пресс-валковый агрегат
Классы МПК: | B30B11/18 с использованием профилированных валков B22F3/02 уплотнение |
Автор(ы): | Севостьянов В.С., Барбанягрэ В.Д., Севостьянов И.В., Субботин В.М., Лейба А.А., Дубинин Н.Н. |
Патентообладатель(и): | Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-04-21 публикация патента:
27.07.1999 |
Изобретение относится к оборудованию для обработки порошкообразных материалов давлением и может быть использовано в различных отраслях промышленности строительных материалов: цементной, керамической, стекольной, в производстве стеновых материалов, горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности, Техническим результатом изобретения является повышение производительности, улучшение качества брикетов, обеспечение возможности введения в прессуемую шихту дополнительных компонентов. Пpecc-валковый агрегат состоит из пары прессующих валков и установленного над ними загрузочного бункера с размещенным внутри механизмом подпрессовки, отделенным от стенок бункера оградительными пластинами. Механизм подпрессовки содержит две параллельно установленные щеки с пустотелыми корпусами. Щеки закреплены в своей верхней части с помощью регулируемых серег. Пустотелые щеки со скошенными и направленными вовнутрь рабочими поверхностями, расположенными в своей нижней части, жестко связаны с соединительными траверсами, закрепленными в центральных частях на приводных осях. Траверсы соединены шарнирно с дугообразными уплотнителями. Дугообразные уплотнители составлены из прорезиненных валиков с закрепленными на их осях скребками. Прорезиненные валики дугообразного уплотнителя крепятся с помощью осей в дугообразной пластине, закрепленной шарнирно в своей нижней части. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
1. Пресс-валковый агрегат, содержащий смонтированные в корпусе вращающиеся навстречу друг другу валки, загрузочный бункер и механизм подпрессовки, содержащий две параллельно установленные щеки, закрепленные шарнирно в своей верхней части к бункеру с помощью регулируемых серег, а в центральной - приводных осей с регулируемым эксцентриситетом, отличающийся тем, что щеки выполнены пустотелыми со скошенными, направленными вовнутрь рабочими поверхностями в нижней части и составляют щековый уплотнитель, а механизм подпрессовки дополнительно содержит дугообразные уплотнители, составленные из прорезиненных валиков и закрепленных шарнирно в нижней своей части на боковых пластинах валков, а в верхней - кинематически связанных через соединительные траверсы со щеками, причем приводные оси жестко закреплены в центральных частях траверс. 2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что угол наклона соединительных траверс к вертикальной поверхности щек равен 60...80o, а величина хода щек выбрана в соответствии с соотношениемHщ
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8805.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/946.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8805.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
где Нщ - ход пустотелых щек;
е - эксцентриситет приводных осей;
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/946.gif)
Купл - коэффициент уплотнения шихты в щековом уплотнителе;
H
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/947.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8773.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
где
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/947.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
а в зоне прорезиненных валиков дугообразного уплотнителя, расположенных в нижней его части, установлены устройства для периодической подачи пластифицирующих компонентов из пустотелых щек щекового уплотнителя.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к оборудованию для прессования порошкообразных материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности строительных материалов: цементной, керамической, стекольной, в производстве стеновых материалов, а также горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности. Известны пресс-валковые агрегаты, в которых предварительное уплотнение порошкообразных материалов осуществляется с помощью валков, шнека, лопастного питателя и других устройств /а.с. 956305, 07.09.82, B 30 B 15/30, а.с. 1397309, 23.05.88, B 30 B 11/18, а.с. 742133, 25.06.80, B 28 B 3/12/. Однако данные устройства не обеспечивают равномерное распределение шихты по ширине валков, необходимую степень предварительного уплотнения материала и энергоемки. Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту является пресс-валковый агрегат, содержащий смонтированные в корпусе вращающиеся навстречу друг другу валки, загрузочный бункер и механизм подпрессовки, содержащий две параллельно установленные щеки, закрепленные шарнирно в своей верхней части к бункеру с помощью регулируемых серег, а в центральной с помощью приводных осей с регулируемым эксцентриситетом /а.с. SU 301223, 21.04.71, B 22 F 3/02/. Недостатками известного устройства являются: невысокий коэффициент предварительного уплотнения шихты; отсутствие возможности ввода различных компонентов в прессуемую шихту (в том числе в жидком или парообразном состояниях); невозможность принудительного нагнетания материала в зону формования, а также получение спрессованных тел с упрочненным поверхностным слоем. Изобретение направлено на повышение производительности пресс-валкового агрегата, улучшение качества спрессованных брикетов, а также на обеспечение ввода в прессуемую шихту дополнительных компонентов (пластифицирующих добавок, топлива и других.)Пресс-валковый агрегат, содержащий смонтированные в корпусе вращающиеся навстречу друг другу валки, загрузочный бункер и механизм подпрессовки, содержащий две параллельно установленные щеки, закрепленные шарнирно в своей верхней части к бункеру с помощью регулируемых серьг, а в центральной - приводных осей с регулируемым эксцентриситетом. Согласно предлагаемому решению щеки выполнены пустотелыми со скошенными, направленными вовнутрь рабочими поверхностями в нижней части и составляет щековый уплотнитель, а механизм подпрессовки дополнительно содержит дугообразные уплотнители, составленные из прорезиненных валиков и закрепленных шарнирно в нижней своей части на боковых пластинах валков, а в верхней - кинематически связанных через соединительные траверсы со шнеками, причем приводные оси жестко закреплены в центральных частях траверс. Угол наклона соединительных траверс к вертикальной поверхности щек равен 60 . . . 80o, что обеспечивает эффективное уплотнение шихты в пространстве между пустотелыми шнеками, а также необходимое нагнетание уплотненного материала и межвалковое пространство (трамбующий эффект). Величина хода щек выбрана в соответствии с соотношением : Hщ
