валок размольной мельницы

Формула изобретения

Валок размольной мельницы, содержащий корпус с крыльчаткой, подшипники качения на оси и уплотнения, отличающийся тем, что крыльчатка выполнена в виде диска с торцевыми лопастями, выпуклые функциональные поверхности которых являются логарифмическими спиралями, и ступенчатым отверстием, в котором размещены манжета и магнитожидкостное уплотнение.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мельницам для размола угля, в частности к размольным валкам.

Известна конструкция размольного валка среднеходовой мельницы, содержащая вал с подшипниками и уплотнительный элемент по а.с. 698650, кл. В02С, 15/04. Эта конструкция в определенной мере решает задачу защиты подшипников от технологической пыли, но является громоздкой, металлоемкой и недостаточно надежной из-за наличия прижимного подпружиненного щита с качающимся рычагом и тороидальной втулки.

Известны устройства магнитожидкостного уплотнения (МЖУ) по а.с. 870815, кл. F16J, 15/40, в котором магнитная система из постоянного магнита и полюсов установлена в немагнитной втулке, соединенной с вращающимся валом, и охватывает кольцевые зубцы магнитопровода, закрепленного на магнитной втулке, соединенной с немагнитным корпусом; магнитожидкостное уплотнение (МЖУ), комбинированное с импеллерным уплотнением по а.с. 773349, кл. F15J, 15/40; манжетное уплотнение, комбинированное с магнитожидкостным уплотнением по а.с. 1020674, кл. F15J, 15/40; подшипники качения с магнитожидкостным уплотнением по а.с. 817352, кл. F16С, 33/72, сложные по конструкции и не решающие задачи уплотнения размольных высокоскоростных роликов (˜4500 об/мин), так как из-за высокой запыленности рабочего пространства при попадании угольной пыли в магнитную жидкость ее вязкость увеличивается, что может приводить к разрывам магнитожидкостного уплотнения.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому устройству является конструкция опорного ролика конвейера, содержащего корпус, подшипники качения на оси и крыльчатки, запрессованные в корпус для создания при вращении противодавления, препятствующего попаданию пыли в подшипники качения и засорения их по а.с. 433073, кл. B65G, 23/04. Наличие зазоров в узлах вращения не исключает попадания в них пыли и элементов дробления угля при использовании такой конструкции в размольных мельницах, где при размоле угля давлением роликов имеет место их торможение и уменьшение скорости вращения.

Задачей изобретения является обеспечение надежности уплотнения подшипников качения в размольном валке, работающем в условиях высокой насыщенности рабочей зоны пылью и кусочками угля с высокой скоростью вращения (˜4500 об/мин).

Технический результат выражается в повышении долговечности подшипников за счет комбинированной статико-динамической защиты зазоров от проникновения в них продуктов размола.

Указанный технический результат достигается тем, что в валке размольной мельницы, содержащем корпус с крыльчаткой, подшипники качения на оси и уплотнения, согласно изобретению крыльчатка выполнена в виде диска с торцевыми лопастями, выпуклые функциональные поверхности которых являются логарифмическими спиралями, и ступенчатым отверстием, в котором размещены манжета и магнитожидкостное уплотнение.

При вращении валков с крыльчатками, у которых выпуклые функциональные поверхности лопаток выполнены в виде логарифмических спиралей с радиусами кривизны, увеличивающимися от центра к периферии, создаются центробежные потоки воздуха, отталкивающие продукты размола от центра (от зазоров) к периферии. Такая конструкция валка с крыльчаткой, манжетой и магнитожидкостным уплотнением создает комбинированную статическую и динамическую защиту подшипников.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид валка размольной мельницы; на фиг.2 - магнитожидкостное уплотнение; на фиг.3 - крыльчатка; на фиг.4 - крыльчатка (разрез по А-А); на фиг.5 - крыльчатка в аксонометрии.

Заявляемое устройство состоит из пары роликов 1, фиг.1, с подшипниками качения 2 и 3, расположенными на оси 4, которая соединена со штангой 5, прижимающей ролики 1 к вращающейся обечайке 6 мельницы. Со стороны внутренних торцов в корпуса роликов 1 запрессованы крыльчатки 7, выполненные в виде дисков с торцевыми лопастями, выпуклые функциональные поверхности которых являются логарифмическими спиралями, и ступенчатыми отверстиями, в которых, как в матрешке, установлены манжеты 8, диски 9 и 10, между которыми размещены магнитные кольца 11 и магнитная жидкость 12. Крыльчатки 7 с манжетами 8 и дисками 9 и 10 установлены с зазором на распорных втулках 13, напрессованных на ось 4; между подшипниками 2 и 3 расположены распорные кольца 14 и 15. Внутренние кольца подшипников поджимаются упорными шайбами 16 и болтами 17; шайбы 18 обеспечивают фиксацию болтов 17 от самоотвинчивания, а наружные кольца подшипников поджаты через регулировочные прокладки 19 защитными крышками 20 и болтами 21.

Валок размольной мельницы работает следующим образом. При вращении обечайки 6 мельницы прижимаемые к ней штангой 5 ролики 1, за счет силы трения, вращаются на подшипниках 2 и 3, размалывая уголь. При этом вместе с корпусами роликов 1 вращаются запрессованные в них крыльчатки 7, лопасти которых, за счет профиля в виде логарифмической спирали, создают центробежное противодавление воздуха, отталкивающее продукты размола от центра (от зазоров) к периферии за счет выпуклого профиля функциональных рабочих поверхностей лопастей с увеличивающимся радиусом кривизны от центра к периферии, что обеспечивает динамическую защиту зазоров от технологической пыли и крупных фракций продуктов размола. С помощью манжет 8 и магнитожидкостного уплотнения 12, установленных в крыльчатках 7, осуществляется статическая защита зазоров от технологической пыли.

Смазка подшипников 2 и 3 в полости роликов, образованной этими подшипниками и распорными кольцами 14 и 15, осуществляется за счет подачи машинного масла через масляный канал, проходящий через ось 4 и штангу 5 от устройства для подачи смазки.

Заявляемое устройство позволяет обеспечить надежность уплотнения опорных подшипников качения в размольных роликах за счет динамико-статической защиты зазоров крыльчаткой с установленными в ней, как в матрешке, манжетой и магнитожидкостным уплотнением.