Облицовка на барабанна ротационна мелница (опции)
Изобретението се отнася до областта на минното машиностроене и може да се използва за създаване на топкови и самосмилащи мелници, чиято вътрешна повърхност е защитена с профилна облицовка. Като материали, от които е направена облицовката на мелницата, се използват легирани стомани, каучук, полиуретанови еластомери.
Един от начините за подобряване на износоустойчивостта на накладките от каучук и полиуретанови еластомери е включването на стоманени компоненти под формата на плочи и пръти в тялото на елементите на облицовката, за да се преразпределят динамичните натоварвания от падащи топки между еластичния лист и стоманените вложки.
Известна е комбинирана облицовка, чиито повдигачи се състоят от гумен лист с вулканизирани към тях стоманени плочи, наричани в литературата Poly-Met облицовки (Разработване на системи за облицовка на мелници. Гребенщиков A.L., Фишев V.Yu. и др. Минна индустрия. № 1, 2003 г.).
Недостатъкът на тази конструкция е, че стоманените плочи лежат върху еластичния облицовъчен лист, докато динамичното натоварване от падащите топки се прехвърля изцяло от плочата върху листа, деформирайки го и създавайки напрежения, пулсиращи в него по време на въртене на барабана, което води до разрушаване на еластомерите от умора.
Недостатъкът на това изобретение е, че вложките опират с долния си край в слоя на еластичния хастарен лист, като по този начин се пренасят динамични натоварвания от сачмите към този слой, създавайки високи пулсиращи динамични натоварвания в листа и съответно напрежения, водещи до разрушаване на хастарния лист.
По този начин в някои случаи комбинацията от еластичен облицовъчен лист и устойчиви на износване стоманени вложки не води до намаляване на натоварванията върхуеластични облицовъчни елементи и също е придружено от увеличаване на натоварванията, както в патент № 2075346, обсъден по-горе.
Целта на настоящото изобретение е да се увеличи устойчивостта на износване на облицовка, изработена от еластичен материал под формата на повдигаща плоча, чрез намаляване на динамичните натоварвания от падащи топки върху еластичните елементи на облицовката.
Техническият резултат се постига благодарение на факта, че облицовъчната плоча на ротационна мелница, състояща се от надлъжни повдигачи и прилежащи плочи, изработени от еластомери, е подсилена със стоманени пръти, разположени в тялото на плочата перпендикулярно на долната й повърхност, докато височината на прътите е равна на дебелината на плочата, а долните им краища са разположени на нивото на долната повърхност на плочата, разстоянието между прътите l е в диапазона l =d÷3d, където d е диаметърът на най-голямата топка ov в мелницата, която осигурява голяма вероятност от падане на топки върху прътите.
Техническият резултат се постига и от факта, че повдигачите на облицовката на барабанна въртяща се мелница, състояща се от надлъжни повдигачи и прилежащи плочи, изработени от еластомери, съгласно втората версия на изобретението, са подсилени със стоманени пръти, поставени в тялото на повдигача успоредно на надлъжната горна повърхност на повдигача под формата на ред и фиксирани върху стоманени плочи, монтирани в краищата на повдигача, долните ръбове (разфасовки), от които стърчат под долната повърхност на повдигача до височината на плочата, затиснат повдигач при монтиране на облицовката в барабана на мелницата. Издатината позволява плочата да лежи върху вътрешната повърхност на барабана, преминавайки между съседни плочи до нивото на долната им повърхност. Подплатата от еластомер може да се състои както от подсилени повдигачи, така и от плочи.
Пръчките в асансьора могат да бъдат разположени в2-3 реда по височината на повдигача, като съседните пръти са разположени шахматно.
Основната разлика на предложения дизайн на облицовката е, че стоманените пръти, подсилващи обшивката, се поддържат, когато облицовката е монтирана в барабана на мелницата върху вътрешната повърхност на стоманения барабан директно, като в плоча, или посредством стоманени плочи, прикрепени към краищата на повдигача, както в повдигача. При тази инсталация прътите в асансьора работят като греди, захванати в твърди опори. И в двата случая, с твърда опора на прътите, динамичното натоварване от топките, падащи върху тях, се прехвърля върху облицовъчния лист чрез деформация на прътите, което зависи от модула на еластичност на стоманата на прътите: с увеличаване на модула на еластичност на използваната стомана, деформацията намалява и съответно натоварването и напрежението в облицовъчния лист намаляват. По този начин твърдата опора на прътите, подсилващи облицовъчния лист върху вътрешната повърхност на барабана, позволява да се регулира натоварването върху облицовъчния лист и напрежението в него по време на работа на барабанната мелница.
Технологичният ефект на облицовката, предложена съгласно изобретението, се състои в това, че с увеличаване на модула на еластичност и, съответно, якостта на армировъчните пръти, натоварването върху облицовъчния лист намалява и следователно износоустойчивостта на облицовката се увеличава поради използването на пръти, изработени от здрава износоустойчива стомана с висок модул на еластичност и съпътстващото намаляване на натоварването върху листа.
