanced relative to axis of drive shaft 6. Static moment of unbalanced mass is equal to static moment of weight 7 and is located in antiphase relative to weight 7. During rotation of drive shaft 6, weight 7 pushes unbalanced mass 3 and centrifugal force developed by unbalanced mass 3 is applied via shaft 4 to inner crushing head 2. Centrifugal force developed in weight 7 makes it turn on trunnion 8 thus exerting additional pressure with its upper part to unbalanced mass 3 and via it to inner crushing head 2. EFFECT: higher efficiency of crushing and reduced metal content of design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике дробления твердых материалов, в частности к инерционным дробилкам, и может быть использовано в горнодобывающей, химической и других отраслях, в промышленности строительных материалов. The invention relates to techniques for crushing solid materials, in particular to inertial crushers, and can be used in mining, chemical and other industries, in the building materials industry.

Известна конструкция инерционной дробилки [1] содержащей корпус с наружным конусом и сферической опорой для внутреннего конуса, вал которого посредством подшипниковой втулки неуравновешенного дебаланса сопряжен со сферическим торцом приводного вала, размещенного в подшипниковом корпусе и соединенного с приводной кулисой, перемещающейся в пазу дебаланса. A known construction of an inertial crusher [1] comprising a housing with an outer cone and a spherical support for the inner cone, the shaft of which is connected with the spherical end face of the drive shaft located in the bearing housing and connected to the drive link moving in the unbalance groove through the bearing sleeve of the unbalanced unbalance.

Недостатком известной конструкции является ее сложность из-за наличия вращающейся относительно вала и перемещающейся в пазу дебаланса кулисы, а также трудность сборки при необходимости совмещения паза дебаланса с кулисой в закрытом для наблюдения пространстве картера дробилки. Неуравновешенность дебаланса требует упругой изоляции фундамента, что приводит к податливости корпуса и, следовательно, к снижению эффективности дробления. A disadvantage of the known design is its complexity due to the presence of a backstage rotating relative to the shaft and moving in the unbalance groove, as well as the difficulty of assembly if it is necessary to combine the unbalance groove with the backstage in the crusher crankcase space that is closed to observation. The imbalance of the unbalance requires elastic isolation of the foundation, which leads to compliance of the body and, therefore, to reduce the efficiency of crushing.

Известна также конструкция конусной инерционной дробилки с дебалансными грузами, в которой обеспечивается высокая степень дробления за счет создания дополнительных периодически повторяющихся импульсов центробежной силы [2] В этой конструкции, содержащей корпус, внутренний дробящий конус и привод в виде дебалансных грузов, ведомый дебалансный груз выполнен в виде неуравновешенного цилиндрического зубчатого колеса, закрепленного на ведущем дебалансном грузе с возможностью осевого вращения, причем вал внутреннего дробящего конуса снабжен шестерней, входящей в зацепление с зубчатым колесом. Ведущий дебалансный груз соединен с приводным двигателем. При вращении ведущего дебалансного груза создается центробежная сила, вызывающая гирационные колебания внутреннего дробящего конуса. В случае совпадения фаз вращения ведущего и ведомого дебалансных грузов происходит увеличение центробежной силы, в случае несовпадения уменьшение, что создает дополнительные вертикальные ударные воздействия на дробимый материал, разрыхляя его. Also known is the design of a cone inertial crusher with unbalanced loads, which provides a high degree of crushing due to the creation of additional periodically repeating pulses of centrifugal force [2] In this design, which contains a housing, an internal crushing cone and a drive in the form of unbalanced loads, the driven unbalanced load is made in the form of an unbalanced cylindrical gear mounted on a leading unbalanced load with the possibility of axial rotation, and the shaft of the internal crushing sleep cone It is equipped with a gear engaged with a gear wheel. The leading unbalanced load is connected to the drive motor. When the leading unbalanced load rotates, a centrifugal force is created, causing gyration oscillations of the internal crushing cone. In the case of coincidence of the rotation phases of the leading and driven unbalanced loads, an increase in centrifugal force occurs, in case of mismatch, a decrease, which creates additional vertical impacts on the crushed material, loosening it.

Недостатками известной конструкции является неуравновешенность системы дебалансов, вызывающая дополнительные нагрузки на фундамент и сложность монтажа шестеренчатых зацеплений, к точности изготовления которых предъявляются повышенные требования. Возникает потребность в специальной системе смазки зубчатого зацепления. The disadvantages of the known design is the imbalance of the unbalance system, which causes additional loads on the foundation and the complexity of the installation of gear gears, to the manufacture of which there are increased requirements. There is a need for a special gear lubrication system.

Наиболее близкой к изобретению является конусная инерционная дробилка [3] содержащая корпус с наружным конусом, внутренний дробящий конус и дебалансный привод, выступающий в качестве вибратора в виде установленного на оси внутреннего конуса дебаланса и размещенного в противофазе груза, соединенного с приводным валом и неуравновешенного относительно его вертикальной оси. Статические моменты груза и дебаланса равны. Closest to the invention is an inertial cone crusher [3] comprising a housing with an outer cone, an internal crushing cone and an unbalanced drive acting as a vibrator in the form of an unbalance mounted on the axis of the inner cone and placed in antiphase load connected to the drive shaft and unbalanced relative to it vertical axis. Static moments of load and unbalance are equal.

