Измельчительный валок, а также способ восстановления (варианты)
Изобретение касается измельчительного валка валковой дробилки высокого давления для помола в слое материала. Измельчительный валок содержит множество профильных элементов, которые одной частью своей длины вставлены в отверстия корпуса валка, а остальной частью своей длины выступают над поверхностью корпуса валка. В новом состоянии измельчительного валка отверстия в испытывающих нагрузку различной величины частичных областях ширины корпуса валка имеют различную глубину, а профильные элементы различную длину. Охарактеризован способ восстановления отработавшего измельчительного валка и его варианты. Обеспечивается увеличение срока службы валка и восстановление после эксплуатационного износа, не требующее больших затрат. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение касается измельчительного валка валковой дробилки высокого давления для помола в слое материала (межчастичного измельчения) согласно ограничительной части пункта 1, а также способа восстановления отработавшего измельчительного валка такого рода.
Измельчительные валки указанного выше типа известны, например, из EP 0516952 B1. Они имеют большое количество износостойких профильных элементов, которые одной частью своей длины вставлены в отверстия корпуса валка, а оставшейся частью своей длины выступают над наружной поверхностью корпуса валка. При эксплуатации валков такого типа промежутки между выступающими профильными элементами заполняются подаваемым и измельчаемым валковой мельницей материалом, который тем самым в некоторой степени автоматически защищает от износа наружную поверхность корпуса валка.
При этом как выступающие профильные элементы, так и наружная поверхность корпуса валка в процессе эксплуатации подвергаются неизбежному износу, который делает необходимым восстановление измельчительного валка, если корпус валка должен использоваться в дальнейшем.
Из DE 19618143 A1 известен измельчительный валок, у которого твердость образующего наружную поверхность валка материала корпуса валка больше 56 HRC (твердость по Роквеллу). Этот измельчительный валок используется для измельчения до тех пор, пока значительная часть всех профильных элементов полностью не износится и/или не выпадет из корпуса валка. Восстановление отработавшего корпуса валка происходит затем путем того, что с наружной поверхности полностью стачиваются профильные элементы и первоначальные отверстия, и она снова приобретает цилиндрическую форму, после чего изготавливаются новые отверстия, и в эти отверстия вставляются новые профильные элементы.
Благодаря использованию чрезвычайно твердого базового материала для наружной поверхности корпусов валков в этом известном решении удается добиться лишь того, что эта наружная поверхность изнашивается только приблизительно в той же мере, что и предыдущие профильные элементы. Однако при восстановлении отработавшего измельчительного валка такого рода полное стачивание наружной поверхности корпуса валка, снабженной отверстиями, из-за высокой твердости материала наружной поверхности приводит к значительным затратам труда.
Далее, предметом более ранней немецкой заявки на патент (DE 10 2006 028546 A1) является способ восстановления отработавшего измельчительного валка валковой дробилки высокого давления для помола в слое материала, содержащего большое количество профильных элементов, которые одной частью своей длины вставлены в отверстия корпуса валка, а остальной частью своей длины выступают над поверхностью корпуса валка, причем профильные элементы имеют большую твердость, чем наружная поверхность корпуса валка, и выступающая часть профильных элементов, а также наружная поверхность корпуса валка по меньшей мере частично изношены. При таком способе восстановления после удаления изношенного профильного элемента изношенная наружная поверхность корпуса валка по меньшей мере в одной частичной области ширины корпуса валка стачивается вплоть до диаметра, который больше, чем диаметр дна имеющихся отверстий, после чего
a) увеличивают глубину имеющихся отверстий до глубины, необходимой для установки новых профильных элементов,
b) и/или изготавливают новые отверстия в соответствии с новой схемой сверления,
c) и/или в теперь уже более короткие отверстия вставляют профильные элементы меньшей длины.
В основу изобретения положена задача выполнить измельчительный валок согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения таким образом, чтобы при экономии расходов на производство обеспечивался долгий срок службы валка и было возможным не требующее больших затрат восстановление после эксплуатационного износа.
Эта задача в соответствии с изобретением решается за счет отличительных признаков пункта 1 формулы изобретения. Два варианта способа восстановления измельчительного валка согласно изобретению являются предметом пунктов 4 и 7 формулы изобретения. Целесообразные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов 2, 3, 5 и 6.
Поскольку валок согласно изобретению в испытывающих нагрузку различной величины частях ширины корпуса валка имеет отверстия различной глубины и профильные элементы различной длины, то есть поскольку, в частности, отверстия и профильные элементы в высоконагруженной средней части ширины корпуса валка являются более глубокими или длинными, чем в менее нагруженных краевых областях ширины корпуса валка, при изготовлении затраты времени и материалов в большей мере сконцентрированы на особенно высоконагруженных при последующей эксплуатации частичных областях. Благодаря этому при экономии расходов на производство обеспечивается значительное увеличение срока службы валка, т.е. периода времени до необходимого восстановления.
