Результат интеллектуальной деятельности: ВАЛЬЦ-ПРЕСС

Изобретение относится к горно-перерабатывающей отрасли и может быть использовано для прессования сыпучих материалов при производстве гранулированных удобрений.

Известен вальц-пресс, содержащий раму с установленными в ней параллельно с возможностью встречного вращения приводными валками, один из которых установлен неподвижно в горизонтальном направлении, а другой с возможностью горизонтального перемещения гидроцилиндрами прижима, связанными с гидравлической системой и расположенными симметрично по обе стороны подвижного валка, два гидроаккумулятора, каждый из которых связан с гидравлической системой и соединен с соответствующим гидроцилиндром прижима, расположенные напротив гидроцилиндров прижима и соединяющие между собой валки системы пружин [1]. Недостатком известного устройства является то, что в процессе длительной работы происходит нагревание валков до температуры близкой к температуре прессуемого материала, которая в зависимости от особенностей технологического процесса и вида удобрений может находиться в пределах 100-180°С. При этом установлено, что при температурах прессования мелкозернистого хлористого калия и некоторых других видов минеральных удобрений свыше 120°С происходит быстрое налипание на валки этих материалов вследствие интенсификации адгезионных процессов между этими материалами и рабочей поверхностью валков. В результате происходит снижение производительности оборудования и ухудшение качества формуемой плитки спрессованного материала. Вместе с тем выполненные нами исследования показали, что при существенном снижении температуры рабочей поверхности валков не происходит налипания прессуемых материалов, нагретых до температур свыше 120°С. К сожалению конструкция известного устройства не обеспечивает возможность снижения температуры нагрева валков в процессе работы.

Задачей изобретения является обеспечение возможности снижения температуры нагрева рабочих поверхностей валков вальц-пресса в процессе прессования материалов, нагретых до высоких температур.

Поставленная задача достигается тем, что вальц-пресс содержит раму с установленными в ней параллельно с возможностью встречного вращения приводными валками, один из которых установлен неподвижно в горизонтальном направлении, а другой с возможностью горизонтального перемещения гидроцилиндрами прижима, связанными с гидравлической системой и расположенными симметрично по обе стороны подвижного валка, при этом каждый валок содержит цилиндрический бандаж, закрепленный на его валу, наружная поверхность которого имеет гладкий или рельефный профиль, а внутренняя поверхность имеет спиральную канавку, концы которой соединены с кольцевыми канавками, образующими вместе с ответной поверхностью вала соединенные между собой спиральный канал и кольцевые каналы, при этом каждый кольцевой канал соединен радиально расположенными каналами с внутренней цилиндрической полостью вала валка, выполненной по длине вала соосно с осью вала глухой со стороны привода и открытой с его противоположной торцевой стороны, при этом на торцевой стороне вала, противоположной приводу валка, жестко закреплена соосно оси вала труба отвода охлаждающей жидкости, образуя с упомянутой цилиндрической полостью общий канал, свободный конец которой закреплен в корпусе распределительной головки с возможностью вращения вокруг своей оси и подключения к магистральному трубопроводу слива отработанной охлаждающей жидкости, при этом внутри упомянутого общего канала, образованного внутренней цилиндрической полостью и трубой отвода охлаждающей жидкости, установлена с помощью центрирующих втулок соосно оси вала труба подачи охлаждающей жидкости, диаметр которой меньше внутреннего диаметра упомянутого общего канала, конец которой закреплен в корпусе распределительной головки с возможностью подключения к магистральному напорному трубопроводу подачи охлаждающей жидкости, при этом одна из центрирующих втулок выполнена только с центральным отверстием, в котором без зазора размещена труба подачи охлаждающей жидкости, и установлена между радиально расположенными каналами, а остальные центрирующие втулки имеют, кроме центрального отверстия, в которое без зазора установлена труба подачи охлаждающей жидкости, сквозные отверстия, выполненные с возможностью протока через них охлаждающей жидкости.

Частным случаем конструктивного исполнения устройства является то, что распределительная головка жестко закреплена на торцевой крышке валка с помощью кронштейнов.

Частным случаем конструктивного исполнения устройства является то, что распределительная головка включает корпус, стенки которого образуют внутреннее пространство, соединенное с трубой отвода охлаждающей жидкости и патрубком, приспособленным для присоединения к магистральному трубопроводу слива отработанной охлаждающей жидкости, при этом в противоположных стенках упомянутого корпуса выполнены два сквозных отверстия соосных оси вала, при этом в отверстии в стенке корпуса со стороны валка закреплен свободный конец трубы отвода охлаждающей жидкости и узел уплотнения, герметизирующий место ввода этой трубы в упомянутое внутреннее пространство распределительной головки, при этом в упомянутом противоположном отверстии в стенке корпуса жестко закреплена труба подачи охлаждающей жидкости на свободном конце которой закреплен фитинг, приспособленный для подсоединения к магистральному напорному трубопроводу подачи охлаждающей жидкости.

