RU2673265C1

RU2673265C1 - Electro-hydraulic assembly

Info

Publication number: RU2673265C1
Application number: RU2018100886A
Authority: RU
Inventors: Николай Васильевич Мартынов; Дмитрий Витальевич Аврамов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма ЭлектроГидроДинамика"
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2018-11-23

Abstract

FIELD: disintegrators and crushing devices.SUBSTANCE: invention relates to equipment for crushing and grinding various materials using electro-hydraulic effect. Assembly comprises a system for loading raw material for crushing. Loading system comprises a loading conveyor and loading hopper (6), electro-hydraulic crusher. Electrohydraulic crusher comprises electrical part consisting of high-voltage power source (1), pulse shaper (2) and working dischargers (3), and mechanical part consisting of pipe system (4) connected to the hopper. Pipe system (4) consists of set of curved pipe segments with working dischargers (3) installed in them and grounded classification grids (5). Mechanical part includes receiving part connected with pipe segments (8). Installation comprises finished product unloading system connected to receiving part (8) of electro-hydraulic crusher, consisting of conveyor (9) installed in sealed enclosure (10) for unloading and device for further dispersion of finished product into fractions. Installation comprises working fluid circulation system consisting of pipelines (14), circulation pump (15) and device for cleaning working fluid (16).EFFECT: it provides increased productivity, simplified parameters and maintenance of electro-hydraulic installation, improved product quality.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для дробления и измельчения различных материалов с использованием электрогидравлического эффекта и может быть применено в строительной и других отраслях промышленности.The invention relates to equipment for crushing and grinding various materials using the electro-hydraulic effect and can be applied in the construction and other industries.

Известна электрогидравлическая установка (RU 2090265) содержащая корпус с электродом, расположенные одна над другой разгрузочные решетки, загрузочный бункер и разгрузочное приспособление, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными электродами, разгрузочные решетки установлены в корпусе и выполнены наклонными с выходными отверстиями в нижней части, размещенными в зоне выхода дробленого материала для его фракционирования. Недостатком установки является наличие зон, удаленных от оси разряда, в которых дробление щебня практически не происходит. Объединение дробления и грохочения в одной установке сильно усложняет конструкцию, делает ее ненадежной и неремонтопригодной, приводит к необходимости установки дополнительных разрядников для очистки сит. Кроме того, установка не позволяет варьировать фракционным составом т.к. предусмотрена одна разгрузочная решетка с одним размером ячеек. Замена разгрузочной решетки, если требуется дробить щебень через решетку с ячейками другого размера, обслуживание и ремонт установки сопряжены с ее полной остановкой, разгрузкой большого количества щебня и воды из рабочей полости.Known electro-hydraulic installation (RU 2090265) comprising a housing with an electrode, discharge grids located one above the other, a loading hopper and an unloading device, characterized in that it is equipped with additional electrodes, the discharge grills are installed in the housing and are made inclined with outlet openings in the lower part placed in the exit zone of crushed material for its fractionation. The disadvantage of the installation is the presence of zones remote from the axis of the discharge, in which crushing of crushed stone practically does not occur. The combination of crushing and screening in one installation greatly complicates the design, makes it unreliable and unrepairable, leading to the need to install additional arresters for cleaning sieves. In addition, the installation does not allow to vary the fractional composition since one discharge grill with one mesh size is provided. Replacing the unloading grate, if it is necessary to crush crushed stone through a grate with cells of a different size, the maintenance and repair of the installation is associated with its complete stop, unloading of a large amount of crushed stone and water from the working cavity.

