RU2340398C1

RU2340398C1 - Pressure roller unit

Info

Publication number: RU2340398C1
Application number: RU2007112760/03A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Митрофанович Гридчин (RU); Анатолий Митрофанович Гридчин; нов Владимир Семенович Севость (RU); Владимир Семенович Севостьянов; Валерий Станиславович Лесовик (RU); Валерий Станиславович Лесовик; Алексей Алексеевич Романович (RU); Алексей Алексеевич Романович; Геннадий Михайлович Редькин (RU); Геннадий Михайлович Редькин; Александр Валерьевич Колесников (RU); Александр Валерьевич Колесников
Original assignee: ГОУ ВПО "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова)
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2008-12-10

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed unit comprises eccentrically fitted rollers and a loading bin furnished with moving jaws fitted above each roller. It incorporates also a desagglomeration device comprising an assembly representing a sharp ledge articulated at the lower space between the rollers, the said ledge apex being directed upward. This ledge features curvilinear side surfaces enveloping the rollers and a roller conveyors enveloping he rollers and made up of cylindrical rollers. The roller conveyors and the ledge are interconnected and secures in the unit by means of a hinge. The aforesaid bin comprises movable variable-length walls. The unit is furnished with two articulated spring-loaded rolls arranged above the rollers with a gap there between. The said movable jaws and the bin inner walls feature their upper ends interconnected and articulated to the bit top so that the jaws are located outside the bin inner walls. The bin inner walls and the spring-loaded rollers form a triangular profile. Note that the roller working surfaces, boasting a developed outer surface, are made of movable segments to ensure an optimum grip and uniform distribution of the material processed from the unit center to the rollers' edges.

EFFECT: uniform outflow of material from bin and its distribution over roller width, higher degree of grinding and efficiency of desagglomeration.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для обработки мелкокусковых анизотропных материалов давлением, в том числе кварцитопесчаника, базальтовых отходов, сланцев, шлаковых отходов и других материалов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности строительных материалов, цементной, керамической, стекольной, лакокрасочной и других на стадии предварительного измельчения материалов.The invention relates to equipment for processing small-sized anisotropic materials by pressure, including quartzitic sandstone, basalt waste, slates, slag waste and other materials, and can be used in various industries of building materials, cement, ceramic, glass, paint and varnish and others at the preliminary stage grinding materials.

Известны пресс-валковые измельчители, в которых материал измельчается между двумя вращающимися навстречу друг другу валками, причем для увеличения степени измельчения материалов и однородности измельченного продукта используются различные технологические приемы: предварительное уплотнение измельчаемого материала, различные конфигурации рабочей поверхности валков для увеличения коэффициента трения материала с валками, равномерное распределение материала по ширине валков, увеличение объемно-сдвигового деформирования за счет изменения геометрического профиля валков (конические валки) и др.Known press roller grinders in which the material is crushed between two rolls rotating towards each other, and various technological methods are used to increase the degree of grinding of materials and the homogeneity of the crushed product: preliminary compaction of the crushed material, various configurations of the working surface of the rolls to increase the coefficient of friction of the material with the rollers , uniform distribution of material across the width of the rolls, an increase in volume-shear deformation due to changes neniya geometric profile of the rolls (tapered rolls), and others.

Тем не менее применение существующих измельчителей не полностью реализует условия для рационального разрушения материала, особенно для обеспечения микродефектной структуры, необходимой при последующем сверхтонком помоле.Nevertheless, the use of existing grinders does not fully implement the conditions for the rational destruction of the material, especially to ensure the microdefect structure required during subsequent ultrafine grinding.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту является валковый измельчитель с устройством для дезагломерации материала, содержащий эксцентрично установленные под загрузочным бункером цилиндрические валки и смонтированное под ними вибрирующее дезагломерационное устройство (RU 2250135, 2005).The closest solution in terms of technical nature and the achieved effect is a roll mill with a device for deagglomeration of material, containing cylindrical rolls eccentrically installed under the loading hopper and a vibrating deagglomeration device mounted under them (RU 2250135, 2005).

К недостаткам указанного устройства относятся:The disadvantages of this device include:

- неравномерность истечения измельчаемых материалов из бункера;- uneven flow of crushed materials from the hopper;

- неравномерное распределение шихты по ширине валков;- uneven distribution of the charge along the width of the rolls;

- недостаточная степень дезагломерации материалов;- insufficient degree of disagglomeration of materials;

- невысокая степень измельчения техногенных материалов, имеющих зачастую анизотропную структуру.- a low degree of grinding of technogenic materials, often having an anisotropic structure.

Изобретение направлено на обеспечение равномерного истечения из бункера загружаемого материала и также его равномерного распределения по ширине валков, повышение степени измельчения материалов, особенно с анизотропными свойствами, и эффективности дезагломерации спрессованной после ее измельчения шихты.The invention is aimed at ensuring uniform outflow from the hopper of the loaded material and also its uniform distribution over the width of the rolls, increasing the degree of grinding of materials, especially with anisotropic properties, and the efficiency of the de-agglomeration of the mixture pressed after grinding.

