RU2621357C1

RU2621357C1 - Vibration jaw crusher

Info

Publication number: RU2621357C1
Application number: RU2016115884A
Authority: RU
Inventors: Андрей Николаевич Сафронов; Сергей Владимирович Казаков; Владимир Яковлевич Туркин
Original assignee: Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (Закрытое акционерное общество)
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2017-06-02

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: vibration jaw crusher contains of a spring-loaded spring support (2), two unbalanced vibrators (9, 10) and two crushing jaws. The case is mounted on a support. An inclined crushing chamber is formed between the jaws and the walls of the body (5). The lower jaw (3) is an active cheek. The lower cheek is made solid with the body. The body has a hollow ledge. The upper jaw (4) is located in the projection. The upper jaw is mounted spring-loaded with respect to the body. One of the walls of the projection surface is parallel to the enclosure (8) of the upper jaw, opposite its working surface. Debalance vibrators are installed in the sloping wall (7) protrusion of the body. Debalance vibrators provide synchronous rotation in opposite directions and joint movement jaws in antiphase.

EFFECT: crushing without prepressing the material provides throughput and increased efficiency of crushing.

4 cl, 2 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к устройствам для дробления твердых материалов и может быть использовано в горнорудной, металлургической и строительной отраслях промышленности.The claimed invention relates to devices for crushing solid materials and can be used in the mining, metallurgical and construction industries.

Наиболее перспективным способом переработки твердых материалов является вибрационный способ дезинтеграции и созданные на его основе вибрационные щековые дробилки.The most promising method for processing solid materials is the vibrational disintegration method and vibration jaw crushers created on its basis.

Известны вибрационные щековые дробилки с вертикальной камерой дробления. Производительность таких дробилок определяется объемом призмы выпадения раздробленного материала за время раскрытия щели. Выпадение материала происходит только за счет сил гравитации без взаимодействия с дробящими щеками.Known vibratory jaw crushers with a vertical crushing chamber. The performance of such crushers is determined by the volume of the prism of the precipitation of crushed material during the opening of the gap. The loss of material occurs only due to gravitational forces without interacting with crushing cheeks.

К таким дробилкам относится щековая вибрационная дробилка по авторскому свидетельству СССР №202724, опубл. 14.09.1967. Дробилка имеет самосинхронизирующиеся дебалансные вибраторы, расположенные в корпусе машины, который совершает колебания по вертикали. Через упругие наклонные рессоры корпус передает колебания дробящим щекам, образующим вертикальную камеру дробления с разгрузочной щелью, ширина которой при работе дробилки колеблется от нуля (при ударе щек в нижней точке друг о друга и воздействии на материал), до определенного значения, определяемого крупностью материала. Разгрузка материала через щель меняющегося во времени пропускного сечения осуществляется только под действием силы тяжести, что является недостаточным для увеличения пропускной способности машиныSuch crushers include a jaw vibration crusher according to the USSR copyright certificate No. 202724, publ. 09/14/1967. The crusher has self-synchronizing unbalanced vibrators located in the machine body, which vibrates vertically. Through elastic inclined springs, the body transmits vibrations to the crushing cheeks, forming a vertical crushing chamber with an unloading slit, the width of which during operation of the crusher varies from zero (when the cheeks strike at a lower point against each other and affect the material), to a certain value determined by the size of the material. Material unloading through a slit of a time-varying cross-section is carried out only under the action of gravity, which is insufficient to increase the throughput of the machine

В другой дробилке, также с вертикальной камерой дробления, описанной в АС СССР №380345, опубл. 15.05.1973, самосинхронизирующиеся вибраторы расположены в охватывающем дробящие щеки корпусе, колебания которым передаются через пружины. Конструкция имеет те же недостатки, что присущи щековым дробилкам с вертикальной камерой дробления.In another crusher, also with a vertical crushing chamber, described in USSR AS No. 380345, publ. 05/15/1973, self-synchronizing vibrators are located in a housing covering crushing cheeks, the vibrations of which are transmitted through the springs. The design has the same disadvantages that are inherent in jaw crushers with a vertical crushing chamber.