Известна электрогидравлическая дробилка с разделением продукта по фракциям (RU 2317856), содержащая конвейер, корпус с электродами и дробильную решетку, и, по меньшей мере, одну наклонную решетку-классификатор с лотками и приспособлениями для отвода разделенного по фракциям продукта, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введено устройство для смывания водой нисходящей части ленты конвейера, установленное у выходного конца конвейера, а решетки-классификаторы с лотками и приспособлениями для отвода разделенного по фракциям продукта скреплены с дробилкой и установлены под выходным концом конвейера. Электрогидравлическая дробилка имеет традиционную одно объемную многоразрядную конструкцию, а изобретение RU 2317856 направлено на упрощение обслуживания рассеивающего устройства, создании возможности разделения продукта на более чем две фракции, распределении фракций готового продукта по накопительной площадке, сокращении расхода воды и предотвращении потерь песка, уменьшении достаточной длины конвейера.Known electro-hydraulic crusher with the separation of the product into fractions (RU 2317856), containing a conveyor, a housing with electrodes and a crushing grill, and at least one inclined classifier grill with trays and devices for removing the fractionated product, characterized in that in it was additionally introduced a device for washing off with water the descending part of the conveyor belt, installed at the output end of the conveyor, and classifier gratings with trays and devices for removing the product separated by fractions slivers and with a crusher set at an output end of the conveyor. The electro-hydraulic crusher has a traditional one volumetric multi-bit design, and the invention RU 2317856 is aimed at simplifying the maintenance of the scattering device, creating the possibility of dividing the product into more than two fractions, distributing the fractions of the finished product along the storage area, reducing water consumption and preventing sand loss, reducing the sufficient length of the conveyor .

Известна электрогидравлическая дробилка (RU 2259235) содержащая дробильную камеру с рабочими электродами и решеткой, загрузочный бункер, наклонные приемные лотки, установленные под решеткой, и установленный на опорах наклонный конвейер с кожухом, соединенный с нижней частью приемных лотков, по меньшей мере, одним патрубком, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит общее основание для дробильной камеры и конвейера, выполненное в виде жесткой рамы, под конвейером в общем основании выполнен проем с размерами, не меньшими размеров нижнего конца конвейера, опора нижней части конвейера выполнена с возможностью поворота конвейера в вертикальной плоскости, причем в рабочем положении нижняя часть кожуха конвейера находится ниже опорной поверхности общего основания дробилки, дробильная камера установлена на общем основании посредством опор, выполненных с возможностью регулировки высоты дробильной камеры над общим основанием, имеет вытянутую в одном направлении форму, а рабочие электроды и загрузочный бункер расположены вдоль ее большой оси.Known electro-hydraulic crusher (RU 2259235) comprising a crushing chamber with working electrodes and a grate, a loading hopper, inclined receiving trays mounted under the grating, and an inclined conveyor mounted on the supports with a casing connected to the lower part of the receiving trays by at least one nozzle, characterized in that it further comprises a common base for the crushing chamber and the conveyor, made in the form of a rigid frame, under the conveyor in the common base, an aperture with dimensions not smaller than the bottom about the end of the conveyor, the support of the lower part of the conveyor is configured to rotate the conveyor in a vertical plane, and in the working position the lower part of the casing of the conveyor is below the supporting surface of the common base of the crusher, the crushing chamber is mounted on the common base by means of supports made with the possibility of adjusting the height of the crushing chamber over with a common base, has a shape elongated in one direction, and the working electrodes and the loading hopper are located along its major axis.

Известна многоэлектродная электрогидравлическая дробилка (RU 2259885) содержащая дробильную камеру, решетку, над которой установлены рабочие электроды, и общее для продукта дробления от всех электродов приемное устройство, расположенное под решеткой, отличающаяся тем, что в продольном направлении решетка составлена, по меньшей мере, из двух отдельных секций с различными площадями проходных отверстий, отличающимися друг от друга в 1,4-9 раз, при этом в каждой секции площади проходных сечений отверстий преимущественно одинаковы и отношение длин поперечной и продольной осей отверстия не превышает двух, расстояние от конца рабочего электрода до любого края расположенной под ним секции составляет не менее 1,2 расстояния от конца рабочего электрода до решетки, а рабочие электроды установлены с возможностью изменения расстояния между ними и решеткой.Known multi-electrode electro-hydraulic crusher (RU 2259885) containing a crushing chamber, a grid over which working electrodes are installed, and a receiving device common to the crushing product from all electrodes, located under the grid, characterized in that in the longitudinal direction the grid is composed of at least two separate sections with different areas of passage openings, differing from each other by 1.4–9 times, while in each section the areas of passage sections of the holes are mainly the same and the ratio of n the transverse and longitudinal axes of the hole does not exceed two, the distance from the end of the working electrode to any edge of the section below it is at least 1.2 distances from the end of the working electrode to the grating, and the working electrodes are installed with the possibility of changing the distance between them and the grating.

