грохот для классификации сыпучих материалов

Формула изобретения

Грохот для классификации сыпучих материалов, включающий просеивающую поверхность, расположенную между торцевыми щеками, выполненную в виде ломаного спиральной формы тоннеля с многоугольным проходным сечением, собранного из секций с образованием по их периметру прерывистых ломаных винтовых линий и по торцам входного и выходного квадратов, наклоненных в разные стороны к оси секций, каждая последующая из которых повернута относительно предыдущей на угол 90°, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод, отличающийся тем, что каждая секция просеивающей поверхности в направлении от загрузки к выгрузке выполнена с увеличенными относительно предыдущей секции размерами площади проходного сечения и смонтирована из двух пар трапеций, а именно двух разных по размерам равносторонних большой и малой трапеций и двух одинаковых по размерам разносторонних трапеций, соединенных поочередно под прямым углом друг с другом, причем нижние основания разносторонних трапеций равны боковым сторонам большой равносторонней трапеции, а верхние основания разносторонних трапеций равны боковым сторонам малой равносторонней трапеции, при этом прерывистые ломаные винтовые линии выполнены с увеличивающимся шагом по длине просеивающей поверхности, а входной и выходной квадраты каждой секции выполнены наклоненными под разными углами к оси секций.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике для классификации сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен барабанный грохот, включающий просеивающую поверхность, расположенную между торцевыми щеками, выполненную в виде ломаного спиральной формы тоннеля, собранного из секций, каждая последующая из которых повернута относительно предыдущей на угол 90°, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод (см. А.С. № 1808417, В07В 1/22, опубл. Б.И. № 14 15.04.93 г.).

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность классификации и ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что классификация производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением просеивающей поверхности от загрузки к выгрузке и недостаточной интенсивностью смешивания и недостаточной интенсивностью взаимодействия частиц материала друг с другом, а также необходимость создания наклона просеивающей поверхности для транспортировки материала от загрузки к выгрузке.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является барабанный грохот (см. патент № 2188720, В07В 1/22, опубл. Б.И. № 25 10.09.2002 г.), включающий просеивающую поверхность, расположенную между торцевыми щеками, выполненную в виде ломаного спиральной формы тоннеля с многоугольным проходным сечением, собранного из секций с образованием по их периметру прерывистых ломаных винтовых линий и по торцам входного и выходного квадратов, наклоненных в разные стороны к оси секций, каждая последующая из которых повернута относительно предыдущей на угол 90°, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность классификации и ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что классификация производится с практически постоянным продольным и поперечным сечением просеивающей поверхности от загрузки к выгрузке и недостаточной интенсивностью смешивания и недостаточной интенсивностью взаимодействия частиц материала друг с другом, а также необходимость создания наклона просеивающей поверхности для транспортировки материала от загрузки к выгрузке.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет образования по периметру просеивающей поверхности прерывистых ломаных винтовых линий с увеличением от загрузки к выгрузке не только шага, но и размера площади проходного многоугольного сечения просеивающей поверхности.

Техническое решение достигается тем, что в грохоте для классификации сыпучих материалов, включающем просеивающую поверхность, расположенную между торцевыми щеками, выполненную в виде ломаного спиральной формы тоннеля с многоугольным проходным сечением, собранного из секций с образованием по их периметру прерывистых ломаных винтовых линий и по торцам входного и выходного квадратов, наклоненных в разные стороны к оси секций, каждая последующая из которых повернута относительно предыдущей на угол 90°, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод, согласно изобретению каждая секция просеивающей поверхности в направлении от загрузки к выгрузке выполнена с увеличенными относительно предыдущей секции размерами площади проходного сечения и смонтирована из двух пар трапеций, а именно двух разных по размерам равносторонних большой и малой трапеций и двух одинаковых по размерам разносторонних трапеций, соединенных поочередно под прямым углом друг с другом, причем нижние основания разносторонних трапеций равны боковым сторонам большой равносторонней трапеции, а верхние основания разносторонних трапеций равны боковым сторонам малой равносторонней трапеции, при этом прерывистые ломаные винтовые линии выполнены с увеличивающимся шагом по длине просеивающей поверхности, а входной и выходной квадраты каждой секции выполнены наклоненными под разными углами к оси секций.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого грохота для классификации сыпучих материалов.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление просеивающей поверхности по периметру позволяет обеспечить не только осевое перемещение классифицируемых материалов при горизонтальном расположении оси вращения просеивающей поверхности, упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и повысить интенсивность классификации за счет увеличения смешиваемости из-за наличия на просеивающей поверхности прерывистых ломаных винтовых линий с переменным по длине просеивающей поверхности шагом, увеличивающимся по мере увеличения