Известны щековые дробилки с наклонной камерой дробления.Known jaw crushers with an inclined crushing chamber.

Так в эксцентриковой щековой дробилке фирмы «Крупп» [К.М. Рундквист. Ударные щековые дробилки // Обогащение руд, №1, 1961, с. 21-24] применено наклонное положение рабочей камеры, при этом активной (подвижной) щекой является нижняя. Она закреплена сверху на оси и приводится в движение с помощью шатунного механизма. Это способствует ускоренному продвижению материала за счет исключения трения о неподвижную верхнюю щеку в момент отхода от последней. Однако эксцентриковый привод не позволяет поднять скоростные режимы в динамически неуравновешенной машине, что ограничивает ее измельчающую способность и производительность.So in the Krupp eccentric jaw crusher [K.M. Rundqvist. Impact jaw crushers // Ore dressing, No. 1, 1961, p. 21-24] applied the inclined position of the working chamber, while the active (movable) cheek is the bottom. It is fixed on top of the axis and is driven by a connecting rod mechanism. This contributes to the accelerated advancement of the material due to the elimination of friction on the fixed upper cheek at the time of departure from the latter. However, the eccentric drive does not allow raising the speed conditions in a dynamically unbalanced machine, which limits its grinding ability and productivity.

Известны также щековые дробилки, которые кроме своей основной функции - измельчение материала, осуществляют одновременно разделение полученного при дроблении материала по крупности. В патенте РФ на полезную модель №98941, опубл. 10.11.2010, описана щековая дробилка, которая состоит из корпуса с жестко закрепленной на нем неподвижной верхней щекой, подвижной нижней щекой, выполненной в виде набора продольных колосников, закрепленных на многоэксцентриковом валу со смещением соседних колосников на угол 180° друг относительно друга и приводящихся во вращение через шкиф-маховик привода. При дроблении происходит одновременное транспортирование измельчаемого материала по всей длине колосников, а полученный продукт просыпается в межколосниковые пространства и выводится в отдельный бункер, предназначенный для мелкой фракции материала. Вновь образованные куски материала, попадая в межколосниковые пространства подвижной нижней щеки, подвергаются вторичному, более мелкому дроблению между смежными боковыми гранями соседних колосников. Оставшаяся часть материала на подвижной нижней щеке перемещается в конец рабочей камеры и выгружается в бункер, предназначенный для крупной фракции готового продукта. Описанная в патенте дробилка, как уже отмечено выше, позволяет одновременно с измельчением материала, осуществлять его сортировку по крупности. Но это определяет и ее недостаток - в процессе дробления велика вероятность забивания материалом наклонных каналов, которые расположены в дробящей щеке.Jaw crushers are also known, which, in addition to their main function, grinding material, simultaneously separate the material obtained by crushing by size. In the patent of the Russian Federation for utility model No. 98941, publ. 11/10/2010, a jaw crusher is described, which consists of a housing with a fixed upper cheek rigidly fixed on it, a movable lower cheek, made in the form of a set of longitudinal grates, mounted on a multi-eccentric shaft with the adjacent grates shifted 180 ° from each other and driven in rotation through a pulley-flywheel drive. During crushing, the shredded material is transported simultaneously along the entire length of the grates, and the resulting product wakes up in the inter-grate spaces and is discharged into a separate hopper designed for a fine fraction of the material. The newly formed pieces of material, falling into the inter-spike spaces of the movable lower cheek, undergo secondary, finer crushing between adjacent side faces of adjacent grates. The rest of the material on the movable lower cheek moves to the end of the working chamber and is unloaded into the hopper, designed for a large fraction of the finished product. The crusher described in the patent, as already noted above, allows, simultaneously with grinding the material, to sort it by size. But this also determines its drawback - in the process of crushing, there is a high probability of clogging with the material of the inclined channels that are located in the crushing cheek.

