ДИСКОВАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 1997 года по МПК B02C7/06 

Изобретение относится к товарам народного потребления и может быть использовано для тонкого измельчения зерновых и других продуктов.

Известна дисковая мельница [1] содержащая пару соосно расположенным дисков, один из которых установлен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, загрузочное и разгрузочное устройства и привод, в которой для повышения эффективности активации и увеличения производительности, пара соосно расположенных дисков смонтирована с возможностью движения по горизонтальному кругу, причем в указанной паре вращающийся диск, размещен со стороны центра круга и масса его в 2 м и более превышает массу другого диска. Кроме того, рабочая поверхность дисков выполнена конусообразной, а также имеются дополнительная пара соосно расположенных дисков.

Недостатками этого устройства являются громоздкость конструкции и большое количество деталей устройства.

Известна мельница [2] содержащая загрузочный бункер, корпус, дисковый рабочий орган, привод и разгрузочный лоток, в которой для повышения производительности, дисковый рабочий орган выполнен в виде ступенчато расположенных концентрических секций с закрепленными на их поверхности под углом к радиусу отбойными пластинками, причем концентрические секции смонтированы на каркасе с радиальными и осевыми зазорами одна относительно другой.

Недостатками устройства являются сложность изготовления как отдельных элементов конструкции, так и устройства в целом. Кроме того, необходимость развивать значительную скорость вращения рабочего органа для эффективной работы отбойных пластинок ограничивает технологические возможности данного технического решения.

Известна дисковая мельница [3] включающая вращающийся и неподвижный диски, установленные соосно между собой, загрузочное устройство и пробоприемник, в которой для совмещения и обеспечения непрерывности процессов дробления и истирания материала до заданной крупности и снижения энергоемкости мельницы, рабочие поверхности дисков выполнены по гиперболическим кривым со спиральными канавками переменного сечения, развернутыми во встречных направлениях.

Недостатком этой конструкции является сложность конструкции рабочих дисков, что значительно усложняет ее изготовление. Кроме того, сам подход к совмещению процессов дробления и истирания за счет усложнения конструкции ограничивает технологические возможности с точки зрения реализации технического решения.

Известна дисковая мельница [4] содержащая соосно расположенные диски с коническими роликами, подающий шнек, загрузочный и разгрузочный патрубки, в которой для повышения эффективности измельчения один из дисков выполнен охватывающим другой, причем конические ролики закреплены на периферии каждого диска параллельно оси их вращения.

Недостатками данной конструкции является сложность конструкции рабочих дисков и роликов, что приводит к росту трудоемкости изготовления, а значит ограничивает технологические возможности подобных устройств.

Известна дисковая мельница [5] содержащая корпус с приемной воронкой, внутри которого соосно расположены друг к другу рабочими поверхностями с режущими ребрами диски, один из которых закреплен на корпусе, а другой, подвижный, посредством шаровой опоры закреплен на приводном валу, в которой для упрощения конструкции, повышения надежности в работе и увеличения производительности шаровая опора выполнена с двумя диаметрально противоположными выступами, а подвижный диск с пазами, в которых расположены выступы шаровой опоры с возможностью качательного движения, причем рабочие поверхности дисков выполнены с центральными расширяющимися друг к другу выемками с вогнутыми стенками и часть режущих ребер на них выполнена вогнутыми, а часть прямолинейными и выступающими над последними.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции как приводного вала, так и рабочих дисков, изготовление которых технологически труднореализуемо (обработке сферических поверхностей, разновысокие и гиперболическите ребра, а также вогнутые стенки), что значительно ограничивает технологические возможности устройства с точки зрения практической реализации. Ближайшим техническим решением к предлагаемому является мельница [6] содержащая корпус с приемной воронкой, диски (жернова), один из которых неподвижно установлен в корпусе, а другой, подвижный, закреплен на приводном валу, и ролики-валки, удерживаемые от осевых перемещений, при этом наружная поверхность подвижного диска выполнена в форме цилиндра, а оси роликов-валков параллельны образующей цилиндрической поверхности подвижного диска, причем, последняя взаимодействует с роликами-валками, обеспечивая их вращение и дополнительное измельчение материала.

Недостатками прототипа являются ограниченные технологические возможности и недостаточную производительность, а также невысокую технологичность элементов конструкции.

Цель изобретения расширение технологических возможностей и повышение производительности за счет увеличения интенсивности рабочего цикла.

