Результат интеллектуальной деятельности: ГРОХОТ

Изобретение относится к технике для классификации сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен барабанный грохот, включающий просеивающую поверхность, расположенную между торцевыми щеками, выполненную в виде ломаного спиральной формы тоннеля, собранного из секций, загрузочное и разгрузочное приспособление, привод (см. а.с. №1808417, В07В 1/22, Опубл. Б.И. №14 15.04.93 г.).

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность классификации и ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что классификация производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением просеивающей поверхности от загрузки к выгрузке и недостаточной интенсивностью смешивания и недостаточной интенсивностью взаимодействия частиц материала друг с другом, а также необходимость создания наклона просеивающей поверхности для транспортировки материала от загрузки к выгрузке.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является барабанный грохот (см. патент №2188720, В07В 1/22, Опубл. Б.И. №25 10.09.2002 г.), включающий просеивающую поверхность, расположенную между торцевыми щеками, выполненную в виде ломаного спиральной формы тоннеля с прямоугольной одинаковой по его длине площадью проходного сечения, собранного из секций, смонтированных из большого и малого прямоугольников и двух одинаковых трапеций, нижние основания которых равны боковой стороне малого прямоугольника, при этом боковые стороны трапеций равны остальным двум сторонам большого и малого прямоугольников с образованием по торцам секций квадратов, разнонаклоненных в разные стороны к оси секции, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность классификации и ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что классификация производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением просеивающей поверхности от загрузки к выгрузке и недостаточной интенсивностью смешивания и недостаточной интенсивностью взаимодействия частиц материала друг с другом.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей.

Техническое решение достигается тем, что в грохоте, содержащем просеивающую поверхность, загрузочное, разгрузочное приспособления и привод, просеивающая поверхность выполнена волнообразной формы по периметру и снабжена четырьмя ломаными волнообразными перфорированными боковыми поверхностями и четырьмя ломаными волнистыми линиями с переменным по длине просеивающей поверхности шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, размещена на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобаллонами, выполнена из секций, смонтированных по периметру из поочередно соединенных одной равносторонней трапеции, двух одинаковых неравносторонних трапеций и второй меньшей по высоте, чем первая, равносторонней трапеции, нижние основания которых равны друг другу у каждой из трапеций и меньше верхних оснований, тоже равных между собой у всех четырех трапеций, с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 90°, причем каждая присоединенная секция имеет стороны квадрата нижнего основания, равные сторонам квадрата верхнего основания предыдущей секции, при этом по всей длине внутри просеивающей поверхности смонтирована коническая пружина сжатия-растяжения, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление просеивающей поверхности по периметру позволяет обеспечить не только осевое перемещение материалов при горизонтальном расположении оси вращения просеивающей поверхности, упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и повысить интенсивность грохочения за счет увеличения смешиваемости из-за наличия на просеивающей поверхности четырех ломаных волнистых линий с переменным по длине просеивающей поверхности шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, что нарушает стационарность движения потоков материалов, повышает производительность грохочения, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что центры симметрии внутренней поверхности просеивающей поверхности в каждом ее элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения просеивающей поверхности, что нарушает стационарность движения частиц материалов и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что оси секций просеивающей поверхности - пересекающиеся прямые и они расположены не только к оси вращения просеивающей поверхности под углом, но и друг к другу, что нарушает стационарность движения частиц материалов и интенсифицирует процесс их приготовления.

Новизна заключается также в том, что, так как положение поперечного сечения просеивающей поверхности вместе с расположенными в них материалами меняется относительно друг друга и меняется расстояние этих масс порций материалов относительно оси вращения просеивающей поверхности, имеет место интенсификация грохочения.

