смеситель барабанный для агломерационной шихты

Формула изобретения

Смеситель барабанный для агломерационной шихты, содержащий раму с упорными роликами и с покрытыми демпфирующим материалом блоками опорных катков, установленный на блоки опорных катков барабан, привод вращения барабана, загрузочную воронку, разгрузочную камеру и установку для увлажнения шихты, отличающийся тем, что барабан снабжен имеющим цилиндрические бандажи зубчатым венцом, привод вращения барабана установлен шарнирно и снабжен имеющей цилиндрические бандажи шестерней, постоянно находящейся в зацеплении с зубчатым венцом барабана и постоянно контактирующей своими бандажами с бандажами зубчатого венца, а также смеситель снабжен упругими элементами для поджатия шестерни к зубчатому венцу при остановке смесителя, причем диаметры бандажей зубчатого венца и шестерни соответственно равны диаметрам их зацепления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к оборудованию, применяемому в технологических процессах подготовки шихты к агломерации и агломерирующему обжигу рудных материалов.

Известен смеситель барабанный («Агломерационное и обжиговое оборудование», отраслевой каталог, 20-91-01. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1991, с.24-27), содержащий раму с опорными и упорными роликами, барабан, снабженный зубчатым венцом и установленный бандажами на опорные ролики, привод вращения барабана, входящий подвенцовой шестерней в зацепление с зубчатым венцом барабана, загрузочную воронку, разгрузочную камеру и установку увлажнения шихты.

При работе указанного смесителя пересыпающаяся внутри барабана шихта создает вибрацию, которая, почти не поглощаясь металлическими бандажами и опорными роликами, через раму передается на строительные конструкции здания. Кроме того, вибрация в течение 6-9 месяцев приводит к огранке опорных роликов, что требует их замены.

Известен смеситель барабанный («Агломерационное и обжиговое оборудование», отраслевой каталог, 20-91-01. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1991, с.19-21), содержащий раму с упорными роликами и покрытыми демпфирующим материалом блоками опорных катков, установленный на блоки опорных катков барабан, привод вращения барабана, загрузочную воронку, разгрузочную камеру и установку для увлажнения шихты.

При работе данного смесителя, наиболее близкого к предлагаемому, вибрация поглощается демпфирующим материалом катков. На катки приводной стороны, непосредственно соприкасаясь с поверхностью барабана, за счет возникающего трения передают барабану крутящий момент, и на демпфирующем материале создается тангенциальное усилие. Кроме того, смешиваемая в барабане шихта при работе смесителя смещается в сторону приводных катков, что приводит к увеличению радиальных нагрузок на приводные катки. Равнодействующее усилие на приводных катках при работе смесителя в 2-2,35 раза больше, чем на неприводных катках; в результате демпфирующий материал приводных катков разрушается через 7-9 месяцев, а неприводных катков - через 30-36 месяцев.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения срока службы покрытых демпфирующим материалом опорных катков, снижения времени и затрат на ремонт смесителя.

Для достижения этого технического результата в смесителе барабанном, содержащем раму с упорными роликами и покрытыми демпфирующим материалом блоками опорных катков, установленный на блоки опорных катков барабан, привод вращения барабана, загрузочную воронку, разгрузочную камеру и установку для увлажнения шихты, барабан снабжен имеющим цилиндрические бандажи зубчатым венцом, привод вращения барабана установлен шарнирно и снабжен имеющей цилиндрические бандажи шестерней, постоянно находящейся в зацеплении с зубчатым венцом барабана и постоянно контактирующей своими бандажами с бандажами зубчатого венца, а диаметры бандажей зубчатого венца и шестерни соответственно равны диаметрам их зацепления.

Отличительными признаками предлагаемого смесителя барабанного от указанного выше, наиболее близкого к нему, является то, что барабан снабжен имеющим цилиндрические бандажи зубчатым венцом, привод вращения барабана установлен шарнирно и снабжен имеющей цилиндрические бандажи шестерней, постоянно находящейся в зацеплении с зубчатым венцом барабана и постоянно контактирующей своими бандажами с бандажами зубчатого венца, а также упругими элементами для поджатия шестерни к зубчатому венцу при остановке смесителя, причем диаметры бандажей зубчатого венца и шестерни соответственно равны диаметрам их зацепления.