Это достигается тем, что в пресс-валковом агрегате, содержащем эксцентрично установленные валки, над которыми расположен загрузочный бункер с закрепленными в нем над каждым валком подвижными щеками, агрегат содержит также дезагломерационное вибрационное устройство, включающее шарнирно закрепленную в нижнем пространстве между валками конструкцию, выполненную в виде острого выступа, направленного вершиной вверх, с криволинейными боковыми поверхностями, огибающими валки, и с отходящими от его нижних концов рольгангами, огибающими валки и составленными из цилиндрических роликов, при этом рольганги и выступ соединены между собой и закреплены в агрегате с помощью шарнира согласно предлагаемому решению, бункер содержит внутренние подвижные стенки, выполненные с возможностью изменения их длины, а также два расположенных над валками с зазором по отношению к ним и кинематически связанных между собой подпружиненных ролика, причем подвижные щеки и внутренние стенки бункера соединены верхними концами и закреплены шарнирно в верхней части бункера таким образом, что щеки расположены снаружи по отношению к внутренним стенкам бункера, нижние концы которых подвижно закреплены на осях подпружиненных роликов, при этом подвижные щеки, внутренние стенки бункера и подпружиненные ролики образуют треугольный контур; рабочие поверхности валков выполнены из подвижно закрепленных сегментов, имеющих развитую наружную поверхность, обеспечивающую максимальную степень захвата и равномерное распределение материала от центра к периферии валков, а зазор между подпружиненными роликами и сегментами наружной поверхности валков составляет на менее Н=R_cp(1-cosβ)+а, где β - угол захвата валков, R_cp - средний текущий радиус валков, а - зазор между валками, кроме того, дезагломерационное устройство содержит жестко закрепленные в полости валков вибраторы с направленными колебаниями, которые соприкасаются непосредственно с подвижными сегментами и посредством виброгасящих элементов - с бандажами валков, а ролики рольганговых ветвей закреплены с возможностью изменения зазора между ними, а сами рольганги огибают валки до бункера, образуя канал с поверхностью валков, сужающийся по ходу движения материала, при этом рольганги имеют жесткое крепление у бункера, а обращенные к валкам криволинейные части выступа имеют развитую поверхность.This is achieved by the fact that in the press-roll assembly containing eccentrically mounted rolls, over which there is a loading hopper with movable cheeks fixed therein over each roll, the assembly also includes a de-agglomeration vibrating device including a structure pivotally mounted in the lower space between the rolls, made in in the form of a sharp protrusion directed upward, with curved side surfaces enveloping the rolls, and with roller tables extending from its lower ends enveloping the roll and made up of cylindrical rollers, the roller tables and the protrusion are interconnected and fixed in the unit using a hinge according to the proposed solution, the hopper contains internal movable walls made with the possibility of changing their length, as well as two located above the rolls with a gap with respect to them and kinematically connected to each other a spring-loaded roller, and the movable cheeks and the inner walls of the hopper are connected by the upper ends and pivotally fixed in the upper part of the hopper so that the cheeks are located laid outside with respect to the inner walls of the hopper, the lower ends of which are movably fixed on the axes of the spring-loaded rollers, while the movable cheeks, the inner walls of the hopper and the spring-loaded rollers form a triangular contour; the working surfaces of the rolls are made of movably fixed segments having a developed outer surface that provides maximum grip and uniform distribution of material from the center to the periphery of the rolls, and the gap between the spring-loaded rollers and the segments of the outer surface of the rolls is less than H = R _cp (1-cosβ) + a, where β is the angle of capture of the rolls, R _cp is the average current radius of the rolls, and a is the gap between the rolls, in addition, the deagglomeration device contains vibrators rigidly fixed in the cavity of the rolls with directional vibrations that are in direct contact with the moving segments and through vibration damping elements - with the bandages of the rolls, and the rollers of the live roll branches are fixed with the possibility of changing the gap between them, and the live rolls bend around the rolls to the hopper, forming a channel with the surface of the rolls, tapering in the direction of movement of the material, In this case, the live rolls are rigidly mounted at the hopper, and the curved parts of the protrusion facing the rolls have a developed surface.

Подпружиненные ролики могут быть смещены в сторону межвалкового пространства относительно вертикальных осей валков на угол Q=30-40°, а вибраторы могут быть расположены по линиям, проходящим через центры вращения валков, причем угол расположения линии относительно горизонтали составляет Y=40-50°.The spring-loaded rollers can be shifted towards the roll space relative to the vertical axes of the rolls by an angle Q = 30-40 °, and the vibrators can be located along the lines passing through the centers of rotation of the rolls, and the angle of the line relative to the horizontal is Y = 40-50 °.

