RU2090266C1 - Electrohydraulic crusher - Google Patents

Abstract

FIELD: construction and other industries; equipment for production of crushed stone. SUBSTANCE: electrohydraulic crusher has housing, grid and electrodes located below it. Grid has varying size of at least one of cell sides. Electrodes are mounted at varying pitch which is equal to 0.3-1.3 of size of cell side of sections of grid located above them. Crusher may be additionally provided with guide whose surfaces are inclined towards electrodes. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Предложение относится к области оборудования для дробления камня с целью получения щебня, применяемого в промышленности строительных материалов и при обогащении полезных ископаемых. Более точно к дробилкам, использующим для дробления гидравлический удар, возникающий при прохождении электрического разряда через воду (электрогидравлический эффект). The proposal relates to the field of equipment for crushing stone in order to obtain crushed stone used in the construction materials industry and in the enrichment of minerals. More precisely, to crushers using a hydraulic shock for crushing, which occurs when an electric discharge passes through water (electro-hydraulic effect).

Известна электрогидравлическая дробилка, содержащая корпус, загрузочный бункер и рабочий электрод [1, стр. 184] Недостатком дробилки является ее низкая производительность, обусловленная тем, что выход готового продукта на один импульс сравнительно невелик, а частота следования рабочих импульсов по ряду причин небеспредельна. A known electro-hydraulic crusher comprising a housing, a loading hopper and a working electrode [1, p. 184] The disadvantage of the crusher is its low productivity, due to the fact that the output of the finished product per pulse is relatively small, and the frequency of repetition of working pulses for several reasons is unlimited.

Известна многоэлектродная электрогидравлическая дробилка, содержащая корпус, загрузочный бункер и рабочие электроды, расположенные с постоянным шагом [1, стр. 195] Для эффективной работы дробилки необходимо, чтобы расстояние между погруженными в воду рабочими концами электродов, расстояние от концов электродов до корпуса и энергия находилось в определенном соотношении с размерами загружаемого камня [1, с. 181 183] Однако куски загружаемого в дробилку сырья обычно имеют самые различные размеры и поэтому известная дробилка не работает в оптимальном режиме. Known multi-electrode electro-hydraulic crusher containing a housing, a hopper and working electrodes located at a constant step [1, p. 195] For the effective operation of the crusher, it is necessary that the distance between the working ends of the electrodes immersed in water, the distance from the ends of the electrodes to the body and energy is in a certain ratio with the size of the loaded stone [1, p. 181 183] However, the pieces of raw materials loaded into the crusher usually have a wide variety of sizes, and therefore the known crusher does not work optimally.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является электрогидравлическая дробилка [2] содержащая корпус, загрузочный бункер, электроды, наклонно установленную внутри корпуса над электродами решетку, нижняя часть которой соединена посредством транспортного устройства с загрузочным бункером. Эта дробилка также не работает в оптимальном режиме, так как куски загружаемого в нее исходного сырья имеют различную величину, а для наиболее эффективного дробления кусков каждого размера требуются соответствующие оптимальные размеры электродной системы и энергия разряда. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is an electro-hydraulic crusher [2] containing a housing, a loading hopper, electrodes, a grate inclined inside the housing above the electrodes, the lower part of which is connected via a transport device to the loading hopper. This crusher also does not work in the optimal mode, since the pieces of the feedstock loaded into it have different sizes, and for the most efficient crushing of pieces of each size, the corresponding optimum sizes of the electrode system and discharge energy are required.

С целью снижения энергозатрат на дробление, то есть повышения эффективности дробления в известной электрогидравлической дробилке, содержащей корпус, загрузочный бункер, электроды и расположенную над ними решетку, решетка выполнена с переменным размером по крайней мере одной из сторон ячеек, электроды установлены с переменным расстоянием между их рабочими концами, а расстояние t между рабочими концами смежных электродов и переменным размером ячеек u связаны соотношением t (0,8.1,3)u. In order to reduce energy consumption for crushing, that is, to increase the efficiency of crushing in a known electro-hydraulic crusher containing a housing, a loading hopper, electrodes and a grid located above them, the grill is made with a variable size of at least one of the sides of the cells, the electrodes are installed with a variable distance between them working ends, and the distance t between the working ends of adjacent electrodes and a variable cell size u are related by the relation t (0,8.1,3) u.