По този начин са въведени нови структурни елементи в устройството за облицовка на барабанна въртяща се мелница: стоманени пръти, подсилващи облицовъчния лист, се опират върху твърди опори и поради това намаляват динамичното натоварване на листа, като по този начин повишават износоустойчивостта на облицовката.
На фиг.1показан е участък от облицовъчното платно през повдигача с пръти, разположени в тялото на плочата.
Фигура 2 е изглед отгоре на облицовъчния лист съгласно фигура 1.
Фигура 3 показва разрез на облицовката през повдигача с множество пръти, разположени в тялото на повдигача.
Фигура 4, раздел A-A на фигура 3
Фигура 5 показва разрез на облицовката през повдигача с пръти, разположени в тялото на повдигача и в плочата.
Фигура 6 показва разрез на повдигача с три реда пръти.
Фигура 1 показва разрез на облицовката, монтирана в барабана на мелницата, състояща се от повдигач 1, плоча 2, стоманени пръти 3, подсилващи плочата. При монтиране на облицовката в мелницата прътите лежат върху вътрешната повърхност на стената на барабана 4 с долните си краища 5.
По време на въртенето на мелницата повечето от топките падат върху отворените горни краища на прътите. Когато прътите се поддържат върху вътрешната повърхност на барабана в съответствие с фигура 1, динамичното натоварване от топките, падащи върху прътите под формата на удари и натиск, се възприема и потушава от прътите. Само малка част от натоварването се прехвърля върху платното на плочата, което е пропорционално на деформацията на прътите, което зависи от размера на прътите и модула на еластичност на използваната стомана. При висок модул на еластичност деформацията на прътите е минимална, следователно деформацията на плочата е минимална, извършвана под натиска на топките, потопени в тялото на плочата с размера на деформацията на прътите.
С приетата височина на прътите, равна на дебелината на плочата, прътите работят до пълното износване на облицовката.
Фигура 2 показва разположението на прътите в плочата в редове, където l е допустимото разстояние между топките, осигуряващо висока степен на падане на топките в горните краища на прътите. l=d÷3d, където d е диаметърът на най-голямата топка в товара на мелницата.
Фигура 3 показва разрез на облицовката, монтирана в барабана на мелницата с надлъжни, по цялата му дължина, разположени в тялото на повдигача 1, успоредни на горната повърхност на повдигача на усилващите повдигащи пръти 6.
Фигура 4 показва надлъжното разположение под тънък слой еластомер на множество пръти 6 в тялото на повдигача. Пръчките лежат с краищата си върху стоманени пластини 7 с отвори за прътите 8. Плочите са монтирани в краищата на повдигача 1 и опират с долния си край (разрез) 9 върху вътрешната повърхност на стената на барабана 4 в интервалите между съседни повдигачи и плочи. Плочите 7 имат конфигурацията на краищата на повдигача. Долният ръб на плочата стърчи под долната повърхност на повдигача със стойност и е на нивото на долната повърхност на плочата в позицията, монтирана в барабана,
h е дебелината на слоя плоча 10, притиснат от повдигача при монтиране на облицовката в барабана на мелницата.
Докато барабанът се върти, топките падат върху повърхността на асансьора. При малко разстояние между надлъжните пръти, динамичното натоварване от топките се възприема от прътите и частично се възприема от колана на асансьора чрез деформацията на прътите, което зависи от якостните свойства на прътите и начина на тяхното закрепване. Когато прътите се поддържат върху стоманени плочи, се създава конфигурация на греда, захваната върху твърди опори. Големината на отклонението на такава греда от динамичното натоварване в барабана на мелницата, което води до деформация и напрежение на еластомерната лента на повдигача, е обратно пропорционална на модула на еластичност на стоманените пръти.
При даден размер на прътите, с увеличаване на модула на еластичност на пръта, неговото отклонение и следователно деформацията на колана на асансьора и напрежението в него намаляват. Увеличаването на устойчивостта на износване на прътите поради техния модул на еластичност в този случай е придружено от намаляване на натоварването върху платнотоповдигач, което заедно осигурява повишаване на износоустойчивостта на еластомерно подсилената облицовка като цяло.
Фигура 5 показва комбинация от подсилен повдигач и плоча, осигуряваща повишена износоустойчивост на двата съставни елемента на облицовката.
Фигура 6 показва напречно сечение на повдигача 1 с разположението в тялото на повдигащите пръти в три успоредни равнини. По време на работа на мелницата горният ред пръти, заедно с горния тънък слой на облицовката, се износват. При многоредово разположение на пръти в тялото на повдигача, функциите за възприемане на динамични натоварвания от падащи топки преминават към следващия ред по височина.
Пръчките в редовете могат да бъдат разположени шахматно.
Предложените опции за облицовка на барабанна ротационна мелница могат да се прилагат за всички модели на такива мелници. Подсилената подплата е лесна за производство. Първо се прави форма за отливане на облицовъчни елементи: повдигачи и плочи, пръти се вкарват във формите, след което формите се пълнят с разтопен еластомер, като полиуретан, и се извършва етапът на втвърдяване.
Икономическият ефект от това изобретение е удължаване на живота на облицовката и съответното намаляване на разходите, свързани с честите спирания на мелниците за повторно облицоване.