ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ-АКТИВАТОР Российский патент 1994 года по МПК B02C19/22 

Изобретение относится к устройствам для тонкого измельчения, смешивания и механической активации минерального вяжущего и других порошковых и пастообразных материалов, в частности материалов, склонных к налипанию, и может найти применение в строительной, химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства.

Известна мельница, содержащая размольную камеру с загрузочным и разгрузочным устройствами и размещенный внутри нее рабочий орган в виде упругодеформируемой спирали, соединенной с приводом и дополнительной опорой. Причем корпус выполнен из двух половин, сочлененных по дугообразным образующим одного радиуса кривизны, а наружная половина его выполнена из эластичного материала, периодически деформируемая от внешнего привода [1].

Однако интенсивность обработки в устройствах данного типа невысока вследствие того, что вибрационное воздействие на обрабатываемый материал локализовано в узкой области пространства и быстро гасится при удалении от точки приложения вибропривода самими эластичными стенками. Часть корпуса вообще не участвует в вибрационных колебаниях. Рабочий орган не защищен от заклинивания материалов между ним и стенкой.

Известен измельчитель, содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями и размещенную в нем тороидально-винтовую спираль, смонтированную на узлах крепления, на одном из концов которой установлено приспособление для перемещения ее вдоль опорного узла, и кинематически связанную с приводом. Причем приспособление для перемещения выполнено в виде пары "винт-гайка" [2].

Однако указанный измельчитель обладает низкой интенсивностью процесса измельчения, в особенности материалов, склонных к налипанию. Рабочий орган совершает лишь вращательное движение вокруг собственной оси. Имеющееся приспособление для перемещения вдоль собственной оси в процессе обработки материала не участвует, служит лишь для регулировки зазора между витками спирали. Регулировка осуществляется в остановленном состоянии и носит статический хаpактер, т. е. после перемещения узла крепления в новое положение приспособление фиксируется.

Задачей предложенного изобретения является повышение интенсивности процесса измельчения и механоактивации за счет наложения на процесс измельчения дополнительных продольных знакопеременных колебаний, что позволит повысить производительность, надежность в работе и расширить область технологического применения аппарата.

Поставленная задача достигается тем, что в измельчителе-активаторе, содержащем корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями и размещенную в нем тороидально-винтовую спираль, смонтированную на узлах крепления, на одном из концов которой установлено приспособление для перемещения ее вдоль опорного узла, и кинематически связанную с приводом, приспособление для перемещения выполнено в виде тел качения, перемещающихся по замкнутым канавкам, выполненным на одном из узлов крепления и на внутренней поверхности опорного узла корпуса, при этом по меньшей мере одна из которых выполнена синусоидальной.

Целесообразно, чтобы в измельчителе-активаторе синусоидальная канавка была выполнена на внешней поверхности узла крепления, а на внутренней поверхности опорного узла корпуса - кольцевая канавка, тела качения установлены в канавках посредством сепаратора. Целесообразно также, чтобы в измельчителе-активаторе второй узел крепления был установлен подвижно и снабжен возвратной пружиной.

Предложенная совокупность признаков обеспечивает качественное улучшение работы измельчителя-активатора как за счет повышения интенсивности силового вибрационного воздействия, так и за счет улучшения условий захвата частиц материала витками спирали и улучшения перемещения материала по корпусу измельчителя. Это достигается наложением на вращающийся рабочий орган дополнительных продольных знакопеременных синусоидальных колебаний, возникающих вследствие перемещения одного или обоих узлов крепления спирали вдоль оси опорного узла. Колебания возникают за счет движения тел качения по замкнутым канавкам специального профиля, по меньшей мере одна из которых изменяется по синусоидальному закону. Более мягкие условия работы и наложение дополнительных гармоник обеспечивает подвижная установка второго узла крепления на возвратной пружине. За счет разной жесткости основной и возвратной спирали совместные колебания вызывают сложные гармонические возмущения, интенсифицирующие процесс измельчения и механоактивации.

На чертеже изображен разрез измельчителя-активатора.

Измельчитель-активатор содержит корпус 1 с загрузочным 2 и выгрузочным 3 приспособлениями, размещенную в нем тороидально-винтовую спираль 4, смонтированную на узлах крепления 5, 6 в опорах 7, 8. На одном из концов спирали 4 установлено приспособление для перемещения ее вдоль оси опорного узла 7, выполненное в виде тел качения 9, перемещающихся по замкнутым канавкам 10, 11, одна из которых, например канавка 10, выполнена синусоидальной. Канавки выполнены на внутренней поверхности опорного узла 7 и наружной поверхности узла крепления 5. Второй узел крепления 6 может быть установлен подвижно относительно оси опоры 8 и снабжен возвратной пружиной 12. Тела качения 9 могут быть установлены в сепараторе 13. Спираль приводится во вращение приводом 14.

Измельчитель-активатор работает следующим образом.

Исходный материал по загрузочному приспособлению 2 подается в корпус 1, где измельчается спиралью 4. Измельченный материал перемещается витками спирали 4 к разгрузочному приспособлению 3. При этом на измельчаемый материал действуют не только силы сжатия и сдвига, возникающие при вращении спирали вокруг свой оси, но и продольные знакопеременные вибрационные нагрузки, генерируемые приспособлением для перемещения спирали вдоль опорного узла 7.

Приспособление работает следующим образом. Тела качения 9 перемещаются в канавках 10, 11, одна из которых выполнена по синусоидальному закону. При вращении узла крепления 5 от привода 14 происходит смещение узла крепления 5 вдоль его оси на валу привода 14, например, в шлицах. При установке узла крепления 6 без смещения вдоль оси происходит растяжение-стяжение самой тороидально-винтовой спирали 4. При подвижной установке узла крепления 6 относительно оси опоры 8 колебания воспринимаются возвратной пружиной 12, жесткость которой может быть отлична от рабочей спирали 4. Вибрационное воздействие интенсифицирует процесс измельчения, способствует захватыванию измельчаемых частиц витками спирали 4, благоприятно сказывается при измельчении материалов, склонных к налипанию и агрегированию. Спираль 4 и внутренняя поверхность корпуса 1 очищаются и повышается текучесть материала.

Использование: в устройствах для измельчения. Сущность: устройство содержит корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, винтовую спираль с узлами крепления ее концов, приспособление для перемещения конца спирали вдоль оси узла крепления, которое выполнено в виде тел качения. На внутренней поверхности корпуса и сопряженной с ней наружной поверхности узла крепления выполнены канавки, по крайней мере одна из которых выполнена синусообразной. Тела качения установлены с возможностью контактирования с поверхностью канавок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ-АКТИВАТОР, содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, размещенную к ворпусе и кинематически связанную с приводом тороидально-винтовую спираль, концы которой расположены в опорных узлах крепления, приспособление для перемещения конца спирали вдоль оси опорного узла, отличающийся тем, что приспособление для перемещения конца спирали выполнено в виде тел качения, а на внутренней поверхности корпуса и сопряженной с ней наружной поверхности опорного узла - канавки, причем тела качения установлены с возможностью контактирования с поверхностью канавок, при этом по меньшей мере одна из канавок выполнена синусообразной. 2. Измельчитель-активатор по п.1, отличающийся тем, что синусообразная канавка расположена на внешней поверхности опорного узла крепления, а внутренняя поверхность корпуса, сопряженная с опорным узлом крепления, выполнена с кольцевой канавкой, причем тела качения смонтированы в канавках посредством сепаратора. 3. Измельчитель-активатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что другой опорный узел крепления конца спирали подпружинен относительно корпуса.