Кроме того, дополнительно между решеткой и электродами установлено направляющее устройство, поверхности которого расположены с уклоном по направлению к электродам. In addition, an additional guide device is installed between the grating and the electrodes, the surfaces of which are arranged with a slope towards the electrodes.

Существенными признаками данного устройства является выполнение решетки, расположенной выше электродов, с переменным размером отверстий, что позволяет сортировать поступающее к электродам сырье по размерам, и устанавливать параметры электродной системы (расстояние электрод-решетка, энергия разряда) так, чтобы они оптимально соответствовали размерам подаваемого сырья. Установка электродов дробилки так, что расстояние t между рабочими концами электродов и размер отверстия u соответствующего им участка решетки связаны соотношением t (0,8.1,3)u, обеспечивает эффективное дробление наиболее крупных камней и снижает энергозатраты. Введение направляющего устройства обеспечивает подачу отсортированного камня к группам электродов, настроенным на наиболее эффективное с точки зрения энергозатрат дробление камня соответствующих размеров. Помимо положительного эффекта от снижения энергозатрат, использование указанных признаков позволяет увеличить число электродов за счет уменьшения шага расположения их в отдельных группах при сохранении основных габаритов корпуса дробилки, то есть повысить производительность дробилки. An essential feature of this device is the implementation of a lattice located above the electrodes with a variable hole size, which allows sorting the feed coming to the electrodes by size and setting the parameters of the electrode system (electrode-grating distance, discharge energy) so that they optimally match the dimensions of the feed . The installation of the crusher electrodes so that the distance t between the working ends of the electrodes and the hole size u of the corresponding section of the lattice are related by the relation t (0.8.1.3) u, ensures efficient crushing of the largest stones and reduces energy consumption. The introduction of a guiding device ensures that the sorted stone is fed to groups of electrodes configured for crushing stone of the appropriate size most efficient from the point of view of energy consumption. In addition to the positive effect of reducing energy costs, the use of these signs allows you to increase the number of electrodes by reducing the pitch of their arrangement in separate groups while maintaining the main dimensions of the crusher body, that is, to increase the productivity of the crusher.

Устройство предлагаемой дробилки поясняется чертежами. The device of the proposed crusher is illustrated by drawings.

На фиг.1 показан общий вид предлагаемой дробилки в разрезе. На фиг.2 показано расположение рабочих концов электродов и направляющего устройства. На фиг.3 показан возможный вариант решетки с переменным размером ячейки. Figure 1 shows a General view of the proposed crusher in section. Figure 2 shows the location of the working ends of the electrodes and the guide device. Figure 3 shows a possible variant of the lattice with a variable cell size.

Дробилка состоит из корпуса 1, в верхней части которого расположен загрузочный бункер 2, а в нижней рабочие электроды 3 и разгрузочная решетка 4. Выше электродов 3, в рассматриваемом примере внутри загрузочного бункера 2, располагается решетка 5, полностью перекрывающая отверстие бункера. Решетка состоит из участков с различным размером отверстия u, либо выполняется с плавно изменяемым расстоянием между прутьями, например в виде радиально расходящихся брусьев. Решетка может располагаться горизонтально и выполняться подвижной с механическим приводом для перемещения камня. При установке решетки 5 с наклоном под углом 30.60 градусов, как показано на фиг. 1, дробилки упрощается, так как камень передвигается под действием собственного веса и необходимость в механическом приводе отпадает. В этом случае решетка устанавливается так, что участки с меньшим размером ячейки находились выше. Над участками решетки 4 с большими размерами ячейки установлен сплошной козырек 6. The crusher consists of a housing 1, in the upper part of which there is a loading hopper 2, and in the lower part the working electrodes 3 and an unloading grate 4. Above the electrodes 3, in this example, inside the loading hopper 2, there is a grate 5, which completely covers the opening of the hopper. The lattice consists of sections with different hole sizes u, or is performed with a continuously variable distance between the rods, for example in the form of radially diverging bars. The grill can be positioned horizontally and be movable with a mechanical drive to move the stone. When installing the grill 5 with an inclination at an angle of 30.60 degrees, as shown in FIG. 1, the crusher is simplified, since the stone moves under its own weight and there is no need for a mechanical drive. In this case, the lattice is installed so that sections with a smaller cell size are higher. Above the sections of the lattice 4 with large cell sizes, a continuous visor 6 is installed.

