1.2 Патентний пошук
Існує велика кількість патентів, які описують схожі за призначенням і конструкцією агрегати і машини. Наприклад, в патенті [1] описано валковий класифікатор, який вміщує корпус, завантажувальний і розвантажувальні бункери, класифікуючу робочу поверхню з однаковими щілинами, утворену суміжними паралельними ексцентриковими валками, встановленими між бортами корпуса перпендикулярно переміщенню матеріалу, який відрізняється тим, що класифікатор має один або два віброзбудники, наприклад мотор-вібратор з регульованою частотою обертів, встановлених на одному або двох торцях корпуса класифікатора паралельно валкам таким чином, що поперечна вісь віброзбудника знаходиться на повздовжній осі валків, а напрямок обертання валів віброзбудника та валків орієнтовано у бік транспортування матеріалу.
Корисна модель відноситься до пристроїв, призначених для розділення сипких матеріалів по крупності, і може знайти застосування в гірничій, металургійній, хімічній, будівельній та інших галузях промисловості, зокрема, для розділення сумішей підвищеної вологості, що важко класифікуються на звичайних серійних віброгрохотах.
Відомий грохот для розділення матеріалу на фракції, який складається з паралельно розміщених, з можливістю обертання в один бік, валків та закріплених на них еліптичних роликів, зорієнтованих своєю більшою віссю таким чином, що кожний наступний у ряду вал встановлено перпендикулярно попередньому. Осі валків розміщені в горизонтальній площині і зв'язані між собою та приводом
втулково-роликовими ланцюгами (РСТ № 94/09917, Заявл. 25.10.33, Опубл. 11.05.94).
Недоліком цього пристрою є відсутність постійних розмірів між еліптичними роликами при їх обертанні і, як наслідок, зменшення точності класифікації. Крім того, конструкція має складну кінематику привода валків на основі втулковороликових ланцюгів, що підвищує метало- та електроємність конструкції і потребує додаткових затрат при обслуговуванні.
Найбільш близьким до корисної моделі за сукупністю суттєвих ознак та результату, що досягається (прототип), є валковий класифікатор, який
містить корпус, завантажувальний та розвантажувальні пристрої, просіваючу поверхню зі щілинами, утвореними суміжними валками, розміщеними між бортами корпуса перпендикулярно до напрямку переміщення матеріалу; крім того, жорстко закріплені із заданим ексцентриситетом по довжині валків гумові ролики одного діаметра та довжини (Деклараційний патент України № 71721, 7В07 В 1/14,
Заявл. 29.03.2003, Опубл. 15.12.2004, Б.І. № 2, 2004).
Конструкція класифікатора за прототипом має складну конструкцію привода, що значно підвищує металоємність машини і її енергопотреби.
В основу корисної моделі поставлено завдання спрощення та вдосконалення конструкції валкового класифікатора, в якому за рахунок використання віброзбудників забезпечується підвищення експлуатаційної надійності і, як наслідок, зниження метало- та енергоємності.
Поставлене завдання вирішується тим, що валковий класифікатор, який вміщує корпус, завантажувальний і розвантажувальні бункери, класифікуючу робочу поверхню з однаковими щілинами, утворену суміжними паралельними ексцентриковими валками, встановленими між бортами корпуса перпендикулярно переміщенню матеріалу, в якому, стосовно винаходу, класифікатор має один
або два віброзбудники, наприклад, мотор-вібратор з регульованою частотою обертів, встановлених на одному або двох торцях корпусу класифікатора
паралельно валкам таким чином, що поперечна вісь віброзбудника знаходиться на повздовжній осі валків, а напрямок обертання валів віброзбудника та валків орієнтовано у бік транспортування матеріалу.
Конструкція валкового класифікатора за рахунок використання валками інерційної сили обертів віброзбудника інерційного типу забезпечує переміщення, сегрегацію і класифікацію сипкої маси з високою ефективністю, особливо для матеріалів з підвищеною вологістю, які на звичайних вібраційних грохотах класифікуються з низькою ефективністю. Відсутність муфт, редукторів або ланцюгової передачі між приводом і валками спрощує конструкцію класифікатора та зменшує її метало- та енергоємність.
