ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2004 года по МПК B02C17/08 

Изобретение относится к области механохимической обработки материалов, а именно к планетарным мельницам, предназначенным для тонкого и сверхтонкого измельчения материалов, и может быть использовано в производстве строительных материалов, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известна планетарная мельница, содержащая станину, вертикальный корпус с крышкой и жесткой фрикционной обоймой, в котором установлены водило и барабаны с крышками и системой поджатия. Для повышения надежности поджатия крышек мельница снабжена опорными элементами с подпружиненными штоками и шарами, установленными на водиле под барабанами (SU 1830731 А, 10.05.1995).

Недостатком такой мельницы является низкая ее производительность вследствие периодичности ее работы, поскольку измельченный материал можно извлечь из помольных барабанов только при полной остановке мельницы.

Указанный недостаток устраняется в планетарной мельнице непрерывного действия, содержащей горизонтально расположенные в корпусе и находящиеся во фрикционном зацеплении с его внутренней поверхностью помольные барабаны, соединенные с вертикальным водилом. Каждое плечо водила снабжено опорным роликом, контактирующим с боковой поверхностью двух смежных помольных барабанов. Загрузка измельчаемого материала в помольные барабаны осуществляется через неподвижную загрузочную горловину и центробежный питатель с патрубками (SU 715136 А, 15.02.1980).

Слабым звеном мельниц с горизонтальным расположением барабанов является узел загрузки-выгрузки, так как продолжительность работы сальниковых уплотнений крайне ограничена.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является планетарная мельница, содержащая цилиндрический корпус с фрикционными кольцами на внутренней поверхности, центральный вал с зафиксированными на нем верхним и нижним водилами, размещенные вертикально в корпусе помольные барабаны с опорными элементами и с расположенными друг под другом поперечными перфорированными перегородками, образующими рабочие камеры, загрузочное и разгрузочное устройства и привод (SU 1829194 А, 30.04.1995).

Достоинством мельницы является многокамерность помольных барабанов, что обеспечивает повышение качества измельчения материала. Однако данная мельница имеет довольно сложную конструкцию, приводящую к снижению эксплуатационной надежности элементов и узлов. Кроме того, установка упорных подшипников качения и демпфирующих упругих поверхностей ограничивает скорости вращения помольных барабанов и снижает эффективность взаимодействия материала с мелющими телами под действием центробежных сил.

Задачей изобретения является повышение эффективности тонкого измельчения и активации материалов за счет увеличения скорости вращения помольных барабанов.

Поставленная задача решается тем, что в планетарной мельнице, содержащей цилиндрический корпус с фрикционными кольцами на внутренней поверхности, центральный вал с зафиксированными на нем верхним и нижним водилами, размещенные вертикально в корпусе помольные барабаны с опорными элементами и с расположенными друг под другом поперечными перфорированными перегородками, образующими рабочие камеры, загрузочное и разгрузочное устройства и привод, нижнее водило снабжено опорным диском, опорные элементы барабанов выполнены в виде шаровых опор, смонтированных в центре днища каждого помольного барабана с возможностью упора в опорный диск водила.

Опорный диск водила может быть снабжен пятами, расположенными под шаровыми опорами помольных барабанов, что позволяет снизить коэффициент трения качения, а также продлить срок службы опорного диска.

В опорном диске водила могут быть выполнены сквозные отверстия. Выполнение сквозных отверстий в опорном диске водила направлено на обеспечение беспрепятственного выхода активированного сырья из мельницы.

Перфорированные перегородки помольных барабанов могут быть выполнены с размерами проходных отверстий, уменьшающимися от верхней рабочей камеры к нижней для повышения дисперсности готового продукта.

Каждое плечо водила может быть снабжено толкающим роликом, контактирующим с боковой поверхностью двух смежных помольных барабанов, что позволяет выдерживать центрирование барабанов в окружном направлении и повышает надежность конструкции.

В боковой поверхности корпуса может быть выполнено отверстие, соразмерное с формой помольных барабанов, что улучшает ремонтоспособность вследствие возможности быстрой замены помольных барабанов, либо их футеровки без разборки мельницы.

На фиг.1 изображен общий вид планетарной мельницы, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг 1.

