RU2353427C2

RU2353427C2 - Machine for laminar breakage of rock

Info

Publication number: RU2353427C2
Application number: RU2007107550/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Малыгин (RU); Юрий Николаевич Малыгин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Обуховская промышленная компания"
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2009-04-27
Also published as: RU2007107550A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention refers to facilities for breakage or crumbling various materials, specifically rock. The machine for laminar breakage of rock consists of a case, of parallel rollers, and of roller rotation drives. The rollers are equipped with circular lugs and depressions to provide controlled entry of lugs into depressions of neighbour rollers. The rollers are equipped with individual electric drives with regulators of rotation speed. Each roller is installed on two spherical spring-loaded in horizontal transverse direction supports, one of which is floating and is assembled on a lengthwise horizontal guide. The machine is equipped with a profile plate mounted vertically and installed in the gap between the rollers.

EFFECT: invention facilitates increased output of product of flat lamellar shape.

7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для дробления или измельчения различных материалов, в частности горных пород. Особенностью предлагаемого устройства является требование к готовому продукту: измельчение должно давать преимущественное наличие чешуйчатой фракции, т.е. плоских частиц заданного размера.The invention relates to devices for crushing or grinding various materials, in particular rocks. A feature of the proposed device is the requirement for the finished product: grinding should give the predominant presence of a scaly fraction, i.e. flat particles of a given size.

Это условие, по мнению авторов, можно выполнить воздействием на частицы породы тангенциальными касательными усилиями. Для решения поставленной задачи авторами были рассмотрены известные конструкции дробильной и измельчительной техники.According to the authors, this condition can be fulfilled by acting on the particles of the rock by tangential tangential forces. To solve this problem, the authors considered the well-known design of crushing and grinding equipment.

Известна зубчатая мельница [1]. Изобретение предназначено для измельчения мягких горных пород. Зубчатая мельница состоит из корпуса, в котором соосно установлены две пары зубчатых колес, находящиеся попарно в зацеплении, при этом валы одной пары зубчатых колес помещены в полых валах второй пары зубчатых колес, причем концы валов ведомых валов с одной из сторон соединены жестко, соответствующие концы валов ведущих колес соединены напрягающей муфтой, позволяющей предварительную регулируемую закрутку валов на некоторый угол, а поверхности впадин зубчатых колес имеют наклонные выточки, образующие с торцевой поверхностью зубчатого колеса угол. Изобретение позволяет повысить степень измельчения материала, эффективность и снизить энергоемкость.Known gear mill [1]. The invention is intended for grinding soft rocks. A gear mill consists of a housing in which two pairs of gears are arranged coaxially, pairwise engaged, while the shafts of one pair of gears are placed in the hollow shafts of the second pair of gears, the ends of the shafts of the driven shafts being rigidly connected on one side, the corresponding ends the shafts of the driving wheels are connected by a tensioning clutch that allows preliminary adjustable twist of the shafts by a certain angle, and the surfaces of the valleys of the gear wheels have inclined recesses forming with the end surface of the gear oles corner. The invention improves the degree of grinding of the material, efficiency and reduce energy consumption.

Недостаток устройства в том, что оно предназначено только для мягких пород, выход чешуйчатой фракции мал.The disadvantage of this device is that it is intended only for soft breeds, the output of the scaly fraction is small.

Известна машина для исправления формы зерен щебня [2]. Изобретение предназначено для производства нерудных строительных материалов. Машина для исправления формы зерен щебня включает кинематически связанный с приводом валок, подпружиненное устройство для его положения, рабочую камеру, выполненную из установленных с охватом и с зазором по отношению к валку и под углом друг к другу загрузочного и разгрузочных желобов, сочлененных сменной жесткой плитой из износостойкого материала, причем верхний желоб выполнен с волнистым поперечным профилем и снабжен крышкой, а нижний, разгрузочный, желоб установлен к горизонту под углом, большим угла трения щебня по этому желобу, а вал валка размещен с возможностью смещения его ползунов в направляющих, ориентированных параллельно биссектрисе угла между желобами. Плита может быть подпружинена к раме и кинематически связана с источником вибраций. Изобретение позволяет повысить эффективность операции исправления зерен лещадной или игловатой формы.A known machine for correcting the shape of grains of crushed stone [2]. The invention is intended for the production of non-metallic building materials. The machine for correcting the shape of grains of crushed stone includes a roll kinematically connected to the drive, a spring-loaded device for its position, a working chamber made of loading and unloading chutes articulated with a removable rigid plate made of spanning and with respect to the roll and at an angle to each other wear-resistant material, and the upper trough is made with a wavy transverse profile and is equipped with a lid, and the lower, discharge, trough is installed to the horizon at an angle greater than the rubbing angle of rubble along this trough, and l roll placed with the possibility of displacement of its sliders in the guides oriented parallel to the bisector of the angle between the grooves. The plate can be spring-loaded to the frame and kinematically connected to a vibration source. The invention improves the efficiency of the operation of correcting grains of flaky or needle-shaped shapes.

