RU2569474C1

RU2569474C1 - Roll crusher to separate coal from rock

Info

Publication number: RU2569474C1
Application number: RU2014142912/13A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Борисович Никишичев
Original assignee: Дмитрий Борисович Никишичев
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2015-11-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: roll mill comprises the body, drive 4, rolls 3 with cutters and bin 7. Said bin 7 is mounted in said body above the part of rolls 3. Rock discharge opening covered by at least one shutter 10 is made at the bin 7 side wall 8, from the side of exposed rolls. Note here that the grinder is provided with the bin loading degree measuring means engaged with the rolls 3 drive 4.

EFFECT: possibility of combined adjustment of grinding process.

6 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для дробления и разделения (сортировки) угля от крепкой породы и может быть использовано в горнодобывающей промышленности.The invention relates to devices for crushing and separating (sorting) coal from hard rock and can be used in the mining industry.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является устройство для дробления материалов, содержащее раму, на которой установлен ряд связанных с приводом валков с кольцевыми зубчатыми выступами, и установленный над валками бункер с отверстием для отвода камней (см. SU 1080849, опубликовано 23.03.1984).The closest analogue of the present invention is a device for crushing materials, containing a frame on which is mounted a series of rolls connected with a drive with ring gear protrusions, and a hopper mounted above the rolls with a hole for removing stones (see SU 1080849, published 03.23.1984).

Недостатком данного решения является то, что для прохождения процесса дробления и сортировки перерабатываемого материала необходимо выполнять несколько операций, при этом затрачивая много энергии, а именно установка в определенное положение рамы с валками, запуск валков, загрузка материала, осуществление процесса переработки материала, установка рамы в другое положение для выгрузки камней. Таким образом, для нахождения материала в процессе переработки установленное время, необходимо совершить определенные трудозатраты, а именно поднять раму с валками на определенный расчетный угол, который бы позволял не выскакивать материалу за крайний валок. При этом, в данном положении невозможно и регулировать длительность нахождения перерабатываемого материала в процессе дробления, и одновременно обеспечивать возможность выгрузки камней (непереработанного материала) в процессе дробления. Кроме того, недостатком известного решения является невозможность управления и контроля запуска валков при определенной степени загруженности бункера исходным материалом.The disadvantage of this solution is that to go through the process of crushing and sorting the processed material, it is necessary to perform several operations, at the same time spending a lot of energy, namely, setting the frame with the rolls in a certain position, starting the rolls, loading the material, implementing the material processing process, installing the frame in another position for unloading stones. Thus, in order to find the material in the processing process for the set time, it is necessary to make certain labor costs, namely to raise the frame with the rolls by a certain design angle, which would allow the material not to pop out of the extreme roll. Moreover, in this position it is impossible to regulate the length of time the processed material is in the process of crushing, and at the same time provide the possibility of unloading stones (unprocessed material) in the process of crushing. In addition, a disadvantage of the known solution is the inability to control and control the start of the rolls at a certain degree of load of the hopper with the source material.

Технической задачей изобретения является повышение качества дробления угля и отделения его от крепкой породы.An object of the invention is to improve the quality of crushing coal and separating it from hard rock.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности управления, регулирования и контроля силы (степени) прижатия горной массы к валкам и процесса дробления в зависимости от степени заполнения бункера горной массой, обеспечивающей создание прижимного усилия перед началом и в процессе дробления, обеспечение возможности регулировки длительности нахождения горной массы в процессе дробления (сортировки) без затраты дополнительных усилий при одновременной возможности выгрузки крепкой породы.The technical result of the invention is to provide the ability to control, regulate and control the force (degree) of pressing the rock mass to the rolls and the crushing process, depending on the degree of filling the hopper with the rock mass, which provides the creation of pressing force before and during the crushing process, provides the ability to adjust the duration of the rock mass in the process of crushing (sorting) without additional effort with the simultaneous possibility of unloading strong rock.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что валковая дробилка для отделения угля от породы содержит корпус, на котором установлен ряд связанных с приводом валков с резцами, и установленный на корпусе над частью валков бункер, который имеет на боковой стенке со стороны открытых валков отверстие для вывода породы, при этом отверстие боковой стенки бункера перекрыто с помощью, по меньшей мере, одной заслонки, а дробилка снабжена средством измерения степени загрузки бункера, связанным с приводом валков.The technical result of the invention is achieved due to the fact that the roll crusher for separating coal from rock contains a housing on which a series of rolls with cutters connected to the drive are mounted, and a hopper mounted on the housing above the roll part, which has an outlet opening on the side wall of the open rolls rock, while the hole in the side wall of the hopper is blocked with at least one damper, and the crusher is equipped with a means of measuring the degree of loading of the hopper associated with the drive rolls.