Восстановление отработавшего валка согласно изобретению может предпочтительным образом осуществляться путем того, что изношенная наружная поверхность корпуса валка стачивается только в частичных областях ширины корпуса валка, и после углубления первоначальных отверстий профильные элементы вставляются заново. Таким образом, обеспечивается восстановление, требующее очень небольших затрат.
Предпочтительным образом это восстановление происходит в той частичной области, в которой в новом состоянии валка были предусмотрены самые короткие отверстия и профильные элементы. Так как к этому моменту времени частичного восстановления другие частичные области, которые при первоначальном изготовлении были снабжены более длинными отверстиями и профильными элементами, несмотря на эксплуатационный износ, все еще являются работоспособными, необходимое восстановление валка сокращается до минимума и поэтому обеспечивается с ограниченными затратами труда.
Однако в рамках изобретения также можно выполнить отверстия в краевых областях ширины корпуса валка в новом состоянии измельчительного валка с глубиной, которая позднее после износа этой краевой области будет достаточной для того, чтобы после стачивания изношенных краевых областей без дополнительного углубления отверстий можно было вставить профильные элементы достаточной длины.
Изобретение схематично показано на чертеже, где показано:
на фиг. 1 - схематичный продольный частичный разрез согласно первому примеру выполнения валка в новом состоянии,
на фиг. 2 - схематичный продольный частичный разрез, на котором в левой половине изображения показано наступившее после определенного времени эксплуатации состояние износа, а в правой части изображения - состояние валка, показанного на фиг.1, после восстановления,
на фиг. 3 - продольный частичный разрез валка согласно второму примеру выполнения валка в новом состоянии,
на фиг. 4 - схематичный продольный частичный разрез, на котором в левой половине изображения показано наступившее после определенного времени эксплуатации состояние износа, а в правой части изображения - состояние валка, показанного на фиг.3, после восстановления.
Корпус 1 показанного на фиг.1 схематично в новом состоянии измельчительного валка валковой дробилки высокого давления для помола в слое материала содержит множество профильных элементов 2, 3, 4, которые одной частью своей длины (например, 2a) вставлены в отверстия 12, 13, 14 корпуса 1 валка, а остальной частью своей длины (например, 2b) выступают над наружной поверхностью корпуса 1 валка.
В новом состоянии измельчительного валка отверстия 12, 13, 14 в отдельных частичных областях ширины корпуса валка имеют различную глубину. Соответственно профильные элементы 2, 3, 4 в этих частичных областях выполнены различной длины.
В вышеназванных различных частичных областях ширины корпуса валка профильные элементы 2, 3, 4 и наружная поверхность 1а корпуса валка 1 при эксплуатации валковой дробилки высокого давления испытывают нагрузки различной величины. Так, обычно в средней части ширины корпуса валка (т.е. в частичной области, в которой предусмотрены длинные профильные элементы 4 и длинные отверстия 14) возникают нагрузка большей величины и соответственно также и более высокий износ, чем в краевых областях корпуса валка (т.е. в частичных областях, в которых предусмотрены короткие профильные элементы 2 и короткие отверстия 12).
На фиг.2 в левой половине показано состояние измельчительного валка, который через определенное время эксплуатации вышел из строя в результате износа, наступившего на наружной поверхности корпуса валка 1' и на профильных элементах 2', 3', 4'. Длина профильных элементов везде несколько уменьшилась. Наружная поверхность 1'a в краевой области (т.е. в зоне профильных элементов 2') только немного изношена, в средней области корпуса валка (т.е. в зоне профильных элементов 4'), напротив, изношена существенно сильнее. Несмотря на это, профильные элементы 4' в средней области корпуса валка даже для последующего износа еще достаточно хорошо закреплены в длинных отверстиях 14. Напротив, валок требует восстановления в наружных краевых областях, в которых профильные элементы 2' едва только удерживаются в ставших очень короткими отверстиях 12.
На фиг. 2 в правой половине показано состояние измельчительного валка после восстановления. При этом восстановлении изношенная наружная поверхность корпуса валка в отдельных частичных областях, в частности в краевых областях, после удаления имеющихся профильных элементов 2'‚ 3' сточена настолько, что восстановлена желаемая, почти цилиндрическая форма наружной поверхности 1'b (с диаметром, уменьшенным по сравнению с диаметром первоначальной наружной поверхности 1а, сравните с фиг. 1).
Затем в отверстиях 12', 13' в сточенных частичных областях корпуса валка сначала выполняют цекование 22, 23, а затем углубляют отверстия настолько, чтобы в них снова можно было закрепить профильные элементы 2'', 3''. Эти профильные элементы 2'', 3'' могут представлять собой либо частично изношенные профильные элементы достаточной длины другой задействованной в восстановлении частичной области корпуса валка, либо могут использоваться новые профильные элементы.