Валки могут быть установлены с обеспечением синхронного вращения в фазе, а зазор между ними может составлять величину, не превышающую величины их эксцентриситета δ_в≤е.The rollers can be installed with synchronous rotation in phase, and the gap between them can be a value not exceeding the value of their eccentricity δ _in ≤ е.

Величина зазора между роликами рольгангов может составлять δ_р=(0,02-0,05)d_p, где d_p - диаметр роликов рольганга.The gap between the rollers of the roller tables can be δ _p = (0.02-0.05) d _p , where d _p is the diameter of the rollers of the roller table.

Разработанное техническое решение имеет следующие конструктивно-технологические преимущества, обеспечивающие:The developed technical solution has the following structural and technological advantages, providing:

- равномерное истечение загружаемой шихты из бункера за счет периодических колебаний его щек;- uniform expiration of the loaded charge from the hopper due to periodic fluctuations of its cheeks;

- равномерную подачу уплотненного слоя постоянной толщины в межвалковое пространство и направленное движение лещадных зерен анизотропного материала за счет использования подпружиненных роликов;- uniform supply of a compacted layer of constant thickness into the roll space and the directed movement of flaky grains of anisotropic material through the use of spring-loaded rollers;

- повышение эффективности процесса измельчения анизотропных материалов за счет направленного раздавливающе-сдвигового воздействия развитой поверхности подвижных сегментов эксцентричных валков;- increasing the efficiency of the grinding process of anisotropic materials due to the directional crushing-shear action of the developed surface of the moving segments of the eccentric rolls;

- повышение эффективности процесса дезагломерации анизотропных материалов с различными физико-механическими характеристиками за счет направленного вибровоздействия на дезагломерируемую пластину спрессованного материала со стороны вибратора и подпружиненного острого выступа и использования развитых поверхностей дугообразных пластин острого выступа и подвижных сегментов валков;- increasing the efficiency of the process of deagglomeration of anisotropic materials with different physical and mechanical characteristics due to the directional vibration exposure on the deagglomerated plate of the compressed material from the side of the vibrator and the spring-loaded sharp protrusion and the use of developed surfaces of the arched plates of the sharp protrusion and moving segments of the rolls;

- улучшение условий классификации дезагломерированного материала за счет возможности регулирования зазора между роликами рольганга;- improving the classification conditions of deagglomerated material due to the possibility of regulating the gap between the rollers of the roller table;

- повышение тонкости помола измельчаемого материала путем его возврата на доизмельчение за счет использования сужающегося канала между рабочей поверхностью валка и рольгангом, обеспечивающего более надежную доставку дезагломерируемого материала на повторное измельчение.- increasing the fineness of grinding of the crushed material by returning it to regrinding due to the use of a tapering channel between the working surface of the roll and the roller table, which provides more reliable delivery of the deagglomerated material for re-grinding.

На фиг.1 представлена схема пресс-валкового агрегата для измельчения анизотропных материалов; на фиг.2 - рабочая развитая поверхность подвижных сегментов валков в виде елочнообразных выступов; на фиг.3 - разрез по А-А.Figure 1 presents a diagram of a press roll unit for grinding anisotropic materials; figure 2 - working developed surface of the movable segments of the rolls in the form of Christmas-tree protrusions; figure 3 is a section along aa.

