РАБОЧИЙ ОРГАН МОЛОТКОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ Российский патент 1997 года по МПК B02C13/28 

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов минерального и органического происхождения и может быть применено в молотковых мельницах, дробилках в энергетической и других отраслях промышленности.

Известно било молотковой мельницы (SU, авт. св.N 1563752, кл.B 02 C 13/28, 13/04, 1990).

Било состоит из лопасти с хвостовиком T-образной формы и билодержателя. Хвостовик отогнут перпендикулярно лопасти и в основании имеет квадратное сечение, в билодержателе выполнен прямоугольный вырез с цилиндрическим расширением в средней части. Вырез в билодержателе и квадратное сечение в основании хвостовика била имеют соответствующие друг другу размеры. Хвостовик лопасти свободно вставляется в вырез билодержателя и после его поворота на 90^o надежно фиксирует лопасть в билодержателе. При работе молотковой мельницы лопасть может отклоняться при соударении с кусками измельченного материала без опасности нарушения ее крепления в билодержателе только на угол до 75^o. При отклонении лопасти на угол, больший 75^o, возможен слет била.

Кроме того, известная конструкция била имеет только одну рабочую плоскость и при ее износе било заменяется.

Наиболее близким по технической сущности и выбранным в качестве прототипа к предлагаемому является рабочий орган молотковой мельницы, содержащий билодержатель со скобообразным концом и било с отверстием (SU, патент N 1746871, кл.B 02 C 13/28, 1992).

Билодержатель снабжен выступом и головкой, продольная ось которой перпендикулярна плоскости, проходящей через ось билодержателя, а отверстие била выполнено удлиненным вдоль его продольной оси. Головка удерживает било на билодержателе, а выступ ограничивает перемещение била в другую сторону. Конструкция содержит всего две детали простой формы. Наличие выступа и головки на билодержателе ограничивает отклонение била от вертикальной оси билодержателя при соударении с кусками измельчаемого материала на угол не более 90^o. В случае сильного динамического воздействия на лопасть била возможен резкий удар о выступ, что может привести к деформации или поломке либо била, либо билодержателя.

При работе мельницы измельчаемый материал попадает в место соединения била и билодержателя, что может привести к заклиниванию била с возможной его поломкой или деформацией. Кроме того, в данной конструкции мал срок эксплуатации билодержателя, т.к. в процессе работы часть билодержателя между выступом и головкой, вокруг которой перемещается било, также как и било, изнашивается, и вся конструкция подлежит замене.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности рабочего органа и продление срока его службы.

Для этого в рабочем органе молотковой мельницы, содержащем билодержатель со стержнем и концевой частью, било с лопастью и окном в хвостовике, согласно изобретению, концевая часть билодержателя выполнена в виде кольца со сквозным пазом, расположенным под углом, по меньшей мере, 0-90^o к продольной оси стержня билодержателя, а хвостовик била выполнен толщиной, равной ширине паза, и оснащен цилиндрической головкой, диаметр которой равен диаметру отверстия кольца и определяется соотношением d 1,1-2a, где d диаметр головки; a
толщина хвостовика, при этом окно в хвостовике размещено одной из своих сторон по поверхности соединения цилиндрической головки с хвостовиком и имеет размеры, соответствующие размерам поперечного сечения кольца. Отверстие в кольце в области подвеса била в рабочем положении выполнено удлиненным вдоль продольной оси билодержателя. Именно выполнение концевой части билодержателя в виде кольца с удлиненным отверстием и со сквозным пазом, а также оснащение хвостовика била цилиндрической головкой, размер которой взаимосвязан с толщиной хвостовика, обеспечивают, согласно изобретению, надежность и увеличение ресурса работы заявленного рабочего органа.

По сравнению с прототипом заявленное изобретение обладает более высокой надежностью и долговечностью работы.

В прототипе оснащение скобообразного конца билодержателя выступом и головкой вызывает ограничение угла отклонения била при соударении с кусками измельченного материала, что приводит к опасности изгиба или поломки била.

