Результат интеллектуальной деятельности: ГРОХОТ ПРОХОДНОЙ

Изобретение относится к устройствам для грохочения пород, строительных материалов при подготовке к транспортировке, для выполнения дробильно-сортировочных операций, а также для классификации строительных материалов.

Известен барабанный грохот (а.с. СССР №613830, кл. B07B 1/22, 1976 г.), содержащий просеивающую поверхность, привод, загрузочное и разгрузочное приспособления.

Недостатком известного грохота является ограниченные технологические возможности из-за низкой производительности в виду слабой интенсивности смешивания, так как при вращении барабана имеет место скольжение грохотимой массы по внутренней поверхности барабана, забивание отверстий сит и необходимость дополнительных работ по их очистке, а также большие габариты грохота по длине.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является грохот проходной (патент РФ №2456094, кл. B07B 1/22, 2012 г.), содержащий просеивающую поверхность, смонтированную из секций, выполненных из восьми, десяти, двенадцати и т.д. четного числа равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя боковыми сторонами, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу четыре, пять, шесть и более ломаных правых и левых винтовых линий и снабженного внутренними четырьмя, пяти, шести и более винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым шагом.

Недостатком грохота проходного является ограниченные технологические возможности из-за низкой производительности в виду слабой интенсивности смешивания, так как при вращении барабана имеет место скольжение грохотимой массы по одинаковым размерам и форме элементам внутренней поверхности просеивающей поверхности, а также необходимость создания наклона просеивающей поверхности для транспортировки материала от загрузки к выгрузке.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, повышение производительности и обеспечения транспортировки материала от загрузки к выгрузке за счет увеличения размера проходного многоугольного сечения просеивающей поверхности от загрузки к выгрузке.

Техническое решение достигается тем, что в грохоте проходном, содержащем просеивающую поверхность, привод, загрузочное и разгрузочное приспособления, просеивающая поверхность смонтирована из секций поочередно соединенных друг с другом по длине просеивающей поверхности своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников, каждая из секций собрана из двух подсекций, первая подсекция по периметру смонтирована из четного не менее четырех одинаковых первых равнобедренных перфорированных треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых вторых равнобедренных перфорированных треугольников, основания которых больше основания первых четырех равнобедренных перфорированных треугольников с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, а вторая подсекция смонтирована из поочередно соединенных по периметру не менее четырех одинаковых равносторонних перфорированных треугольников с боковыми сторонами, равными основаниям вторых равнобедренных перфорированных треугольников первой подсекции с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых равнобедренных перфорированных треугольников с углом при вершине 90° с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, причем большое торцевое отверстие в виде многоугольника первой подсекции равно малому торцевому отверстию в виде многоугольника второй подсекции, при этом подсекции соединены друг с другом в секции своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников и по всей длине просеивающей поверхности смонтирована пружина конической формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого грохота проходного.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного сечения просеивающей поверхности по длине увеличивается от загрузки к выгрузке за счет условно конической формы просеивающей поверхности, что не только интенсифицирует процесс грохочения, так как нарушает стационарность движения потоков грохотимых материалов, изменяя амплитуду колебаний по мере их перемещения, но и обеспечивает их движение в осевом направлении, расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что так как частота движения частиц грохотимого материала в предлагаемой конструкций определяется не только частотой вращения винтового барабана просеивающей поверхности, но и количеством плоских элементов по периметру винтового барабана, то такое конструктивное оформление поверхности барабана за счет увеличения количества плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает за каждый оборот просеивающей поверхности частоту соударений частиц грохотимых материалов между собой и со стенками винтового барабана, повышает производительность грохочения, увеличивает технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собрана просеивающая поверхность, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность взаимодействия материалов возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают порции грохотимого материала, направляют их навстречу друг другу, на стенки движущихся на противоположной стороне стенок грохот, нарушая таким образом, не только стационарность их движения, но и обеспечивая самоочистку отверстий сит, расширяют технологические возможности.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения просеивающей поверхности изменяется в каждом поперечном сечении от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц материала друг с другом и со стенками грохота, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение просеивающей поверхности имеет форму многоугольника, площадь которого по длине просеивающей поверхности многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие масс грохотимого материала, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что просеивающая поверхность снабжена четырьмя, пяти, шести и т.д. винтовыми ломаными линиями равного шага, направленными навстречу друг к другу по периметру и соответственно четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри просеивающей поверхности, направленными тоже навстречу друг другу, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков грохотимого материалов с максимальной энергоемкостью соударений частиц друг к другу и со стенками просеивающей поверхности под разными углами, увеличивает частоту взаимодействия частиц грохотимого материала друг с другом и со стенками просеивающей поверхности, увеличивает производительность грохочения и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений просеивающей поверхности изменяются по всей длине, от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения грохотимых материалов, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что благодаря взаимонаправленным ломаным винтовым линиям векторы скорости движения частиц грохотимого материала при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса грохочения и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру просеивающей поверхности образованы ломаные винтовые поверхности по длине просеивающей поверхности, что обеспечивает нарушение стационарности их потоков внутри просеивающей поверхности, повышение интенсивности грохочения и расширение технологических возможностей.