Кроме того, по меньшей мере, одна заслонка может быть выполнена с возможностью регулирования степени открытия отверстия.In addition, at least one shutter may be configured to control the degree of opening of the hole.

Кроме того, по меньшей мере, одна заслонка может быть установлена на боковой стенке бункера с отверстием, а также на отверстии боковой стенки бункера может быть установлен короб, на торце которого установлена, по меньше мере, одна заслонка.In addition, at least one shutter can be installed on the side wall of the hopper with an opening, and also a box can be installed on the hole of the side wall of the hopper, at the end of which at least one shutter is installed.

Кроме того, средство измерения степени загрузки бункера может быть выполнено в виде, по меньшей мере, одного тензометрического датчика, который связан с приводом валков через контроллер управления для включения или выключения привода.In addition, the means of measuring the degree of loading of the hopper can be made in the form of at least one strain gauge sensor, which is connected with the drive rolls through the control controller to turn the drive on or off.

Кроме того, корпус может быть выполнен с возможностью регулировки угла наклона ряда валков.In addition, the housing may be configured to adjust the angle of inclination of a number of rolls.

Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей, где на фиг. 1 показана предлагаемая валковая дробилка; фиг. 2 - то же, вариант выполнения бункера с несколькими заслонками на отверстии для вывода породы; на фиг. 3 - то же, с выполнением бункера с коробом на отверстии для вывода породы; на фиг. 4 - то же, с двумя заслонками на торце короба, с направляющим выводом породы и с рельсами на бункере; на фиг. 5 - то же, боковой вид с тензометрическими датчиками; на фиг. 6 показан вариант выполнения валков с резцами; на фиг. 7 показана схема действия сил от собственной горной массы на резец.The invention is illustrated using the drawings, where in FIG. 1 shows an inventive roll crusher; FIG. 2 - the same, an embodiment of a hopper with several dampers on the hole for outputting rocks; in FIG. 3 - the same, with the implementation of the hopper with the box on the hole for the withdrawal of rocks; in FIG. 4 - the same, with two shutters at the end of the box, with a guide output of the rock and with rails on the hopper; in FIG. 5 is the same side view with strain gauges; in FIG. 6 shows an embodiment of rolls with cutters; in FIG. 7 shows a diagram of the action of forces from its own rock mass on the cutter.

Валковая дробилка для отделения угля от породы содержит корпус 1 (может быть выполнен в виде рамы), на параллельных стенках 2 которого установлен ряд параллельно расположенных друг другу в одной плоскости валков 3. Валки 3 связаны с приводом 4, который управляется с помощью контроллера управления (не показан), позволяющего осуществлять включение и выключение привода, а также регулировку скорости вращения валков 3 (фиг. 1-3). Валки 3 имеют вдоль всей своей поверхности расположенные с определенным шагом резцы 5 (зубцы, либо другие дробящие или скалывающие элементы), которые установлены, преимущественно, по касательной к поверхности валков, при этом острые (дробящие, скалывающие) концы направлены в сторону вращения валков 3. Валки 3 могут иметь вдоль всей своей поверхности выполненные заодно с валками 3 или насаженные на них с определенным шагом фигурные диски 6, предназначенные для закрепления на них резцов 5 (фиг. 4). При этом ряд валков 3 может быть установлен на корпусе 1 таким образом, что резцы 5 одного валка 3 находятся в промежутках между резцами 5 другого соседнего валка 3. Кроме того, валки 3 могут быть установлены в корпусе 1 на расстоянии друг от друга так, что резцы 5 одного валка 3 не входят в промежутки между резцами 5 соседнего валка 3.The roll crusher for separating coal from the rock contains a housing 1 (can be made in the form of a frame), on the parallel walls 2 of which a series of rolls 3 are arranged parallel to each other in the same plane. The rolls 3 are connected to the drive 4, which is controlled by a control controller ( not shown), which allows turning the drive on and off, as well as adjusting the speed of rotation of the rolls 3 (Figs. 1-3). The rollers 3 have, along their entire surface, cutters 5 (teeth, or other crushing or chipping elements) arranged at a certain pitch, which are installed mainly along the tangent to the surface of the rollers, while the sharp (crushing, chipping) ends are directed in the direction of rotation of the rollers 3 The rolls 3 may have along their entire surface integral with the rolls 3 or mounted on them with a certain step, figured discs 6, designed to fix the cutters 5 (Fig. 4). Moreover, a number of rolls 3 can be installed on the housing 1 so that the cutters 5 of one roll 3 are in between the cutters 5 of another adjacent roll 3. In addition, the rolls 3 can be installed in the housing 1 at a distance from each other so that the cutters 5 of one roll 3 are not included in the gaps between the cutters 5 of the adjacent roll 3.