Запропонована конструкція валкового класифікатора має просту кінематичну схему у вигляді прямокутного рамного корпуса, розташованого горизонтально з можливістю зміни кута нахилу вниз або вгору, у бік транспортування матеріалу.
Просіваюча поверхня, утворена суміжними паралельними ексцентриковими валками, розташованими між повздовжніми бортами корпуса. Щілини між валками утворюють просіваючу поверхню класифікатора. Клас крупності маси, що просівається, задається розміром щілини між валками. Корпус класифікатора має завантажувальний бункер, розвантажувальний для підрешітного продукту і бун-
кер для надрешітного продукту. На поперечних сторонах корпуса закріплено віброприводи: один з одного боку або, коли довжина повздовжнього борту короба у 3-5 разів перевищує ширину класифікатора, два - з обох боків. Класифікатор від-
носно рами встановлено на пружні опори. Класифікатор являє собою динамічно врівноважену коливальну систему, в якій інерційні сили обертів ексцентрикових валків компенсують інерційну силу віброзбудника.
Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на рисунку 1.1 зображено повздовжній переріз заявленого пристрою; на рисунку 1.1(а) - його вид у плані; на рисунку 1.1(б) - розріз по А-А.
Валковий класифікатор має корпус 1, завантажувальний бункер 2, розвантажувальний бункер 3 для підрешітного продукту та розвантажувальний бункер 4 для надрешітного продукту. Класифікатор установлено на рамі 5 за допомогою пружних опор 6. Просіваюча поверхня утворена рядом паралельних валків 7 одного діаметра та довжини, кожний з яких має однаковий заданий ексцентриситет. Поміж суміжними валками по їх довжині утворена щілина 8 однакової ширини або конфігурації, якщо вона має вигляд хвилі або зубчату чи
пірамідальну форму. Ширина щілини фіксовано регулюється в залежності від крупності грохочення сипкої маси. Вібропривод інерційного типу 9 з регульованою частотою обертів розташовано на торцевих сторонах корпуса.
Пристрій працює таким чином. Під час роботи вібропривода 9 збуджується кругова віброзбуджувальна сила, яка через жорстку раму 1 передає інерційну силу валкам 7 і надає їм обертального руху з однаковою круговою швидкістю з віброзбудником і в одному напрямку. Коли сипкий матеріал подається через завантажувальний бункер 2 на просіваючу поверхню, утворену валками, що обер-
таються в одному напрямку за рахунок дебалансної маси ексцентриситету, відбуваються зрушувальні переміщення матеріалу вздовж валків, забезпечується інтенсивне його перемішування.
Під впливом власної ваги, за рахунок сил тертя між частинками матеріалу і валками, а також за рахунок кінетичної енергії обертів валків матеріал, менший за розмір щілини між валками, потрапляє у підрешітний продукт і в бункер 3, а крупніший – у надрешітний, який транспортується в напрямку обертів валків до бункера 4. За рахунок можливості зміни обертів віброзбудника, наприклад, частот-
ним регулятором виконують настройку синхронності обертів віброзбудника і валків.
На даний період часу розроблено конструкторську документацію і виготовлено дослідні зразки валкових класифікаторів, які проходять випробування при класифікації різної за характеристиками гірської маси. Випробування підтвердили працездатність конструкції та її ефективність при класифікації доломітів, вапняків, коксу, залізної руди та вугілля.
Рисунок 1.1 – Поздовжній переріз.
Рисунок 1.1(а) – Вид у плані.
Рисунок 1.1(б) – Переріз А-А.
В патенті [2] описано винахід, що відноситься до пристроїв, призначених для розділення сипких матеріалів по крупності, і може знайти застосування в гірничозбагачувальній, металургійній, хімічній та інших галузях промисловості, зокрема для розділення піщаногравійних сумішей.