При вращении приводного вала груз, соединенный с ним, толкает дебаланс и одновременно создает центробежную силу, приложенную к корпусу. Дебаланс, вращаясь вместе с приводным валом, также создает центробежную силу, равную силе, генерируемой грузом, но направленную в противоположную сторону и приложенную к внутреннему дробящему конусу, который получает вследствие этого гирационное движение. When the drive shaft rotates, the load connected to it pushes the unbalance and at the same time creates a centrifugal force applied to the housing. The imbalance, rotating together with the drive shaft, also creates a centrifugal force equal to the force generated by the load, but directed in the opposite direction and applied to the internal crushing cone, which receives a gyration movement as a result.

Хотя конструкция известной дробилки предполагает повышение ее производительности вследствие ее уравновешивания, что исключает податливость корпуса под действием центробежной силы, недостатками ее являются недостаточная эффективность процесса дробления и большая металлоемкость груза и дебаланса. Кроме этого, при толкании дебаланса грузом осуществляется точечный контакт и вследствие поворота плоскости толкания груза во время прохождения ею зазора между дебалансом и грузом из-за достаточно большого удаления центра вращения груза. Такой точечный контакт между поверхностями дебаланса и груза при работе дробилки является причиной быстрого разрушения поверхности контакта груза, что снижает надежность работы дробилки. Although the design of the known crusher implies an increase in its productivity due to its balancing, which eliminates the flexibility of the body under the action of centrifugal force, its disadvantages are the insufficient efficiency of the crushing process and the high metal consumption of the load and unbalance. In addition, when pushing the unbalance with the load, point contact is made and due to the rotation of the pushing plane of the load during the passage of the gap between the unbalance and the load due to a sufficiently large distance from the center of rotation of the load. Such point contact between the surfaces of the unbalance and the load during the operation of the crusher is the reason for the rapid destruction of the contact surface of the load, which reduces the reliability of the crusher.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса дробления и снижение металлоемкости конструкции. The objective of the invention is to increase the efficiency of the crushing process and reduce the metal structure.

Поставленная задача решается тем, что в конусной инерционной дробилке, содержащей корпус с наружным конусом, внутренний дробящий конус и вибратор в виде установленного на валу внутреннего конуса дебаланса и размещенного в противофазе груза, соединенного с приводным валом и неуравновешенного относительно его вартикальной оси, причем статические моменты груза и дебаланса равны, груз верхней частью сопряжен с дебалансом и соединен средней частью с приводным валом с помощью цапфы, ось которой перпендикулярна оси приводного вала, причем торец последнего выполнен сферическим и сопряжен с дебалансом. The problem is solved in that in a cone inertial crusher containing a housing with an outer cone, an internal crushing cone and a vibrator in the form of an internal unbalance cone mounted on the shaft and placed in antiphase load connected to the drive shaft and unbalanced relative to its vortical axis, and static moments load and unbalance are equal, the load with the upper part is interfaced with the unbalance and connected to the drive shaft by the middle part with an axle whose axis is perpendicular to the axis of the drive shaft, The cut of the latter is made spherical and is associated with an unbalance.

В такой конусной инерционной дробилке выполнение сопряжения верхней части груза и дебаланса, а также соединения средней части груза с приводным валом с помощью цапфы, ось которой перпендикулярна оси приводного вала, торец которого выполнен сферическим и сопряжен с дебалансом, обеспечивает передачу части центробежной силы, возникающей в грузе при его вращении под действием соединенного с ним приводного вала, на дебаланс и связанный с ним внутренний дробящий конус. Передача центробежной силы осуществляется при повороте груза вокруг цапфы, соединяющей его с приводным валом, через плоскость сопряжения верхней части груза и дебаланса на вал внутреннего конуса дробящего конуса. In such an inertial cone crusher, pairing the upper part of the load and unbalance, as well as connecting the middle part of the load to the drive shaft using an axle whose axis is perpendicular to the axis of the drive shaft, whose end face is spherical and conjugated with unbalance, ensures the transfer of part of the centrifugal force arising in the load during its rotation under the action of the drive shaft connected to it, to the unbalance and the internal crushing cone associated with it. The centrifugal force is transmitted when the load is rotated around the trunnion connecting it to the drive shaft through the interface plane of the upper part of the load and the unbalance to the shaft of the inner cone of the crushing cone.

Таким образом, в предлагаемой конструкции груз и дебаланс участвуют в создании силы дробления внутреннего дробящего конуса, что повышает эффективность дробления по сравнению с прототипом, где силу дробления создает дебаланс, в то время как груз только уравновешивает центробежную силу, передавая усилие на корпус. Thus, in the proposed design, the load and unbalance are involved in creating the crushing force of the internal crushing cone, which increases the crushing efficiency compared to the prototype, where the crushing force creates unbalance, while the load only balances the centrifugal force, transferring force to the body.