В качестве прототипа выбрана Вибрационная щековая дробилка, описанная в заявке на изобретение №2006135403, опубл. 20.04.2008. Дробилка имеет раму, на которой с помощью упругих пружин установлен дробящий механизм, включающий верхнюю активную щеку, в которую встроен дебалансный вибратор, и нижнюю реактивную щеку. Щеки закреплены в разъемных хомутах с помощью многогранных торсионов. Между стенками корпуса дробилки и щеками образована наклонная камера дробления. Дробление материала и его перемещение происходит по наклонной поверхности за счет вибрации, развиваемой дебалансным вибратором. Недостатком конструкции является низкая эффективность дробления, вызванная тем, что колебания верхней и нижней щек происходят в фазе, при этом нижняя реактивная щека совершает колебания с меньшей амплитудой, чем верхняя. При ударе нижняя реактивная щека отходит от активной щеки и при этом происходит подпрессовывание дробящегося материала.As a prototype of the selected vibratory jaw crusher described in the application for the invention No. 2006135403, publ. 04/20/2008. The crusher has a frame on which a crushing mechanism is installed using elastic springs, including the upper active cheek, in which an unbalanced vibrator is integrated, and the lower reactive cheek. The cheeks are fixed in detachable clamps with the help of multifaceted torsion bars. An inclined crushing chamber is formed between the walls of the crusher body and the cheeks. The crushing of the material and its movement occurs on an inclined surface due to the vibration developed by the unbalanced vibrator. The disadvantage of the design is the low crushing efficiency, due to the fact that the oscillations of the upper and lower cheeks occur in phase, while the lower reactive cheek oscillates with a lower amplitude than the upper one. Upon impact, the lower reactive cheek departs from the active cheek and at the same time, crushing of the crushed material occurs.

В основу изобретения поставлена задача расширения арсенала средств и создание усовершенствованной конструкции вибрационной щековой дробилки, обладающей повышенной эффективностью дробления. Достигаемый технический результат - обеспечение процесса дробления без подпрессовывания материала. Поставленная задача решается изменением конструкции.The basis of the invention is the task of expanding the arsenal of means and creating an improved design of a vibratory jaw crusher with increased crushing efficiency. Achievable technical result - ensuring the crushing process without prepressing the material. The problem is solved by changing the design.

Заявляемая вибрационная щековая дробилка имеет рамную подпружиненную опору, на которой установлен корпус. Дробилка также имеет дебалансный вибратор и две дробящие щеки, между которыми и стенками корпуса образована наклонная камера дробления. От прототипа дробилка отличается тем, что дополнительно снабжена вторым дебалансным вибратором. Активной щекой дробилки является нижняя щека, которая выполнена единым целым с корпусом. Корпус имеет полый выступ, в котором размещена верхняя щека, установленная подпружиненно относительно корпуса. Одна из стенок выступа корпуса параллельна поверхности верхней щеки, противолежащей рабочей поверхности этой щеки. Оба дебалансных вибратора установлены в этой наклонной стенке выступа корпуса. При этом дебалансные вибраторы выполнены с обеспечением возможности синхронного вращения в противоположных направлениях, и обеспечено совместное движение щек в противофазе. Система подпружинивания верхней щеки может быть реализована любым приемлемым для этих целей образом.The inventive vibration jaw crusher has a spring-loaded frame support on which the housing is mounted. The crusher also has an unbalanced vibrator and two crushing cheeks, between which and the walls of the body an inclined crushing chamber is formed. The crusher differs from the prototype in that it is additionally equipped with a second unbalanced vibrator. The active cheek of the crusher is the lower cheek, which is made integrally with the body. The housing has a hollow protrusion in which the upper cheek is mounted, which is installed spring-loaded relative to the housing. One of the walls of the protrusion of the housing is parallel to the surface of the upper cheek, the opposite working surface of this cheek. Both unbalanced vibrators are installed in this inclined wall of the protrusion of the housing. Moreover, unbalanced vibrators are made with the possibility of synchronous rotation in opposite directions, and the joint movement of the cheeks in antiphase is ensured. The system of springing the upper cheek can be implemented in any way acceptable for these purposes.

