КОНУСНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВИБРОИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК B02C2/04 

Изобретение относится к оборудованию для дробления и измельчения твердых материалов.

Известны конусные инерционные дробилки [1 - 4], содержащие корпус, установленный в нем неподвижный наружный и подвижный внутренний дробящие конусы, причем подвижный конус приводится в движение дебалансом от электродвигателя через систему передач и упругих связей. Инерционные конусные дробилки отличаются тем, что крутящий момент, возникающий при взаимодействии обмоток ротора и статора электродвигателя преобразуется в центробежную силу дебаланса, которая посредством подвижного дробящего конуса сообщается материалу.

Известно, что между статором и ротором электродвигателя при их электромагнитном взаимодействии существует радиальная вибровозмущающая сила одностороннего магнитного притяжения [4] , возникающая из-за неравномерности воздушного зазора. Этот эффект используется в двигателях с катящимся ротором, однако он не нашел применения в конструкциях конусных дробилок.

Прототипом изобретения предлагается считать конструкцию конусной инерционной дробилки [1].

Цель изобретения - упрощение конструкции, улучшение удельных экономических показателей конусных дробилок - металлоемкости и энергоемкости.

Для достижения цели изобретения в подвижном внутреннем конусе установлен статор электродвигателя, жестко закрепленный на оси корпуса и ротор, жестко закрепленный на внутренней цилиндрической поверхности подвижного конуса, причем статор находится внутри ротора. Зазор между статором и ротором на 0,1 - 0,3 мм больше зазора между подвижным конусом и ограничительным кольцом. Результирующая сила одностороннего магнитного притяжения "лежит" в плоскости, проходящей через середину калибровочной поверхности конусов, а центр масс подвижного конуса расположен ниже указанной плоскости. Внутри подвижного конуса соосно установлена крыльчатка, снабженная дополнительной дисбалансирующей массой. На чертеже показан предлагаемый виброизмельчитель.

Виброизмельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с неподвижной центральной полой осью 2. В корпусе 1 посредством резьбы установлена чаша 3, в которой закреплен неподвижный внешний дробящий конус 4, удерживаемый кольцом 5. Внутренний подвижный конус 6 установлен в корпусе 1 и опирается на него посредством опор скольжения 7 и 8 имеющих радиальные проточки 9. Конус 6 снабжен броней 10 и крышкой 11 конуса. Крышка 11 имеет ось 12 на которой посредством подшипника 13 установлена крыльчатка 14 с дополнительной дисбалансирующей массой 15. Внутренний конус 6 имеет цилиндрическую опорную поверхность 16, а опора скольжения 8, жестко установленная в корпусе 1, выполнена с ограничительным кольцом 17. На оси 2 корпуса 1 жестко установлен статор 18 электродвигателя, а во внутренней цилиндрической поверхности конуса 6 также жестко установлен ротор 19. Внутренняя поверхность конуса 4 и внешняя поверхность брони 10 конуса 6 образуют камеру дробления 20 с калибровочной поверхностью 21. Корпус 1 установлен посредством виброопор 22 на основание 23 и снабжен гибким шлангом 24 с фильтром 25.

Виброизмельчитель работает следующим образом. При подаче тока в обмотку статора 18 возникает радиальная вибровозмущающая сила одностороннего магнитного притяжения, заставляющая внутренний конус 6 обкатываться по калибровочной поверхности 21 неподвижного конуса 4. Когда зазор между конусами превышает зазор между ограничительным кольцом 17 и поверхностью 16, обкатывание осуществляется по поверхности ограничительного кольца 17. Зазор δ₁ между статором 18 и ротором 19 больше на 0,1 - 0,3 мм зазора δ₂ между ограничительным кольцом 17 и опорной поверхностью 16 конуса 6 . Это предотвращает касание ротора и статора. Конус 6 совершает плоскопараллельное движение, скользя по опорам 8. Заданное расположение результирующей силы одностороннего притяжения в плоскости, проходящей через середину калибровочной поверхности конусов, а центра масс подвижного конуса ниже указанной плоскости является обязательным условием устойчивости рабочего органа при движении. В этом случае опрокидывающий момент не возникает. Круговые колебания конуса 6 вынуждают вращаться крыльчатку 14, чему способствует дисбалансирующая масса 15. Таким образом, осуществляется бесприводное вращение крыльчатки с использованием эффекта самосинхронизации. Крыльчатка 14 засасывает внутрь конуса 6 воздух через полую ось 2 и гибкий шланг 24. Воздух, проходя через зазор между статором 18 и ротором 19, охлаждает их и далее, выходя из-под внутреннего конуса 6 через радиальные проточки 9, отбивает измельченный материал от поверхностей скольжения 7 и 8 сохраняя тем самым их работоспособность. Движение воздуха указано стрелками на чертеже.

Перерабатываемый материал непрерывно поступает в камеру дробления 4, подвергаясь воздействию циклического импульсного сжатия со сдвигом, разрушается и просыпается вниз.

Главным технико-экономическим преимуществом конусного электромагнитного виброизмельчителя по сравнению с конусными инерционными дробилками является то, что радиальная сила одностороннего магнитного притяжения без каких-либо дополнительных преобразователей непосредственно сообщается дробимому материалу. Из конструкции исключен передаточный механизм в целом, что значительно сокращает массу и габариты машины. Кроме того, отсутствуют потери мощности в кинематических цепях. При равной производительности электромагнитный измельчитель обладает лучшими показателями удельных металлоемкости и энергоемкости по сравнению с машинами с инерционным возбуждением колебаний рабочего органа.

Изобретение относится к оборудованию для дробления и измельчения материалов. Сущность изобретения состоит в том, что в подвижном внутреннем конусе 6 установлен статор 18 электродвигателя, жестко закрепленный на оси 2 корпуса 1, и ротор 19, жестко закрепленный на внутренней цилиндрической поверхности подвижного конуса 6, причем статор 18 находится внутри ротора 19. Зазор между статором и ротором на 0,1 - 0,3 мм больше зазора между подвижным конусом 6 и ограничительным кольцом 17. Результирующая сила одностороннего притяжения лежит в плоскости, проходящей через середину калибровочной поверхности 21 конусов, а центр масс подвижного конуса 6 расположен ниже указанной плоскости. Внутри подвижного конуса 6 соосно установлена крыльчатка 14, снабженная дополнительной дисбалансирующей массой 15. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Конусный электромагнитный виброизмельчитель, содержащий цилиндрический корпус, неподвижный внешний и подвижный внутренний дробящие конусы, отличающийся тем, что в подвижном внутреннем конусе установлен статор электродвигателя, жестко закрепленный на оси корпуса, и ротор, жестко закрепленный на внутренней цилиндрической поверхности подвижного конуса, причем статор находится внутри ротора. 2. Виброизмельчитель по п.1, отличающийся тем, что зазор между статором и ротором на 0,1 - 0,3 мм больше зазора между подвижным конусом и ограничительным кольцом. 3. Виброизмельчитель по п. 1, отличающийся тем, что результирующая сила одностороннего магнитного притяжения лежит в плоскости, проходящей через середину калибровочной поверхности конусов, а центр масс подвижного конуса расположен ниже указанной плоскости. 4. Виброизмельчитель по п.1, отличающийся тем, что внутри подвижного конуса соосно установлена крыльчатка, снабженная дополнительной дисбалансирующей массой.