Цель достигается тем, что устройство содержащее основание-корпус с приемной воронкой, внутри которого соосно расположены обращенные друг к другу рабочими поверхностями диски, один из которых неподвижно установлен на основании-корпусе, а другой, подвижный, закреплен на приводном валу, и ролики-валки, установленные с возможностью взаимодействия с подвижным диском и удерживаемые от осевых перемещений с одной стороны диском-шайбой, а с другой
основанием-корпусом, при этом наружная поверхность подвижного диска выполнена в форме цилиндра, а оси роликов-валков параллельны образующей цилиндрической поверхности подвижного диска, отличается тем, что в наружной поверхности подвижного диска выполнены снабженные пружинами пазы для размещения в ни роликов-валков, а подвижный диск выполнен с полостью в виде обратного усеченного корпуса, коническая поверхность которого представляет собой рабочую поверхность подвижного диска и снабжена зубьями, уменьшающимися по высоте от центра диска к периферии и размещенными под углом к образующей упомянутой конической поверхности.

Это позволяет при выполнении рабочего цикла постепенно уменьшать крупность размельчаемого продукта, так как последний под действием собственного веса, будет просыпаться между зубьями (режущими элементами). Длина роликов-валков равна сумме высот подвижного и неподвижного рабочих дисков, что позволяет измельчать продукт до еще меньшей крупности посредством уже давящего действия (в отличие от режущего действия, имеющего место в зоне режущих элементов рабочих дисков). Очевидно, что режущий и давящий эффекты в совокупности и позволяют повысить интенсивность рабочего цикла.

Неподвижный диск выполнен в форме прямого усеченного конуса, размещенного в полости подвижного диска, при этом коническая поверхность неподвижного диска представляет собой его рабочую поверхность и снабжена зубьями, уменьшающимися по высоте от центра диска к периферии, при этом в центре неподвижного диска выполнено сквозное отверстие, сообщенное с приемной воронкой. Такое конструктивное исполнение неподвижного диска позволяет подавать измельченный продукт в рабочие зоны и, как уже отмечалось, будут способствовать более интенсивному рабочему циклу. Зубья неподвижного диска выполнены под углом к образующей его рабочей поверхности, при этом направление этих зубьев противоположно направлению зубьев подвижного диска. Это позволяет исключить самопроизвольное просыпание измельчаемого продукта до процесса обработки. Дисковая мельница снабжена узлом регулировки рабочего зазора между дисками, выполненным в виде зигзагообразной ступени, закрепленной одним концом на основании-корпусе, а другим через регулировочный винт с контрогайкой и шарик связан с одним из концов приводного вала. Это обеспечивает расширение технологических возможностей устройства (с точки зрения крупности измельчаемого продукта), а также гарантирует надежное центрирование вращающихся элементов.

На фиг. 1 изображена мельница; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 вид В на фиг. 1; на фиг. 5 разрез Г-Г на фиг. 3.

Дисковая мельница содержит (фиг. 1 и 2): основание 1, жестко установленные на нем опорный полудиск 2 с запрессованной бронзовой втулкой 3, приемную воронку 4, неподвижный рабочий диск 5 (фиг. 3), крышку-корпус 6 с запрессованной бронзовой втулкой 7 и выходной воронкой 8, узел регулировки рабочего зазора в форме ступенчатой стойки 9 с регулировочным винтом 10 и контрогайкой 11.

Внутри крышки-корпуса 6 на бронзовых втулках 3 и 7 с возможностью вращения установлен приводной вал 12 на одном конце которого внутри цилиндрического отверстия размещен шарик 13, контактирующий с регулировочным винтом 10, а на другом выполнена специальная ступень для присоединения привода; на приводном валу 12 также жестко закреплены подвижный рабочий диск 14, внутренняя полость которого выполнена в форме обратного усеченного конуса и, на образующих, со смещением относительно оси вращения (фиг. 4) выполнены зубья (фиг. 5), уменьшающиеся по высоте от центра к периферии, а наружная поверхность выполнена в форме цилиндра, на образующей которого изготовлены пазы с отверстиями (фиг. 1 и 2) с размещенными в них роликами-валками 15 и пружинами 16, удерживаемые от перемещений диском-шайбой 17.