На корпусе 1 над частью валков 3 установлен бункер 7, который имеет на боковой стенке 8 со стороны открытых валков 3 отверстие 9 для вывода породы. Отверстие 9 боковой стенки 8 бункера 7 перекрыто с помощью заслонки 10. При этом отверстие 9 может быть перекрыто как одной заслонкой 10 (фиг. 1), так и несколькими заслонками 10 (фиг. 2, 3), расположенными друг за другом вдоль валков 3 и самой стенки 8. Заслонка 10 (заслонки) может быть установлена непосредственно на самой боковой стенке 8 бункера 7. Также на боковой стенке 8 бункера 7 с отверстием 9 может быть установлен (смонтирован) короб 11, расположенный вдоль корпуса 1 в сторону от боковой стенки 8 бункера 7 к крайнему валку 3. При этом заслонка 10 (заслонки) установлена на торце короба 11 в зоне крайнего валка 3 на выходе породы из дробилки. Заслонка 10 (заслонки) выполнена с возможностью регулирования степени открытия отверстия 9, т.е. что в случае установки ее на стенке 8 бункера 7, что в случае установки на торце короба 11, заслонка 10 (заслонки) выполнена с возможностью вертикального перемещения, за счет чего отверстие 9 либо увеличивается, либо уменьшается. Отверстие 9 с заслонками 10 образуют своего рода люк с регулируемой степенью открытия отверстия 9. При установке нескольких заслонок 10, каждая из них имеет возможность регулировки степени открытия отверстия 9, такая конструкция заслонки 10 (разделенная на несколько) позволит разделить регулировку количества выпуска надрешетного продукта (крупкой породы) и регулировку размера дробления. Регулировка степени открытия отверстия 9 заслонками 10 может быть осуществлена с помощью механических связей (рычагов), с помощью электронного управления, а также вручную.On the housing 1, above the part of the rolls 3, a hopper 7 is installed, which has a hole 9 on the side wall of the open rolls 3 for opening the rock. The hole 9 of the side wall 8 of the hopper 7 is blocked by the shutter 10. In this case, the hole 9 can be blocked by one shutter 10 (Fig. 1) or several shutters 10 (Fig. 2, 3), located one after the other along the rolls 3 and the wall 8. The shutter 10 (shutter) can be installed directly on the very side wall 8 of the hopper 7. Also on the side wall 8 of the hopper 7 with the hole 9 can be installed (mounted) box 11, located along the housing 1 away from the side wall 8 of the hopper 7 to the extreme roll 3. At the same time, the shutter 10 (shutter) mounted on the end of the box 11 in the zone of the extreme roll 3 at the outlet of the rock from the crusher. The damper 10 (damper) is configured to control the degree of opening of the hole 9, i.e. that if it is installed on the wall 8 of the hopper 7, and if it is installed on the end of the duct 11, the shutter 10 (shutter) is made with the possibility of vertical movement, due to which the hole 9 either increases or decreases. The hole 9 with the shutters 10 form a kind of hatch with an adjustable degree of opening of the hole 9. When installing several shutters 10, each of them has the ability to adjust the degree of opening of the hole 9, this design of the shutter 10 (divided into several) will allow you to separate the adjustment of the release quantity of the oversize product ( gritty rock) and crushing size adjustment. Adjusting the degree of opening of the hole 9 by the shutters 10 can be carried out using mechanical connections (levers), using electronic control, as well as manually.