Сущность изобретения поясняется фигурами, где на фиг. 1 изображен валок в сборе; на фиг. 2 - вал валка с бандажом и системой охлаждения; на фиг. 3 - бандаж; на фиг. 4 - узел А на фиг. 2. На фигурах стрелками обозначено направление движения потока охлаждающей жидкости.

Каждый валок вальц-пресса включает вал 1 с закрепленным на нем бандажом 2; узлы 3, 4 опорных подшипников, установленные в раме 5 вальц-пресса; узел 6 упорных подшипников; зубчатая полумуфта 7, закрепленная на валу 1 со стороны привода вальц-пресса. Каждый валок оборудован системой его охлаждения, которая включает распределительную головку 8, закрепленную на торцевой крышке валка соосно с валом 1 с помощью кронштейнов 9; внутреннюю цилиндрическую полость 10 вала 1; трубу И подачи охлаждающей жидкости, закрепленную в направляющих втулках 12, 13, 14, выполненных с применением антифрикционных материалов, причем втулка 12 выполнена глухо перекрывающей живое сечение цилиндрической полости 10, а втулки 13 и 14 выполнены со сквозными отверстиями, обеспечивающими проток охлаждающей жидкости через них; спиральный канал 15, образованный спиральной канавкой 16, выполненной на внутренней поверхности бандажа 2, и ответной поверхностью вала 1; кольцевые каналы 17 и 18, образованные кольцевыми канавками 19 и 20, выполненными на внутренней поверхности бандажа 2, и ответной поверхностью вала 1; радиально расположенные каналы 21 и 22, соединяющие цилиндрическую полость 10 с кольцевым каналом 17; радиально расположенные каналы 23 и 24, соединяющие цилиндрическую полость 10 с кольцевым каналом 18; труба 25, жестко и соосно оси вала 1 закрепленная на его торце с образованием общего канала с цилиндрической полостью 10. Распределительная головка 8 включает корпус 26, стенки которого образуют внутреннее пространство 27, соединенное с трубой 25, в нижней части которого закреплен патрубок 28, приспособленный для присоединения к магистральному трубопроводу слива отработанной охлаждающей жидкости. В противоположных стенках корпуса 26 выполнены два сквозных отверстия соосно оси вала 1, в которых установлены трубы 11 и 25. Труба 25 установлена в отверстие корпуса 26 с возможностью вращения вокруг своей оси, а место ее ввода в корпус 26 герметизировано уплотнением 29. Труба 11 пересекает внутреннее пространство 27 и жестко закреплена в другом отверстии корпуса 26, а на ее свободном конце закреплен фитинг 30, предназначенный для подсоединения внешнего напорного трубопровода подачи охлаждающей жидкости.

Протяженность цилиндрического канала 10 определяется из условия, что он должен полностью пересекать область цапфы подшипникового узла 3, расположенного со стороны привода.

Устройство работает следующим образом.

В процессе работы вальц-пресса охлаждающая жидкость из холодильной установки под давлением подается посредством магистрального напорного трубопровода в трубу 11 через фитинг 30. Далее из трубы 11 охлаждающая жидкость под давлением последовательно поступает в цилиндрическую полость 10, в радиально расположенные каналы 21 и 22, в кольцевой канал 17, в спиральный канал 15, в кольцевой канал 18, в радиально расположенные каналы 23 и 24, из которых возвращается в цилиндрическую полость 10, проходит через отверстия в центрирующих втулках 13 и 14 и через трубу 25 поступает в полость 27, из которой, посредством патрубка 28, поступает в магистральный трубопровод слива отработанной охлаждающей жидкости в холодильную установку. Вследствие того, что центрирующая втулка 12 не имеет сквозных отверстий, кроме центрального, в который установлена труба 11, и таким образом глухо перекрывает цилиндрическую полость 10 в месте установки этой втулки, весь поток охлаждающей жидкости направляется в радиальные каналы 21 и 22. Благодаря непрерывному движению охлаждающей жидкости происходит охлаждение вала 1 и обечайки 2. Также, вследствие охлаждения вала 1 в зоне цапф высоконагруженных подшипниковых узлов 3, 4 и 6, происходит охлаждение и этих узлов, что повышает их надежность. Интенсивность охлаждения вала 1 и обечайки 2 зависит от температуры и расхода поступающей охлаждающей жидкости.

Опытный образец валкового пресса с системой охлаждения валков был изготовлен в ЗАО «Солигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производством». Испытания подтвердили его работоспособность и надежность при прессовании мелкозернистого хлористого калия.

Таким образом, изобретение обеспечивает возможность снижения температуры нагрева рабочих поверхностей валков вальц-пресса в процессе прессования материалов, нагретых до высоких температур.

1. BY 21425 С1, 2017.