Ударно-центробежная дробилка с газостатической опорой

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие НПО Центр(72) Авторы Бороха Эдуард Леонидович Воробьв Владимир ВасильевичГуринович Владимир ВикторовичКозин Александр ЮрьевичЛускин Григорий Михайлович(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие НПО Центр(57) Ударно-центробежная дробилка с газостатической опорой, содержащая наружный корпус, отбойные элементы, закрепленные в верхней части наружного корпуса, ускоритель материала, расположенный внутри наружного корпуса, патрубок для подачи исходного материала в ускоритель материала, расположенный в верхней части наружного корпуса, внутренний корпус, вертикальную газостатическую опору, расположенную внутри внутреннего корпуса и выполненную с несущими поверхностями в виде части сферы, пята которой соединена с ускорителем материала посредством вертикального вала 16094 1 2012.06.30 с образованием конструктивного зазора между несущими поверхностями газостатической опоры, а подпятник которой жестко соединен с внутренним корпусом, камеру наддува,образованную внутренним корпусом, пятой и подпятником и сообщающуюся с несущими поверхностями газостатической опоры, вентилятор, связанный с камерой наддува, горизонтальный опорный узел, состоящий из подшипникового узла, установленного на вертикальном валу, соединяющем ускоритель материала и пяту газостатической опоры, верхнего опорного основания, жестко соединенного с подшипниковым узлом, нижнего опорного основания, жестко соединенного с внутренним корпусом, и упругого опорного элемента,расположенного между верхним и нижним опорными основаниями, патрубок для вывода измельченного материала, расположенный в нижней части дробилки, и привод ускорителя материала, отличающаяся тем, что вертикальный вал, соединяющий ускоритель материала и пяту газостатической опоры, выполнен полым, а нижний конец вертикального вала,расположенный в камере наддува, и верхний конец вертикального вала, расположенный в зазоре между ускорителем материала и горизонтальным опорным узлом, выполнены с отверстиями. Изобретение относится к машиностроению, в частности к ударно-центробежным дробилкам и мельницам с вертикальной газостатической опорой, и может найти применение в различных отраслях промышленности для дробления и измельчения рудных и нерудных материалов. Известна ударно-центробежная дробилка с газостатической опорой (роторный механизм центробежной установки), содержащая наружный корпус, отбойные элементы, закрепленные в верхней части наружного корпуса, ускоритель материала, расположенный внутри наружного корпуса, патрубок для подачи исходного материала в ускоритель материала, расположенный в верхней части наружного корпуса, внутренний корпус, вертикальную газостатическую опору, расположенную внутри внутреннего корпуса и выполненную с несущими поверхностями в виде части сферы, пята которой беззазорно соединена с ускорителем материала, а подпятник которой жестко соединен с внутренним корпусом, камеру наддува, образованную внутренним корпусом, пятой и подпятником газостатической опоры и сообщающуюся с несущими поверхностями газостатической опоры, вентилятор, связанный с камерой наддува, патрубок для вывода измельченного материала, расположенный в нижней части дробилки, и привод ускорителя материала Патент на изобретение 2183136, МПК 0213/14, опубл. 10.06.2002. Однако в известной установке вращение на критических частотах и со значительной динамической неуравновешенностью приводит к трению пяты о подпятник несущими поверхностями. Кроме этого, при аварийном прекращении подачи газа к несущим поверхностям и исчезновении воздушной подушки вращающаяся пята с рабочим органом упадут на подпятник, т.к. отсутствует ограничение перемещений рабочего органа с пятой в осевом направлении. Эти недостатки снижают надежность работы установки из-за выхода вертикального газостатического узла из строя. Известна также ударно-центробежная дробилка с газостатической опорой (центробежная установка с газостатической опорой), содержащая наружный корпус, отбойные элементы, закрепленные в верхней части наружного корпуса, ускоритель материала, расположенный внутри наружного корпуса, патрубок для подачи исходного материала в ускоритель материала, расположенный в верхней части наружного корпуса, внутренний корпус, вертикальную газостатическую опору, расположенную внутри внутреннего корпуса и выполненную с несущими поверхностями в виде части сферы, пята которой соединена с ускорителем материала посредством вертикального вала с образованием конструктивного зазора между несущими поверхностями, а подпятник которой жестко соединен с внутренним корпусом, камеру наддува, образованную внутренним корпусом, пятой и подпятни 2 16094 1 2012.06.30 ком и сообщающуюся с несущими поверхностями газостатической опоры, вентилятор,связанный с камерой наддува, горизонтальный опорный узел, состоящий из подшипникового узла, установленного на вертикальном валу, соединяющего ускоритель материала и пяту газостатической опоры, верхнего опорного основания, жестко соединенного с подшипниковым узлом, нижнего опорного основания, жестко соединенного с внутренним корпусом, и упругого опорного элемента, расположенного между верхним и нижним опорными основаниями, патрубок для вывода измельченного материала, расположенный в нижней части дробилки, и привод ускорителя материала, причем вертикальный вал выполнен сплошным Патент на изобретение 2220782, МПК 049/04, опубл. 10.01.2004. Однако известная ударно-центробежная дробилка обладает следующими недостатками. Во время вращения ускорителя в зазоре между ним и горизонтальным опорным узлом давление воздуха становится ниже атмосферного. Это приводит к тому, что измельченный материал поступает в этот зазор, забивает подшипниковый узел и быстро выводит его из строя. Задача изобретения состоит в повышении надежности работы подшипникового узла за счет предотвращения попадания измельченного материала в зазор между ускорителем и горизонтальным опорным узлом путем обеспечения избыточного давления в нем. Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата ударно-центробежная дробилка с газостатической опорой, содержащая наружный корпус, отбойные элементы, закрепленные в верхней части наружного корпуса, ускоритель материала, расположенный внутри наружного корпуса, патрубок для подачи исходного материала в укоритель материала, расположенный в верхней части наружного корпуса, внутренний корпус, вертикальную газостатическую опору, расположенную внутри внутреннего корпуса и выполненную с несущими поверхностями в виде части сферы, пята которой соединена с ускорителем материала посредством вертикального вала с образованием конструктивного зазора между несущими поверхностями газостатической опоры, а подпятник которой жестко соединен с внутренним корпусом, камеру наддува, образованную внутренним корпусом, пятой и подпятником и сообщающуюся с несущими поверхностями газостатической опоры, вентилятор,связанный с камерой наддува, горизонтальный опорный узел, состоящий из подшипникового узла, установленного на вертикальном валу, соединяющего ускоритель материала и пяту газостатической опоры, верхнего опорного основания, жестко соединенного с подшипниковым узлом, нижнего опорного основания, жестко соединенного с внутренним корпусом, и упругого опорного элемента, расположенного между верхним и нижним опорными основаниями, патрубок для вывода измельченного материала, расположенный в нижней части дробилки, и привод ускорителя материла, отличается тем, что вертикальный вал, соединяющий ускоритель материала и пяту газостатической опоры, выполнен полым, а нижний конец вала, расположенный в камере наддува, и верхний конец вала,расположенный в зазоре между ускорителем материала и горизонтальным опорным узлом, выполнены с отверстиями. Изобретение поясняется чертежом - общий вид дробилки, продольное сечение. Ударно-центробежная дробилка с газостатической опорой содержит наружный корпус 1,отбойные элементы 2, закрепленные в верхней части наружного корпуса 1, ускоритель 3 материала, расположенный внутри наружного корпуса 1, патрубок 4 для подачи исходного материала в ускоритель 3 материала, расположенный в верхней части наружного корпуса 1, внутренний корпус 5, вертикальную газостатическую опору, расположенную внутри внутреннего корпуса 5 и выполненную с несущими поверхностями в виде части сферы, пята 6 которой соединена с ускорителем 3 материала посредством вертикального полого вала 7 с образованием конструктивного зазора 8 между несущими поверхностями газостатической опоры, а подпятник 9 которой жестко соединен с внутренним корпусом 5,3 16094 1 2012.06.30 камеру 10 наддува, образованную внутренним корпусом 5, пятой 6 и подпятником 9 и сообщающуюся с несущими поверхностями газостатической опоры, вентилятор 11, связанный с камерой 10 наддува, горизонтальный опорный узел, состоящий из подшипникового узла 12, установленного на вертикальном полом валу 7, верхнего опорного основания 13,жестко соединенного с подшипниковым узлом 12, нижнего опорного основания 14, жестко соединенного с внутренним корпусом 5, и упругого опорного элемента 15, расположенного между верхним опорным основанием 13 и нижним опорным основанием 14,патрубок 16 для вывода измельченного материала, расположенный в нижней части дробилки, и привод ускорителя 3 материала, состоящий из электродвигателя 17 и гибкого вала 18. При этом вертикальный полый вал 7 выполнен с отверстиями 19, расположенными на нижнем конце, взаимодействующем с камерой наддува 9, и с отверстиями 20, расположенными на верхнем конце, взаимодействующем с зазором между ускорителем 3 материала и горизонтальным опорным узлом. Изобретение используют следующим образом. Включают вентилятор 11, который нагнетает воздух в камеру 10 наддува и создает в ней избыточное давление. Из камеры 10 наддува воздух поступает в конструктивный зазор 8 между несущими поверхностями пяты 6 и подпятника 9 газостатической опоры, создавая в нем избыточное давление и, таким образом, опорную воздушную подушку. Под воздействием избыточного давления пята 6 вместе с ускорителем 3 материала всплывает. Затем включают электродвигатель 16, посредством которого и гибкого вала 17 придают вращение ускорителю 3 материала с требуемой технологической скоростью, в котором создается поле центробежных сил. Во вращающийся ускоритель 3 через патрубок 4 падают материал. Под воздействием поля центробежных сил материал приобретает ускорение,с большой скоростью вылетает из ускорителя 3, ударяется об отбойные элементы 2 и разрушается на несколько частиц. Измельченный материал падает вниз и через патрубок 16 выводится из дробилки. При прохождении резонансных частот вращения, возникающих при разгоне и торможении скорости вращения, а также при динамической неуравновешенности пята 5 начинает совершать колебания с большой амплитудой в радиальном и угловом направлениях. Благодаря тому, что дробилка содержит горизонтальный опорный узел, расположенный между ускорителем 3 материала и пятой 6 газостатической опоры и содержащий упругий опорный элемент 15 (например, в виде резинового амортизатора), колебания ускорителя 3 и пяты 6 упруго ограничены. Это позволяет избежать трение друг о друга несущих поверхностей пяты 6 и подпятника 9 и их выход из строя. Благодаря тому, что между несущими поверхностями газостатической опоры в исходном положении имеется конструктивный зазор 8, и тому, что дробилка содержит горизонтальный опорный узел, пята 6 с ускорителем 3 материала не упадут на подпятник 9 при аварийном прекращении подвода газа к несущим поверхностям и исчезновении воздушной подушки. Через отверстия 19 и отверстия 20 полого вала 7 воздух под избыточным давлением поступает в зазор между ускорителем 3 материала и горизонтальным опорным узлом и создает в нем избыточное давление. Избыточное давление препятствует попаданию измельченного материала в данный зазор и, соответственно, в подшипниковый узел 12, и во внутренний корпус 5. Таким образом, выполнение вала 7 полым и с отверстиями 19 и 20 обеспечивает преимущества заявленного изобретения в сравнении с прототипом. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4