Недостаток устройства в том, что кроме получения чешуйчатых форм машина ломает плоские лещадные и игловатые формы и получает большую долю граненных фракций.The disadvantage of this device is that in addition to obtaining scaly forms, the machine breaks flat flaky and needle-shaped forms and receives a large proportion of faceted fractions.

Известно устройство для измельчения крупногабаритных полимерных материалов [3], которое содержит установленные в корпусе центральные и периферийные валы с режущими дисками. Между валами расположены распорные втулки. Устройство содержит калибрующую решетку. Центральные валы установлены с возможностью встречного вращения. Периферийные валы смонтированы выше центральных валов и параллельно им. Режущие диски каждого вала размещены в промежутках между режущими дисками соседнего вала. Каждый центральный вал кинематические связан с соседним периферийным валом посредством зубчатой передачи. Отношение диаметра распорной втулки центрального вала к ширине режущего элемента диска выбрано из соотношения 0,4 KZ<D/l<0,64 KZ, где К - передаточное число зубчатой передачи, Z - число режущих элементов диска периферийного вала, D - диаметр распорной втулки центрального вала, l - ширина режущего элемента. Изобретение сокращает продолжительность процесса измельчения материала, а также упрощает конструкцию устройства.A device for grinding large polymer materials [3], which contains central and peripheral shafts with cutting discs installed in the housing, is known. Between the shafts are spacer sleeves. The device contains a calibration grid. Central shafts are installed with the possibility of oncoming rotation. The peripheral shafts are mounted above and parallel to the central shafts. The cutting discs of each shaft are located in the spaces between the cutting discs of the adjacent shaft. Each kinematic central shaft is connected to an adjacent peripheral shaft via a gear train. The ratio of the diameter of the spacer sleeve of the central shaft to the width of the cutting element of the disk is selected from the ratio of 0.4 KZ <D / l <0.64 KZ, where K is the gear ratio of the gear, Z is the number of cutting elements of the disk of the peripheral shaft, D is the diameter of the spacer central shaft, l is the width of the cutting element. The invention reduces the duration of the process of grinding material, and also simplifies the design of the device.

Недостаток устройства в ударной составляющей усилий измельчения, что приводит к дроблению материала и получению округленной фракции. Плоских частиц продукта получается мало.The disadvantage of the device in the impact component of the grinding forces, which leads to crushing of the material and obtaining a rounded fraction. There are few flat particles of the product.

Известна дробилка валковая [4]. Изобретение предназначено для дробления твердых материалов, в частности горных пород. Дробилка валковая содержит неподвижный корпус, броневую решетку, рабочий орган валкового типа с режущими инструментами, расположенными по винтовой линии, причем загрузочный люк исходного материала выполнен над рабочим органом со стороны привода рабочего органа, выпускной люк для удаления требуемого продукта выполнен на всю длину рабочего органа под ним, а выпускной люк для удаления побочных материалов расположен в боковой стенке корпуса дробилки с противоположной стороны от загрузочного люка, при этом боковые стенки корпуса дробилки выполнены в виде шпальтовой решетки. Изобретение позволяет исключить переизмельчение исходного материала и отделить побочные продукты.Known roll crusher [4]. The invention is intended for crushing solid materials, in particular rocks. The roll crusher contains a fixed body, an armored grate, a roll type working body with cutting tools located along a helical line, and the feed material loading hatch is made over the working body from the drive body drive side, the exhaust hatch for removing the required product is made over the entire length of the working body under him, and the exhaust hatch for removing by-products is located in the side wall of the crusher body on the opposite side of the loading hatch, while the side walls of the crusher body made in the form of a snap grid. EFFECT: invention allows to exclude overgrinding of starting material and to separate by-products.

Известны другие валковые дробилки, описанные в книге [5]. Например, отечественная двухвалковая дробилка с раздельным приводом валков (см. рис.4.5, стр.183-184), причем один ее валок гладкий, другой - рифленный. В верхней части корпус и рама связаны между собой предохранительным механизмом, состоящим из системы тяг и пружин, позволяющим регулировать зазор между валками. Привод валков осуществляется от электродвигателей.Other roll crushers are described in the book [5]. For example, a domestic two-roll crusher with a separate drive of the rolls (see Fig. 4.5, p. 183-184), with one of its rolls smooth, the other corrugated. In the upper part, the housing and the frame are interconnected by a safety mechanism consisting of a system of rods and springs, which allows you to adjust the gap between the rollers. The rolls are driven by electric motors.