Пресс-валковый агрегат установлен на раме и содержит эксцентрично установленные валки 1, которые могут быть установлены с обеспечением синхронного вращения в фазе. Это осуществляется, например, с использованием синхронизируещего зубчатого зацепления. Зазор между валками может быть выполнен не превышающим величины их эксцентриситета. Над валками 1 расположен загрузочный бункер 2, соприкасающийся стенками с наружной поверхностью валков, например, при помощи валиков 3, закрепленных шарнирно, например, на осях, закрепленных на стенках бункера. Внутри бункера 2 расположены две подвижные щеки 4, две внутренние подвижные стенки 5, а также два кинематически связанных между собой подпружиненных ролика 6, образующих замкнутый треугольный контур, такая конструкция более надежна и технологична в работе. Указанные элементы расположены по одному над каждым валком. Подвижные стенки 5 выполнены с возможностью изменения их длины, например, телескопическими. Подвижные щеки 4 и внутренние стенки 5 соединены верхними концами и закреплены шарнирно, например, на оси, расположенной в подшипниковой опоре, закрепленной на стенке бункера, при этом подвижные внутренние стенки 5 расположены внутри подвижных щек 4, а нижние концы внутренних стенок 5 шарнирно закреплены на осях подпружиненных роликов 6. Подвижные щеки опираются нижними концами на внутренние стенки 5, например, при помощи выступающих опор. Подпружиненные ролики 6 расположены над каждым валком с зазором, составляющим не менее Н=R_ср(1-cosβ)+a, где β - угол захвата валков, R_ср - средний текущий радиус валков, а - зазор между валками. Зазор необходим для того, чтобы осуществлять подачу материала в требуемом количестве. Если зазор будет меньше указанной величины, то поступление материала в межвалковое пространство будет недостаточным, чем требуется по условиям захвата его валками, что отрицательно скажется на производительности и качестве выходящего продукта. Подпружиненные ролики связаны между собой кинематически, это может быть выполнено, например, в виде шарнира, закрепленного в стенке бункера, с распорными элементами, например тягами, на которых закреплены подпружиненные ролики 6. Пружины, расположенные внутри подвижной стенки 5, предназначены для того, чтобы создавать с определенным усилием давление подпружиненных роликов на захватываемый материал, а в момент попадания недробимого, например, металлического предмета приподняться за счет изменения длины внутренней стенки 5 и за счет своего шарнирного закрепления и без поломки пропустить материал. Подпружиненные ролики 6 могут быть смещены относительно вертикальных осей валков в сторону межвалкового пространства на угол Q=30-40°. При меньших значениях угла выгрузочное отверстие бункера недостаточно для равномерного питания валков шихтой, при этом ухудшаются условия захвата материала роликами 6. При значениях угла больше 40° уменьшается угол подачи измельчаемого материала и условия его захвата валками. Подвижные щеки 4, внутренние стенки 5 и подпружиненные ролики 6 образуют между собой замкнутый треугольный контур, боковыми гранями которого являются подвижные щеки 4 и внутренние стенки 5, а основанием - подпружиненные ролики 6, соединенные тягами и шарниром. Рабочие поверхности валков выполнены из подвижно закрепленных сегментов 7, установленных в бандажах 12 валков 1 при помощи штоков 14 (фиг.3). Такое крепление может быть выполнено, например, в случае, когда подвижные сегменты 7 и внутренняя обечайка 15 соединены между собой при помощи болтового соединения и штока 14, подвижно установленного в бандаже 12. При этом длина штока больше толщины бандажа на величину хода подвижного сегмента, определяемую величиной сжатия расположенной между бандажом и обечайкой виброгасящей прокладки 13, которая уменьшает силы вибрации, передаваемые через бандаж на подшипниковые опоры валков.The press roll assembly is mounted on the frame and contains eccentrically mounted rolls 1, which can be installed to provide synchronous rotation in phase. This is carried out, for example, using synchronized gearing. The gap between the rolls can be made not exceeding the magnitude of their eccentricity. Above the rolls 1 is a feed hopper 2, in contact with the walls with the outer surface of the rolls, for example, by means of rollers 3, pivotally mounted, for example, on axes fixed to the walls of the hopper. Inside the hopper 2 there are two movable cheeks 4, two internal movable walls 5, as well as two kinematically connected spring-loaded rollers 6, forming a closed triangular contour, this design is more reliable and technological in operation. These elements are located one above each roll. The movable walls 5 are made with the possibility of changing their length, for example, telescopic. The movable cheeks 4 and the inner walls 5 are connected by their upper ends and pivotally mounted, for example, on an axis located in the bearing support mounted on the wall of the hopper, while the movable inner walls 5 are located inside the movable cheeks 4, and the lower ends of the inner walls 5 are pivotally mounted the axes of the spring-loaded rollers 6. The movable cheeks are supported by their lower ends on the inner walls 5, for example, using protruding supports. Spring-loaded rollers 6 are located above each roll with a gap of at least H = R _cf (1-cosβ) + a, where β is the angle of capture of the rolls, R _cf is the average current radius of the rolls, and is the gap between the rolls. A clearance is necessary in order to supply the material in the required quantity. If the gap is less than the specified value, then the flow of material into the inter-roll space will be insufficient than is required under the terms of its capture by rollers, which will negatively affect the productivity and quality of the output product. The spring-loaded rollers are kinematically connected, this can be done, for example, in the form of a hinge fixed in the wall of the hopper, with spacer elements, for example rods, on which spring-loaded rollers are fixed 6. The springs located inside the movable wall 5 are designed to to create, with a certain force, the pressure of the spring-loaded rollers on the material to be captured, and at the moment of contact with an unbreakable, for example, metal object, rise due to a change in the length of the inner wall 5 and due to Swivel fixing without damage to miss stuff. The spring-loaded rollers 6 can be offset relative to the vertical axes of the rolls towards the roll space by an angle Q = 30-40 °. At lower values of the angle, the discharge opening of the hopper is not enough to evenly feed the rolls with the charge, while the conditions for picking up the material by the rollers 6 deteriorate. When the angle is greater than 40 °, the feed angle of the crushed material and the conditions for its capture by the rolls decrease. The movable cheeks 4, the inner walls 5 and the spring-loaded rollers 6 form a closed triangular contour, the lateral faces of which are the movable cheeks 4 and the inner walls 5, and the spring-loaded rollers 6 connected by rods and a hinge as the base. The working surfaces of the rolls are made of movably fixed segments 7 installed in the bandages 12 of the rolls 1 using the rods 14 (Fig.3). Such fastening can be performed, for example, in the case when the movable segments 7 and the inner shell 15 are interconnected by means of a bolt connection and the rod 14, movably mounted in the band 12. The length of the rod is greater than the thickness of the band by the amount of stroke of the movable segment, determined the amount of compression located between the bandage and the casing of the vibration damping pad 13, which reduces the vibration forces transmitted through the bandage to the bearing bearings of the rolls.