Відомий грохот для розділення потоку матеріала на розмірні фракції, який складається з паралельно розміщених, з можливістю обертання в один бік валків та закріплених на них еліпничних роликів, зорієнтованих своєю більшою віссю таким
чином, що кожний наступний в ряду вал встановлено перпендикулярно попередньому. Осі валків розміщені в горизонтальній площині і зв'язані між собою та приводом втулково-роликовими ланцюгами (РСТ №94/09917, Заявл. 25.10.93, Опубл. 11.05.94).
Недоліком цього пристрою є неможливість додержання постійних розмірів між еліптичними роликами при їх обертанні.
Найбільш близьким до винаходу за сукупністю суттєвих ознак та результату, що досягається (прототип), є валковий грохот, який вмішує похилий корпус з просіваючою поверхнею з комірками, утвореними паралельно розміщеними валками з дисками, що насаджені на валок з однаковим кроком ексцентричне, з розворотом відносно один до одного, завантажувальне та розвантажувальне
пристосування, який відрізняється тим, що кожний диск одного валка розміщено поміж двома диска ми суміжного валка, а відстань між суміжними валками порівнює величині I=d(D)/2+e де I - відстань між суміжними валками;
d(D) - діаметр диска; е - ексцентриситет диска. (А. с. СРСР №1107899, кл.В07В1/14, Бюл. №30, 1984).
Проте дана конструкція не забезпечує збереження перетину отворів між дисками суміжних валів, а отже і сталість розмірів матеріалу на виході грохота. Крім цього вихідний матеріал перебуває на просіваючій поверхні порівняно короткий термін в зв'язку з тим, що обертання валків спрямовано в бік кута нахилу корпусу пристрою і частина матеріалу, наприклад, зерен гравію, не встигає взаємодіяти з суміжними валками та виноситься за межі пристрою.
В основу винаходу покладено завдання удосконалення конструкції валкового класифікатора, в якому за рахунок створення просіваючої поверхні з криволінійною щілиною збільшеної довжини між двома суміжними валками забезпечується збільшення ступеня активації вихідного матеріалу, збільшення довжини просіваючої щілини, збільшення терміну перебування матеріалу на просіваючій поверхні при незмінних її розмірах і за рахунок цього підвищується ефективність роботи класифі катора, якість розділення при заданому діапазоні
крупності.
Поставлене завдання вирішується тим, що у валковому класифікаторі, який вміщує похилий корпус, просіваючу поверхню зі щілинами, утвореними суміжними валками, розміщеними перпендикулярно до напрямку переміщення матеріалу, завантажувальне та розвантажувальне пристосування, згідно з винаходом, просіваючи поверхня сформована з окремих гумових роликів одного діаметра та довжини, жорстко закріплених з заданим ексцентриситетом по довжині валка таким чином, що кожний наступний ролик одного валка розвернуто на 180° відносно попереднього у площині розміщення осей валків, а щілину поміж суміжними валками виконано криволінійною з однаковою шириною, при цьому завантажувальний бункер розміщено з боку, протилежного напрямку обертання валків, у зоні вершини кута нахилу корпусу. Запропонована конструкція валків, оснащених роликами, формує просіваючу поверхню. Розміри роликів залежать від крупності вихідного матеріалу і можуть змінюватися в широких межах.
Поміж суміжними рядами валків утворена криволінійна щілина однакової ширини, яка задається регулюванням відстані між осями валків, в залежності від необхідної крупності одержуваного подрібненого матеріалу. Класифікатор являє собою динамічно зрівноважену систему, так як ролики закріплені на кожному валку таким чином, що кожний наступний ролик розвернутий на 180° відносно попереднього в одній площині. Така компоновка компенсує інерційні сили при обертанні валків і не потребує установки віброізоляції.
Конструктивне виконання просіваючої поверхні забезпечило інтенсифікацію переміщення на ній сипкої фракції у вигляді "біжачої хвилі". Стало можливим підвищити сегрегацію сипкої маси в шарі її проходження через щілини між валками, за рахунок збільшення її довжини підвищити ефективність та якість роботи класифікатора при заданому діапазоні крупності.