Предпочтительной реализацией является конструкция, в которой верхняя щека снабжена центрирующим стержнем, проходящим через отверстие в стенке корпуса, в которой установлены дебалансные вибраторы. При этом стержень расположен по оси возвратно-поступательных колебаний, создаваемых дебалансными вибраторами.The preferred implementation is a design in which the upper cheek is provided with a centering rod passing through an opening in the wall of the housing in which the unbalanced vibrators are mounted. In this case, the rod is located along the axis of the reciprocating vibrations created by unbalanced vibrators.

В предпочтительном варианте исполнения разгрузочный конец нижней щеки выполнен в виде продольно выступающей пластины с отверстиями, и эта пластина является решеткой грохота.In a preferred embodiment, the discharge end of the lower cheek is made in the form of a longitudinally protruding plate with holes, and this plate is a screen grill.

Также в предпочтительном варианте питающая воронка представляет собой элемент корпуса.Also in a preferred embodiment, the feed funnel is a housing element.

Для того чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности изобретения, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации.In order to better demonstrate the distinguishing features of the invention, as an example, not having any restrictive nature, the preferred embodiment is described below.

Пример реализации иллюстрируется чертежами, на которых представлено: Фиг. 1 - заявляемое устройство, изометрия с поперечным сечением, Фиг. 2 - поперечное сечение устройства.An example implementation is illustrated by the drawings, in which: FIG. 1 - the inventive device, isometry with a cross section, FIG. 2 is a cross section of a device.

На пружинных элементах 1 установлена рамная опора 2, на которой закреплен фигурный корпус дробилки. Нижняя щека 3 является активной, верхняя щека 4 - пассивной. Между щеками 3, 4 и стенками корпуса образована наклонная камера дробления 5. Нижняя щека 3 выполнена единым целым с корпусом, то есть является его частью. Питатель также выполнен как часть корпуса и образован его выступающими стенками, образующими воронку 6, неразрывно соприкасающуюся с нижней щекой 3 и разделенной неширокой щелью с верхней щекой 4.A frame support 2 is mounted on the spring elements 1, on which the figured case of the crusher is fixed. The lower cheek 3 is active, the upper cheek 4 is passive. Between the cheeks 3, 4 and the walls of the body formed by an inclined crushing chamber 5. The lower cheek 3 is made integrally with the body, that is, is part of it. The feeder is also made as part of the housing and is formed by its protruding walls, forming a funnel 6, inextricably in contact with the lower cheek 3 and divided by a narrow gap with the upper cheek 4.