Сегменты 7 имеют развитую наружную поверхность, обеспечивающую максимальную степень захвата и равномерное распределение материала от центра валка к его периферии. Развитая поверхность может быть выполнена в виде елочнообразных выступов, направленных в сторону движения материала (фиг.2). Зазор между валками 1 и подпружиненными роликами 6 должен быть не менее Н=R_ср(1-cosβ)+а, где β - угол захвата валков, R_ср - средний текущий радиус валков, а - зазор между валками. Уменьшение зазора между валками и подпружиненными роликами меньше Н=R_cp(1-cosβ)+а приводит к недостатку материала в зоне захвата его валками, равной Н=2R_ср(1-cosβ)+a, что ухудшает такие показатели работы агрегата, как производительность и степень измельчения материала.Segments 7 have a developed outer surface, providing the maximum degree of capture and uniform distribution of material from the center of the roll to its periphery. The developed surface can be made in the form of fir-tree protrusions directed towards the movement of the material (figure 2). The gap between the rolls 1 and the spring-loaded rollers 6 should be at least H = R _cf (1-cosβ) + a, where β is the angle of capture of the rolls, R _cf is the average current radius of the rolls, and is the gap between the rolls. Reducing the gap between the rollers and the spring-loaded rollers is less than H = R _cp (1-cosβ) + a, which leads to a lack of material in the grip zone of the rollers equal to H = 2R _cf (1-cosβ) + a, which worsens such performance of the unit as performance and degree of grinding material.

Агрегат содержит дезагломерационное вибрационное устройство, которое включает конструкцию, выполненную в виде острого выступа 8, направленного вершиной вверх, с развитыми криволинейными боковыми поверхностями, с зазором огибающими валки. Развитая поверхность может быть выполнена в виде храповидных выступов. Это позволяет более качественно осуществлять дезагламерацию спрессованного материала и за счет выступов продвигать неразрушенный материал к нижеописанным рольганговым ветвям. Острый выступ расположен в нижнем пространстве между валками. От нижних концов выступа 8 отходят рольганги 9, огибающие валки вплоть до валиков 3 бункера, образуя канал с поверхностью валков, сужающийся по ходу движения материала. Рольганги жестко закреплены у бункера 2, например, с помощью тяг, прикрепленных к раме агрегата, и составлены из цилиндрических роликов 10, закрепленных с возможностью изменения зазора между ними. Это может быть выполнено, например, путем установки с возможностью перемещения осей роликов в пазах направляющих пластин рольгангов. Величина зазора между роликами рольгангов определяется выходным размером материала. Боковые поверхности острого выступа дезагломерирующего устройства расположены с перекрытием части ближнего к ним ролика рольганговых ветвей, что исключает просыпание недезагломерированного материала между ними. Нижние части рольгангов закреплены шарнирно, например, на осях, закрепленных на свободных концах криволинейных боковых поверхностей острого выступа. Последний с помощью пружинных опор и шарнирно, например, на оси, установленной в подшипниковых опорах, закреплен на раме агрегата.The unit contains a deagglomeration vibrating device, which includes a structure made in the form of a sharp protrusion 8, directed upward, with developed curved side surfaces, with a clearance envelope rolls. The developed surface can be made in the form of ratchet protrusions. This makes it possible to better perform deagglomeration of the pressed material and, due to the protrusions, to advance the undestructed material to the roller conveyor branches described below. A sharp protrusion is located in the lower space between the rolls. From the lower ends of the protrusion 8, the roller tables 9 extend, enveloping the rolls up to the rollers 3 of the hopper, forming a channel with the surface of the rolls, tapering in the direction of movement of the material. The rollers are rigidly fixed at the hopper 2, for example, using rods attached to the unit frame, and are composed of cylindrical rollers 10, fixed with the possibility of changing the gap between them. This can be done, for example, by installing with the possibility of moving the axes of the rollers in the grooves of the guide plates of the roller tables. The gap between the rollers of the roller tables is determined by the output size of the material. The lateral surfaces of the sharp protrusion of the deagglomerating device are located with the overlapping of a portion of the roller of the roller conveyor branches closest to them, which excludes the spilling of undeagglomerated material between them. The lower parts of the roller tables are pivotally mounted, for example, on axes fixed to the free ends of the curved side surfaces of the sharp protrusion. The latter with the help of spring bearings and pivotally, for example, on an axis mounted in the bearing bearings, is mounted on the frame of the unit.