В то время как в заявленном изобретении выполнение концевой части билодержателя в виде кольца со сквозным пазом в его стенке и оснащение хвостовика била выполненной с ним в определенных соотношениях цилиндрической головкой снимает ограничение угла поворота била, т.е. било при соударении с кусками измельчаемого материала имеет возможность поворачиваться на неограниченный угол, вплоть до наложения его лопасти на билодержатель, что полностью гасит избыточную энергию удара и уменьшает опасность повреждения била.

В прототипе измельчаемый материал попадает в место соединения била и билодержателя, что может привести к заклиниванию била и его повреждению, в то время как в заявляемом изобретении за счет размещения головки била в кольце билодержателя исключается попадание измельчаемого материала в зону контакта била с билодержателем, что снижает износ конструкции в этом месте, возможность заклинивания била и, тем самым, повышается надежность конструкции.

Кроме того, в прототипе при износе части билодержателя (между выступом и головкой), вокруг которой перемещается било, билодержатель подлежит замене, в то время как в заявленном изобретении при износе части кольца билодержателя, вокруг которой при работе мельницы вращается било, можно использовать противоположную часть кольца за счет изменения направления вращения билодержателя, либо за счет его перенавески с разворотом на 180^o, что позволяет повысить срок эксплуатации билодержателя.

На фиг.1 показан рабочий орган в рабочем положении, вид сбоку; на фиг.2
то же, вид спереди; на фиг.3 положение при замене била, вид сбоку.

Рабочий орган молотковой мельницы состоит из билодержателя 1 со стержнем 2 и концевой частью 3, била 4 с лопастью 5 и хвостовиком 6. Концевая часть 3 билодержателя выполнена в виде кольца 7 с отверстием 8. В кольце выполнен сквозной паз 9, расположенный под углом α к продольной оси 10 стержня 2 билодержателя в пределах, по меньшей мере, 0-90^o. Хвостовик 6 била 4 оснащен цилиндрической головкой 11, диаметр которой равен диаметру отверстия 8 кольца 7 билодержателя. Толщина a хвостовика 6 равна ширине а паза 9 в кольце 7, но меньше диаметра цилиндрической головки 11, при этом диаметр головки и толщина хвостовика определяются соотношением d 1,1-2a, где d диаметр головки; a толщина хвостовика.

В хвостовике 6 выполнено окно 12, одна из сторон 13 которого размещена по поверхности соединения цилиндрической головки 11 с хвостовиком 6. Окно размещено симметрично по отношению к продольной оси 14 по ширине била и его размеры соответствуют размерам поперечного сечения кольца 7 для обеспечения свободного вращения била по кольцу.

Отверстие 8 кольца 7 в области подвеса била в рабочем положении выполнено удлиненным вдоль его продольной оси 10.

Установка била в билодержателе осуществляется следующим образом.

Цилиндрическую головку 11 била 4 вставляют в отверстие 8 кольца 7 билодержателя 1 так, чтобы хвостовик 6 била 4 совпадал с пазом 9 кольца 7, и перемещают вдоль паза и отверстия 8 кольца до тех пор, пока паз кольца не совместится с окном 12 в хвостовике 6 била. Затем било самопроизвольно устанавливается в рабочее положение, при этом цилиндрическая головка била опускается в рабочее положение, а цилиндрическая головка била опускается в удлиненном отверстии кольца билодержателя до контакта с ним. При работе молотковой мельницы било при соударении с кусками измельченного материала может поворачиваться в кольце билодержателя в зависимости от силы удара на неограниченный угол, вплоть до наложения лопасти на стержень билодержателя, что полностью гасит избыточную энергию удара и уменьшает опасность повреждения била. Появляется возможность применять для изготовления била и билодержателя специальные износостойкие материалы, которые, как правило, имеют относительно небольшой уровень ударной вязкости.