проходного поперечного сечения просеивающей поверхности от загрузке к выгрузке, что нарушает стационарность движения потоков частиц классифицируемого материала и повышает производительность классификации, увеличивает технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собрана просеивающая поверхность, разные по площади, по размерам и конфигурации и изменяются по длине просеивающей поверхености, поэтому интенсивность смешивания возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают разные по объему порции классифицируемого материала, направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения зигзагообразной формы просеивающей поверхности по длине увеличивается от загрузке к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, изменяет амплитуду движений материала по мере движения его от загрузки к выгрузке, изменяя частоту и энергоемкость взаимодействия частиц классифицируемого материала, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что оси секций просеивающей поверхности пересекаются друг с другом под разными углами с образованием зигзагообразных линий с увеличивающимся расстоянием их от оси вращения и не пересекающих саму ось вращения просеивающей поверхности, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц материала друг с другом и со стенками просеивающей поверхности, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение имеет форму неправильного многоугольника, который в каждом поперечном сечении повернут относительно предыдущего сечения по длине просеивающей поверхности. Поэтому за каждый оборот просеивающей поверхности сечение в виде многоугольника делает оборот 360°, в результате увеличивается интенсивность смешивания, частота и энергоемкость соударений. Этому способствует коническая форма просеивающей поверхности и увеличение проходного сечения, которое асимметрично оси вращения просеивающей поверхности и по длине просеивающей поверхности увеличивается, создавая по периметру конусообразную поверхность.

Новизна усматривается также в том, что при соединении секций предлагаемых конструкций образуются входной и выходной квадраты с размерами сторон, которые увеличиваются по длине просеивающей поверхности и наклоненных под разными углами в разные стороны к оси секции с образованием по периметру просеивающей поверхности после соединения секций друг с другом прерывистых ломаных винтовых линий с увеличивающимся шагом и диаметром по длине просеивающей поверхности и увеличивающейся площадью проходного поперечного сечения просеивающей поверхности, что расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что центры симметрии внутренней поверхности просеивающей поверхности в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения просеивающей поверхности, что нарушает стационарность движения классифицируемого материала и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен грохот для классификации сыпучих материалов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - просеивающая поверхность, общий вид, вид спереди; фиг.4 - просеивающая поверхность, вид сверху фиг.3; фиг.5 - просеивающая поверхность, вид сбоку по стрелке А; фиг.6 - одна из секций просеивающей пверхности, аксонометрическая проекция; фиг.7 - схема расположения осей просеивающей поверхности, вид спереди; фиг.8 - схема расположения осей секций просеивающей поверхности, вид сверху; фиг.9 - схема расположения осей секций просеивающей поверхности, вид сбоку по стрелке Б на фиг.7; фиг 10 - схема расположения осей секций просеивающей поверхности, аксонометрическая проекция.

Грохот для классификации сыпучих материалов (фиг.1, 2) содержит раму 1, на которой смонтирован привод 2, разгрузочное приспособление 3, торцевые щеки 4 и 5, между которыми жестко закреплена просеивающая поверхность 6, загрузочное приспособление 7, которое выполнено в виде жестко закрепленной в обечайке 8, снабженной конусом 9, винтовой навивки 10. Просеивающая поверхность 6 смонтирована жестко между щеками 4 и 5 и снабжена опорным кольцом 11, которое опирается на два опорных ролика 12 и 13. Щека 4 присоединена стержнями 14 к диску 15 вала привода 2. Опорные ролики 12 и 13 смонтированы на раме 1. Рама 1 подвешена на резинокордных пневмобаллонах 16, которые закреплены на станине 17. Под разгрузочным приспособлением 3 закреплен приемный лоток 18 для приема крупных фракций классифицируемого материала. Просеивающая поверхность 6 выполнена в виде ломаного, зигзагообразной формы тоннеля с многоугольным проходным сечением, увеличивающимся по длине просеивающей поверхности 6 от загрузки к выгрузке и смонтирована из секций 19 (фиг.3, 4,). При монтаже просеивающей поверхности 6 каждая секция 19 относительно предыдущей повернута на 90°. Так как каждая последующая секция больше предыдущей, то образуется на поверхности просеивающей поверхности 6 прерывистые ломаные винтовые линии с увеличивающимся шагом S₁, S₂ и т.д., например 20, 21, 22 с шагом S₁ и 23, 24, 25 с шагом S₂, показанные на фиг.3-5 утолщенными линиями. Каждая секция 19 (фиг.6) просеивающей поверхности 6 в направлении от загрузки к выгрузке выполнена с увеличенными относительно предыдущей секции размерами площади проходного сечения и смонтирована из двух пар трапеций, а именно двух разных по размерам равносторонних большой трапеции 26 и малой трапеции 27 и двух одинаковых по размерам разносторонних трапеций 28 и 29, соединенных поочередно под прямым углом (90°) друг с другом. Нижние основания 30, 31 разносторонних трапеций 29 и 28 равны боковым сторонам 32 и 33 большой равносторонней трапеции 26. Верхние основания 34 и 35 разносторонних трапеций 29 и 28 равны боковым сторонам 36 и 37 малой равносторонней трапеции 27. Так как верхнее основание 38 большой трапеции 26 и верхнее основание 39 малой трапеции 27 равны друг другу и равны малым боковым сторонам 40 и 41 разносторонних трапеций 28 и 29, то малое входное отверстие секции 19 имеет форму малого квадрата, наклоненного к оси секции под углом . Так как нижнее основание 42 малой равносторонней трапеции 27 и нижнее основание 43 большой равносторонней трапеции 26 равны друг другу и равны боковым сторонам 44 и 45 разносторонних трапеций 28 и 29, то выходное отверстие секции 19 имеет форму большого квадрата, наклоненного к оси секции под углом . Эти углы наклона малого входного квадратного отверствия и большого выходного квадратного отверстия не равны друг другу. Под просеивающей поверхностью 6 смонтирован приемный лоток 46 для приема мелких фракций классифицируемого материала и приемный лоток 47 для приема средних фракций классифицируемого материала. Таким образом, в грохоте для классификации сыпучих материалов существует, например три зоны (фиг.1):