Со стороны верхней щеки 4 корпус имеет боковой полый выступ коробчатой формы, образованный наклонными по отношению к вертикали стенками. В наклонной стенке 7 выступа корпуса, которая параллельна поверхности 8 верхней щеки 4, противолежащей рабочей (дробящей) поверхности этой щеки, установлены два идентичных дебалансных вибратора 9, 10. Таким образом, соединяющая дебалансные вибраторы воображаемая прямая также находится в плоскости, параллельной поверхности 8. Дебалансные вибраторы 9, 10 при работе дробилки встречно синхронно вращаются, передавая колебания нижней щеке, делая ее тем самым активной щекой. Сам полый выступ корпуса охватывает верхнюю щеку 4, за исключением ее рабочей поверхности, а щека 4 дистанцирована от стенок корпуса при помощи упругих торцевых прокладок 11. На упомянутой поверхности 8 верхней щеки 4 закреплен центрирующий стержень 12, проходящий через отверстие в наклонной стенке 7 корпуса. Между стенкой 7 корпуса и верхней щекой 4 расположены пружины 13, которые зафиксированы при помощи шпилек 14, установленных на щеке 4 и проходящих сквозь отверстия в стенке 7. Шпильки 14 другим концом зафиксированы при помощи гаек 15 на внешней пластине 16, параллельной стенке 7. Поверхность 8 является опорной поверхностью для пружин 13. Центрирующий стержень 12 расположен в пространстве между пружинами 13 и ориентирован по оси возвратно-поступательных колебаний, создаваемых дебалансными вибраторами, его свободный конец пропущен через отверстие во внешней пластине 16.From the side of the upper cheek 4, the housing has a lateral hollow protrusion of a box-shaped, formed by walls inclined with respect to the vertical. In the inclined wall 7 of the protrusion of the housing, which is parallel to the surface 8 of the upper cheek 4, the opposite working (crushing) surface of this cheek, two identical unbalanced vibrators 9, 10 are installed. Thus, an imaginary straight line connecting the unbalanced vibrators is also located in a plane parallel to the surface 8. The unbalanced vibrators 9, 10 during operation of the crusher counter-synchronously rotate, transmitting vibrations to the lower cheek, making it thereby the active cheek. The hollow protrusion of the housing itself covers the upper cheek 4, with the exception of its working surface, and the cheek 4 is spaced from the walls of the housing by means of elastic end gaskets 11. A centering rod 12 is fixed to said surface 8 of the upper cheek 4, passing through an opening in the inclined wall 7 of the housing. Between the body wall 7 and the upper cheek 4, springs 13 are located, which are fixed with studs 14 mounted on the cheek 4 and passing through the holes in the wall 7. The studs 14 are fixed with the nuts 15 on the outer plate 16 parallel to the wall 7. The surface 8 is a supporting surface for the springs 13. The centering rod 12 is located in the space between the springs 13 and is oriented along the axis of the reciprocating vibrations created by unbalanced vibrators, its free end is passed through the hole in outer plate 16.

Разгрузочный конец нижней щеки выполнен в виде продольно выступающей пластины 17 с отверстиями. Таким образом, пластина 17 является частью корпуса, и при этом выполняет функцию решетки грохота.The discharge end of the lower cheek is made in the form of a longitudinally protruding plate 17 with holes. Thus, the plate 17 is part of the housing, and at the same time performs the function of a screen grill.

Вибрационная щековая дробилка работает следующим образом. Подлежащий дроблению материал подается в питающую воронку 6. Колебания корпуса, создаваемые дебалансными вибраторами 9, 10, передаются на воронку, что способствуют свободному прохождению крупных кусков материала без застревания в приемном отверстии. Куски материала поступают в наклонную камеру дробления 5 на рабочую поверхность нижней активной щеки 3. Вибрация корпуса также передается щекам, при этом нижней щеке 3 напрямую. При максимальном сближении щек, движущихся в противофазе, происходит удар, вызывающий разрушение материала. Подпружиненная верхняя щека 4 при отходе не оказывает сопротивления движению материала по нижней щеке 3. Материал перемещается по наклонной вибрирующей поверхности нижней щеки и при движении подвергается интенсивному встряхиванию, которое способствует его дальнейшему разрыхлению. При этом пустоты между крупными кусками заполняются мелкими кусками, что способствует их быстрому скольжению по наклонной плоскости, что приводит к повышению пропускной способности дробилки. Разгрузка материала осуществляется во время отхода верхней щеки от нижней щеки. После чего щеки снова начинают сближаться, разрушая разрыхленный материал. Куски массы материала, находящейся в разрыхленном состоянии без подпрессовки, разрушаются значительно легче, чем в уплотненном состоянии, что способствует повышению измельчающей способности.Vibratory jaw crusher works as follows. The material to be crushed is fed into the supply funnel 6. Oscillations of the body created by unbalanced vibrators 9, 10 are transmitted to the funnel, which facilitate the free passage of large pieces of material without getting stuck in the inlet. Pieces of material enter the inclined crushing chamber 5 on the working surface of the lower active cheek 3. Vibration of the body is also transmitted to the cheeks, with the lower cheek 3 directly. At the maximum approximation of the cheeks moving in antiphase, a shock occurs, causing the destruction of the material. The spring-loaded upper cheek 4, when moving away, does not resist the movement of the material along the lower cheek 3. The material moves along the inclined vibrating surface of the lower cheek and, when moving, is subjected to intensive shaking, which contributes to its further loosening. At the same time, the voids between large pieces are filled in small pieces, which contributes to their rapid sliding along an inclined plane, which leads to an increase in the throughput of the crusher. Material is unloaded during the departure of the upper cheek from the lower cheek. After that, the cheeks begin to approach again, destroying the loose material. Pieces of the mass of material that is in a loosened state without prepressing break up much more easily than in a compacted state, which helps to increase the grinding ability.

