Результат интеллектуальной деятельности: Двухвальцовый станок с межвальцовым устройством

Изобретение предназначено для измельчения продуктов растительного происхождения.

Известны вальцовый (Патент РФ №2376064) и диско-вальцовый (Патент РФ №2442656) станки, содержащие станину, мелющие вальцы, их привод и межвальцовую передачу, механизм привала-отвала, а также межвальцовое устройство, выполненное в виде диска, размещенного между мелющими вальцами. К основному недостатку таких станков следует отнести то, что диск межвальцового устройства, размещенный между вальцами, значительно увеличивает габариты и металлоемкость станка, требует отдельного привода, а также усложняет его эксплуатацию, так как диск межвальцового устройства ввиду его размеров (ориентировочно 2 м в диаметре при длине мелющих вальцов 1 м) обладает большой инерционностью и, следовательно, требует существенных затрат времени для запуска и остановки станка.

Ближайшим аналогом предложенной конструкции станка является ленточно-вальцовый станок (патент РФ №2538115), содержащий станину, два вальца, межвальцевое устройство, выполненное в виде размещенной между мелющими вальцами и состоящей из отдельных шарнирно соединенных между собой плоских сегментов бесконечной ленты, ширина которой соответствует длине мелющих вальцов и которая расположена на нижнем и верхнем направляющих дисках и натяжном диске, при этом оси мелющих вальцов размещены шарнирно на рычагах, оси качания которых расположены на станине, причем привод бесконечной ленты осуществлен при помощи цепной передачи от звездочек, одна из которых жестко закреплена на мелющем вальце, а вторая установлена на нижнем направляющем диске размещенном шарнирно на оси качания упомянутого рычага, при этом механизм отвала-привала одним концом шарнирно закреплен на оси мелющего вальца, а второй подпружиненный конец размещен на ползуне, размещенном между направляющими, ось качания которых установлена на станине, причем внутри ползуна размещены пружина, натяжение которой обусловлено гайкой, расположенной на штоке механизма, снабженном стопором, и эксцентриковый вал, ось вращения которого жестко соединена с осью качания указанных направляющих посредством стойки, при этом эти оси расположены на одной горизонтали с осями мелющих вальцов, а радиусы верхнего и нижнего направляющих и натяжного дисков выполнены равными межосевому расстоянию шарниров плоских сегментов бесконечной ленты, причем на каждом из дисков выполнены размещенные равномерно по его образующей по шесть впадин в виде полуокружностей с радиусами, равными радиусам осей шарниров плоских сегментов, которые совмещены с выступами осей шарниров плоских сегментов.

Такая конструкция ленточно-вальцового станка приводит к снижению габаритов и металлоемкости станка.

Однако к недостаткам ленточно-вальцового станка следует отнести то, что рычаги, на которых установлены мелющие вальцы, бесконечная лента межвальцового устройства, выполненная из шарнирно соединенных между собой плоских сегментов, направляющие и натяжной диски, а также цепная передача обладают значительной металлоемкостью и габаритами, усложняют конструкцию станка, его изготовление и эксплуатацию.

Задачей изобретения является снижение габаритов ленточно-вальцового станка и увеличение его производительности.

Техническим результатом является увеличение степени измельчения перерабатываемого продукта, уменьшение металлоемкости станка и его габаритов, упрощение его конструкции, изготовления и улучшение условий эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в сужающемся прессовом канале, образованном рабочими поверхностями мелющих вальцов, смонтированных на неподвижных осях, установленных на станине, размещено межвальцовое устройство выполненное в виде пластины с шириной, равной длине рабочих поверхностей мелющих вальцов, причем верхний конец пластины соединен посредством шарнира со штоком механизма привала-отвала, который размещен в вертикальных направляющих, установленных на станине станка с возможностью возвратно-поступательного перемещения указанного механизма относительно направляющих при помощи винтовой пары, состоящей из ходового винта и регулировочной гайки, при этом нижний конец пластины выполнен в виде двух огибающих рабочие поверхности мелющих вальцов криволинейных поверхностей при значении угла охвата рабочих поверхностей мелющих вальцов в интервале от 30° до 60°, а жесткость криволинейных поверхностей обеспечена смонтированным на них распорным устройством, причем радиусы изгиба криволинейных поверхностей определены из формулы

R_КР.П.=R_М.В.+Н,

где R_КР.П. - радиус криволинейной поверхности;

R_М.В. - радиус мелющего вальца;

Н - высота входного сечения прессового канала.