Дробилка по характеру процесса осуществляет раздавливание породы, а также ее «фрезерование», т.е. осуществляя срезающий, отслаивающий эффект. За счет этого образуются плоские формы, но доля их в основной массе продукта недостаточна.The crusher by the nature of the process crushes the rock, as well as its "milling", i.e. implementing a shearing, peeling effect. Due to this, flat forms are formed, but their share in the bulk of the product is insufficient.

По своей технической сущности последнее изобретение наиболее близко предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа.In its technical essence, the latter invention is closest to the proposed one and can be adopted as a prototype.

Задачей, стоящей перед авторами, является повышение выхода продукта плоской чешуйчатой формы.The challenge facing the authors is to increase the yield of the product with a flat scaly shape.

Поставленная задача решается в конструкции машины для слоистого измельчения горных пород, содержащей корпус, два параллельных валка, приводы вращения валков. Валки снабжены кольцевыми выступами и впадинами с возможностью регулируемого вхождения выступов во впадины соседних валков, кроме того, валки снабжены индивидуальными электрическими приводами с регуляторами скорости вращения, каждый валок установлен на двух сферических подпружиненных в горизонтальном поперечном направлении опорах, а одна из которых выполнена плавающей и смонтирована на продольной горизонтальной направляющей, машина снабжена профильной плитой, подвешенной вертикально и установленной в зазоре между валками.The problem is solved in the design of a machine for layered grinding of rocks, comprising a housing, two parallel rolls, roll rotation drives. The rolls are equipped with annular protrusions and depressions with the possibility of adjustable entry of the protrusions into the depressions of adjacent rolls, in addition, the rolls are equipped with individual electric drives with speed controllers, each roll is mounted on two spherical spring-loaded bearings in the horizontal transverse direction, and one of which is made floating and mounted on a longitudinal horizontal guide, the machine is equipped with a profile plate suspended vertically and installed in the gap between the rollers.

Выступы и впадины валков выполнены идентичными, размещены на валках с одинаковым шагом, имеют одинаковый геометрический профиль в поперечном сечении и у взаимодействующих валков смещены на полшага, т.е. выступы одного валка входят во впадины другого валка. Выступы и впадины валков и плиты в поперечном сечении могут иметь трапецеидальный, синусоидальный и т.п. профиль. Рабочие поверхности валков могут быть снабжены насечкой, например, в виде твердосплавных наплавок. На рабочих поверхностях валков могут быть выполнены углубления.The protrusions and depressions of the rolls are made identical, placed on the rolls with the same pitch, have the same geometric profile in cross section and are shifted by half a step for the interacting rolls, i.e. the protrusions of one roll enter the troughs of another roll. The protrusions and depressions of the rolls and plate in cross section may have a trapezoidal, sinusoidal, etc. profile. The working surfaces of the rolls can be provided with a notch, for example, in the form of carbide weld deposits. Recesses may be made on the working surfaces of the rolls.

На фиг.1 представлен общий вид машины, на фиг.2 - машина, снабженная профильной плитой, на фиг.3 - общий вид сверху, на фиг.4 представлена схема взаимодействия валков с профильной плитой.Figure 1 presents a General view of the machine, figure 2 is a machine equipped with a profile plate, figure 3 is a General view from above, figure 4 shows a diagram of the interaction of the rolls with the profile plate.

Машина для слоистого измельчения горных пород содержит корпус 1, параллельные валки 2 и 3, приводы 4 и 5 вращения валков 2 и 3. Валки 2 и 3 снабжены кольцевыми выступами 6 и впадинами 7 с возможностью регулируемого вхождения выступов во впадины соседних валков, валки снабжены индивидуальными электрическими приводами 4 и 5 с регуляторами 8 скорости вращения (например, в виде коробок скоростей). Валки 2 и 3 установлены на сферических опорах 9, 10, 11 и 12, каждый валок установлен на двух сферических опорах, которые смонтированы на горизонтальных направляющих 13 и подпружинены в горизонтальном направлении пружинами 14, одна из сферических опор валка выполнена плавающей, кроме того, машина снабжена профильной плитой 15, подвешенной вертикально и установленной в зазоре между валками 2 и 3. Выступы 6 и впадины 7 валков выполнены идентичными, имеют одинаковый геометрический профиль в поперечном сечении и у взаимодействующих валков смещены на полшага. Выступы 6 и впадины 7 валков 2 и 3 и плиты 15 в поперечном сечении могут иметь трапецеидальный, синусоидальный, треугольный и т.п. профиль.The machine for layered grinding of rocks contains a housing 1, parallel rolls 2 and 3, drives 4 and 5 of the rotation of the rolls 2 and 3. The rolls 2 and 3 are equipped with annular protrusions 6 and troughs 7 with the possibility of adjustable entry of the protrusions into the troughs of adjacent rolls, the rolls are equipped with individual electric drives 4 and 5 with speed controllers 8 (for example, in the form of gear boxes). Rolls 2 and 3 are mounted on spherical bearings 9, 10, 11 and 12, each roll is mounted on two spherical bearings, which are mounted on horizontal guides 13 and spring-loaded in the horizontal direction by springs 14, one of the spherical bearings of the roll is made floating, in addition, the machine equipped with a profile plate 15 suspended vertically and installed in the gap between the rollers 2 and 3. The protrusions 6 and the hollows 7 of the rolls are identical, have the same geometric profile in cross section and are displaced by hshaga. The protrusions 6 and the depression 7 of the rolls 2 and 3 and the plate 15 in the cross section may have a trapezoidal, sinusoidal, triangular, etc. profile.

