RU20732U1 - Вибрационный барабанный измельчитель кимберлитовой руды - Google Patents

Abstract

Вибрационный барабанный измельчитель кимберлитовой руды, включающий опорную раму, наружный измельчительный элемент, закрепленный на опорной раме, вибровозбудитель, упругие элементы, центральный рабочий орган с рифлениями, снабженный приводом для вращения вокруг вертикальной оси, и разгрузочную щель, отличающийся тем, что наружный измельчительный элемент выполнен в виде наружного барабана с внутренней рабочей поверхностью и торцевого кольца, смонтированного в опорной раме с возможностью колебательного перемещения вокруг вертикальной оси посредством закрепленного на нем вибровозбудителя, а упругие элементы наружного барабана закреплены на опорной раме с возможностью обеспечения колебательного перемещения вокруг вертикальной оси, при этом центральный рабочий орган выполнен в виде центрального барабана, коаксиально установленного внутри наружного барабана с образованием кольцевого в сечении рабочего пространства между внутренней рабочей поверхностью наружного барабана и наружной рабочей поверхностью центрального барабана, причем центральный барабан снабжен диском, жестко закрепленным на его нижнем торце, при этом периферийная часть диска размещена под торцевым кольцом наружного барабана с образованием разгрузочной щели, перекрываемой измельченной кимберлитовой рудой под углом естественного откоса, размещенной на плоскости периферийной части диска, и снабжено устройством для разгрузки измельченной кимберлитовой руды с периферийной части диска, выполненным в виде плужка, закрепленного на опорной раме с возможностью фиксированного регулирования его положения относительно разгрузочной

Description

Bn6pauHOfJHbifi барабанньж измельчитель кямберлитовой руды

Предполагаемая полезная модель относится к измельчению твердых горных пород, а илсенно, к уст1 сйствам вибрационного разрушения., и может быть использована np}i переработке минерального сырья, например, кимберлитовой руды.

Кимберлитовая руда - это горная порода, имеющая не5ольи1 то прочность (1-5 по шкале проф. М.М.Протодьяконова) и содерхсашая самые твердые минералы - алмазы. В то же время кристаллы а П11азов могут разрушаться ударными нагрузками.

Известен вибрапионныи измельчитель (см. а.с. СССР № 1782659, В 02 С 19/16, опубл. в БИ jNl 47, 1992), содержащий корпус с наружным дробящим конусом, внутренний дробящий конус и возбудитель механических колебаний, причем возбудитель механических колебаний выполнен в виде шдропульсатора, состоящего из выполненной в корпусе кольцевой гидрокамеры с отверстием для подключения гидронасоса и соединенной посредством мембраны с внутренним дробящим конусом.

Недостг1тком известного технического рещения является что с разрущением кимберлита возможно разрушение кристаллов алмазов ударными нафузками.

Известна вибрационная дробилка (см. а.с. СССР №1673215, В 02 С 19/16, опубл. в БИ№ 32, 1991), содержащая раму, наружный и вн тренний дробящие конусы с вибровозбудителями антифазных вертикальных колебаний и упорными кольцами, упругае связи конусов и виброизоляцшо. Упругие связи конусов выполнены в виде спаренных резиноэлементов с промежхточной пластиной между двумя их них, причем пластины соединены с рамой, а резиновые элементы зажаты между опорными кольцами конусов с возможностью деформации сдвига в сторону перемещения соответств тощего конуса. Рабочие поверхности наружного и внутреннего конусов снабжены вертикачьными

2001112637

IMIIIIiinilinniiilllMI

Joovitinj

MraC7:B02C19/16

конусообразными ребрами, основания которглх размещены в зоне разгрузив и составляют (0,2-0,3) §, при этом длина ребер составляет (4,05,0) 6, расстояние А1ежду ребрами на каждом конусе 28, а ребра одного конуса смещени относгиельно ребер другого конуса на половину шага, где и - гаирина разгрузочной щели.

Недостатком известного технического рещения является одноиремеиное с разрушением кимберлита возможное разрушение кристаллов алмазов ударными нагрузками.

Наиболее близкой по технической сущности является шековая вибрашюнная дробилка (см. а,с. СССР № 1072902, В 02 С 19/16, олубл. в БИ №6, 1984), содержащая опорьук раму но меньшей мере две наружные дробящие щеки с вибровозбудителям и и центрально смонтированный внутренний дробящий орган, который снабжен приводом и опорами вращения вокруг центральной вертикальной оси и выполнен в виде конуса со спиральным рифлещ1ем, а наружные щекя имеют конически вогнутые дробящие поверхности.

