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 (патент РФ №2188720, кл. В07В 1/22, опубл. 10.02.2002 г. Бюл. №25.), содержащий просеивающую поверхность, привод, загрузочное и разгрузочное приспособления. Недостатком известного барабанного грохота являются низкие технологические возможности и производительность.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является грохот для классификации строительных материалов (патент РФ №2471573, кл. В07B 1/22, опубл. 10.01.2013 г. Бюл. №1.), содержащий просеивающую поверхность, привод, загрузочное и разгрузочное приспособления.

Недостатком известного грохота являются ограниченные технологические возможности из-за 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 очистки.

Техническим решением является расширение технологических возможностей, повышение производительности.

Техническое решение достигается тем, что в грохоте, содержащем просеивающую поверхность, привод, загрузочное и разгрузочное приспособления, просеивающая поверхность, выполнена в виде спиральной формы тоннеля, закрепленного на платформе, установленной упруго на станине, при этом просеивающая поверхность жестко закреплена на платформе с вибратором, смонтированным горизонтально под платформой, и выполнена спиральной из пустотелого тоннеля с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью по периметру, свернутой по спиральной оси 0₁-0₁, вокруг центральной прямолинейной оси 0₂-0₂ спиральной просеивающей поверхности, снабженной винтовыми канавками внутри под углом к ее спиральной оси в виде карманов волнообразной формы с центрами кривизны, расположенными попеременно внутри и снаружи поперечного сечения пустотелого тоннеля, и собрана из секций в виде одинаковых по форме и размерам колец, свернутых из одинаковых перфорированных полос ромбовидной формы, на которых размещены трапеции, боковые стороны которых расположены на боковых сторонах ромбовидной перфорированной полосы, а верхние и нижние основания трапеций расположены под острым углом к оси симметрии ромбовидной перфорированной полосы 0₃-0₃ и являются линиями сгиба, находящимися на расстояниях друг от друга, равных длине карманов волнообразной формы по внутренней поверхности пустотелого тоннеля спиральной формы, при этом секции в виде колец соединены друг с другом боковыми сторонами трапеций.

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

Новизна обусловлена тем, что просеивающая поверхность выполнена спиральной с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается в том, что монтаж вибратора под основанием с просеивающей поверхностью обеспечивает траекторию ее колебаний вместе с сыпучими материалами в форме вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (E_n) и повышает производительность.

Новизна заключается в том, что спиральная просеивающая поверхность с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью по периметру снабжена винтовыми канавками внутри и снаружи под углом к спиральной оси симметрии 0₁-0₁ пустотелого тоннеля спиральной формы с центральной прямолинейной осью 0₂-0₂, что повышает производительность обезвоживания и расширяет технологические возможности.

Новизна состоит в том, что винтовые канавки спиральной просеивающей поверхности выполнены в виде карманов волнообразной формы с центрами кривизны, расположенными внутри и снаружи поперечного сечения пустотелого тоннеля, что расширяет технологические возможности и повышает производительность.

Новизна усматривается в том, что спиральная просеивающая поверхность собрана из секций в виде одинаковых по форме и размерам колец, свернутых из одинаковых перфорированных полос ромбовидной формы, на которых размещены трапеции на боковых сторонах ромбовидной перфорированной полосы, а верхние и нижние основания трапеции расположены под острым углом к оси симметрии ромбовидной перфорированной полосы 0₃-0₃ и являются линиями сгиба, находящимися на расстояниях друг от друга, равных длине карманов криволинейной формы по внутренней поверхности пустотелого тоннеля спиральной просеивающей поверхности, при этом секции в виде колец соединены друг с другом боковыми сторонами трапеций, это повышает производительность грохочения.

Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру спиральной просеивающей поверхности проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременные сжатия и расширение потоков сыпучих материалов в каждом сечении спирального просеивающей поверхности, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что трапеции ромбовидных перфорированных полос, из которых смонтированы секции разнонаклонными не только друг к другу, но и к оси симметрии спиральной просеивающей поверхности, поэтому степь сжатия частиц сыпучих материалов возрастает и процесс грохочения интенсифицируется.

Новизна заключается в том, что просеивающая поверхность изготовлена из секции, стенки которых разно наклонены не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения потоков материалов, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению просеивающей поверхности, это усложняет траекторию их движения и увеличивает интенсивность грохочения и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен грохот, общий вид; на фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1; на фиг. 3 - наглядное изображение просеивающей поверхности с карманами волнообразной формы; на фиг. 4 - наглядное изображение взаимного положения спирали 0₁-0₁, по которой свернут пустотелый тоннель с многозаходной винтовой поверхностью вокруг центральной прямолинейной оси 0₂-0₂; на фиг. 5 - одна из перфорированных полос ромбовидной формы, на которой размещены трапеции, верхние и нижние основания которых расположены под острым углом к оси симметрии полосы 0₃-0₃ в виде линий сгиба; на фиг. 6 - перфорированная полоса ромбовидной формы, согнутая на линиям сгиба верхним и нижним основаниям трапеций; на фиг. 7 - одна из ромбовидных перфорированных полос, свернутая в кольцо.