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8805.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/946.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8805.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/946.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/947.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8773.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/947.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
1. В возможности подачи в пресс-валковый агрегат прессуемый шихты через центральную и периферийные зоны загрузки, увеличение времени предварительного уплотнения шихты (удаление газообразной фазы), а следовательно, плотности брикетов и производительности агрегата;
2. В возможности варьирования коэффициента предварительного уплотнения шихты за счет изменения амплитуды и частоты колебаний щекового и дугообразного уплотнителей;
3. В возможности принудительного нагнетания прессуемой шихты в зону формования пресс-валкового агрегата за счет изменения угла вибровоздействия и наличия трамбующих поверхностей щек;
4. В возможности введения пластифицирующих компонентов (в жидком и парообразном состояниях) в прессуемую шихту из пустотелых щек щекового уплотнителя в зону формования дугообразного уплотнителя;
5. В возможности получения спрессованных тел с наиболее плотным поверхностным слоем за счет принудительного нагнетания шихты дугообразным уплотнителем в формирующие элементы пресс-валкового агрегата. Все это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень". На фиг. 1 представлена схема пресс-валкового агрегата с устройством для предварительного уплотнения шихты. На фиг. 2 - диаграмма прессования порошкообразной шихты. На фиг. 3 - экспериментальные диаграммы прессования различных материалов. На фиг. 4 - узел на фиг. 1 (узел впрыскивания пластифицирующих компонентов в уплотненную шихту). На фиг. 5 - вид K на елочкообразные выступы рабочих поверхностей. Пресс-ваолковый агрегат состоит из пары прессующих валков 1 и 2 (фиг. 1), установленного над ними загрузочного бункера 3 с размещенным внутри механизмом подпрессовки, отделенным от стенок бункера оградительными пластинами 4. Механизм подпрессовки содержит две параллельно установленные щеки 5 с пустотелыми корпусами 6. Щеки закреплены в своей верхней части с помощью регулируемых серьег 7. Пустотелые щеки со скошенными и направленными вовнутрь рабочими поверхностями, расположенными в своей нижней части, жестко связаны с соединительными траверсами 8, закрепленными в центральных частях на приводных осях 9. Траверсы соединены шарнирно с дугообразными уплотнителями 10. Угол наклона соединительных траверс к вертикальной поверхности щек равен 60 ... 80o, а величина хода подвижных щек выбрана в соответствии с соотношением: Hщ
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8805.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/946.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8805.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/946.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/947.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8773.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/947.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/946.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/946.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8805.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/946.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8805.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/946.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
Величина хода щек Hщ определяется разностью между исходным значением толщины слоя шихты Hо и толщиной уплотненной пластины hупл: Hщ = Ho - hпл, или полагая
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133673/2133673-2t.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8805.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
При заданных геометрических параметрах: R - радиус валков;
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133048/948.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
H
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133048/948.gif)
Тогда, окончательно, величина хода щек, выраженная через заданные геометрические параметры, определяются условием:
Hщ
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8805.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133048/948.gif)
На фиг. 2 представлена классическая диаграмма прессования шихты с указанием зон: предварительного уплотнения - участок АВ, прессования - участок ВС, упругой деформации - участок СD. Диаграмма прессования описывает зависимость степени плотности материала E, % (или хода прессующего пуансона H1, мм) от усилия прессования P0(H). На фиг. 3 представлены экспериментальные диаграммы прессования для различных материалов: 1 - мергель; 2 - мел; 3 - известняк + (20% шлак); 4 - доломит; 5 - пылеунос керамзитового производства. Величина E % определяется отношением текущих значения объемной массы материала
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133023/961.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133023/961.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133023/961.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133673/2133673-3t.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133673/2133673-4t.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/947.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133007/8773.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/947.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133011/947.gif)
![пресс-валковый агрегат, патент № 2133673](/images/patents/338/2133010/945.gif)
Класс B30B11/18 с использованием профилированных валков