Известна электрогидравлическая дробилка (RU 2533020), содержащая дробильную камеру с рабочими электродами и решеткой, загрузочный бункер, наклонные приемные лотки, установленные под решеткой, и установленный на опорах наклонный конвейер с кожухом, соединенный с нижней частью приемных лотков, по меньшей мере, одним патрубком, общее основание для дробильной камеры и конвейера, выполненное в виде жесткой рамы, под конвейером в общем основании выполнен проем с размерами, не меньшими размеров нижнего конца конвейера, дробильная камера установлена на общем основании посредством опор, рабочие электроды и загрузочный бункер расположены вдоль ее оси, а кожух конвейера в нижней части оснащен люком, отличающаяся тем, что конструкция дополнительно оснащена смонтированными на общем основании с первым конвейером магнитным сепаратором и конвейером для отвода металлических элементов, полученных в ходе переработки железобетонных конструкций, материалов с металлическими включениями и в ходе обогащения железных руд.Known electro-hydraulic crusher (RU 2533020), comprising a crushing chamber with working electrodes and a grate, a loading hopper, inclined receiving trays mounted under the grating, and an inclined conveyor mounted on the supports with a casing connected to the bottom of the receiving trays by at least one nozzle , a common base for the crushing chamber and the conveyor, made in the form of a rigid frame, under the conveyor in the common base there is an opening with dimensions not less than the sizes of the lower end of the conveyor, the crushing chamber is installed on a common basis by means of supports, working electrodes and a loading hopper are located along its axis, and the conveyor casing in the lower part is equipped with a hatch, characterized in that the design is additionally equipped with a magnetic separator mounted on a common base with the first conveyor and a conveyor for removing metal elements obtained in during the processing of reinforced concrete structures, materials with metal inclusions and during the processing of iron ores.

Недостатком вышеуказанных дробилок является неоптимальное распределения щебня по зонам действия разрядов, которое усугубляется боковым расположением загрузочного бункера для исходного щебня, единая решетка, не позволяющая варьировать фракционный состав готового щебня, необходимость полной разгрузки рабочего объема для ремонта и обслуживания, в установках отсутствует система циркуляции и очистки рабочей жидкости, что снижает возможность обеспечения стабильных и эффективных разрядов при дроблении. Кроме того, для дробилки RU 2533020 опорная решетка и сито для получения заданного фракционного состава должны быть согласованы по размерам и иметь достаточную прочность, что сужает возможности по получению фракций. При этом металлические включения должны быть заведомо меньших размеров чем ячейки решетки т.к. они не могут дробиться электрогидравликой и если их размеры превышают размеры решетки, то они остаются на ней и из-за токопроводимости сильно снижают эффективность разрядов.The disadvantage of the above crushers is the non-optimal distribution of crushed stone over the zones of action of the discharges, which is aggravated by the lateral location of the loading hopper for the source of crushed stone, a single lattice that does not allow varying the fractional composition of the finished crushed stone, the need for a complete discharge of the working volume for repair and maintenance, the plants do not have a circulation and cleaning system working fluid, which reduces the ability to provide stable and effective discharges during crushing. In addition, for the crusher RU 2533020, the support lattice and sieve for obtaining a given fractional composition must be consistent in size and have sufficient strength, which reduces the possibility of obtaining fractions. In this case, metal inclusions must be deliberately smaller than the lattice cells, because they cannot be crushed by electrohydraulics and if their dimensions exceed the dimensions of the lattice, they remain on it and, due to conductivity, greatly reduce the efficiency of discharges.

Задача предлагаемого изобретения - создание компактной, эффективной, простой в обслуживании электрогидравлической установки, лишенной недостатков существующих дробилок и обеспечивающей получение щебня заданного фракционного состава.The objective of the invention is the creation of a compact, efficient, easy to maintain electro-hydraulic installation, devoid of the disadvantages of existing crushers and providing crushed stone of a given fractional composition.