Грохот (фиг. 1, фиг. 2) содержит просеивающую поверхность 1, жестко закрепленную на платформе 2, которая упруго с помощью четырех резинокордных баллонов 3 смонтирована на основании 4. На платформе 2 жестко закреплено загрузочное устройство 5, и снизу к платформе 2 также жестко прикреплен вибратор 6 с горизонтальной осью вращения.

Грохот снабжен разгрузочным устройством 7 для отвода крупных фракций материалов с помощью склиза 8 и разгрузочными устройствами 9 и 10 для отвода мелких фракций материалов, снабженными склизами 11 и 12, закрепленными на платформе 2.

Вибратор 6 смонтирован под платформой 2 горизонтально и поэтому обеспечивает движение грохотимых материалов внутри просеивающей поверхности 1 под воздействием вибратора 6 по эллиптическим траекториям.

Просеивающая поверхность 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) выполнена спиральной. На фиг. 4 показано наглядное изображение взаимного расположения оси спирали - центра оси симметрии 0₁-0₁ пустотелого тоннеля просеивающей поверхности 1 (на фиг. 4 просеивающая поверхность 1 изображена поперечными сечениями 9 пустотелого тоннеля с многозаходной винтовой поверхностью) и центральной прямолинейной осью 0₂-0₂ просеивающей поверхности 1.

Таким образом, по периметру просеивающая поверхность 1 выполнена в виде тоннеля спиральной формы с многозаходной винтовой перфорированной поверхностью по периметру и снабжена винтовыми канавками внутри и снаружи, расположенными под углом α к оси симметрии спирали 0₁-0₁ центра оси симметрии (фиг. 3) спирального тоннеля, свернутого по спирали 0₁-0₁ вокруг центральной оси 0₂-0₂ спиральной просеивающей поверхности 1.

Винтовые канавки спирального просеивающей поверхности 1 выполнены в виде карманов 10, 11, 12, 13, 14, 15 по внутренней поверхности и карманов по наружной поверхности 16, 17, 18, 19, 20, 21 тоннеля спиральной формы (фиг. 4) в виде карманов волнообразной формы с центрами кривизны, расположенными внутри и снаружи поперечного сечения пустотелого тоннеля, и собраны из секций в виде одинаковых по форме и размерам колец 22, соединенных друг с другом боковыми сторонами 23 и 24.

В результате образуется пустотелый тоннель спиральной просеивающей поверхности 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) с осью спирали - центра оси симметрии 0₁-0₁ спирального просеивающей поверхности 1, скрученной вокруг центральной прямолинейной оси 0₂-0₂ спиральной просеивающей поверхности 1 по диаметру D_cp с образованием спиральной просеивающей поверхности 1 с наружным диаметром D_max и внутренним диаметром D_min (фиг. 4).

При этом пустотелая спиральная просеивающая поверхность 1 с многозаходной винтовой поверхностью снабжена винтовыми канавками в виде карманов волнообразной формы 10, 11, 12, 13, 14, 15 и карманами волнообразной формы 16, 17, 18, 19, 20, 21 по наружной поверхности спиральной просеивающей поверхности 1 (фиг. 4).

Таким образом, пустотелый перфорированный тоннель с собственной спиральной осью симметрии 0₁-0₁ свернут по этой спирали 0₁-0₁ вокруг центральной прямолинейной оси 0₂-0₂ и образуют спиральную просеивающую поверхность 1 (фиг. 4).

Секция 22 изготовлена в виде кольца (фиг. 7), смонтирована из ромбовидной перфорированной полосы 25.

На ромбовидной перфорированной полосе 25 размещены трапеции 26, 27, 28, 29, 30, 31, боковые стороны которых расположены по боковых сторонах ромбовидной перфорированной полосы 25, а верхние и нижние основания этих трапеций (фиг. 5) расположены под острым углом β к оси симметрии ромбовидной перфорированной полосы 0₃-0₃ и являются линиями сгиба (фиг. 5, фиг. 6), расположенными на расстояниях друг от друга, равных длине развертки периметра криволинейных карманов (фиг. 7), спиральной просеивающей поверхности 1, выполненной в виде пустотелого тоннеля.

На фиг. 5 показаны трапеции:

АБВГ - первая трапеция 26;

ВДЕГ - вторая трапеция 27;

ДЖЗЕ - третья трапеция 28.