Планетарная мельница содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с фрикционными кольцами 2 на внутренней поверхности, сверху корпус закрыт крышкой 3, а внизу опирается на раму 4. По оси корпуса 1 в подшипниковых узлах нижней плиты 5 и крышки 3 мельницы установлен центральный вал 6 с зафиксированными на нем верхним 7 и нижним 8 водилами. Вертикально в корпусе в гнездах водил размещены помольные барабаны 9 с расположенными с зазором друг под другом поперечными перфорированными перегородками 10, образующими рабочие камеры 11 с находящимися внутри мелющими шарами. Перфорированные перегородки 10 выполнены с размерами проходных отверстий, уменьшающимися от верхней рабочей камеры к нижней. На наружной части в центре днища помольных барабанов 9 концентрично смонтированы опорные элементы в виде шаровых опор 12, опирающихся на пяты 13 опорного диска 14 нижнего водила 8. Каждое плечо водил 7 и 8 снабжено толкающим роликом 15, контактирующим с боковой поверхностью двух смежных помольных барабанов 9. Загрузочное устройство состоит из воронки 16 ротора и загрузочных патрубков 17 по числу помольных барабанов. Опорный диск 14 нижнего водила и нижняя плита 5 имеют сквозные отверстия (разгрузочные окна) 18 для выхода активированного сырья из мельницы, и к нижней плите 5 крепится разгрузочное устройство 19. Привод включает в себя жестко связанный с центральным валом 6 шкив 20 клиноременной передачи, а к внешней плите корпуса 1 крепится электродвигатель 21. В боковой поверхности корпуса выполнено отверстие 22 с откидной дверцей, соразмерное с формой помольных барабанов, для их выемки.

Мельница работает следующим образом.

От электродвигателя 21 определенной мощности посредством привода приводятся в движение закрепленные на центральном валу 6 водила 7 и 8, которые в свою очередь толкающими роликами 15 приводят в движение помольные барабаны 9. При вращении водил за счет центробежных сил помольные барабаны прижимаются к фрикционным кольцам 2 корпуса 1 и обегают его по периметру, вращаясь относительно своих осей в противоположную от направления вращения вала водил сторону. При этом толкающими роликами 15 выдерживается центрирование барабанов 9 в окружном направлении, а шаровые опоры 12, опираясь на пяты 13 опорного диска 14, ограничивают осевое перемещение барабанов. После выхода мельницы на рабочие обороты измельчаемый материал через загрузочную воронку ротора 16 и патрубки 17 подается в верхние камеры помольных барабанов 9. В результате прохождения частиц сырья через все рабочие камеры 11 происходит очень тонкое его измельчение посредством ударов, раздавливания и истирания мелющими шарами, которые по мере износа проваливаются в следующую камеру, расположенную ниже. Затем активированное сырье под действием силы тяжести через сквозные отверстия (разгрузочные окна) 18 и разгрузочное устройство 19 поступает на дальнейшую технологическую переработку. Для восстановления количества мелющих шаров предусматривается их периодическая засыпка в верхние рабочие камеры помольных барабанов.

Выполнение опорных элементов в виде шаровых опор, концентрично смонтированных на наружной части в центре днища помольных барабанов, значительно уменьшает силы трения опорных элементов, что позволяет увеличить скорость вращения барабанов вокруг собственной оси и, тем самым, повысить эффективность тонкого измельчения и активации материалов. Кроме того, данная компоновка планетарной мельницы обеспечивает ее малые габариты, простоту конструкции и кинематической схемы.

Планетарная мельница содержит вертикальный цилиндрический корпус с фрикционными кольцами на внутренней поверхности, центральный вал с зафиксированными на нем верхним и нижним водилами. В гнездах водил вертикально установлены помольные барабаны с расположенными друг под другом поперечными перфорированными перегородками, образующими рабочие камеры. В центре днища каждого помольного барабана смонтирована шаровая опора с возможностью упора в опорный диск нижнего водила. Опорный диск может быть снабжен пятами. В опорном диске водила могут быть выполнены сквозные отверстия. Размер проходных отверстий перегородок может уменьшаться от верхней рабочей камеры к нижней. Каждое плечо водила может быть снабжено толкающим роликом, контактирующим с боковой поверхностью двух смежных помольных барабанов. В боковой поверхности корпуса может быть выполнено отверстие, соразмерное с формой помольных барабанов. Изобретение позволяет обеспечить повышение эффективности тонкого измельчения и активации материалов. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Планетарная мельница, содержащая цилиндрический корпус с фрикционными кольцами на внутренней поверхности, центральный вал с зафиксированными на нем верхним и нижним водилами, размещенные вертикально в корпусе помольные барабаны с опорными элементами и с расположенными друг под другом поперечньми перфорированными перегородками, образующими рабочие камеры, загрузочное и разгрузочное устройства и привод, отличающаяся тем, что нижнее водило снабжено опорным диском, опорные элементы барабанов выполнены в виде шаровых опор, смонтированных в центре днища каждого помольного барабана с возможностью упора в опорный диск водила.2. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что опорный диск водила снабжен пятами, расположенными под шаровыми опорами помольных барабанов.3. Мельница по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в опорном диске водила выполнены сквозные отверстия.4. Мельница по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что перфорированные перегородки помольных барабанов выполнены с размерами проходных отверстий, уменьшающимися от верхней рабочей камеры к нижней.5. Мельница по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что каждое плечо водила снабжено толкающим роликом, контактирующим с боковой поверхностью двух смежных помольных барабанов.6. Мельница по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что в боковой поверхности корпуса выполнено отверстие, соразмерное с формой помольных барабанов.