В примере осуществления, показанном на фиг. 3 и 4, отверстия 12, 13 в краевых областях корпуса 1 валка в новом состоянии (фиг. 3) выполнены с увеличенной глубиной. В изношенном состоянии валка (фиг. 4, слева) восстановление происходит путем того, что сначала удаляют профильные элементы (2', 3') в краевых областях и выравнивают изношенную наружную поверхность 1'a этих краевых областей путем стачивания. Тем самым получают новую наружную поверхность 1'b (сравните фиг.4, справа). Затем в первоначально выполненные с увеличенной длиной отверстия 12, 13 краевых областей вставляют профильные элементы 2'', 3'', без необходимости углубления для этого отверстий 12, 13. Профильные элементы 2'', 3'' имеют длину, меньшую, чем длина профильных элементов 2, 3 в новом состоянии валка (сравните фиг.3). Эти профильные элементы 2'', 3'' могут представлять собой либо новые профильные элементы, либо изношенные профильные элементы, которые были удалены при восстановлении валка из других частичных областей валка.
1. Измельчительный валок валковой дробилки высокого давления для помола в слое материала, содержащий множество профильных элементов, которые одной частью своей длины вставлены в отверстия корпуса валка, а остальной частью своей длины выступают над поверхностью корпуса валка, отличающийся тем, что в новом состоянии измельчительного валка отверстия (12, 13, 14) в испытывающих нагрузку различной величины частичных областях ширины корпуса (1) валка имеют различную глубину, а профильные элементы (2, 3, 4) различную длину.
2. Измельчительный валок по п.1, отличающийся тем, что отверстия (14) и профильные элементы (4) в средней частичной области ширины корпуса (1) валка имеют большую глубину и, соответственно, длину, чем отверстия (12) и профильные элементы (2) в краевых областях ширины корпуса (1) валка.
3. Измельчительный валок по п.1, отличающийся тем, что отверстия (12, 13) в краевых областях ширины корпуса (1) валка в новом состоянии измельчительного валка имеют глубину, которая даже в изношенном состоянии этих краевых областей достаточна для крепления профильных элементов (2'', 3'').
4. Способ восстановления отработавшего измельчительного валка валковой дробилки высокого давления для помола в слое материала, содержащего множество профильных элементов, которые одной частью своей длины вставлены в отверстия корпуса валка, а остальной частью своей длины выступают над наружной поверхностью корпуса валка, причем в новом состоянии измельчительного валка отверстия (12, 13, 14) в испытывающих нагрузку различной величины частичных областях ширины корпуса (1) валка имеют различную глубину, а профильные элементы (2, 3, 4) имеют различную длину, и причем в отработавшем состоянии измельчительного валка выступающая часть профильных элементов, а также наружная поверхность корпуса валка, по меньшей мере, частично изношены, отличающийся следующими этапами:
a) по меньшей мере, в одной частичной области ширины корпуса валка после удаления находящихся в данной частичной области изношенных профильных элементов (2', 3') стачивают изношенную наружную поверхность (1'a) корпуса валка настолько, что снова получают желаемую форму наружной поверхности (1'b);
b) после чего увеличивают глубину отверстий (12', 13') в сточенной частичной области корпуса валка настолько, что они снова становятся пригодными для крепления профильных элементов (2'', 3'');
c) после чего в данные углубленные отверстия вставляют, по меньшей мере, некоторые из частично изношенных профильных элементов другой, привлеченной к восстановлению частичной области корпуса валка, и/или новые профильные элементы.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что изношенную наружную поверхность (1'a) корпуса валка (1') стачивают, по меньшей мере, в той частичной области ширины корпуса валка, предпочтительно в краевой области, в которой в новом состоянии валка были предусмотрены самые короткие отверстия (12) и самые короткие профильные элементы (2).
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что между этапами a) и b) осуществляют цекование.
7. Способ восстановления отработавшего измельчительного валка валковой дробилки высокого давления для помола в слое материала, содержащего множество профильных элементов, которые одной частью своей длины вставлены в отверстия корпуса валка, а остальной частью своей длины выступают над наружной поверхностью корпуса валка, причем в новом состоянии измельчительного валка отверстия (12, 13, 14) в испытывающих нагрузку различной величины частичных областях ширины корпуса (1) валка имеют различную глубину, отверстия (12, 13) в краевых областях ширины корпуса (1) валка имеют глубину, которая даже в изношенном состоянии данных краевых областей достаточна для установки профильных элементов (2'', 3''), а профильные элементы (2, 3, 4) имеют различную длину,
и причем в отработавшем состоянии измельчительного валка выступающая часть профильных элементов, а также наружная поверхность корпуса валка, по меньшей мере, частично изношены, отличающийся следующими этапами:
a) по меньшей мере, в краевых областях ширины корпуса валка после удаления находящихся в данных областях изношенных профильных элементов (2', 3') стачивают изношенную наружную поверхность (1'a) корпуса валка настольно, что снова получают желаемую форму наружной поверхности (1'b),
b) после чего в отверстия данной краевой области вставляют профильные элементы (2'', 3''), длина которых меньше длины профильных элементов (2, 3), предусмотренных в новом состоянии.