Новизна предложения заключается также в том, что по всей длине просеивающей поверхности смонтирована пружина конической формы с прямоугольным сечением витков и с направлением витков, совпадающим или противоположным направлению вращения просеивающей поверхности, которая обеспечивает не только перемещение частиц грохотимых материалов в радиальном направлении, совпадающем или противоположном направлению уклона условно конической формы просеивающей поверхности, но и способствует интенсификации процесса грохочения за счет того, что частицы материалов, совершающих циркуляционное движение внутри просеивающей поверхности в плоскостях, перпендикулярных ее оси симметрии, встречаясь с витками прямоугольной формы конической пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии просеивающей поверхности, увеличивают интенсивность их взаимодействия друг с другом и с перфорированными стенками просеивающей поверхности, расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине просеивающей поверхности пружина конической формы с прямоугольным сечением витков, снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц грохотимого материала и изменять их скорости перемещения от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что направление витков пружины конической формы с прямоугольным сечением витков совпадает или может быть противоположно направлению вращения просеивающей поверхности, что обеспечивает создание противонаправленных потоков движения частиц грохотимого материала, увеличивает интенсивность грохочения, расширяет технологические возможность.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен грохот проходной, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; фиг.3 - просеивающая поверхность условно конической формы; на фиг.3 - просеивающая поверхность, вид спереди; на фиг.4 - вид Б на фиг.3; на фиг.5 - вид В на фиг.4; на фиг.6 - первая подсекция, наглядное изображение; на фиг.7 - вторая подсекция, наглядное изображение; на фиг.8 - схема сборки секции из двух подсекций, наглядное изображение; на фиг.9 - схема сборки секций друг с другом в просеивающую поверхность.

Грохот проходной (фиг.1, 2) состоит из винтового барабана 1, загрузочной 2 цапфы с загрузочным приспособлением 3, разгрузочной цапфы 4 с разгрузочным приспособлением 5 для крупных фракций и разгрузочным приспособлением 6 для мелких фракций.

Просеивающая поверхность 1 (фиг.3, 4, 5) смонтирована из секций 7, поочередно соединенных друг с другом своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников. Каждая из секций собрана из двух подсекций 8 и 9.

Первая подсекция 8 (фиг.6) по периметру смонтирована из четного числа не менее четырех одинаковых первых равнобедренных треугольников 10, поочередно соединенных по периметру подсекции 8 своими боковыми сторонами с боковыми сторонами одинаковых четырех вторых равнобедренных треугольников 11, основания 12 которых больше оснований 13 первых равнобедренных треугольников 10. По торцам подсекции 8 образованы малое торцевое отверстие в виде многогранника 14 и большое торцевое отверстие в виде многоугольника 15.

Вторая подсекция 9 (фиг.7) смонтирована по периметру из не менее четырех одинаковых равносторонних треугольников 16, боковые стороны которых равны основанию 12 вторых равнобедренных треугольников 11 первой подсекции 8, поочередно соединенных по периметру своими боковыми сторонами с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых равнобедренных треугольников 17 с углом при вершине 90°. По торцам подсекции 9 образованы малое торцевое отверстие в виде многогранника 18 и большое торцевое отверстие в виде многогранника 19.

В секцию подсекций 8 и 9 монтируют (фиг.8) сторонами большого торцевого отверстия 15 со сторонами малого торцевого отверстия 18 подсекции 9.

Просеивающая поверхность 1 монтируется (фиг.9) путем присоединения большого торцевого отверстия в виде многранника 19 первой секции 7 к малому торцевому отверстию 18 второй секции 7. Секции 7 первая, вторая и последующие одинаковы по форме и сборке, но разные по размерам. Таким образом, монтируется просеивающая поверхность 1 условно конической формы с взаимонаправленными ломаными винтовыми линиями.

Например, на фиг.3 одна из правых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 20-21-22-23-24 и одна из левых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 25-26-22-27-28.

Ломаные винтовые линии образуют по внутреннему периметру просеивающей поверхности 1 ломаные винтовые поверхности, состоящие из граней в виде равносторонних и равнобедренных треугольников 10 и 11 первой подсекции 8, и равносторонних треугольников 16 и равнобедренных треугольников 17 второй подсекции 9.

Винтовые линии по наружной поверхности просеивающей поверхности 1 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности.

Так как подсекция 8 имеет малое торцевое отверстие 14 и большое торцевое отверстие 15 и подсекция 16 имеет малое торцевое отверстие 18 и большое торцевое отверстие 19, то секции 8 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по всей длине созданного в результате сборки условно конической формы просеивающей поверхности 1.