Дезагломерационное устройство содержит также вибраторы 11 с направленными колебаниями (Доценко А.И. Строительные машины и основы автоматизации. - Учебное пособие.; М.; Высшая школа, 1995. - 67 с.), жестко закрепленные на раме агрегата с помощью болтового соединения и установленные во внутренней полости валков. Вибраторы предпочтительно располагать в области острого выступа, так как колебания от них должны быть направлены в его сторону. Вибраторы соприкасаются непосредственно с внутренней обечайкой 15, соединенной с подвижными сегментами 7 при помощи штока 14, и посредством виброгасящих элементов 13, выполненных в виде прокладок, - с бандажами 12 валков. Вибраторы 11 могут быть расположены по линиям, проходящим через центры вращения валков, причем угол расположения линии относительно горизонтали может составлять Y=40-50°. Выбор угла их установки обусловлен тем, что при Y<40° или Y>50° нарушается двухстороннее вибрационное воздействие на дезагломерируемый материал.The deagglomeration device also contains vibrators 11 with directional vibrations (Dotsenko A.I. Construction vehicles and the basics of automation. - Study guide .; M .; Higher school, 1995. - 67 p.), Rigidly fixed to the unit frame using a bolt connection and installed in the inner cavity of the rolls. Vibrators are preferably located in the area of a sharp protrusion, since vibrations from them should be directed in its direction. The vibrators are in direct contact with the inner shell 15, connected to the movable segments 7 by means of the rod 14, and by means of vibration damping elements 13, made in the form of gaskets, with bandages 12 of the rolls. The vibrators 11 can be located along the lines passing through the centers of rotation of the rolls, and the angle of the line relative to the horizontal can be Y = 40-50 °. The choice of their installation angle is due to the fact that at Y <40 ° or Y> 50 ° the two-way vibration effect on the deagglomerated material is disturbed.

Пресс-валковый агрегат для измельчения анизотропных материалов работает следующим образом. Материал, например кварцитопесчаник, базальтовые отходы, сланцы, шлаковые отходы и другие, подается в загрузочный бункер 2, движется по подвижным щекам 4 к валкам, где захватывается поверхностью валков и роликами 6. Щеки не позволяют материалу попасть сразу в межвалковое пространство и направляют материал в зону между валками и роликами 6. Захватываемый материал уплотняется, равномерно распределяется по ширине валков за счет воздействия подпружиненных роликов и развитой поверхности сегментов 7 и направляется в межвалковое пространство, продвигаясь в сужающийся зазор между валками. Здесь наиболее эффективно реализуется раздавливающе-сдвиговое деформирование материала. Для обеспечения такого воздействия на измельчаемый материал в каждый период времени необходимо постоянное поддержание заданного коэффициента фракции

, где V₁, V₂ - соответственно окружные скорости левого V₁ и правого _V2 валков, м/с; R₁, R₂ - соответственно мгновенные радиусы валков (максимальный и минимальный радиусы левого и правого валков в заданный период времени), n₁ и n₂ - число оборотов валков.Press roll unit for grinding anisotropic materials works as follows. Material, for example quartzite sandstone, basalt waste, shale, slag waste and others, is fed into the loading hopper 2, moves along the movable cheeks 4 to the rolls, where it is captured by the surface of the rolls and rollers 6. The cheeks do not allow the material to enter immediately into the roll space and direct the material to the area between the rollers and rollers 6. The captured material is compacted, evenly distributed over the width of the rollers due to the action of the spring-loaded rollers and the developed surface of the segments 7 and is sent to the roll space, p odvigayas in the narrowing gap between the rolls. Here, the crushing-shear deformation of the material is most effectively realized. To ensure such an effect on the milled material in each period of time, it is necessary to constantly maintain a given fraction coefficient

where V ₁ , V ₂ - respectively, the peripheral speeds of the left V ₁ and right _V2 rolls, m / s; R ₁ , R ₂ - respectively, the instantaneous radii of the rolls (the maximum and minimum radii of the left and right rolls in a given period of time), n ₁ and n ₂ - the number of revolutions of the rolls.

При равенстве частот вращения валков n₁=n₂

;With the equality of the frequency of rotation of the rolls n ₁ = n ₂

;