Сутність винаходу пояснюється кресленням, де на рисунку 1.2 зображено заявлений пристрій, поздовжній переріз; на рисунку 1.2 - вид у плані; на рисунку1.2(а) - розріз А-А рисунка 1.2(б).
Валковий класифікатор вмішує завантажувальний бункер 1, розвантажувальний короб 2 для підрешітного продукту і бункер 3 для над решітного продукту - шматків великого розміру, що не підлягають подрібненню. Просіваюча поверхня утворена рядом валків 4, на яких по їх довжині жорстко закріплені гумові ролики 5. Валки 4 в ряду встановлені з однаковим кроком, а їх привід здійснюється втулково-роликовими ланцюгами з боку просіючої поверхні (на кресленні не показано). Просіюча поверхня сформована з окремих__ гумових роликів 5 одного діаметра та довжини, жорстко закріплених з заданим ексцентриситетом по довжині валка 4 таким чином, що кожний наступний ролик одного валка розвернутий на 180° відносно попереднього в площині розміщення осей валків. Поміж суміжними роликами 5, по довжині валків, утворена криволінійна щілина 6 однакової ширини, яка задається фіксованим регулюванням
відстані між двома осями валків. Розміри роликів залежать від крупності вхідного та одержання вихідного готового продукту і можуть змінюватися в широких межах. Завантажувальний бункер 1 розміщено в зоні вершини кута нахилу корпусу 7 сумісно з просіваючою поверхнею з боку, протилежного напрямку обертання валків.
Пристрій працює таким чином.
Валкам 4 надають обертальний рух з однаковою кутовою швидкістю в одному напрямку. Вихідний матеріал, наприклад гравій, через завантажувальний бункер 1 подається на просіваючи поверхню класифікатора, утворену гумовими роликами 5, закріпленими на валках. Ролики 5, закріплені ексцентричне відносно вісі валка 4, здійснюють коливальний рух, і за рахунок цього відбуваються зрушувальні переміщення матеріалу. Так як корпус 7 та закріплена на ньому просіваюча поверхня розміщені під гострим кутом до горизонтальної площини, матеріал переміщується по похилій просіваючій поверхні вгору, у напрямку обертання валків 4. В результаті таких коливань на просіваючій поверхні матеріал
переміщується по траєкторіям, близьким по ефекту "біжачої хвилі", чим забезпечується інтенсивне перемішування нижніх шарів матеріалу, що безперервно надходить, та його переміщення впродовж просіваючої поверхні. Матеріал розподіляється по просіваючій поверхні, потрапляє в криволінійні
щілини суміжних рядів роликів частково під впливом власної ваги, а частково - за рахунок сил тертя між частинками матеріалу і роликами і далі направляється в розвантажувальний короб 2. Певна частина твердого матеріалу рухається по всій
довжині робочої поверхні та виноситься в бункер 3.
Таким чином, конструкція валкового класифікатора забезпечує підвищення ефективності його роботи, збільшує пропускну здатність оброблюваного матеріалу при незмінних габаритах просіваючої поверхні.
На даний період розроблено документацію та виготовлено дослідний зразок валкового класифікатора. Випробування класифікатора підтвердили його ефективність.
Рисунок 1.2 – Поздовжній розріз грохоту.
Рисунок 1.2(а) – Вигляд зверху.
Рисунок 1.2 – Переріз А-А.
В патенті [3] запропонована корисна модель відноситься до техніки для розподілу гірської маси за фракціями і може бути використано для грохочення щебеню, гравію, руди, кам'яного вугілля. В основу корисної моделі покладено завдання зменшення енерговитрат процесу розподілу гірської маси за фракціями.
Відомий пристрій для грохочення матеріалу (патент на винахід RU 2286214, кл. В07В1/16, 27.10.2006), механізм якого складається з нерухо- мих кожухів, приводних осей з встановленими на них багатогранними дисками, що утворюють поверхню, що просіює.
Найбільш наближений по технічній суті та досягаємому ефекту до рішення, що пропонується, є грохот (патент на винахід SU 1704852 А1, В07В1/14, 26.12.89), який прийнятий за найближчий аналог й складається з нерухомого корпусу з дозуючим бункером, паралельних колосників з приводом для їх обертання і відводами.