Надежность предлагаемой конструкции также повышается за счет исключения попадания измельчаемого материала в зону контакта цилиндрической головки била с билодержателем. Возможность вращения била вокруг кольца билодержателя на неограниченный угол позволяет при износе части кольца, вокруг которой вращается било, использовать другую противоположную его часть либо путем изменения направления билодержателя, либо за счет перенавески билодержателя с разворотом его на 180^o, что позволяет значительно повысить срок эксплуатации билодержателя.

При этом выполнение паза под углом a в пределах 0-90^o к продольной оси стержня билодержателя позволяет при достаточной прочности конструкции обеспечить минимальную вероятность слета била.

При выполнении паза под углом больше 90^o он попадает в рабочую часть кольца билодержателя, что снижает его прочность и повышает опасность слета била.

Важным, с точки зрения надежности рабочего органа, является обеспечение в конструкции била взаимосвязи диаметра его цилиндрической головки и толщины хвостовика с помощью соотношения d 1,1-2a. В указанных пределах обеспечивается надежность конструкции. При d меньше величины 1,1 a повышается опасность слета била, а при d больше величины 2a, за счет малой толщины хвостовика по сравнению с диаметром головки, било теряет прочность.

Изготовлен опытный образец предлагаемого рабочего органа и проведены его испытания. Проведенные испытания на мельницах с рассматриваемым рабочим органом показали их высокую надежность и длительный срок эксплуатации. Тем самым доказана его промышленная осуществимость и полезность для потребителя. Предлагаемый рабочий орган прост в изготовлении и надежен, что обеспечит ему широкий спрос у предприятий энергетической и других отраслей промышленности.

Рабочий орган молотковой мельницы относится к устройствам для измельчения материалов минерального и органического происхождения и может применяться в молотковых мельницах, дробилках в энергетической и других отраслях промышленности. Задачей изобретения является создание надежного рабочего органа и повышение срока его эксплуатации. Задача решена в конструкции рабочего органа, содержащего билодержатель 1 со стержнем 2 с концевой частью 3 и било 4 с лопастью 5 и хвостовиком 6. Концевая часть 3 билодержателя выполнена в виде кольца 7, отверстие 8 которого в области подвеса била в рабочем положении выполнено удлиненным вдоль его продольной оси 10. В кольце 7 выполнен сквозной паз 9, расположенный под углом α к продольной оси 10 стержня 2 билодержателя в пределах по меньшей мере 0-90^o Хвостовик 6 била 4 оснащен цилиндрической головкой 11, диаметр которой равен диаметру отверстия 8 кольца 7 билодержателя. Толщина a хвостовика 6 равна ширине a паза 9 в кольце 7, но меньше диаметра цилиндрической головки 11, при этом диаметр головки и толщина хвостовика определяются соотношением d = 1,1-2a, где d - диаметр головки, a - толщина хвостовика. В хвостовике 6 выполнено окно, одна из сторон которого размещена по поверхности соединения цилиндрической головки 11 с хвостовиком 6. Окно размещено симметрично относительно продольной оси по ширине била и его размеры соответствуют размерам поперечного сечения кольца для обеспечения свободного вращения била по кольцу. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Рабочий орган молотковой мельницы, содержащий билодержатель со стержнем и концевой частью, било с лопастью и окном в хвостовике, отличающийся тем, что концевая часть билодержателя выполнена в виде кольца со сквозным пазом, расположенным под углом по меньшей мере 0 90^o к продольной оси стержня билодержателя, а хвостовик била выполнен толщиной, равной ширине паза и оснащен цилиндрической головкой, диаметр которой равен диаметру отверстия кольца и определяется соотношением
d 1,1 2a,
где d диаметр головки;
а толщина хвостовика,
при этом окно в хвостовике расположено одной из своих сторон по поверхности соединения цилиндрической головки с хвостовиком и имеет размеры, соответствующие размерам поперечного сечения кольца. 2. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что отверстие в кольце в области подвеса била в рабочем положении выполнено удлиненным вдоль продольной оси билодержателя.