Новизна усматривается также в том, что элементы, из которых собрана вращающаяся поверхность, разные по площади, по размерам и конфигурации, поэтому интенсивность грохочения материалов возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают разные по объему порции материалов и направляют их навстречу друг другу, нарушают, таким образом, стационарность их движения, повышают их интенсивность взаимодействия, расширяют технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения вращающейся поверхности из секций, элементы которых при монтаже просеивающей поверхности смонтированы под некоторыми углами не только друг к другу, но и к оси вращения, и поэтому они, работая как полки, захватывают порции частиц материалов и направляют их навстречу не только друг другу, но противоположным стенкам вращающейся поверхности. Поэтому интенсивность и активность смешивания частиц материалов возрастает, увеличиваются технологические возможности грохота вибрационного для классификации строительных материалов, обеспечивается самоочистка просеивающей поверхности.

Новизна обусловлена тем, что, так как площадь, форма и размеры проходного сечения просеивающей поверхности по ее длине меняются от загрузки к выгрузке в сторону увеличения, интенсифицируется процесс их смешивания, увеличивается не только активность взаимодействия частиц материалов и со стенками вращающейся просеивающей поверхности, но и изменяется частота их взаимодействия и амплитуда движения друг с другом, в результате увеличиваются технологические возможности и обеспечивается самоочистка просеивающей поверхности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что расширяются технологические возможности за счет придания частицам материалов сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии просеивающей поверхности при ассиметричном движении масс материалов в результате нарушения стационарности движения их потоков волнообразной ломаной формой просеивающей поверхности, их взаимным расположением относительно друг друга и к оси вращения.

Новизна заключается также в том, что центры симметрии внутренней поверхности просеивающей поверхности в каждом ее элементе поперечного сечения по ее длине смещены относительно оси вращения просеивающей поверхности, что нарушает стационарность движения частиц материалов и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что центры симметрии каждого поперечного сечения просеивающей поверхности по ее длине смещены относительно не только друг друга, но и относительно оси вращения просеивающей поверхности, что обеспечивает значительное увеличение энергоемкости, интенсивности и частоты взаимодействия частиц материала и расширяет технологические возможности, обеспечивает самоочистку просеивающей поверхности.

Новизна обусловлена также тем, что элементы, из которых собраны секции просеивающей поверхности, разные по площади, размерам и конфигурации, взаимодействуют с движущимися внутри просеивающей поверхности материалами, направлены друг к другу под некоторыми углами и поэтому направляют этот материал под разными углами, что увеличивает смешиваемость материала, энергоемкость и частоты взаимодействия частиц материала и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что по всей длине просеивающей поверхности смонтирована коническая пружина сжатия растяжения, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, которая обеспечивает не только перемещение в обратном направлении от выгрузки к разгрузке в радиальном направлении частиц грохотимого материала, но способствует интенсификации процесса грохочения. Такое радиальное движение в обратном направлении обеспечивается за счет того, что частицы грохотимого материала, совершающие движение внутри просеивающей поверхности в плоскостях, перпендикулярных оси вращения просеивающей поверхности, встречаясь с витками пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузки к загрузке, что создает противопотоки движения масс грохотимого материала, увеличивает интенсивность грохочения и расширяет технологические возможности. При этом за счет колебаний просеивающей поверхности и колебаний внутри жестко закрепленной конической пружины сжатия-растяжения пружина растягивается и сжимается, обеспечивая дополнительно измельчение грохотимого материала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен грохот, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - просеивающая поверхность, вид спереди; на фиг.4 - просеивающая поверхность, вид сверху по стрелке А; фиг.5 - просеивающая поверхность, аксонометрическая проекция; фиг.6 - одна из секций просеивающей поверхности, аксонометрическая проекция; фиг.7 - первая (большая) равностороння перфорированная трапеция; фиг.8 - одна из двух одинаковых неравносторонних перфорированных трапеций; фиг.9 - вторая (малая) равностороння перфорированная трапеция.