- зона L₁ для отделения мелких фракций классифицируемого материала;

- зона L₂ для отделения средних фракций классифицируемого материала;

- зона L₃ для отделения крупных фракций классифицируемого материала.

При монтаже просеивающей поверхности и повороте секций 19 против часовой стрелки образуется просеивающая поверхность с левым направлением спиральной формы внутреннего проходного отверстия, увеличивающегося от загрузки к выгрузке с левым направлением прерывистых винтовых ломаных линий с увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке и движением масс материалов по часовой стрелке (фиг.7-10). Движение масс материала показаны на фиг.7-10 утолщенными линиями со стрелками, параллельными осям симметрии секций просеивающей поверхности. Оси секций, в том числе ось l₁-l₁ первой секции (фиг.7-10), к которой присоединена вторая секция с осью l₂-l₂ ; затем присоединена третья секция с осью l₃-l ₃, потом присоединена четвертая секция с осью l₄ -l₄, затем присоединена пятая секция с осью l ₅-l₅, потом шестая секция с осью l₆ -l₆ и так далее, относительно оси вращения просеивающей поверхности пересекаются друг с другом под разными углами с образованием зигзагообразных линий с увеличивающимся расстоянием их от оси вращения просеивающей поверхности и не пересекающих саму эту ось.

Такое конструктивное оформление просеивающей поверхности 6 обеспечивает изменение по длине просеивающей поверхности не только размеров проходного сечения просеивающей поверхности, но и формы проходного сечения просеивающей поверхности. При этом центры симметрии внутренней поверхности просеивающей поверхности 6 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения просеивающей поверхности 6, что нарушает стационарность движения частиц материала.

Грохот для классификации сыпучих материалов работает следующим образом. Классифицируемый материал поступает в загрузочное приспособление 7, из которого с помощью винтовой навивки 10 подается на вход просеивающей поверхности 6. Просеивающая поверхность 6 заполняется классифицируемым материалом. При вращении просеивающей поверхности частицам различной крупности материала сообщается сложное пространственное движение по зигзагообразным линиям с перемещением материала от загрузки к выгрузке. Процесс классификации интенсифицируется тем, что расстояние от осей секций по длине просеивающей поверхности 6 относительно ее оси вращения увеличивается, возникает дебаланс. В результате не только нарушается стационарность движение масс материала многоугольной формой проходного сечения просеивающей поверхности, но и возникает дебаланс не только самой просеивающей поверхности ломаной формы, но и дебаланс находящихся внутри просеивающей поверхности 6 масс классифицируемого материала за счет увеличения расстояний от осей секций до оси вращения просеивающей поверхности по его длине от загрузки к выгрузке. Этому способствуют прерывистые ломаные винтовые линии по периметру просеивающей поверхности, шаг которых увеличивается от загрузки к выгрузке. Имеет место интенсификация смешиваемости, повышение энергоемкости и частоты взаимодействия частиц материала, повышается интенсивность классификации и расширение технологических возможностей

Технико-экономические преимущества возникают за счет повышения интенсивности смешивания, увеличения энергоемкости и частоты взаимодействия частиц классифицируемого материала не только друг с другом, но и со стенками просеивающей поверхности, совершающей не только вращательное, но и колебательное движение, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.