Рабочие поверхности валков также могут быть снабжены насечкой, например, в виде твердосплавных наплавок. На рабочих поверхностях валков могут быть выполнены углубления.The working surfaces of the rolls can also be provided with a notch, for example, in the form of carbide weld deposits. Recesses may be made on the working surfaces of the rolls.

Устройство работает следующим образом. С помощью электрических приводов 4 и 5 приводят во вращение валки 2 и 3. Причем, регулируя скорости вращения приводов 4 и 5, можно добиться разного соотношения взаимных линейных скоростей рабочих поверхностей валков 2 и 3. В результате возникает истирающее тангенциальное усилие, которое отслаивает плоские частицы породы. Вибрации поглощаются пружинами 14. Эффект истирания увеличивается, когда частицы материала попадают в углубления на рабочих поверхностях, удерживаются там и обрабатываются соседней сопряженной поверхностью. Готовый продукт проваливается в зазор между рабочими поверхностями валков.The device operates as follows. Using electric drives 4 and 5, the rolls 2 and 3 are driven into rotation. Moreover, by adjusting the rotation speeds of the drives 4 and 5, it is possible to achieve a different ratio of the mutual linear velocities of the working surfaces of the rolls 2 and 3. As a result, an abrasive tangential force arises that exfoliates the flat particles breed. Vibrations are absorbed by the springs 14. The abrasion effect increases when particles of material fall into the recesses on the working surfaces, are held there and are processed by the adjacent mating surface. The finished product falls into the gap between the working surfaces of the rolls.

Заявителем изготовлено опытное устройство, которое показало возможность решения поставленной задачи.The applicant made an experimental device, which showed the possibility of solving the problem.

Перечень использованной литературыList of used literature

1. Пат. РФ №2149056, 1998. Зубчатая мельница.1. Pat. RF №2149056, 1998. Gear mill.

2. Пат. РФ №2167717, 1999. Машина для исправления формы зерен щебня.2. Pat. RF №2167717, 1999. A machine for correcting the shape of grains of gravel.

3. Пат. РФ №2158181, 1999. Устройство для измельчения крупногабаритных полимерных материалов.3. Pat. RF №2158181, 1999. A device for grinding large polymer materials.

4. Пат. РФ №2151002, 1996. Дробилка валковая.4. Pat. RF №2151002, 1996. Roll crusher.

5. Клушанцев Б.В., Дробилки // М., Машиностроение, 1990, с.183-184 (прототип).5. Klushantsev B.V., Crushers // M., Mechanical Engineering, 1990, p.183-184 (prototype).

Claims

1. Machine for laminated rock grinding, comprising a housing, parallel rolls, roll rotation drives, characterized in that the rolls are provided with annular protrusions and depressions with the possibility of adjustable protrusions entering the depressions of adjacent rolls, the rollers are equipped with individual electric drives with rotational speed controllers, each the roll is mounted on two spherical spring-loaded in the horizontal transverse direction bearings, one of which is made floating and mounted on a longitudinal horizontal guide, in addition, the machine is equipped with a profile plate suspended vertically and installed in the gap between the rollers.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the protrusions and troughs of the rolls are made identical, have the same geometric profile in cross section and are shifted by half a step for the interacting rolls.

3. The machine according to claim 1 or 2, characterized in that the protrusions and depressions of the rolls and plates in cross section have a trapezoidal profile.

4. The machine according to claim 1 or 2, characterized in that the protrusions and depressions of the rolls and plates in cross section have a sinusoidal profile.

5. The machine according to claim 1, characterized in that the working surfaces of the rolls are provided with a notch.

6. The machine according to claim 5, characterized in that the notch is made in the form of carbide weld deposits.

7. The machine according to claim 1, characterized in that the recesses are made on the working surfaces of the rolls.