Благодаря тому что барабан снабжен зубчатым венцом и момент вращения барабану передается от находящейся с ним в постоянном зацеплении шестерни, входящей в состав привода, с блоков опорных катков, находящихся со стороны привода, снимается тангенциальная фрикционная нагрузка; при этом усилие в зубчатом зацеплении, приложенное от шестерни к зубчатому венцу барабана, частично снимает радиальную нагрузку с указанных блоков опорных катков. Кроме того, шарнирная установка привода позволяет расположением шарнира относительно шестерни привода обеспечить при работе смесителя постоянный контакт бандажей шестерни привода с бандажами зубчатого венца барабана, а исполнение диаметров указанных бандажей равными диаметрам их зацепления обеспечивает работу зацепления с требуемыми нормативными параметрами при изменяющейся деформации демпфирующих катков в случаях воздействия изменяющихся нагрузок на демпфирующие катки от барабана, в различной степени заполняемого шихтой; при остановке смесителя контакт бандажей шестерни привода с бандажами зубчатого венца осуществляется любым известным демпфирующим поджатием шестерни к венцу.

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения, со ссылкой на фиг.1-3, на которых показано:

на фиг.1 - общий вид смесителя барабанного;

на фиг.2 - то же, вид сверху;

на фиг.3 - то же, вид со стороны загрузочной воронки;

на фиг.4 - разрез С-С по шестерне привода и зубчатому венцу барабана;

на фиг.5 - схема-разрез по D-D с указанием нагрузок на барабан.

Смеситель барабанный содержит раму 1 с упорными роликами 2 и покрытыми демпфирующим материалом блоками опорных катков 3, барабан 4, привод вращения барабана 5, загрузочную воронку 6, разгрузочную камеру 7 и установку для увлажнения шихты 8. Барабан 4 снабжен зубчатым венцом 9, имеющим цилиндрические бандажи 10 диаметром d₁. Привод 5 вращения барабана установлен шарнирно с возможностью поворота относительно оси N и снабжен шестерней 11, имеющей цилиндрические бандажи 12 диаметром d ₂. Диаметры бандажей зубчатого венца d₁ и шестерни d₂ соответственно равны диаметрам их зацепления d ₁ и d₂.

При рабочем вращении барабана с угловой скоростью _бар и при обратном вращении в случае отключения электродвигателя привода сила F_ВШ, воздействующая от зубьев венца на зубья шестерни привода, стремится повернуть привод вокруг оси N и прижать бандажи шестерни к бандажам зубчатого венца, а при остановке смесителя контакт указанных бандажей достигается установкой упругих элементов 13, например пружин; то есть и при рабочем вращении барабана, и при остановке барабана смесителя бандажи шестерни постоянно находятся в контакте с бандажами венца и при любой загрузке барабана шихтой сохраняется межцентровое расстояние и заданные проектные параметры зубчатого зацепления.

Кроме того, при рабочем вращении барабана смесителя сила F_ВШ, воздействующая от зубьев шестерни привода на зубья венца барабана, и радиальная сила F_RH, воздействующая от бандажей шестерни привода на бандажи зубчатого венца, частично снимают силовую реакцию F_RK, необходимую для воздействия на барабан от блоков опорных катков, расположенных со стороны привода.

Смеситель барабанный по прототипу с длиной барабана L=8 м, внутренним диаметром барабана D=2,8 м, при насыпном весе шихты =1,8 т/м и заполнении поперечного сечения барабана шихтой K=8% имеет на блоках приводных катков результирующую нагрузку, равную 30,3 т, в том числе фрикционное тангенциальное усилие при установившемся движении барабана составляет 10,5 тонн. А на блоках неприводных катков результирующая нагрузка равна 12,9 т, в том числе фрикционное тангенциальное усилие от сопротивления блоков катков вращению составляет не более 0,3 тонны.

Смеситель барабанный, исполненный по предлагаемому техническому решению, при таких же параметрах имеет радиальную нагрузку на расположенные со стороны привода блоки опорных катков, равную F_RK=20,9 т, а на блоки опорных катков с противоположной стороны - F_RL=19,8 т. При этом фрикционное тангенциальное усилие от сопротивления блоков катков вращению составит не более 0,55 тонны.

Учитывая значительное снижение радиальных нагрузок и почти что полное снятие тангенциальных нагрузок на блоки опорных катков, расположенных со стороны привода, срок службы демпфирующего материала указанных катков составит 22-24 месяца, а на блоках опорных катков, расположенных с противоположной стороны от привода, - 24-26 месяцев; соответственно снижаются время и затраты на ремонты смесителя.