Расстояние между концами электродов t составляют (0,8.1,3)u - соответствующего им размера ячейки решетки 5. В случае когда проекция периметра решетки 5 на горизонтальную плоскость совпадает с проекцией периметра области расположения концов электродов 3, расстояние t соответствует согласно приведенному соотношению размеру ячейки u расположенных над ними участков решетки. Поскольку обычно размеры области, занятой электродами (зоны дробления) превышают размеры загрузочного бункера и решетки, в дробилку введено устройство 7, направляющее поступающий через решетку 5 камень к соответствующим его размерам группам электродов. В представленном примере поверхности направляющего устройства 7 выполнены в виде решеток с размером ячейки, равным максимальному размеру готового продукта, и установлены с наклоном в сторону электродов так, что они направляют потоки камня, прошедшего определенные участки решетки 5 к группам электродов 3, установленных с соответствующим шагом. В представленном на чертеже примере исполнения электроды расположены по периметру корпуса, но возможны и другие варианты исполнения, при которых конфигурация решетки и направляющего устройства изменятся очевидным образом. The distance between the ends of the electrodes t is (0.8.1,3) u - the corresponding cell size of the grating 5. In the case when the projection of the perimeter of the grating 5 on a horizontal plane coincides with the projection of the perimeter of the area of the ends of the electrodes 3, the distance t corresponds according to the given ratio to the cell size u located above them sections of the lattice. Since usually the size of the area occupied by the electrodes (crushing zone) exceeds the dimensions of the loading hopper and the grate, a device 7 is introduced into the crusher, directing the stone coming through the grating 5 to the corresponding groups of electrodes. In the presented example, the surfaces of the guiding device 7 are made in the form of gratings with a cell size equal to the maximum size of the finished product, and are installed with an inclination towards the electrodes so that they direct the flows of stone passing certain sections of the grating 5 to the groups of electrodes 3 installed with the corresponding step . In the embodiment shown in the drawing, the electrodes are located around the perimeter of the housing, but other designs are possible, in which the configuration of the grating and the guiding device will change in an obvious way.

Работает предложенное устройство следующим образом. Подлежащее дроблению сырье, содержащее камни разных размеров с примесью щебня, подается навалом в отверстие загрузочного бункера 2 и направляется козырьком 6 на наиболее частую часть решетки 5. Под действием собственного веса и встряхивания корпуса дробилки от гидравлических ударов сырье спускается по решетке 5 вниз. При этом происходит рассев камней по размерам. По решеткам направляющего устройства 7 камни поступают к группам электродов, расположенным с соответствующим их размерам шагом и, попадая в промежутки между электродами, быстро разрушаются электрогидравлическими ударами с двух сторон. Примесь щебня с размерами, равными и меньшими требуемого, отсеивается на решетке направляющего устройства 7, не доходя до зоны дробления и не забивая ее. Раздробленный электрогидравлическими ударами камень проваливается через решетку 4 и выводится из дробилки. The proposed device works as follows. Raw materials to be crushed, containing stones of various sizes mixed with crushed stone, are fed in bulk to the opening of the loading hopper 2 and sent by a visor 6 to the most frequent part of the grate 5. Under the influence of their own weight and shaking the crusher body from hydraulic shocks, the raw material goes down the grate 5 down. In this case, the stones are sieved in size. According to the lattices of the guiding device 7, the stones arrive at the groups of electrodes located at intervals corresponding to their sizes and, falling into the gaps between the electrodes, are quickly destroyed by electro-hydraulic shocks from two sides. An admixture of crushed stone with dimensions equal to and smaller than required is screened out on the grating of the guiding device 7, not reaching the crushing zone and not clogging it. The stone crushed by electro-hydraulic impacts falls through the grate 4 and is removed from the crusher.