Недоліком цього та інших існуючих аналогів є значні енерговитрати при розподілі гірської маси за фракціями унаслідок заклинювання матеріалу між робочими органами.
В основу корисної моделі поставлено задачу зменшення енерговитрат процесу розподілу за фракціями шляхом встановлення під кутом а один до одного шнекових колосників, які обертаються в протилежному напрямку, що дає змогу розділити за крупністю гірську масу, яка просипається між колосниками по їх довжині і, як наслідок, зменшити енерговитрати за рахунок виключення заклинювання матеріалу між робочими органами.
Поставлена задача вирішується тим, що в грохоті, що містить нерухомий корпус з дозуючим бункером і відводами, новим є, встановлення під кутом а один до одного пари шнекових колосників, які обертаються у протилежному напрямку.
На рисунку 1.3 зображено вигляд з боку шнекового грохоту,
на рисунку 1.3(а) зображено вигляд на колосники з верху.
Шнековий грохот (рис. 1.3, 1,3(а)) містить нерухомий корпус 1 з дозуючим бункером 2 і відводами 3. В середині корпусу під бункером розташована пара шнекових колосників 4 під кутом один до одного, які обертаються у протилежному напрямку.
Грохот працює таким чином.
Гірська маса потрапляє у дозуючий бункер 2 після чого потрапляє у проміжок між шнековими колосниками 4. При обертанні шнекових колосників 4 гірська маса транспортується повздовж колосників, просипаючись між ними. Внаслідок того, що проміжок між шнековими колосниками змінний, відбувається розподіл за крупністю гірської маси поздовж колосників. Розділена за крупністю гірська маса потрапляє у відводи 3.
Зменшення енерговитрат процесу розподілу гірської маси за фракціями забезпечується виключенням заклинювання матеріалу між робочими органами.
Рисунок 1.3 – Вигляд з боку шнекового грохоту.
Рисунок 1.3(а) – Вигляд зверху на колосники.
Корисна модель з патенту [4] належить до області збагачення вугілля та інших корисних копалин і може бути використана як устаткування для відокремлення корисної копалини від пустих порід, поданих (показаних) у вигляді кускової гірської маси, за умови різниці у МІЦНОСТІ між корисною копалиною та пустою породою. Відомо рішення [авт св СРСР №1834081, кл В 07 В 1/12, 1/16, 13 10 92], призначене для збагачення корисної копалини шляхом відокремлення кусків породи, міцність яких перевищує міцність корисної копалини Згаданий грохот складається з робочого органу - системи розміщених у одній площині валів-шнеків правого та лівого виконання і розташованого над робочим органом пристосування для вибіркового подрібнення матеріалу, виконаного у вигляді важелів з виступами (зубами)
на одному кінці та закріпленим шарнірне іншим кінцем з можливістю повороту у вертикальній площині Зуб кожного важеля розташований між валами суміжних шнеків із зазором, що не перевищує щілину просіювання Важелі виконані з тягарями (грузами) для регулювання зусиль руйнування Виступи (зуби) важелів розчавлюють м’яку гірську масу , але пропускають міцну гірську масу без подрібнення за рахунок підняття важелів
м’яка гірська маса йде під робочу решітку, а міцна залишається на робочій решітці і сходить з неї на засіб транспорту. Таке конструктивне рішення знайшло успішне застосування при поділі вугілля і породи з розміром кусків +150-350 мм (ГЗФ "Капітальна", м Інта, Комі республіка) При поділі вугілля і породи з розмірами кусків, наприклад, +40-150 і менше, вищенаведене конструктивне виконання не може бути застосовано, тому що малі діаметри валів-шнеків і мала висота ребра валів-шнеків плоского робочого органу, які б відповідали малим кускам гірської маси, не можуть забезпечити надійне по-
чергове (один кусок за іншим) захоплення кусків та їхній контакт із зубом на кінці важеля.