Для исключения нарушения заданного значения k_фр и соприкосновения эксцентрично установленных валков между собой (при R₁=R₂, k_фр=1) их вращения должны быть синхронизированы и эксцентриситеты установлены в фазе. При этом условии также соблюдается условие постоянства зазора между валками, δ=const. Величина зазора между эксцентрично установленными валками не должна превышать величины их эксцентриситета δ≤е. Например, при соблюдении условия δ=(0,005-0,01)D, где D - диаметр валков и значениях D=0,5 м, величина зазора соответственно составляет δ=(2,5-5) мм, что соответствует максимальному значению зазора между валками для заданного их диаметра D=0,5 м. При нарушении условия δ≤е (при работе валков не в фазе) эффект от раздавливающе-сдвигового воздействия при разрушении анизотропных материалов снижается. Наличие елочнообразных выступов, направленных в сторону движения валков, позволяет осуществлять перемещения слоев материала относительно друг друга от центра к краям валков как в момент захвата, так и на протяжении деформации и измельчения. Это способствует не только более равномерному распределению шихты по ширине валков, но и повышению степени ее измельчения. Измельченный материал выходит из межвалкового пространства в виде спрессованных пластин, которые равномерно распределяются на левую и правую ветви рольгангов 9, за счет эксцентриситета валков 1. Материал, попадая в зону между развитыми криволинейными боковыми поверхностями острого выступа 8 с храповидными выступами, вибрирующего за счет подпружиненного шарнирного закрепления, и подвижными сегментами 7, приводящимися в движение вибраторами 11 с определенной частотой и направленными колебаниями, дезагломерируется и просыпается между цилиндрическими роликами 10 рольгангов 9. Просыпавшийся измельченный материал далее направляется в выгрузочный бункер (на фиг. не показан). Пластины спрессованного материала, которые не разрушились под воздействием развитых криволинейных боковых поверхностей острого выступа и подвижных сегментов 7, захватываются елочнообразными выступами сегментов 7 и цилиндрическими роликами 10 и за счет различных диаметров и скоростей валков 1 и роликов 10 доразрушаются и просыпаются между последними также в выгрузочный бункер. Недоразрушенный материал захватывается поверхностью сегментов 7 и продолжает движение между сегментами 7 и роликами 10 рольгангов до валиков 3. Для обеспечения эффективной классификации дезагломерированного материала в рольганге максимальная величина зазора между цилиндрическими роликами рольганга δ_р определяется соотношением δ_р=(0,02-0,05)d_p, где d_p - диаметр цилиндрических роликов рольганга. Например, для роликов d_p=20·10^-3 м максимальное значение зазора составляет δ_pmax=(0,4-1,0) мм, что соответствует предельному значению средневзвешенного размера частиц измельченного продукта d_cp.взв.=400-1000 мкм для пресс-валковых измельчителей. Наличие сужающегося канала способствует более надежному удерживанию материала при транспортировании его к валикам 3. Здесь материал захватывается поверхностями сегментов 7 и валиками 3 и направляется в бункер для повторного измельчения. Обеспечение повторного силового воздействия на недоразрушенный материал, имеющий в большинстве своем микродефектную структуру, позволяет воздействовать на него с меньшими усилиями и получать более тонкий продукт, так как зазор между роликами рольгангов не пропускает в разгрузочный бункер более крупный продукт и возвращает его на повторное измельчение.To eliminate the violation of the set value of k _fr and the contact of the eccentrically installed rolls with each other (with R ₁ = R ₂ , k _fr = 1), their rotation must be synchronized and the eccentricities are set in phase. Under this condition, the condition of constant gap between the rolls, δ = const, is also met. The gap between the eccentrically installed rolls should not exceed the value of their eccentricity δ≤e. For example, subject to the condition δ = (0.005-0.01) D, where D is the diameter of the rolls and the values D = 0.5 m, the gap value is δ = (2.5-5) mm, which corresponds to the maximum value of the gap between the rolls for a given diameter of D = 0.5 m. If the condition δ≤e is violated (when the rolls are not in phase), the effect of crushing-shear action during the destruction of anisotropic materials decreases. The presence of Christmas-tree-like protrusions directed towards the movement of the rolls allows the material layers to move relative to each other from the center to the edges of the rolls both at the time of capture and during deformation and grinding. This contributes not only to a more uniform distribution of the charge along the width of the rolls, but also to an increase in the degree of its grinding. The crushed material leaves the inter-roll space in the form of compressed plates that are evenly distributed on the left and right branches of the roller tables 9, due to the eccentricity of the rolls 1. The material falls into the zone between the developed curved side surfaces of the sharp protrusion 8 with ratchet protrusions, vibrating due to the spring-loaded hinged fixing, and movable segments 7, driven by vibrators 11 with a certain frequency and directional vibrations, is deagglomerated and wakes up between indricheskimi rollers 10 roller conveyors 9. Spilled particulate material further directed to unloading hopper (Fig. not shown). The plates of the pressed material, which did not collapse under the influence of the developed curved side surfaces of the sharp protrusion and the movable segments 7, are captured by the fir-tree-like protrusions of the segments 7 and the cylindrical rollers 10 and due to different diameters and speeds of the rolls 1 and the rollers 10 are crushed and wake up between the latter also into the discharge hopper . Underdeveloped material is captured by the surface of segments 7 and continues to move between segments 7 and rollers 10 of the live rolls to rollers 3. To ensure effective classification of the deagglomerated material in the live roll, the maximum clearance between the cylindrical rollers of the live roll δ _p is determined by the ratio δ _p = (0.02-0.05 ) d _p , where d _p is the diameter of the cylindrical rollers of the roller table. For example, for rollers d _p = 20 · 10 ^-3 m, the maximum clearance is δ _pmax = (0.4-1.0) mm, which corresponds to the limit value of the average particle size of the crushed product d _cp.vzv. = 400-1000 microns for press roll grinders. The presence of a tapering channel contributes to a more reliable retention of the material during transportation to the rollers 3. Here, the material is captured by the surfaces of the segments 7 and the rollers 3 and sent to the hopper for re-grinding. Providing repeated force action on the non-destroyed material, which for the most part has a microdefective structure, allows it to be acted upon with less effort and produce a finer product, since the gap between the roller conveyors does not allow a larger product to pass into the discharge hopper and returns it for re-grinding.