Увеличение силы дробления за счет увеличения усилия на внутренний дробящий конус со стороны груза предполагает снижение металлоемкости груза и дебаланса, а следовательно, и всей конструкции конусной инерционной дробилки при сохранении прежней силы дробления. An increase in the crushing force due to an increase in the force on the internal crushing cone from the load side implies a decrease in the metal consumption of the load and unbalance, and consequently, in the whole construction of the cone inertial crusher while maintaining the same crushing force.

Сопоставительный анализ предлагаемой конусной инерционной дробилки и прототипа показывает, что предлагаемая дробилка отличается от известной тем, что ее груз в верхней части сопряжен с дебалансом и соединен в средней части с приводным валом с помощью цапфы, ось которой перпендикулярна оси приводного вала, торец которого выполнен сферическим и сопряжен с дебалансом. A comparative analysis of the proposed cone inertial crusher and the prototype shows that the proposed crusher differs from the known one in that its load in the upper part is conjugated with unbalance and connected in the middle part to the drive shaft using a journal whose axis is perpendicular to the axis of the drive shaft, the end of which is made spherical and paired with unbalance.

На чертеже изображена конусная дробилка, разрез. The drawing shows a cone crusher, section.

Конусная инерционная дробилка содержит корпус с наружным конусом 1, внутренний дробящий конус 2 и дебаланс 3, установленный на валу 4 внутреннего конуса 2 и сопряженный со сферическим торцом 5 приводного вала 6. Груз 7 соединен в средней части с приводным валом 6, а в верхней части сопряжен с дебалансом 3, который выполнен в виде неуравновешенного относительно оси приводного вала 6 груза, статический момент которого равен статическому моменту груза 7 и который размещен по отношению к грузу 7 в противофазе. The inertial cone crusher comprises a housing with an outer cone 1, an inner crushing cone 2 and an unbalance 3 mounted on the shaft 4 of the inner cone 2 and mating with the spherical end face 5 of the drive shaft 6. The load 7 is connected in the middle part to the drive shaft 6, and in the upper part is associated with an unbalance 3, which is made in the form of a load unbalanced relative to the axis of the drive shaft 6, the static moment of which is equal to the static moment of the load 7 and which is placed in antiphase with respect to the load 7.

При вращении приводного вала 6 груз 7 толкает дебаланс 3. Центробежная сила, возникающая в дебалансе 3, равна силе, генерируемой грузом 7, но направлена в противоположную сторону и приложена к валу 4 внутреннего дробящего конуса 2, который получает вследствие этого гирационное движение. When the drive shaft 6 is rotated, the load 7 pushes the unbalance 3. The centrifugal force arising in the unbalance 3 is equal to the force generated by the load 7, but is directed in the opposite direction and is applied to the shaft 4 of the internal crushing cone 2, which receives gyratory motion as a result.

Центробежная сила, возникающая в грузе 7, заставляет его поворачиваться на цапфе 8, оказывая дополнительное давление верхней частью на сопряженный с ней дебаланс 3 и через него на внутренний дробящий конус 2. Дебаланс 3 и груз 7 суммарно действуют на внутренний дробящий конус 2, что повышает эффективность дробления и предполагает снижение металлоемкости груза и дебаланса при сохранении прежней силы дробления. The centrifugal force arising in the load 7 makes it rotate on the trunnion 8, exerting additional pressure with the upper part on the unbalance 3 connected with it and through it on the internal crushing cone 2. The unbalance 3 and the load 7 act in total on the internal crushing cone 2, which increases crushing efficiency and involves reducing the metal consumption of the cargo and unbalance while maintaining the same crushing force.

Таким образом, изобретение по сравнению с прототипом позволяет повысить эффективность процесса дробления и снизить металлоемкость конструкции. Thus, the invention compared with the prototype can improve the efficiency of the crushing process and reduce the metal structure.

Claims (1)

КОНУСНАЯ ИНЕРЦИОННАЯ ДРОБИЛКА, содержащая корпус с наружным конусом, внутренний дробящий конус и вибратор в виде установленного на валу внутреннего конуса дебаланса и размещенного в противофазе груза, соединенного с приводным валом и не уравновешенного относительно его вертикальной оси, причем статические моменты груза и дебаланса равны, отличающаяся тем, что груз верхней частью сопряжен с дебалансом и соединен средней частью с приводным валом с помощью цапфы, ось которой перпендикулярна оси приводного вала, причем торец последнего выполнен сферическим и сопряжен с дебалансом. CONE Inertial Crusher, comprising a housing with an external cone, an internal crushing cone and a vibrator in the form of an internal unbalance cone mounted on the shaft and placed in antiphase cargo connected to the drive shaft and not balanced relative to its vertical axis, and the static moments of the load and unbalance are equal, differing the fact that the load with the upper part is conjugated with an unbalance and connected with the middle part to the drive shaft by means of an axle whose axis is perpendicular to the axis of the drive shaft, and the end face of the latter full of spherical and conjugated with unbalance.