В основу корисної моделі покладено задачу вдосконалення відомого збагачувального пристрою, в якому за рахунок іншого взаємного розташування валів-шнеків забезпечується виникнення менших за розмірами просіюючих зазорів робочої решітки при умові збереження і навіть збільшення зусиль затягування збагачуваної гірської маси і навпаки - значне збільшення зусиль затягування гірської маси навіть при зменшенні просіюючих зазорів (зменшенні діаметрів валів-шнеків) і, як наслідок, значне підвищення ефективності і розширення функціональних можливостей.
Рішення поставленої задачі досягається тим, що у відомому збагачувальному агрегаті (грохоті), який включає робочу решітку з валів-шнеків з правою та лівою навивками, розміщених паралельно один до одного з утворенням просіюючих зазорів, розміщені на шарнірах над робочою решіткою з можливістю повороту у вертикальній площині важелі, на кінці кожного з яких встановлений зуб і розміщений з одного кінця робочої решітки завантажувальний пристрій, вали-шнеки робочої решітки встановлені на двох рівнях по висоті з протилежним напрямком навиття, наприклад на верхньому рівні з лівою навивкою ребер, а на нижньому - з правою. Це дозволяє зменшити розмір просіюючих зазорів робочої решітки, не знижуючи ефективності захвату кусків гірської маси. Вали-шнеки нижнього рівня можуть бути встановлені зі зміщенням у плані відносно до валів-шнеків верхнього рівня, а важелі у площині робочої решітки встановлені у кілька рядів. Кожний з важелів оснащується встановленими з можливістю переміщення і фіксації вздовж важеля тягарем і має пристрій обмеження висоти шару потоку гірської маси, виконаний, наприклад, у вигляді закріпленого на важелі рівною або вигнутої
по сфері пластини (перемички), загострений край якої розташований на певній висоті, шириною, що забезпечує мінімальний зазор між аналогічними пластинами сусідніх важелів, для забезпечення найкращих умов контакту зубів з кусками гірської маси, а отже зниження енергоємності процесу, зуб на важелі встановлений з можливістю регулювання кута його розміщення відносно валів-шнеків. Загальний вигляд збагачувального агрегата, що пропонується, представлено на рис. 1.4 – вид збоку, на рис. 1.4(а) – те саме, вид спереду. Робоча решітка агрегату складається з системи паралельно встановлених на верхньому рівні валів-шнеків 1 з лівою навивкою і на нижньому рівні валів-шнеків 2 з правою навивкою. Над робочою решіткою агрегата встановлено пристрій для
вибіркового за міцністю дроблення гірської маси, що проходить по шнеках, у вигляді важелів 3 із зубами 4, розташованих в один або кілька симетричних, наприклад трьох рядів. На рис. 1.4(б) і 1.4(в) показано розташування зуба відносно валів-шнеків, відповідно коли вали-шнеки нижнього рівня зміщені відносно валів-шнеків верхнього рівня на величину 0,5 кроку їхньої установки у плані і коли розташування валів-шнеків на нижньому рівні у плані відповідає їхньому розта-
шуванню на верхньому рівні. На важелях 3 укріплені тягарі 5, яких може бу-
ти кілька. Залежно від міцності більш слабого компоненту гірської маси вони можуть бути розташовані на любому місці по довжині важеля. Ця умова
необхідна для забезпечення мінімально необхідних зусиль дроблення, тобто забезпечується мінімальна енергоємність процесу дроблення, що може бути здійснено лише за умови точної настройки маси зуба і важеля на міцність куска
гірської маси, що підлягає руйнуванню. Крім того, мінімізація зусиль руйнування забезпечує найменше зношення елементів робочого органу у точці контакту між зубом, ребрами валів-шнеків і куском, що руйнується. Важелі 3 і зуби 4 встановлюються таким чином, щоб зазор між зубом і ребрами валів-шнеків був забезпечений по всьому робочому периметру зуба. Потрібне положення важеля і зуба зберігається з допомогою упорів б у вертикально-