Технический результат - повышение производительности, упрощение настройки параметров и обслуживания электрогидравлической установки, повышение качества готового продукта.The technical result is an increase in productivity, simplification of parameter settings and maintenance of an electro-hydraulic installation, improving the quality of the finished product.

Заявленный технический результат достигается тем, что предлагается электрогидравлическая установка, включающая систему загрузки исходного материала для дробления, содержащую загрузочный конвейер и загрузочный бункер, электрогидравлическую дробилку, включающую электрическую часть, состоящую из высоковольтного источника питания, формирователя импульсов и рабочих разрядников и механическую часть, состоящую из связанной с загрузочным бункером трубной системы, состоящей из совокупности изогнутых трубных сегментов с установленными в них рабочими разрядниками и заземленными классификационными решетками и связанной с трубными сегментами приемной части, связанную с приемной частью электрогидравлической дробилки систему выгрузки готового продукта, состоящую из установленного в герметичный корпус конвейера для выгрузки и устройства для дальнейшего рассеивания готовой продукции по фракциям, систему циркуляции рабочей жидкости, состоящую из трубопроводов, циркуляционного насоса и устройства для очищения рабочей жидкости.The claimed technical result is achieved by the fact that the proposed electro-hydraulic installation, including a loading system of source material for crushing, comprising a loading conveyor and a loading hopper, an electro-hydraulic crusher comprising an electrical part consisting of a high-voltage power supply, a pulse shaper and working arresters and a mechanical part consisting of associated with the loading hopper of the pipe system, consisting of a set of curved pipe segments with installed in them with working arresters and grounded classification gratings and a receiving part connected with pipe segments, a finished product unloading system connected to the receiving part of an electro-hydraulic crusher, consisting of a conveyor for unloading installed in a sealed housing and a device for further dispersion of finished products into fractions, a working fluid circulation system, consisting of pipelines, a circulation pump and a device for cleaning the working fluid.

Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

Фиг. 1, Фиг. 2 - общий вид и схема электрогидравлической установки,FIG. 1, FIG. 2 - general view and diagram of an electro-hydraulic installation,

Фиг. 3, Фиг. 4 - схема сегментов трубной системы гдеFIG. 3, FIG. 4 is a diagram of pipe system segments where

1 - высоковольтный источник питания;1 - high voltage power supply;

2 - формирователь импульсов;2 - pulse shaper;

3 - рабочие разрядники;3 - working arresters;

4 - трубная система;4 - pipe system;

5 - классификационная решетка;5 - classification grid;

6 - загрузочный бункер;6 - loading hopper;

7 - подача исходного материала в загрузочный бункер;7 - supply of raw material to the feed hopper;

8 - приемная часть;8 - receiving part;

9 - конвейеры;9 - conveyors;

10 - герметичный корпус конвейера для выгрузки;10 - sealed conveyor housing for unloading;

11 - подача готовой продукции на устройство рассеивания по фракциям;11 - supply of finished products to the dispersion device in fractions;

12 - уровень рабочей жидкости;12 - level of working fluid;

13 - фланцы с уплотнениями;13 - flanges with seals;

14 - трубопроводы;14 - pipelines;

15 - циркуляционный насос;15 - circulation pump;

16 - устройство для очищения рабочей жидкости;16 - a device for cleaning the working fluid;

17 - удаление загрязнений из рабочей жидкости Изобретение осуществляется следующим образом.17 - removal of contaminants from the working fluid. The invention is as follows.