По всей длине просеивающей поверхности 1 смонтирована пружина конической формы 29 с прямоугольным сечением витков и с направлением витков, совпадающим или противоположным направлению вращения просеивающей поверхности, которая обеспечивает не только перемещение частиц грохотимых материалов в радиальном направлении в противоположном направлении уклона конической просеивающей поверхности 1, но и способствует интенсификации процесса грохочения за счет того, что частицы грохотимого материала, совершающие циркуляционное движение внутри просеивающей поверхности в плоскостях, перпендикулярных ее оси симметрии, встречаясь с витками прямоугольной формы конической пружины 29, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии просеивающей поверхности 1, увеличивают интенсивность их взаимодействия друг с другом и с перфорированными стенками просеивающей поверхности 1, расширяют технологические возможности.

Грохот проходной работает следующим образом.

Просеивающая поверхность 1 заполняется грохотимым материалом. При вращении просеивающей поверхности 1 плоские элементы - равносторонние перфорированные треугольники, смонтированные по периметру винтового барабана разнонаклоненными к оси вращения просеивающей поверхности 1 и друг к другу, работая как ковши (полки), захватывают различные по объему порции грохотимых материала, поднимают их по направлению вращения просеивающей поверхности 1 несколько выше угла естественного откоса, а затем направляют эти порции грохотимых материала в направлениях, перпендикулярных этим полкам (ковшам), под некоторым углом не только к оси вращения просеивающей поверхности 1, но и к другим по массе потокам масс грохотимого материала, движущихся внутри просеивающей поверхности 1 под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движении (амплитуда) масс материала в значительной степени зависит от диаметра просеивающей поверхности 1, от углов наклона плоских перфорированных элементов друг к другу и к оси вращения. Частота движения и соударений масс материала определяется не только частотой вращения просеивающей поверхности 1, но и количеством плоских перфорированных элементов по периметру просеивающей поверхности 1. Поэтому в предлагаемой конструкции грохота проходного обеспечивается повышение частотных характеристик в десятки раз, расширяются технологические возможности. Так как по длине просеивающей поверхности 1 от загрузки к выгрузке меняется многократно форма и размеры поперечного сечения, имеющего форму многоугольника, то обеспечивается многократное периодическое поджатие масс грохотимого материала, что увеличивает интенсивность смешивания, энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности. Таким образом, при вращении просеивающей поверхности классифицируемый материл совершает сложно пространственное движение по винтовым траекториям, происходит классификация материала по крупности и его интенсивная сегрегация.

Технико-экономические преимущества возникают за счет увеличения частоты взаимодействия грохотимого материала не только друг с другом, но и со стенками просеивающей поверхности, что повышает интенсивность грохочения, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц грохотимого материала, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Другими словами грохот проходной работает следующим образом.

В вращающуюся просеивающую поверхность 1 через средство для загрузки 3 беспрерывно загружается грохотимый материал. При вращении вращающейся поверхности 1 частицы грохотимого материала совершают движение по винтовым канавкам и выгружаются из просеивающей поверхности 1 в средство для разгрузки 5. Мелкие частицы грохотимого материала выводятся через перфорированные отверстия треугольников секций 7 и подсекций 8 и 9 в разгрузочное приспособление 6.

При вращении просеивающей поверхности 1 частицы грохотимого материала захватываются гранями внутренней винтовой поверхности и в направлении вращения поднимаются вверх и перемещаются в сторону выгрузки. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы грохотимого материала движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к стенкам вращающейся просеивающей поверхности 1 и перемещаются в сторону выгрузки. Так как ломаная внутренняя поверхность просеивающей поверхности 1 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций грохотимого материала, которые поднимаются вверх и падают вниз, движутся под разными углами. Поскольку внутренняя поверхность просеивающей поверхности 1 смонтирована из разных по форме равносторонних и равнобедренных перфорированных треугольников, которые расположены под разными углами не только друг к другу, но и к оси вращения просеивающей поверхности 1, то каждая порция частиц грохотимых материалов перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс взаимодействия частиц грохотимых материалов друг с другом и со стенками просеивающей поверхности 1, повышает интенсивность грохочения и расширяет технологические возможности. Так как из-за ломаной формы внутренней поверхности просеивающей поверхности 1 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц грохотимых материалов, то и каждая частица грохотимого материала движется по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва их от стенок просеивающей поверхности 1, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса грохочения.

Скорость движения обрабатываемых деталей определяется не только конусностью условно конической формы просеивающей поверхности 1, но и величиной шага пружины 29, витки которой совпадают или противоположны просеивающей поверхности 1.

Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц грохотимого материала, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также увеличения скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц грохотимых материалов друг с другом и со стенками просеивающей поверхности, повышает производительность и расширяет технологические возможности.