му положенні і вісями 7 у горизонтальному положенні. Упори 6 і вісі 7 закріплені на двох бортах 8. На фіг. 2 ближчий борт не показано. Упори 6 вста-
новлені з можливістю переміщення у вертикальній площині. Вали-шнеки встановлені з можливістю обертання на передній опорі 9 і задній опорі 10 (з ре-
дуктором). Передня і задня опори, а також електродвигуни 11 закріплені на рамі 12. Гірська маса поступає на робочу решітку з бункера 13. Відомо, що фізико-механічні властивості різних гірських порід дуже різні. Тому встановити
один кут нахилу руйнуючого зуба по відношенню до куска, що проходить під ним, неможливо. Конструкція зуба передбачає можливість зміни кута нахилу зуба. Це дозволяє здійснити точну настройку кута передньої площини зуба для конкретних умов експлуатації. Кожний зуб кожного важеля розміщується у просторі між трьома валами-шнеками 1 і 2, розташованими у двох рівнях
(площинах). До важелів 3 приварюються напрямні 14. Саме до цих напрямних з допомогою болтів кріпиться зуб 4, верхня частина якого представлена у вигляді двох щік, в яких є криволінійні пази, що дозволяють регулювати кут установки зуба. Напрямні 14 мають запасні отвори, що дозволяють зміщувати зуб вздовж напрямних в міру зношення ребер валів-шнеків. Напрямні 14 споряджені глу-
хою
перемичкою (пластиною) 15 для обмеження
висоти шару гірської маси, що направляється
ребрами валів-шнеків до зубу. Тягар 5
може зайняти крайнє (над зубом) положення
і кріпиться до важеля з допомогою болтів.
Шнековий збагачувальний агрегат для
класу 40-150 мм працює таким чином. Кусковата
гірська маса, яка складається, наприклад,
з вугілля та у 2-3 рази міцнішої породи,
поступає через завантажувальний пристрій
13 на робочу решітку, розпадаючись у
даному разі на сім ручаїв, кількість
яких може бути і іншою. Дрібна фракція
гірської маси класу 0-40 мм відсівається
заздалегідь, або про-ходить в підрешітчатий
простір, тому що розміри кусків менші
за розміри елементів робочої решітки
більші за розміром куски формуються
валами-шнеками у ланцюги кусків, які
ребрами валів-шнеків направляються до
зубів Кут нахилу лобової частини зуба
забезпечує прохід куска у простірпід
зубом Коли кусок вугілля не може здолати
зарані встановлену перешкоду від маси
зуба, важеля і тягарів, він руйнується
і проходить в підрешітчатий простір
Коли із зубом контактує кусок більш
міцної породи, маси зуба, важеля і тягаря
недостатньо для руйнування куска породи,
важіль підіймається і пропускає породу
під собою. Під дією своєї ваги зуб миттєво
повертається у вихідну позицію і готовий
до контакту з наступним куском гірської
маси. Для забезпечення високої ефективності
поділу вугілля та породи важелі із
зубами встановлюються у кілька рядів
(в даному випадку 3) Висота шару гірської
маси, що поступає на робочу решітку, має
відповідати потужності робочого органу
збагачувальної машини і встановлюється
в залежності від умов експлуатації на
місці установки вугілля, що пройшло під
робочу решітку, безперервно видаляється
від збагачувальної машини у бункер
вугілля Куски породи, що лишилися на
робочій решітці, ребрами валів-шнеків
переміщуються до місця сходу з робочої
решітки Налагоджений процес не потребує
присутності обслуговуючого персоналу.
Рисунок 1.4 – Загальний вид агрегата збоку
Рисунок 1.4(а) – Загальний вид агрегата спереду
Рисунок 1.4(б) – Розташування валів-шнеків нижнього рівня зміщені відносно валів-шнеків верхнього рівня на величину 0,5 кроку їхньої установки
Рисунок 1.4(в) – Розташування валів-шнеків на нижньому рівні у плані відповідає їхньому розташуванню на верхньому рівні
В патенті [5] описано конструкцію в якій конусні валки утворюють нахильну під кутом камеру дроблення, що має
розвантажувальну щілину, перемінний кут захвату для визначеної крупності матеріалу, який збільшується в напрямку нахилу останньої. Кут захвату про-міжний між подвійними кутами тертя розділяємих матеріалів. Гірнича маса подається шнековим живителем відомої конструкції.