Недостатком известного технического рещения является разрущение кристаллов алмазов при дроблении кт-гмберлитовой руды ударными нагрузками.

Технической задачей при создании полезной модели является повыщение эффективности разруления к шберлитовой руды при сохранении кристаллов алмазов за счет разрущения кимберлитовой руды пульсирующи ми и статическ11мк нагрузками в двух плоскостях, достаточными для разрущения негфочиого кимберлита, в то же время не разрзтыающими прочные кристаллы алмазов.

Поставленная задача рещается следующим образом.

Вибрационный барабанный измельчитель кимберлитовой руды включает опорнз/ю раму, наружный измельчительный элемент, закрепленный на опор1юй раме, вибровозбудитель, упругие элементы, центральный рабочий орган с рифлениями, снабженный приводом для

вращения вокруг вертикальной оси, и разгрузочную щель. Для решения поставленной задашя наружный измельчительный элемент вьгполнен в виде наружного барабана с внутренней рабочей поверхностью и торцевым кольцом, смонтированного в опорной раме с возможностью колебательного перемещения вокруг вертикальной оси посредством закрепленного на вибровозбудителя, а упругие элементы наружного барабш а закреплены на опорной раме с возмоасностью обеспечения колебательного перемещения в01фуг вертикальной оси. при этом центральный рабочий орган выполнен в виде центрального барабана, койЬссиально установленного внутри полого наруншого барабана с образованием кольцевого в сечении рабочего пространства между вн тренней рабочей поверхностью наружного барабана и наружной рабочей поверхностью центрального барабана, причем центральный барабан снабжен диском, жестко закрепленньгм на его нижнем торце, Нри этом периферийная часть диска размещена под торцевым кольцом наружного барабана с образованием разгрузочной щели, перекрывае 1ой измельченной кимберлитовой рудой под углом естественного откоса, размещенной на плоскости периферийной части диска, и снабжено устройством для разгрузки измельченной кимберлитовой руды с периферийной части диска, выполненным в виде плужка, закрепленного на опорной раме с возможностью фиксированного регулирования его положения относительно разгрузочной щели.

Существенными отличиями предлагаемой полезной модели являются следующие.

«Наружный измельчительный элемент выполнен в виде наружного барабана с внутренней рабочей поверхностью и торцевым кольцом, смонтированного в опорной раме с возможностью колебательного перемещения вокрзт вертикальной оси посредством закрепленного на нем вибровозбудителя, а упругие элементы наружного барабана закреплены на

опорной рам« с возможностью обеспечения колебареяьного перемещения вокрут вертикаггьной оси.

Вышеуказанное позволяет в рабочем пространстве вибрационного барабанного измельчителя 1а мберлитовой руды создавать сдвиговые пульсирующие нагрузки с помощью вибровозбудителя наружного барабана и сдвиговые постоянно действующие нагрузки с помощью рифлений медленно врасиающегося нейтрального барабана. Разрушение кимберлитовой руды производится сдвигом и перетиранием, что обеспечивает сохранность кристаллов алмаза, которые не разрущаются под действием этих нафузок, находясь в непрочном кимберлите. Кроме того, кристаллы аттмазов, находящиеся в рабочем пространстве устройства, способствуют разрушению непрочной кимберлатовой руды.

Причем размеры рабочего пространства должны обеспечивать свободный проход кристаллов штмазов и не создавать условий для их разломов. Скорости, создаваемые пульсирующей нагрузкой, не должны достигать значений, при которых будет ггроисходить разруше11ие кристаллов. Перетхфаюшие воздействия относительно мягких кимберлитовых руд будут способствовать очистке граней алмазов от прочного сцепления с частицами кимберлитовых руд.

Для создания пульсирующих нагрузок могут быть использованы вибровозбудители электромеханические, дебапансные, гидравлические, пневматические, а также кривошипно-щатунные механизмы. В настоящее время созданы вибровозбудители с возмущающим усилием от сотен Ньютонов до десятков кшюНьютонов, с частотой от нескольких Герц до 100 Гц и выше. Исследованиями можно подобрать необходимые возмущающие усилия и частоту для эффективного разрушения кимберлитовых руд, не нарушая целостности кристаллов алмазов. Для снижения расхода энергии целесообразно подобрать упругие элементы для закрепления наружного барабана, обеспечивающие околорезонансный

режим работы. Целесообразно иметь возможность регулирования частоты и возмущающего усилия вибровозбудителя,