Валковая дробилка также может иметь как один, так и несколько тензометрических датчиков 12, которые установлены на корпусе 1 (под корпусом на основании) в зоне размещения бункера 7 с загружаемой в него горной массой. Датчики 12 способны контролировать уровень и степень загрузки бункера по массе m (также бункер может быть снабжен датчиками контроля заполнения бункера 7 по уровню (высоте), связанные с приводом 4). Датчики 12 связаны с приводом 4 валков 3 через контроллер управления (не показан) для включения или выключения привода 4.Roll crusher can also have one or several strain gauge sensors 12, which are mounted on the housing 1 (under the housing on the base) in the area of the hopper 7 with the loaded rock mass. Sensors 12 are able to control the level and degree of loading of the hopper by mass m (the hopper can also be equipped with sensors for monitoring the filling of the hopper 7 by level (height) associated with the drive 4). The sensors 12 are connected to the drive 4 of the rolls 3 through a control controller (not shown) to turn the drive 4 on or off.

С целью обеспечения возможности регулировки угла наклона ряда валков 3 (от горизонтального до определенного угла), корпус 1 выполнен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости вокруг точки поворота (опоры) 13.In order to provide the ability to adjust the angle of the row of rolls 3 (from horizontal to a certain angle), the housing 1 is made with the possibility of movement in a vertical plane around the pivot point (support) 13.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Горная масса загружается в бункер 7 до заполнения определенного уровня, эквивалентного весу m₁ (либо вертикальному уровню заполнения бункера 7 горной массой), при этом валки 3 дробилки не включаются. Заполнение бункера 7 массой m₁ необходимо для того, чтобы вышележащие слои горной массы прижали самый нижний слой к валкам 3. При этом сила прижима куска горной массы к резцу 5 определяется весом самого куска и давящей на него насыпной горной массы.The rock mass is loaded into the hopper 7 until a certain level is filled, equivalent to weight m ₁ (or the vertical level of filling the hopper 7 with a rock mass), while the crusher rolls 3 are not turned on. Filling the hopper 7 with a mass of m _{1 is} necessary so that the overlying layers of the rock press the lowest layer against the rolls 3. Moreover, the pressing force of a piece of rock to the cutter 5 is determined by the weight of the piece itself and the bulk rock pressing on it.

Рассмотрим упрощенную модель, в которой кусок горной массы овальной формы контактирует с направленным вверх резцом, а сверху этот кусок прижат к резцу навалом горной массы (фиг. 6). В точке соприкосновения резца и куска возникают силы, равные по модулю, противоположные по вектору. Сила прижима куска к резцу определяется весом самого куска и давящей на него насыпной массы. Определяется она по формуле:Consider a simplified model in which a piece of oval-shaped rock mass is in contact with an upward incisor, and from above this piece is pressed against the cutter in bulk rock mass (Fig. 6). At the point of contact of the cutter and the piece, forces arise that are equal in magnitude and opposite in vector. The force of pressing a piece to the cutter is determined by the weight of the piece itself and the bulk density pressing on it. It is determined by the formula:

F=9.8∗3.14∗a²/4∗h∗p, (1)F = 9.8 * 3.14 * a ^2/4 * h * p, (1)

где p - насыпная плотность.where p is the bulk density.

Q - напряжение на острие резца будет определяться по формуле:Q - the voltage at the tip of the cutter will be determined by the formula:

Q=F/S, (2)Q = F / S, (2)

где S - площадь острия резца,where S is the area of the tip of the incisor,

Q=7.7∗a²∗h∗p/S. (3)Q = 7.7 ∗ a ² ∗ h ∗ p / S. (3)

Таким образом, можно подобрать высоту загрузки бункера так, что куски угля определенного размера будут разрушаться, а более крепкие куски породы - нет.Thus, it is possible to choose the loading height of the hopper so that pieces of coal of a certain size will collapse, while stronger pieces of rock will not.