Исходный материал с помощью конвейера поступает в загрузочный бункер 6 и далее в заполненную рабочей жидкостью трубную систему 4 электрогидравлической дробилки, электрическая часть которой состоит из высоковольтного источника питания 1, формирователя импульсов 2 и рабочих разрядников 3, и заземленных классификационных решеток 5, установленных в сегментах трубной системы 4. Исходный материал, продвигаясь вместе с водой сверху вниз по сегментам трубной системы, в зоне действия высоковольтного электрического разряда, между рабочим разрядником 3 и классификационной решеткой 5 подвергается воздействию действующих факторов электрогидравлического эффекта (высокие и сверхвысокие давления, сопровождаемые кавитационными явлениями в жидкости, возникающие в момент самого электрического разряда). Воздействия факторов электрического разряда в рабочей жидкости приводят к разрушению исходного материала до фракции способной пройти сквозь классификационную решетку 5, которая выполнена с отверстиями, размер которых соответствуют заданной фракции щебня. Дробление исходного материала происходит до тех пор, пока все его частицы не пройдут сквозь классификационную решетку. Сверхвысокие давления при дроблении исключают при этом засорение классификационной решетки 5. Чистка ее в процессе эксплуатации не требуется.The source material through a conveyor enters the feed hopper 6 and then into the pipe system 4 of the electro-hydraulic crusher, the electric part of which consists of a high-voltage power supply 1, a pulse shaper 2 and working arresters 3, and grounded classification gratings 5 installed in the pipe segments systems 4. The source material, moving together with water from top to bottom along the segments of the pipe system, in the zone of action of a high-voltage electric discharge, between the working discharge com 3 and classification grate 5 is exposed acting factors electrohydraulic effect (high and ultra-high pressure, accompanied by cavitation phenomena in the liquid emerging at the time of electric discharge). The effects of electric discharge factors in the working fluid lead to the destruction of the source material to a fraction capable of passing through the classification grid 5, which is made with holes the size of which correspond to a given fraction of crushed stone. Crushing of the starting material occurs until all its particles pass through the classification lattice. Ultrahigh pressure during crushing eliminates the clogging of the classification grid 5. Cleaning it during operation is not required.

Далее раздробленный и отмытый материал попадает в приемную часть 8, а через нее в систему выгрузки готовой продукции, состоящую из конвейера 9, расположенного в герметичном корпусе 10, обеспечивающем постоянный уровень 12 рабочей жидкости в трубной системе 4. Далее готовый материал подается 11 в устройство рассеивания по фракциям (не показано).Next, the crushed and washed material enters the receiving part 8, and through it to the finished product unloading system, consisting of a conveyor 9 located in a sealed housing 10, providing a constant level 12 of the working fluid in the pipe system 4. Next, the finished material is fed 11 into the dispersion device by fractions (not shown).

Трубные сегменты соединяется между собой, с загрузочной и приемной частью с помощью стандартных фланцев 13 с уплотнениями. Система циркуляции рабочей жидкости, например, технической воды, состоящая из трубопроводов 14, циркуляционного насоса 15 и устройства для очищения рабочей жидкости 16, например, гидроциклона, очищает отработанную рабочую жидкость и поддерживает уровень воды в установке, обеспечивающий стабильную работу рабочих разрядников.The pipe segments are connected to each other, with the loading and receiving part using standard flanges 13 with seals. A system for circulating a working fluid, for example, process water, consisting of pipelines 14, a circulation pump 15, and a device for cleaning the working fluid 16, for example, a hydrocyclone, cleans the spent working fluid and maintains the water level in the installation, ensuring stable operation of the working arresters.

Особенностью данной установки является то, что разряды происходят в небольших объемах в разрядной камере на стыке сегментов, а роль отрицательного электрода играет классификационная решетка, установленная в средней части разрядной камеры. Такое положение разрядной камеры на стыке сегментов позволяет организовать оптимальное распределение дробимого материала в зоне разряда.A feature of this setup is that discharges occur in small volumes in the discharge chamber at the junction of the segments, and the classification electrode installed in the middle part of the discharge chamber plays the role of a negative electrode. This position of the discharge chamber at the junction of the segments allows you to organize the optimal distribution of crushed material in the discharge zone.

Последовательно установленные сегменты трубной системы имеют классификационные решетки с уменьшающимися размерами ячеек вплоть до требуемого размера в последнем сегменте, что обеспечивает многоступенчатое дробление исходного материала, исключающее необходимость циклического возврата негабаритного материала на повторное дробление и повышает качество готового продукта.Sequentially installed segments of the pipe system have classification grids with decreasing cell sizes up to the required size in the last segment, which provides multi-stage crushing of the source material, eliminating the need for cyclic return of oversized material to re-crushing and improves the quality of the finished product.