При этом центральный орган выполнен в виде центрального барабана, (ксиально установленного внутри наружного барабана с образованием кольцевого в сечении рабочего пространства между внутренней рабочей поверхностью наружного барабана и наружной рабочей поверхностью нентрапьного барабана, причем центральный барабан снабжен диском, жестко закрепленпыл на его нижнем торце, при этом периферийная часть диска размещена под торцевым кольцом наружного барабана с образованием разгрузочной шели, перекрываемой измельченной кимберлитовой рудой под углом естественного откоса, размещенной на плоскости тсериферийной части диска, и снабжено устройством для разгрузю измельченной кимберлитовой руды с периферийной части диск-а, выполненным в виде плужка, закрегшенного на опорной раме с возможностью фиксированного регулирования его положения относр1тельно разгрузочной шели.

Размеры разгрузочной щели обеспечивают проход кристаллов алмазов без застревания, а для того, чтобы создать необходимый подпор кимберлитовой руды в рабочем пространстве измельчителя предлолсеп затъор из измельченной кимберлитовой руды, расположенный тюд углом естественного откоса на плоскости под разгрузочной шелью.

Данный затвор обеспечивает наделшое иере1фытие разгрузочной шели при ттовыщенном нaпpяжeннo-дeфopмv poвaннoм состоянии измельченной кимберлитовой руды. В то же время обеспечивается проход крупных кристаллов, соизмеримых с размерами рабочего пространства устройства, при этол не нарущается их целостность. Для того, чтобы разгрузить измельченный материал из-цод разгрузочной щели, плоскость, на которой расположен откос юшберлитовой руды, выполнена вращающейся совместно с вршдением центрального барабана. Это упрощает констрз сцию устройства для разгрузки измельченной

кимберлитовой руды, который выполнен в плужка, с возможностью фиксированного регулирования его положения относительно разгрузочной щели. За счет закрешения шгужка на раме с фиксацией обеспечивается положение его относительно разгрузочной щели. Это позволяет регулировать величину разгруз)си за каждый оборот диска, следовательно, и производительность шмельчителя.

Пример выполнения вибрационного барабанного измельчителя кимберлитовой руды показан на принципиш1ьной схеме, представленной на чертеже - верти сальный разрез.

Вибрационный барабанньи1 измельчитель кимберлитовой руды состоит из опорной рамы 1, в которой смонтирован наружный барабан 2 с возмолшостью колебательного перемещения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси 5 с помощью вибровозбудителя 4.

Для обеспечения колебательного перемещения наружного барабана 2 в горизонтальной плоскости он закреплен в опорной раме 1, например, посредством подшипников 5 скольжения. Возможен и другой вид закрепления в виде шарнирной подвески или специальных торсионных упругих элементов.

В качестве- вибровозбудителя 4 быть использованы механические дебалансные вибровозбудители как направленного, так и не направленного действия. быть использованы электромагнитные, гидравлические, пневматические вибровозбудители и кривошипнощатунные механизмы.

Наружный барабан 2 закреплен на опорной раме 1 ее стойке 6 на упругих элементах 7 с возможностью обеспечения колебательного перемещения во1фуг вертикальной оси 3. В полости наружного барабана 2 ков ксиально установлен центральный барабан 8, закрепленный посредс1ъом подшипникового узла 9 на опорной раме 1.

Центральный барабан 8 снабжен приводом 10 (показана только приводная шестерня) для вращения вокруг вертикальной оси 3 с относительно небольшой скоростью (не более 100 об/мин).

Нар жная рабочая поверхность П центрштьного барабана 8 выполнена с рифлениями 12, желательно под углом а arc tg/ тде/угол трения кимберлитовок руды по стальной поверхности. Рифления 12 могз-т быть выполнены многозахолными. Между рабочей поверхностью 13 наружного барабана 2 и наружной рабочей поверхностью 1 цент)ального барабана 8 образовано кольцевое (в поперечном сечении) рабочее пространство 14.

Рабочая поверхност1 13 наружного барабана 2 снабжена рифленияА и 15. Кольцевое рабочее пространство 14 в сечении должно обеспечивать свободный проход крупных кристаллов алмазов. Ц,ент})альный барабан 8 снабжен диском 16, жестко закрепленным на его нижнем торце. Периферийная часть 17 диска 16 обеспечивает выпуск измельченной кимберлитовой руды из рабочего пространства 14 через разф зочн ю щель 18, образованную между диском 16 и торцевым кольцом 19 наружного барабана 2. Проходное сечение разгрузочной щели 18 больше, чем проходное сечение рабочего пространства 14.

