Центробежное устройство

04 9/12 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие Научно-производственное объединение Центр(72) Авторы Артамонов Владимир АлександровичБороха Эдуард Леонидович Козин Александр ЮрьевичРодин Александр Сергеевич(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие Научно-производственное объединение Центр(57) 1. Центробежное устройство, содержащее корпус, ротор с вертикальным валом, верхняя часть которого установлена в подшипниковом узле, упругий опорный узел, соединяющий подшипниковый узел с корпусом, и привод, причем упругий опорный узел верхней части вала ротора выполнен кольцеобразным, установлен коаксиально подшипниковому узлу и содержит выполненные в виде плоских колец неподвижное опорное основание, жестко соединенное с корпусом подвижное опорное основание, жестко соединенное с подшипниковым узлом, и упругий опорный элемент, расположенный между опорными основаниями и выполненный в виде резинового амортизатора, отличающееся тем, что подвижное опорное основание расположено в верхней части опорного узла, упругий опорный элемент установлен беззазорно с боковыми поверхностями подшипникового узла и корпуса, а вал ротора выполнен гибким. 6324 1 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наружный диаметрподвижного и внутренний диаметрнеподвижного опорных оснований связаны соотношением 1.(56)1388094 1, 1988.1009513 , 1983.1414451 1, 1988.3780937 , 1973.6149571 , 2000.1128180 1, 1962. Изобретение относится к машиностроению, а именно к центробежным установкам с вертикальным валом рабочего органа (ударно - центробежные дробилки и мельницы, центрифуги и сепараторы различного назначения, испытательные стенды и т.п.), и может найти применение для осуществления преимущественно высокоинтенсивных технологических процессов в поле центробежных сил, вызывающих значительную динамическую неуравновешенность рабочего органа. Известно центробежное устройство (роторная мельница), содержащее корпус, ротор с вертикальным валом и привод, при этом вал ротора выполнен жестким, а его нижняя и верхняя части установлены в подшипниковых узлах, жестко соединенных с корпусом 1. Однако из-за жесткого соединения подшипниковых узлов с корпусом и выполнения вала жестким ротор не обладает способностью к радиальным, угловым и осевым перемещениям, что обуславливает высокие вибрационные нагрузки на подшипниковые узлы, корпус и опорные конструкции и их быстрый выход из строя при возникновении значительной динамической неуравновешенности ротора. Известно центробежное устройство (центрифуга), содержащее корпус, ротор (барабан) с жестким вертикальным валом и привод, при этом верхняя часть вала установлена в подшипниковом узле, соединенном с корпусом посредством упругих элементов (пружин),работающих в радиальных направлениях, нижняя часть вала соединена со шкивом посредством упругих элементов, а шкив привода закреплен на корпусе посредством подшипникового узла 2. Однако из-за выполнения вала жестким и расположения пружин, соединяющих верхний подшипниковый узел с корпусом в радиальных направлениях, ротор известного центробежного устройства обладает незначительной способностью к радиальным, угловым и осевым перемещениям. Данные недостатки обуславливают достаточно высокие вибрационные нагрузки на подшипниковые узлы, корпус и опорные конструкции и их достаточно быстрый выход из строя при возникновении значительной динамической неуравновешенности ротора. Известно также центробежное устройство (сепаратор), содержащее корпус, ротор (барабан) с вертикальным валом, верхняя и нижняя части которого установлены в подшипниковые узлы, упругие опорные узлы, соединяющие подшипниковые узлы с корпусом, и привод, при этом упругий опорный узел верхней части вала ротора выполнен кольцеобразным, установлен коаксиально подшипниковому узлу и содержит выполненные в виде плоских колец два неподвижных основания, жестко соединенные с корпусом и расположенные в верхней и нижней части опорного узла, подвижное опорное основание, жестко соединенное с подшипниковым узлом и расположенное между неподвижными опорными основаниями, и два упругих опорных элемента, расположенных по одному между основаниями с зазорами боковыми поверхностями подшипникового узла и корпуса и выполненных в виде резиновых амортизаторов, а вал ротора выполнен жестким 3. 