При этом АБ является наименьшей из всех верхних оснований трапеций, расположенных на ромбовидной перфорированной полосе 25 ниже линии сгиба ЖЗ и вышеперечисленных трех трапеций (первой 26, второй 27, третий 28).

На фиг. 5 показаны также трапеции:

ЖНКЗ - четвертая трапеция 29;

НЛМК - пятая трапеция 30;

ЛNПM - шестая трапеция 31.

При этом ΝΠ является наименьшим основанием из всех верхних оснований трапеций, расположенных на ромбовидной перфорированной полосе 25 выше линии сгиба ЖЗ, которая для всех трапеций, в свою очередь, является наибольшей из всех нижних оснований, с четвертой трапеции по шестую трапецию.

Таким образом, линия сгиба ЖЗ является не только нижним основанием трапеции ДЖЗЕ, но и одновременно самым длинным основанием трапеции ДЖЗЕ и самой длинной из всех нижних линий сгиба ромбовидной перфорированной полосы 25 и кольца 22 (фиг. 7).

При этом линии сгиба АБ и ΝΠ являются самым коротким из всех линии сгиба ромбовидной перфорированной полосы 25 и кольца 22 и АБ=ТП.

Соотношение длины линии сгиба ЖЗ и АБ (NП) определяет величину шага S₁ спирали 0₁-0₁, а значит, и шаг навивки пустотелого тоннеля вокруг прямолинейной оси 0₂-0₂ спиральной просеивающей поверхности 1.

Например, на фиг. 5 линии сгиба L₆<L₅<L₄<L₃ и L₀<L₁<L₂<L₃.

Ромбовидная перфорированная полоса 25 сгибается по прямым линиям сгиба, которые и являются основанием всех шести трапеций и параллельны друг другу (фиг. 5).

Затем перфорированная полоса 25 сгибается по линиям сгиба волнообразно (фиг. 6) и затем сворачивается в кольцо 22 (фиг. 7) с карманами волнообразной формы. Секции в виде одинаковых колец 22 затем соединяют друг с другом последовательно боковыми сторонами 23 и 24 так, чтобы все линии сгиба являлись продолжением одноименных линий сгиба предыдущего кольца.

Таким образом, спиральная просеивающая поверхность 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) выполнена по периметру в виде многозаходной винтовой спиральной поверхности по периметру спиральной просеивающей поверхности 1 с винтовыми канавками внутри и снаружи спиральной просеивающей поверхности 1 в виде карманов волнообразной формы 10, 11, 12, 13, 14, 15 по внутренней поверхности и винтовых канавок по наружной поверхности 16, 17, 18, 19, 20, 21 под углом α к спиральной оси пустотелого тоннеля спиральной формы спиральной просеивающей поверхности 1.

Грохот работает следующим образом.

Возмущающая сила вибратора 6 через стенки платформы 2 и просеивающую поверхность 1 передается частицам материалов, находящимся внутри просеивающей поверхности 1 и поступающим внутрь просеивающей поверхности 1 непрерывным потоком через загрузочное приспособление 5. Частицы материалов совершают вращательное движение по вертикальным эллиптическим траекториям, при котором и происходит процесс грохочения. При этом частица материалов не только интенсивно взаимодействуют друг с другом, но и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению просеивающей поверхности 1. Так как по длине просеивающей поверхности 1 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц грохотимых материалов, которые при этом, взаимодействуя с стенками просеивающей поверхности 1, перемещаются от загрузки к выгрузке. Наличие в просеивающей поверхности 1 винтовых перфорированных поверхностей по периметру просеивающей поверхности 1 способствует не только усложнению траекторий движения частиц грохотимых материалов, но и перемещению по проходному сечению просеивающей поверхности 1 в сторону выгрузки.

При движении частиц грохотимых материалов по проходному сечению просеивающей поверхности 1 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечение просеивающей поверхности 1 по всему его объему, что тоже интенсифицирует процесс грохочения. Частицы крупных фракций материалов через разгрузочное окно 32 выводятся с помощью склиза 8 в емкость 7.

Технико-экономические преимущества грохота возникают за счет выполнения просеивающей поверхности спиральной формы с винтовыми перфорированными поверхностями, в виде карманов волнообразной формы, что обеспечивает сокращение габаритов по длине, расширение технологических возможностей, увеличение производительности и пути (длины) движения материалов, подлежащих грохочению.

Технико-экономические преимущества возникают также за счет монтажа вибратора горизонтально под платформой с просеивающей поверхности и изменения формы траектории движения грохотимых материалов в виде вертикального эллипса, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (Е_n) и повышает производительность.