Грохот (фиг.1, фиг.2) состоит из просеивающей поверхности 1, загрузочного 2, разгрузочных приспособлений 3, 4, 5. Просеивающая поверхность 1 снабжена втулками 6 и 7. Носок 8 загрузочного приспособления 2 входит в отверстие втулки 6 просеивающей поверхности 1. Загрузочное приспособление 2, подшипниковые опоры 9, 10 со смонтированной в них просеивающей поверхностью 1 закреплены на раме 11. Рама 11 размещена на четырех пневмобаллонах 12, которые закреплены на станине 13. По всей длине просеивающей поверхности 1 смонтирована коническая пружина 14, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия (на чертежах это устройство не показано). Коническая пружина сжатия растяжения 14 обеспечивает на только перемещение в обратном направлении от выгрузки к разгрузке в радиальном направлении частиц грохотимого материала, но способствует интенсификации процесса грохочения. Такое радиальное движение в обратном направлении обеспечивается за счет того, что частицы грохотимого материала, совершающие движение внутри просеивающей поверхности в плоскостях, перпендикулярных оси вращения просеивающей поверхности, встречаясь с витками пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются от выгрузки к загрузке, что создает противопотоки движения масс грохотимого материала, увеличивает интенсивность грохочения и расширяет технологические возможности. При этом за счет колебаний просеивающей поверхности и колебаний внутри жестко закрепленной конической пружины сжатия - растяжения сама пружина растягивается и сжимается, обеспечивая дополнительно измельчение грохотимого материала.

Просеивающая поверхность 1 (фиг.3, фиг.4, фиг.5) выполнена волнообразной формы, по периметру снабженная четырьмя ломаными волнообразными перфорированными боковыми поверхностями А, Б, В, Г (фиг.5) и четырьмя ломаными волнистыми линиями с переменным по длине просеивающей поверхности шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, на фиг.5 и фиг.6 одна из ломаных волнистых линий показана утолщенной линией 15-16-17-18-19-20.

Просеивающая поверхность 1 (фиг.3, фиг.4, фиг.5) выполнена волнообразной формы, расширяющейся по длине из секций 21, смонтированных по длине просеивающей поверхности 1 по периметру от загрузочного приспособления 2 до разгрузочного приспособления 5. Каждая секция 21 смонтирована из поочередно соединенных одной равносторонней перфорированной трапеции 22 (фиг.7), двух одинаковых неравносторонних перфорированных трапеций 23 (фиг.8) и второй, меньшей по высоте, чем первая, равносторонней перфорированной трапеции 24 (фиг.9), нижние основания М которых равны друг другу у каждой из перфорированных трапеций и меньше верхних оснований N, тоже равных между собой у всех четырех перфорированных трапеций, с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 90°, причем каждая присоединенная секция имеет стороны квадрата нижнего основания, равные сторонам квадрата верхнего основания предыдущей секции.

Для наглядности поворота секций 21 относительно друг друга на 90° малая равностороння перфорированная трапеция с боковой стороной, равной S, на фиг.5 показана утолщенной линией и заштрихована. Таким образом, создается волнообразная просеивающая поверхность 1, у которого ось каждой секции, повернутой относительно предыдущей на 90°, расположена под углом к линии транспортировки, т.е. к оси вращения с увеличивающимся проходным сечением просеивающей поверхности 1 от загрузки к выгрузке. Оси секций, в том числе ось i₁-i₁ первой секции (фиг.3, фиг.4), к которой присоединена вторая секция с осью i₂-i₂, затем присоединена третья секция с осью i₃-i₃, потом присоединена четвертая секция с осью i₄-i₄, затем присоединена пятая секция с осью i₅-i₅ и так далее, пересекаются друг с другом и расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения просеивающей поверхности 1.

Грохот работает следующим образом.