Таким образом, предлагаемая конструкция пресс-валкового агрегата обеспечивает равномерное истечение измельчаемого анизотропного материала из бункера; равномерное распределение шихты по ширине валков, а следовательно, стабильные значения силовых нагрузок; эффективное раздавливающе-сдвиговое деформирование анизотропных материалов в вертикальной (по направлению вращения эксцентричных валков) и горизонтальной (по их ширине) плоскостях; интенсивную дезагломерацию спрессованных пластин измельченного материала, его классификацию в рольганге, а также возможность реализации многократного силового воздействия на частицы измельченного материала с микродефектной структурой, что в конечном итоге создает более благоприятные условия для измельчения анизотропных материалов, повышает тонкость помола измельченного продукта и снижает общие энергозатраты.Thus, the proposed design of the press roll unit provides a uniform outflow of crushed anisotropic material from the hopper; uniform distribution of the charge along the width of the rolls, and therefore, stable values of power loads; effective crush-shear deformation of anisotropic materials in the vertical (in the direction of rotation of the eccentric rolls) and horizontal (in their width) planes; intensive deagglomeration of pressed plates of crushed material, its classification in the roller table, as well as the possibility of multiple force acting on particles of crushed material with a microdefect structure, which ultimately creates more favorable conditions for grinding anisotropic materials, increases the fineness of grinding of the crushed product and reduces overall energy consumption.

Claims

1. A press-roll assembly containing eccentrically mounted rolls, over which a loading hopper is located with movable cheeks fixed therein over each roll, the assembly also includes a de-agglomeration vibrating device including a design made in the form of a sharp protrusion pivotally mounted in the lower space between the rolls, directed upward, with curved side surfaces enveloping the rolls, and with roller tables extending from its lower ends, enveloping rolls and made up of cylines drum rollers, while the roller tables and the protrusion are interconnected and fixed in the unit using a hinge, characterized in that the hopper contains internal movable walls made with the possibility of changing their length, as well as two located above the rolls with a gap with respect to them and kinematically interconnected spring-loaded rollers, and the movable cheeks and inner walls of the hopper are connected by their upper ends and pivotally fixed in the upper part of the hopper so that the cheeks are located outside with respect to the inside nnim hopper walls, the lower ends of which are movably mounted on axles spring-loaded rollers, the movable cheek, the inner wall of the hopper and spring-loaded rollers form a triangular contour; the working surfaces of the rolls are made of movably fixed segments having a developed outer surface that provides the maximum degree of grip and uniform distribution of material from the center to the periphery of the rolls, and the gap between the spring-loaded rollers and the segments of the outer surface of the rolls is at least H = R _cp (1-cosβ) + a, where β is the angle of capture of the rolls, R _cp is the average current radius of the rolls, and is the gap between the rolls, in addition, the deagglomeration device contains vibrators rigidly fixed in the cavity of the rolls with fluctuations that come into contact directly with moving segments and through vibration damping elements - with roll bandages, and roller conveyor branches rollers are fixed with the possibility of changing the gap between them, and the roller tables themselves bend the rolls to the hopper, forming a channel with the surface of the rolls, tapering in the direction of movement of the material, In this case, the live rolls are rigidly mounted at the hopper, and the curved parts of the protrusion facing the rolls have a developed surface.

2. The press-roll assembly according to claim 1, characterized in that the spring-loaded rollers are offset in the direction of the roll space relative to the vertical axes of the rolls by an angle Q = 30-40 °, and vibrators with directional vibrations are located along the lines passing through the centers of rotation of the rolls, moreover, the angle of the line relative to the horizontal is Y = 40-50 °.

3. The press-roll assembly according to claim 1, characterized in that the rolls are mounted to provide synchronous rotation in phase, and the gap between them is a value not exceeding the value of their eccentricity δ _in ≤ e.

4. The press-roll assembly according to claim 1, characterized in that the gap between the rollers of the roller tables is δ _p = (0.02-0.05) d _p , where d _p is the diameter of the rollers of the roller table.