МЕЛЮЩАЯ ЛОПАТКА КОЛЕСА МЕЛЬНИЦЫ-ВЕНТИЛЯТОРА Российский патент 1997 года по МПК B02C13/26 

Изобретение касается измельчения материалов, преимущественно топлива в мельницах-вентиляторах.

Известны мелющие лопатки, выполненные из однородного материала [1]
Недостатком этих лопаток является незначительный срок их службы.

Также известны мелющие лопатки, на основную несущую конструкцию которых со стороны удара размалываемого материала наплавляется специальный слой твердого сплава. Такие лопатки имеют более высокий срок службы.

Наиболее близкой предлагаемой является лопатка, содержащая основную несущую конструкцию с наплавкой из твердого материала [2]
Для указанных лопаток принято уменьшение слоя наплавленного материала в сторону увеличения радиуса рабочего колеса мельницы от кромки мелющей лопатки до крепежной лопатки.

Однако, известно, что с увеличением радиуса возрастает окружная скорость, приводящая к более интенсивному износу мелющей лопатки в этой области.

А т. к. именно эта область определяет область предельно допустимого износа, то снижается срок службы лопатки в целом. Кроме того, принятое направление наклона наплавляемого материала способствует скалыванию последнего при ударе о трудноразмалываемые включения (металл, гранит и т.п.), которые, как показывает опыт эксплуатации, постоянно присутствует в топливе. Скалывание наплавленного твердого сплава резко снижает срок службы мелющей лопатки, поскольку в размоле в этом случае участвует только несущая конструкция, которая выполняется из наиболее мягкого материала.

Целью изобретения является повышение срока службы мелющей лопатки.

Цель достигается тем, что в мелющей лопатке колесо мельницы-вентилятора, расположенной на крепежной лопатке и содержащей основную несущую конструкцию с наплавкой из твердого материала, толщина слоя возрастает в сторону увеличения радиуса колеса мельницы от кромки лопатки до крепежной лопатки. При этом величина возрастания толщины наплавленного слоя на каждом участке соответствует величине возрастания вектора окружной скорости на этом участке.

Предложенное техническое решение позволяет увеличить срок службы мелющей лопатки, поскольку с возрастанием радиуса наряду с увеличением соответственно этому радиальному приращению окружной скорости участком лопатки и, как следствие, относительной скорости соударений частиц топлива с наплавленной поверхностью этих участков, происходит также рост толщины слоя наплавленного материала по области допустимого износа лопатки.

На фиг. 1 изображено рабочее колесо мельницы-вентилятора; на фиг.2 - мелющая и крепежная лопатки.

Крепежная лопатка 1, которая служит опорной конструкцией для мелющей лопатки, имеет начало с радиуса R. Мелющая лопатка содержит основную несущую конструкцию 2 с фронтовой 3 и задней 4 поверхностями, наплавленный на фронтовой поверхности слой твердого материала 5 и входную кромку 6, расположенную на радиусе R_b. Поскольку износ крепежной лопатки допустим, расстояние, на которое разрешается износ мелющей лопатки, соответствует h ≅ R-R_b.

Мелющая лопатка работает следующим образом.

Измельчаемый материал подается на быстровращающиеся мелющие лопатки 2 через загрузочное устройство (не показано) из центра рабочего колеса.

Вследствие высокой частоты вращения рабочего колеса мельницы-вентилятора и относительно низкой радиальной скорости топлива соударение частиц угля с мелющей лопаткой происходит на отрезке h ≅ R-R_b. После удара раздробленная частица угля под действием центробежных сил перемещается в радиальном направлении по поверхности мелющей лопатки к ее периферии. По причине ударного износа радиус входной кромки мелющей лопатки R_b увеличивается и по окончании рабочей компании становится равным R. С увеличением радиуса входной кромки происходит адекватное возрастание ее окружной скорости с величины на радиусе R_b до величины U_b на радиусе R.

С ростом окружной скорости происходит и увеличение скорости соударений частиц топлива о наплавленную поверхность мелющей лопатки на отрезке h, что наряду с повышением эффективности размола обуславливает и более интенсивный износ. Поэтому с целью снижения скорости износа толщина слоя наплавленного твердого материала на расстоянии h ≅ R-R_b возрастает. Наилучшим исполнением является исполнение, при котором угол наклона возрастания толщины наплавленного слоя Φ совпадает с углом наклона изменения окружной скорости колеса a.

Использование: в устройствах для измельчения материалов. Мелющая лопатка содержит основную несущую конструкцию 2 с фронтовой 3 и задней 4 поверхностями. На фронтовую поверхность наплавлен слой твердого материала 5. Участок увеличения толщины наплавленного слоя располагается от входной кромки 6 лопатки до крепежной лопатки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Мелющая лопатка колеса мельницы-вентилятора, расположенная на крепежной лопатке, содержащая основную несущую конструкцию с наплавленным твердым материалом, имеющим участки возрастания толщины наплавленного материала в сторону увеличения радиуса колеса, отличающаяся тем, что участок увеличения толщины наплавленного слоя располагается от входной кромки лопатки до крепежной лопатки. 2. Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что величина возрастания толщины наплавленного слоя на каждом участке соответствует величине возрастания вектора окружной скорости на этом участке.