Дисковая мельница работает следующим образом. Измельчаемый продукт засыпается в приемную воронку 4 и, под действием силы тяжести по коническому отверстию в неподвижном рабочем диске 5, попадает в основную зону резания (измельчения) между зубьями последнего (фиг. 4) и подвижного рабочего диска 14 (фиг. 3), который вращаясь вокруг оси совместно с приводным валиком 12 уменьшает крупность измельчаемого продукта. При этом, более мелкая фракция измельчаемого продукта просыпается через выходную воронку В, а другая фракция (более крупная) продолжает измельчатся роликами-валками 15 о внутреннюю поверхность крышки-корпуса 6 до тех пор, пока не достигнет крупности просыпания, а затем также через выходную воронку 8 выводится из устройства. Рабочий цикл устройства интенсифицирован за счет создания дополнительной зоны измельчения), создаваемой роликами-валками 15 и внутренней поверхностью крышки-корпуса 6, что в сочетании с основной зоной резания (измельчения) - между дисками 5 и 14, позволяет повысить расширить технологические дисковой мельницы и увеличить ее производительность.

Литература
1. Авторское свидетельство СССР N 1152653 (Б.И.-16, 1985), кл. B 02 C 7/02, автор: В.Н.Меркулов.

2. Авторское свидетельство СССР N 345954 (Б.Т. 23, 1972), кл. B 02 C 7/02, авторы: Н.Ф.Федотов и др.

3. Авторское свидетельство СССР N 454929 (Б.И. 48, 1974), кл. B 02 C 7/02, авторы: П.Н.Филиппов и др.

4. Авторское свидетельство СССР N 878332 (Б.И 41, 1981), кл. B 02 C 7/02, авторы: Е.Я.Федоров и др.

5. Авторское свидетельство СССР N 1366204 (Б.И. 2, 1988), кл. B 02 C 7/18, авторы: Л.М.Цымбалюк и В.И.Шахидзе.

6. Патент Франции N 581041, кл. B 02 C 7/08, 1924.

Сущность изобретения: дисковая мельница содержит основание-корпус с приемной воронкой и рабочими дисками, один из которых неподвижно закреплен на нем, а другой, подвижный, - на приводном валу и имеет цилиндрическую наружную поверхность, ролики-валки, параллельные образующей цилиндрической поверхности подвижного диска, взаимодействующие с последним и удерживаемые от осевых перемещений с одной стороны диском-шайбой, а с другой - основанием-корпусом. В подвижном диске выполнены пазы с пружинами для размещения в них роликов-валков и полость в виде обратного усеченного конуса с рабочими зубьями, уменьшающимися по высоте от центра диска к периферии и размещенными под углом к образующей упомянутой полости. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Дисковая мельница, содержащая основание-корпус с приемной воронкой, внутри которого соосно расположены обращенные друг к другу рабочими поверхностями диски, один из которых неподвижно установлен на основании-корпусе, а другой, подвижный, закреплен на приводном валу, и ролики-валки, установленные с возможностью взаимодействия с подвижным диском и удерживаемые от осевых перемещений с одной стороны диском-шайбой, а с другой - основанием-корпусом, при этом наружная поверхность подвижного диска выполнена в форме цилиндра, а оси роликов-валков параллельны образующей цилиндрической поверхности подвижного диска, отличающаяся тем, что в наружной поверхности подвижного диска выполнены снабженные пружинами пазы для размещения в них роликов-валков, а подвижный диск выполнен с полостью в виде обратного усеченного конуса, коническая поверхность которого представляет собой рабочую поверхность подвижного диска и снабжена зубьями, уменьшающимися по высоте от центра диска к периферии и размещенными под углом к образующей упомянутой конической поверхности. 2. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что неподвижный диск выполнен в виде прямого усеченного конуса, размещенного в полости подвижного диска, при этом коническая поверхность неподвижного диска представляет собой его рабочую поверхность и снабжена зубьями, уменьшающимися по высоте от центра диска к периферии, при этом в центре неподвижного диска выполнено сквозное отверстие, сообщенное с приемной воронкой. 3. Мельница по п.2, отличающаяся тем, что зубья неподвижного диска выполнены под углом к образующей его рабочей поверхности, при этом направление этих зубьев противоположно направлению зубьев подвижного диска. 4. Мельница по пп.1 3, отличающаяся тем, что она снабжена узлом регулировки рабочего зазора между дисками, выполненными в виде зигзагообразной ступени, закрепленной одним концом жестко на основании-корпусе, а другим через регулировочный винт с контргайкой и шарик связан с одним из концов приводного вала.