Получая сигнал о массе m₁ (или уровню заполнения бункера 7) от тензометрических датчиков 12, с помощью контроллера управления приводят в действие привод 4, включая валки 3 только при наличии нужной степени прижатия нижнего слоя горной массы к валкам 3 и выключая, когда силы прижатия недостаточно (масса меньше чем m₁). Таким образом, регулируется сила прижатия и усилие дробления горной массы.Receiving a signal about mass m ₁ (or filling level of hopper 7) from strain gauge sensors 12, using a control controller, drive 4 is activated, including rolls 3 only if the lower rock mass is pressed to the rolls 3 and turned off when the pressing forces not enough (mass less than m ₁ ). Thus, the pressing force and the crushing force of the rock mass are regulated.

С помощью заслонки 10 (заслонок) регулируется длительность нахождения слоя горной массы в процессе дробления. Чем выше поднята заслонка 10, тем раньше нижний слой будет сменяться, и наоборот, чем ниже опущена заслонка 10, тем дольше она удерживает горную массу в процессе дробления, не давая выйти слою из отверстия 9 для вывода породы. Заслонки 10 позволяют гибко регулировать два параметра: максимальный размер выпускаемых кусков породы и длительность нахождения горной массы в процессе дробления. Выход породы регулируют заслонками 10 и регулировкой угла наклона ряда валков 3 путем поднятия-опускания одного конца корпуса 1 вокруг точки опоры 13. Крупные куски породы, отделенные от угля, отводятся по направляющему разгрузочному лотку 14. Кроме того, при загрузке бункера 7 горной массой наиболее крупные (негабаритные) куски горной массы отсеиваются и не поступают в бункер 7 за счет установки на нем рельсов 15 с определенным шагом, соответствующим допустимому размеру кусков загружаемой в бункер 7 горной массы.Using the shutter 10 (shutters) is regulated by the duration of the rock mass in the crushing process. The higher the shutter 10 is raised, the earlier the lower layer will change, and vice versa, the lower the shutter 10 is lowered, the longer it holds the rock mass in the crushing process, preventing the layer from leaving the hole 9 for rock output. The damper 10 allows you to flexibly adjust two parameters: the maximum size of the produced pieces of rock and the duration of the rock mass in the crushing process. The rock output is controlled by shutters 10 and the angle of inclination of a number of rolls 3 by raising and lowering one end of the housing 1 around the pivot point 13. Large pieces of rock, separated from coal, are discharged along the guiding discharge tray 14. In addition, when loading the hopper 7 with the rock mass, the most large (oversized) pieces of rock mass are screened out and do not enter the hopper 7 due to the installation of rails 15 with a certain step corresponding to the allowable size of the pieces loaded into the hopper 7 of the rock mass.

Таким образом, обеспечивается возможность двойной регулировки процесса дробления, где осуществляется дробление находящегося заданное время под собственным весом слоя горной массы и пропускание между валками 3 угля (подрешетный продукт), и сохранение крупных кусков крепкой породы (надрешетный продукт), и вывод их через отверстие 9.Thus, it is possible to double adjust the crushing process, where the crushing of a given time under the own weight of the rock mass is carried out and coal is passed between the rollers 3 (under-sieve product), and large pieces of hard rock are preserved (over-sieve product), and their output through hole 9 .

Claims

1. A roll crusher for separating coal from the rock, comprising a housing on which a series of rolls with cutters connected to the drive are mounted, and a hopper mounted on the housing above the roll part, which has a hole for withdrawing the rock on the side wall of the open rolls, the hole being the side wall of the hopper is blocked by at least one damper, and the crusher is equipped with a means of measuring the degree of loading of the hopper associated with the drive rolls.

2. Crusher according to claim 1, characterized in that at least one damper is configured to control the degree of opening of the hole.

3. Crusher according to claim 1, characterized in that at least one damper is mounted on the side wall of the hopper with an opening.

4. Crusher according to claim 1, characterized in that a box is installed on the hole of the side wall of the hopper, at the end of which at least one damper is installed.

5. Crusher according to claim 1, characterized in that the means for measuring the degree of loading of the hopper is made in the form of at least one strain gauge sensor, which is connected to the drive of the rolls through the control controller to turn the drive on or off.

6. The crusher according to claim 1, characterized in that the housing is made with the possibility of adjusting the angle of inclination of a number of rolls.