Раздробленный материал поступает на решетку грохота. Под действием вибрации мелкий продукт проходит сквозь решетку грохота, а крупная фракция, продвигаясь по решетке, разгружается в отдельную емкость.The crushed material enters the screen of the screen. Under the influence of vibration, the small product passes through the screen of the screen, and the large fraction, moving along the screen, is unloaded into a separate container.

Благодаря виброударному воздействию на материал в наклонной камере дробления наблюдаются процессы избирательного разрушения, транспортирования и сегрегации. Перемещение материала в камере дробления рассматривается как вибротранспортирование по наклонной плоскости с различными видами перемещения (полетом в результате подбрасывания нижней щекой, скольжением по наклонной плоскости, относительной неподвижностью, когда зажат между щеками). Свободное без подпрессовки расположение кусков материала в камере дробления позволяет повысить эффективность их разрушения и скорость перемещения в направлении разгрузки.Due to the vibration impact on the material, the processes of selective destruction, transportation and segregation are observed in the inclined crushing chamber. The movement of material in the crushing chamber is considered as vibrotransportation along an inclined plane with various types of movement (in flight as a result of tossing by the lower cheek, sliding along an inclined plane, relative immobility, when sandwiched between the cheeks). The free arrangement of pieces of material in the crushing chamber without pre-pressing allows to increase the efficiency of their destruction and the speed of movement in the discharge direction.

Наличие наклонной решетки (продолжение нижней щеки) на выходе дробильной камеры позволяет совместить в заявляемом устройстве функцию дробления и функцию грохочения, превращая его в дробильно-сортировочный агрегат.The presence of an inclined grate (continuation of the lower cheek) at the outlet of the crushing chamber allows combining the crushing function and the screening function in the claimed device, turning it into a crushing and screening unit.

Claims

1. Vibration jaw crusher having a spring-loaded frame support, on which the housing is mounted, having an unbalanced vibrator, and also two crushing cheeks, between which and the housing walls an inclined crushing chamber is formed, characterized in that it is additionally equipped with a second unbalanced vibrator, the active cheek is the lower the cheek, which is made integral with the body, the body has a hollow protrusion in which the upper cheek is placed, installed spring-loaded relative to the body, one of the walls of the body protrusion is parallel the surface of the upper cheek, the opposite working surface, and both unbalanced vibrators are installed in this inclined wall of the protrusion of the housing, while the unbalanced vibrators are made with the possibility of synchronous rotation in opposite directions, and the joint movement of the cheeks in antiphase is ensured.

2. The vibration jaw crusher according to claim 1, characterized in that the upper cheek is provided with a centering rod passing through an opening in the wall of the housing in which the unbalanced vibrators are installed, while the rod is located along the axis of the reciprocating vibrations created by the unbalanced vibrators.

3. The vibration jaw crusher according to claim 1 or 2, characterized in that the discharge end of the upper cheek is made in the form of a longitudinally protruding plate with holes, which is a screen grill

4. Vibratory jaw crusher according to claim 1 or 2, characterized in that the feeding funnel is an element of the housing.