Использование такой конструкции двухвальцового станка с межвальцовым устройством позволяет существенно снизить габариты станка, его металлоемкость, упростить конструкцию, изготовление и эксплуатацию. Кроме того, за счет того, что сужающиеся прессовые каналы образованы выпуклыми рабочими поверхностями мелющих вальцов и пластиной межвальцового устройства с закрепленными на ней вогнутыми криволинейными поверхностями, огибающими рабочие поверхности мелющих вальцов, во-первых, значительно уменьшается угол захвата продукта, что улучшает условия подачи продукта в прессовый канал, а во-вторых, существенно увеличивается протяженность зоны деформации продукта по сравнению с существующими конструкциями вальцовых станков за счет угла охвата рабочих поверхностей мелющих вальцов криволинейными поверхностями межвальцового устройства с величиной указанного угла охвата в интервале от 30° до 60°, что приводит к повышению степени измельчения перерабатываемого продукта и, следовательно, уменьшает кратность процесса переработки и увеличивает производительность станка.

Таким образом, совокупность существенных признаков изобретения способствует достижению желаемого технического результата.

На фиг. 1 показан общий вид вальцового станка. На фиг. 2 показан вид сбоку фиг. 1 (на фиг. 2 не показан загрузочный бункер).

Двухвальцовый станок с межвальцовым устройством содержит привод 1, межвальцовую передачу 2, станину 3, загрузочный бункер 4, сужающиеся прессовые каналы 5, неподвижные оси мелющих вальцов 6, мелющие вальцы 7, пластину 8 межвальцового устройства с криволинейными поверхностями 9, механизм привала-отвала 10, смонтированные на станине вертикальные направляющие 11, ходовой винт 12, регулировочную гайку 13, шарнир 14, шток 15 механизма привала-отвала 10, распорное устройство 16.

Двухвальцовый станок с межвальцовым устройством работает следующим образом. В начальном положении привод 1 станка выключен, механизм привала-отвала 10 находится в положении отвал, при котором прессовые каналы 5 имеют постоянное сечение по всей длине, так как центры окружностей рабочих поверхностей мелющих вальцов 7 и криволинейных поверхностей 9 пластины 8 межвальцового устройства находятся на одной горизонтали. Затем механизм привала-отвала 10 переводится в положение привал, при этом шток 15 механизма привала-отвала 10 вместе с закрепленной на нем посредством шарнира 14 пластиной 8 межвальцового устройства поднимается вверх, что приводит к образованию сужающихся прессовых каналов 5. Необходимая степень сужения прессовых каналов 5, то есть отношения высоты сечения канала на его входе и выходе устанавливается при помощи регулировочной гайки 13, размещенной на станине 3, и ходового винта 12 в зависимости от гранулометрического состава перерабатываемого продукта, что обеспечивает универсальность применения двухвальцового станка с межвальцовым устройством. Затем привод станка 1 включается и мелющие вальцы 7 приводятся во вращательное движение посредством межвальцовой передачи 2. Перерабатываемый растительный материал поступает в загрузочный бункер 4, а затем попадает в сужающиеся прессовые каналы 5, образованные как выпуклыми рабочими поверхностями мелющих вальцов 7, так и закрепленной посредством шарнира 14 на штоке 15 механизма привала-отвала 10 пластины 8 межвальцового устройства с ее вогнутыми криволинейными поверхностями 9. Жесткость криволинейных поверхностей 9 обеспечивается распорным устройством 16. Далее происходит измельчение растительного продукта за счет его уплотнения и сдвига между указанными выше поверхностями вращающихся мелющих вальцов 7 и вогнутыми криволинейными поверхностями 9 пластины 8 межвальцового устройства. Усилия, необходимые для переработки продукта, а также изменение степени сужения криволинейных прессовых каналов 5 в процессе работы станка, например, при попадании твердых частиц (посторонних примесей) в продукт, создаются упругими элементами механизма привала-отвала 10. При этом за счет увеличенной длины зоны деформации продукта (величина угла охвата рабочих поверхностей мелющих вальцов криволинейными поверхностями межвальцового устройства заключена в интервале от 30° до 60°) обеспечивается высокая степень измельчения перерабатываемого продукта за один проход, что уменьшает кратность процесса переработки и увеличивает производительность станка.