Разфузочная щель 18 при работе перекрывается измельченной кимберлитовой рудой 20 под углом естествегшого откоса, располагаемой на плоскости 21 периферийной части 17 диска 16.

Для разгрузки измельченной кимберлитовой руды с плоскости 21 измельчитель снабжен устройством в виде плужка 22, закрепленного шарниром 23 на опорной раме 1 с возможностью фиксирования в определенном положении относительно разгрузочной щели 18. Измельченная кимберлитовая руда выдается из измельчителя через желоб 24. Загррка измельчителя ведется посредством питателя 25, установленного с возможностью регулирования производительности.

Вибрационный барабанный измельчитель кимберлитовой руды работает следующим образом.

Включают в работ привод Ш центрального барабана 8 и вибровозбудитель 4, затем включают питатель 25 для подачи кимберлитовой руды. Кимберлитовая руда под действием собственного веса и рифлений 12 движется вниз по рабочеА у пространству 14. При этом происходит разрушение слабой кимберлитовой руды рифлениями 12 на центральном барабане 8. Ввиду малой скорости вращения центрального барабана 8 и относительно невысокого давления, развиваемого рифлениями 12, разрущения кристаллов алмазов не происходит. На движущийся поток кимберлитовой руды в рабочем пространстве воздействует колебательное перемещение наруукного барабана 2 через рифления 15. Кимберлитовая руда подвергается воздействию пульсируюшлх нагрузок от рифлений 15, создаваемых вибровозбудителем 4 в вертикачьной плоскости и рифлений 12 в горизонтальной плоскости. Напряжения, создаваемые перечисленными выще возмущениями, расс гитываются таким образом, чтобы они обеспечили разрушение кимберлитовой руды и были недостаточными для разрущения кристаллов алмазов. В свою очередь кристаллы алмазов будут сами являться концентраторами напряжений, что будет схюсобствовать л чщелг разрушению кимберлитовой руды.

Измельченная кимберлитовая руда с неразрущенными кристаллами шмазов через разгрузочную щель 18 высыпается под углом 20 естественного откоса на гшоскостъ 21 периферийной части 17 диска 16. Посредством плуж1са 22 она сбрасывается в желоб 24. С помощью плужка 22 можно регулировать производительность разгрузки измельченной кимберлитовой руды. Можно также отрегулировать режим работы устройства для измельчения кимберлитовой руды таким образом, что она будет разрущена до тюрощка и при этом полностью будут сохранены кристаллы ачмазов. Это возможно при минимальной производительности

подачи кимберлитовой руды посредством питателя 25, минимальной производительности по разгрузк-е измельченной кимберлитовой рудбг с помощью плужка 22, при максимально возможном возмущающем усшвйк, создаваемом вибровозбудителем 4 и настройкой упругих элементов 6 на режим работы, б;шзкий к резонансному. 9 (

Claims (1)

1. Вибрационный барабанный измельчитель кимберлитовой руды, включающий опорную раму, наружный измельчительный элемент, закрепленный на опорной раме, вибровозбудитель, упругие элементы, центральный рабочий орган с рифлениями, снабженный приводом для вращения вокруг вертикальной оси, и разгрузочную щель, отличающийся тем, что наружный измельчительный элемент выполнен в виде наружного барабана с внутренней рабочей поверхностью и торцевого кольца, смонтированного в опорной раме с возможностью колебательного перемещения вокруг вертикальной оси посредством закрепленного на нем вибровозбудителя, а упругие элементы наружного барабана закреплены на опорной раме с возможностью обеспечения колебательного перемещения вокруг вертикальной оси, при этом центральный рабочий орган выполнен в виде центрального барабана, коаксиально установленного внутри наружного барабана с образованием кольцевого в сечении рабочего пространства между внутренней рабочей поверхностью наружного барабана и наружной рабочей поверхностью центрального барабана, причем центральный барабан снабжен диском, жестко закрепленным на его нижнем торце, при этом периферийная часть диска размещена под торцевым кольцом наружного барабана с образованием разгрузочной щели, перекрываемой измельченной кимберлитовой рудой под углом естественного откоса, размещенной на плоскости периферийной части диска, и снабжено устройством для разгрузки измельченной кимберлитовой руды с периферийной части диска, выполненным в виде плужка, закрепленного на опорной раме с возможностью фиксированного регулирования его положения относительно разгрузочной щели.