При отношении t/u=0,8 энергозатраты на дробление становятся в 1,5 раза выше, чем при t/u=1,3, что и принято за нижний предел заявляемого соотношения размеров. При увеличении t/u сверх 1,3 верхнего предела заявленного соотношения размеров, энергозатраты уже не снижаются, но заметным образом уменьшается число электродов, которые можно разместить на корпусе заданных габаритов, то есть снижается производительность дробилки. With the ratio t / u = 0.8, the energy consumption for crushing becomes 1.5 times higher than with t / u = 1.3, which is taken as the lower limit of the claimed size ratio. With an increase in t / u in excess of 1.3 of the upper limit of the stated size ratio, energy consumption is no longer reduced, but the number of electrodes that can be placed on the housing of a given size noticeably decreases, that is, the crusher productivity decreases.

Величина зазоров электрод-разгрузочная решетка устанавливается согласно [1] равной 1/3 u, а емкости подключенных к электродам конденсаторов и рабочее напряжение подбираются экспериментально в зависимости от свойств подлежащего дроблению камня так, чтобы энергозатраты на дробление камня данной породы и размеров были минимальны. Соотношения площадей участков решетки 5, имеющих различный размер ячейки, конфигурация поверхностей направляющего устройства 7, а также количество электродов, установленных с тем или иным шагом, определяются фракционным составом исходного сырья. The gaps of the electrode-discharge grate are set according to [1] equal to 1/3 u, and the capacitance of the capacitors connected to the electrodes and the operating voltage are selected experimentally depending on the properties of the stone to be crushed so that the energy consumption for crushing a stone of this breed and size are minimal. The ratio of the areas of the sections of the lattice 5 having different cell sizes, the configuration of the surfaces of the guiding device 7, as well as the number of electrodes installed with one step or another, are determined by the fractional composition of the feedstock.

Предложенное техническое решение позволяет примерно вдвое уменьшить энергозатраты на дробление и в 1,5.2 раза увеличить производительность дробилки за счет увеличения числа устанавливаемых на ней электродов без увеличения ее габаритов. The proposed technical solution can approximately halve the energy consumption for crushing and 1.5.2 times increase the productivity of the crusher by increasing the number of electrodes installed on it without increasing its size.

Источник информации
1. Л.А.Юткин. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. Л. Машиностроение, 1986.A source of information
1. L.A. Yutkin. Electro-hydraulic effect and its application in industry. L. Mechanical Engineering, 1986.

2. А.с. СССР N 888355, кл. B 02 C 19/18, заявлено 16.07.80. 2. A.S. USSR N 888355, class. B 02 C 19/18, claimed 16.07.80.

Claims (2)

1. Электрогидравлическая дробилка, содержащая корпус, загрузочный бункер, электроды, установленные в корпусе, разгрузочную решетку, установленную под электродами, и решетку, расположенную выше электродов, отличающаяся тем, что решетка, расположенная выше электродов, выполнена с переменным размером U по крайней мере одной из сторон ячеек, электроды расположены с переменным расстоянием между их рабочими концами, а расстояние t между рабочими концами смежных электродов и переменным размером ячеек U верхней решетки связано соотношением t (0,8 1,3)U. 1. Electro-hydraulic crusher comprising a housing, a loading hopper, electrodes installed in the housing, a discharge grill mounted under the electrodes, and a grill located above the electrodes, characterized in that the grill located above the electrodes is made with a variable size U of at least one of the sides of the cells, the electrodes are arranged with a variable distance between their working ends, and the distance t between the working ends of adjacent electrodes and the variable cell size U of the upper lattice is related by the relation t (0.8 1, 3) U. 2. Дробилка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно между решеткой, расположенной выше электродов, и электродами установлено направляющее устройство, поверхности которого расположены с уклоном по направлению к электродам. 2. The crusher according to claim 1, characterized in that in addition between the grating located above the electrodes and the electrodes, a guide device is installed, the surfaces of which are inclined towards the electrodes.

Images