Просеивающая поверхность 1 через загрузочное устройство 2 заполняется непрерывным потоком частиц строительных материалов (песок, гравий и т.п.). При вращении просеивающей поверхности 1 частицам материалов сообщается сложное пространственное движение с наложением колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии просеивающей поверхности 1 при асимметричном движении масс загрузки и возникновения дебаланса в результате нарушения стационарности движения потоками материалов геометрической формой секций, их взаимным расположением относительно друг друга и к оси вращения. При этом центры симметрии внутренней поверхности просеивающей поверхности 1 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения, что нарушает стационарность движения частиц материалов. Благодаря одновременному воздействию сложного пространственного движения частиц материалов и низкочастотным их колебаниям повышается смешиваемость частиц материалов, их интенсивность взаимодействия между собой и с перфорированными стенками просеивающей поверхности 1. Массы частиц материалов, смешиваясь, перемещаются внутри просеивающей поверхности 1 от загрузки к выгрузке. Такое конструктивное оформление вращающейся просеивающей поверхности 1 позволяет обеспечить последовательное уплотнение и разрежение потоков материалов по мере продвижения их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности, и повышает эффективность грохочения, и обеспечивает самоочистку просеивающей поверхности. Так как просеивающая поверхность 1 выполнена волнообразной формы, то увеличивается ее эксцентриситет относительно оси вращения, что обеспечивает, без виброактиватора, возбуждение колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях подвешенной на баллонах рамы с вращающейся просеивающей поверхностью 1, которые передаются перемещающимся от загрузки к выгрузки частицам строительных материалов, что обеспечивает повышение интенсивности грохочения и расширяет технологические возможности. Причем, так как центры симметрии внутренней поверхности просеивающей поверхности 1 в каждом его элементе поперечного сечения по длине смещены относительно оси вращения, а оси секций просеивающей поверхности 1 - пересекающиеся прямые и они расположены не только к оси вращения просеивающей поверхности 1 под углом, но и друг к другу, то нарушается стационарность движения частиц строительных материалов и расширяются технологические возможности. Элементы, из которых собрана вращающаяся просеивающая поверхность 1, разные по площади, по размерами и конфигурации, поэтому интенсивность грохочения возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают разные по объему порции материалов и направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения, повышая интенсивность и энергоемкость их взаимодействия, расширяют технологические возможности. При дальнейшем перемещении частиц строительных материалов и прохождении ими расстояния от начала загрузки к выгрузке происходит процесс их классификации, мелкие частицы выгружаются в разгрузочное приспособление 3, средние по размерам частицы материалов выгружаются в разгрузочное приспособление 4, а материалы с большими размерами выгружаются через втулку в разгрузочное приспособление 5.

Таким образом, просеивающая поверхность 1 заполняется классифицируемым материалом. При вращении просеивающей поверхности 1 частицам различной крупности материала сообщается сложное пространственное движение с перемещением материала от загрузки к выгрузке. Процесс классификации интенсифицируется тем, что оси секций по длине просеивающей поверхности 1 относительно ее оси вращения разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси вращения просеивающей поверхности 1, поэтому возникает дебаланс. В результате не только нарушается стационарность движения масс материала четырехугольной формой проходного сечения просеивающей поверхности, но и возникает дебаланс не только самой просеивающей поверхности ломаной формы, но и дебаланс находящихся внутри просеивающей поверхности 1 масс классифицируемого материала за счет увеличения расстояний от осей секций до оси вращения просеивающей поверхности по его длине от загрузки к выгрузке. Имеет место интенсификация смешиваемости, повышение энергоемкости и частоты взаимодействия частиц материала, повышается интенсивность классификации, расширение технологических возможностей и обеспечивается самоочистка отверстий просеивающей поверхности.

Технико-экономические преимущества возникают за счет придания частицам строительных материалов сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц материалов между собой, со стенками просеивающей поверхности 1 и расширяет технологические возможности. Так как по длине просеивающей поверхности 1 размеры поперечного сечения, форма и расположение, центр симметрии меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц материалов, т.е. имеет место повышение интенсивности их взаимодействия, расширение технологических возможностей. Этому способствует и коническая волнообразная форма просеивающей поверхности, обеспечивающая последовательное уплотнение и разрежение потоков частиц строительных материалов по мере продвижения их от загрузки к выгрузке, что расширяет технологические возможности и повышает эффективность грохочения.