На рисунку 1.5 – продольний перетин А-А валкового грохоту; на рисунку 1.5(а) – поперечний перетин Б-Б валкового грохоту.
Рисунок 1.5 – Продольний перетин А-А валкового грохоту.
Конусні валки 1 утворюють нахильну під кутом β камеру дроблення 2, що має розвантажувальну щілину 3, перемінний кут захвату α для визначеної крупності матеріалу, який збільшується в напрямку нахилу останньої. Кут захвату α проміжний між подвійними кутами тертя розділяємих матеріалів, наприклад, вугілля (2fв) и породи (2fn), 2fв<a<2fn при цьому однаковий для мінімальної d і максимальної D крупності розділяємого класу гірничої маси в місці завантаження. За межами зони дроблення валки 1 оснащені очищувачами 4. Під машиною встановлені спрямовуючі течки 5, 6, а сама дробарка встановлена на амортизаторах 7, до того ж подрібнюючи валки 1 мають незбалансовану масу, зміщену в протифазі на 180° одна відносно другої. Гірнича маса подається шнековим живителем 8 відомої конструкції, розвантажувальна щілина 9 якого збільшується в напрямку підйому камери дроблення 2 в межах крупності завантажуваємого класу матеріалу d-D. Живитель 8 змонтовано на рухомій рамі 10, направляючі 11 якої розміщені уздовж камери дроблення 2.
Рисунок 1.5(а) – Поперечний перетин Б-Б валкового грохоту.
Рисунок– Поперечний перетин валкового грохоту.
Підбір кута захвату камери дроблення 2fв<a<2fn для визначеної крупності матеріалу забезпечує захват і дроблення шматків породи, нахил камери під кутом β забезпечує розвантаження вугілля в бік нахилу. Переміщення живителя уздовж камери дроблення дозволяє регулювати кут захвату останньої для визначеної крупності матеріалу, що необхідно при зміні фрикційних властивостей розділяємих матеріалів. Так як у валкових дробарках кут захвату залежить від крупності матеріалу, задля ефективності роботи пристрою необхідне формування як можна вужчого класу крупності матеріалу у місці завантаження, що досягається за рахунок збільшення розвантажувальної щілини 9 живителя 8 в напрямку підйому камери дроблення 2, що у поєднанні з визначеною конусністю валків дозволяє виключити вплив крупності матеріалу на процес виборчого дроблення матеріалу.
Продуктивність машини залежить від швидкості розвантаження вугілля з камери дроблення, що забезпечується спрямованими коливаннями камери дроблення, за рахунок незбалансованої маси валків 1 і встановлення дробарки на амортизаторах 7.
Гірнича маса живителем 8 розподіляється по крупності в діапазоні збагачуємого класу матеріалу d-D (наприклад, 13-25) і завантажується уздовж камери дроблення 2. В камері дроблення по мірі надходження гірничої маси порода захоплюється валками 1, подрібнюється і зсипається в розвантажувальну щілину 3, а вугілля розвантажується в напрямку нахилу камери дроблення 2, за межами якої валки 1 очищувачами 4 звільняються від налиплої подрібненої породи.
Спрямовані коливання камери дроблення розрихлюють гірничу масу в камері дроблення і збільшують швидкість розвантаження вугілля, що значно впливає на продуктивність процесу збагачення гірничої маси.
При зміні типу породи, вугілля, вологості гірничої маси і т. і. фрикційні властивості матеріалів можуть змінюватись, але переміщення живителя 8 уздовж камери дроблення 2 забезпечить максимальну ефективність та продуктивність машини за рахунок підбору необхідного кута захвату камери дроблення 2fв<a<2fn
Недоліком дробарки є форма робочих органів (конусні валки), які вимагають складного технологічного процесу для їх створення.