Выполнение сегментов трубной системы из изогнутых труб соединенных между собой стандартными фланцами снижает общую высоту установки. Сегменты могут быть повернуты друг относительно друга в горизонтальной плоскости на угол кратный углу между отверстиями фланцев для обеспечения удобного доступа к рабочим разрядникам, что упрощает обслуживание рабочих разрядников. Кроме того трубная конструкция сегмента направляет дробимый материал строго в зону разряда, позволяя максимально эффективно использовать действующие факторы этого разряда.The execution of the segments of the pipe system of bent pipes interconnected by standard flanges reduces the overall height of the installation. The segments can be rotated relative to each other in a horizontal plane by an angle multiple of the angle between the holes of the flanges to provide convenient access to the working arresters, which simplifies the maintenance of working arresters. In addition, the pipe construction of the segment directs crushed material strictly into the discharge zone, allowing the most effective use of the acting factors of this discharge.

Режим работы дробилки экспериментально подбирается для каждого дробимого материала индивидуально. Режим работы представляет собой совокупность значений рабочего напряжения, накопительной емкости, рабочего зазора в разрядной камере и вносимой энергии. Это связано с тем, что электрогидравлическое воздействие является избирательным. Разные характеристики материала - твердость, удельный вес, размеры исходных кусков горной массы, наличие твердых вкраплений требуют и разной настройки режимов работы. В конечном счете, все сводится к определенной форме и продолжительности импульса тока в разрядном канале.The operating mode of the crusher is selected experimentally for each crushed material individually. The operating mode is a combination of the values of the operating voltage, storage capacity, working gap in the discharge chamber and the introduced energy. This is due to the fact that electro-hydraulic action is selective. Different characteristics of the material - hardness, specific gravity, sizes of the original pieces of rock mass, the presence of solid inclusions require different settings of the operating modes. Ultimately, it all comes down to a certain shape and duration of the current pulse in the discharge channel.

Оптимальная производительность одного сегмента трубной системы в пересчете на один разряд для каждого дробимого материала есть величина постоянная. Для того чтобы увеличить производительность электрогидравлической дробилки можно увеличить частоту разрядов. Но максимальная частота разрядов определяется накопительными конденсаторами, которые имеют максимальный ресурс на частотах, не превышающих 2 Гц. Для дальнейшего увеличения производительности необходимо увеличивать количество ступеней обработки материала в трубной системе (несколько последовательно соединенных в вертикальном направлении сегментов) и увеличивать количество последовательно соединенных в вертикальном направлении сегментов, объединенных в горизонтальной плоскости в одну установку.The optimal performance of one segment of the pipe system in terms of one discharge for each crushed material is a constant value. In order to increase the performance of the electro-hydraulic crusher, the discharge frequency can be increased. But the maximum discharge frequency is determined by storage capacitors, which have a maximum resource at frequencies not exceeding 2 Hz. To further increase productivity, it is necessary to increase the number of material processing steps in the pipe system (several segments connected in a vertical direction in series) and increase the number of segments connected in a vertical direction in a horizontal plane into one unit.

Фракционный состав регулируется установкой разных классификационных решеток в трубных системах, в зависимости от требуемого соотношения фракций в готовом продукте.The fractional composition is regulated by the installation of different classification gratings in pipe systems, depending on the desired ratio of fractions in the finished product.

Такой подход позволяет получать любую разумную заданную производительность и фракционный состав на основе комбинации сегментов.This approach allows you to get any reasonable given performance and fractional composition based on a combination of segments.

Claims

An electro-hydraulic installation including a feed material loading system for crushing, comprising a loading conveyor and a loading hopper, an electro-hydraulic crusher comprising an electrical part consisting of a high-voltage power supply, a pulse shaper and working arresters, and a mechanical part consisting of a pipe system connected to the loading hopper, consisting of a set of curved pipe segments with working arresters installed in them and grounded classification sieves and the receiving part connected with the pipe segments, the finished product unloading system, connected to the receiving part of the electro-hydraulic crusher, consisting of a conveyor for unloading installed in a sealed housing and a device for further dispersion of finished products into fractions, a working fluid circulation system, consisting of pipelines, circulation pump and device for cleaning the working fluid.