2 6324 1 Однако в известном устройстве упругий опорный узел и жесткий вал ротора не позволяют ротору совершать угловые перемещения, что обуславливает высокие динамические нагрузки на подшипниковый узел на резонансной частоте вращения ротора и при динамической неуравновешенности ротора. Упругий опорный узел обладает низкой надежностью из-за того, что подвижное основание при большой динамической неуравновешенности ротора из-за зазора между упругими опорными элементами и боковой поверхностью подшипникового узла может проскальзывать между упругими опорным элементами, а сами упругие опорные элементы из-за зазора между ними и боковой поверхностью корпуса могут смещаться в радиальном направлении, при этом упругий опорный узел обладает достаточно сложной конструкцией. Задача изобретения состоит в снижении динамических нагрузок на подшипниковый узел, возникающих на резонансной частоте вращения и при динамической неуравновешенности ротора за счет обеспечения возможности ротору совершать угловые перемещения, в повышении надежности работы упругого опорного узла за счет исключения проскальзывания подвижного опорного основания вдоль упругого элемента и исключения смещения упругого опорного элемента в радиальном направлении, а также в упрощении конструкции упругого опорного узла за счет сокращения количества деталей. Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем достижения указанного технического эффекта центробежное устройство, содержащее ротор с вертикальным валом, верхняя часть которого установлена в подшипниковом узле, упругий опорный узел, соединяющий подшипниковый узел с корпусом, и привод, причем упругий опорный узел верхней части вала ротора выполнен кольцеобразным, установлен коаксиально подшипниковому узлу и содержит выполненные в виде плоских колец неподвижное опорное основание, жестко соединенное с подшипниковым узлом, и упругий опорный элемент, расположенный между основаниями и выполненный в виде резинового амортизатора, отличается тем, что подвижное опорное основание расположено в верхней части опорного узла,упругий опорный элемент установлен беззазорно с боковыми поверхностями подшипникового узла и корпуса, а вал ротора выполнен гибким. Причем, наружный диаметрподвижного и внутренний диаметрнеподвижного опорных оснований связаны соотношением 1. Центробежное устройство содержит корпус 1, ротор 2 с гибким вертикальным валом 3, верхняя часть которого установлена в подшипниковом узле 4, упругий опорный узел,соединяющий подшипниковый узел 4 с корпусом 1, и привод (на чертеже не показан). Упругий опорный узел выполнен кольцеобразным, установлен коаксиально подшипниковому узлу 4 и содержит выполненные в виде плоских колец подвижное опорное основание 5, жестко соединенное с подшипниковым узлом 4 и расположенное в верхней части опорного узла, неподвижное опорное основание 6, жестко соединенное с корпусом 1 и расположенное в нижней части опорного узла, и упругий опорный элемент 7, расположенный между опорными основаниями 5 и 6 беззазорно с боковыми поверхностями подшипникового узла 4 м корпуса 1 и выполненный в виде резинового амортизатора. Наружный диаметрподвижного опорного основания 5 и внутренний диаметрнеподвиж 1. ного опорного основания 6 связаны соотношением Центробежное устройство работает следующим образом. С помощью электропривода (на чертеже не показан) и гибкого вала 3 ротору 2 (рабочему органу) придают вращение с требуемой скоростью. При вращении в роторе 2 возникает поле центробежных сил, с помощью которого осуществляют различные центробежные технологические процессы ускорение дробимого материала в ударно-центробежных дробилках и мельницах, разделение, смешивание, сушка, извлечение, очистка и т.п. в центрифугах и сепараторах различного назначения, испытание деталей на испытательных центробежных стендах, центробежное литье в центробежных литейных машинах и др. 3 6324 1 При разгоне или остановке на резонансных частотах вращения, а также при динамической неуравновешенности ротор 2 начинает колебаться в радиальном и угловом направлениях и оказывать динамические нагрузки на опорные узлы и корпус 1. Благодаря тому, что вал 3 выполнен гибким, ротор 2 имеет возможность совершать угловые и радиальные перемещения. Через подшипниковый узел 4 динамические нагрузки воспринимаются верхним подвижным опорным основанием 5, а через него - упругим опорным элементом 7, расположенным на нижнем неподвижном опорном основании 6, жестко соединенном с корпусом 1. Благодаря тому, что опорный элемент 7 выполнен в виде резинового амортизатора и установлен беззазорно с боковыми поверхностями корпуса 1 и подшипникового узла 4,упругий опорный узел работает на сжатие в радиальном и угловом направлениях. Это позволяет добиться затухания колебаний ротора 2 и значительно снизить динамические нагрузки на подшипниковый узел 4 и корпус 1. Установление упругого опорного элемента 7 беззазорно с боковыми поверхностями корпуса 1 и подшипникового узла 4 исключает проскальзывание подвижного опорного основания 5 и смещение самого упругого опорного элемента 7. Это позволяет повысить надежность работы упругого опорного узла по сравнению с прототипом. Кроме этого, изобретением достигается упрощение конструкции упругого опорного узла, т.к. в изобретении этот узел содержит три детали, а в прототипе - пять. Источники информации 1.1414451 1, 1988. 2.1009513 , 1983. 3.1388094 1, 1988. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4