РОЛИКОВАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2005 года по МПК B02C15/08 

Изобретение относится к устройствам для измельчения и может быть использовано в производстве порошковых материалов для получения продукта с заданной дисперсностью.

Известно устройство (Патент RU №2104092, опубл.10.02.1998), содержащее контейнер, вал, расположенный вдоль оси контейнера, связанные с валом нижнюю и верхнюю прижимные пластины, выполненные с плечеобразными выступами, жестко соединенные с пластинами оси, на которых смонтированы кольцеобразные элементы, и установленную на валу смесительную лопасть.

Недостатками этого устройства являются большая поверхность контакта между собственно мелющими элементами (дисками), значительно большая, чем поверхность контакта между мелющими телами и измельчаемым материалом, что вызывает их интенсивное истирание и загрязнение продукта материалом мелющих тел, наличие не перекрытых участков центрального пространства мельницы между валами, на которых расположены диски, приводящее к возможности “проскока” частиц от входного патрубка к выходному с неконтролируемой степенью обработки, ведущей к снижению требуемой степени измельчения, а также введение дополнительного смесительного устройства в конструкцию.

Наиболее близким решением, выбранным за прототип, является центробежная мельница (Патент RU №2110327, опубл.10.05.98), содержащая вертикальный цилиндрический корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, соосно установленный в корпусе ротор с сепаратором, в глухих радиальных каналах которого размещены мелющие тела в виде пакета невзаимосвязанных между собой плоских одинаковых дисков. Процесс измельчения в данной мельнице осуществляется за счет движения мелющих тел по внутренней цилиндрической поверхности корпуса и разрушения при этом исходного продукта в зоне контакта мелющих тел с корпусом.

Недостатком устройства являются фиксированные места выработки внутренней цилиндрической поверхности корпуса из-за симметричного расположения мелющих тел, что приводит к изменению ее геометрии и, как следствие, к изменению начальных параметров измельчения.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности измельчения за счет увеличения поверхности контакта мелющих тел по всей внутренней цилиндрической поверхности корпуса и уменьшение износа мелющих тел.

Поставленная задача решается за счет того, что в заявляемой роликовой центробежной мельнице, содержащей вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода обрабатываемого материала, в котором коаксиально установлен приводной вал с сепаратором, удерживающим мелющие тела, сепаратор выполнен в виде пластин, закрепленных на приводном валу по спирали с возможностью выполнения роли спирального вентилятора, на краях пластин, обращенных к цилиндрическому корпусу, выполнены отверстия для фиксации мелющих тел, а в районе выходного патрубка мельницы дополнительно размещен разгрузочный диск.

По отношению к прототипу заявляемое техническое решение обладает следующим существенными отличительными признаками:

- сепаратор выполнен в виде пластин, закрепленных на приводном валу;

- пластины сепаратора закреплены на приводном валу по спирали с возможностью выполнения роли спирального вентилятора;

- на краях пластин, обращенных к цилиндрическому корпусу, выполнены отверстия для фиксации мелющих тел;

- в районе выходного патрубка мельницы дополнительно размещен разгрузочный диск.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного, не обнаружены, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию “новизна” по действующему законодательству.

Совокупность существенных отличительных признаков, а также то, что сепаратор выполнен из пластин, закрепленных на приводном валу по спирали, что позволяет ему одновременно выполнять две функции: удерживать мелющие тела, с одной стороны, и выполнять роль спирального вентилятора, с другой стороны, позволяет решить поставленную задачу и сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию “изобретательский уровень”.

На фиг.1 схематично представлена роликовая центробежная мельница. На фиг.2 изображен поперечный разрез заявляемой мельницы.

Роликовая центробежная мельница включает корпус 1 с крышкой 2, патрубками ввода 3 и вывода 4 обрабатываемого материала, внутри которого расположен сепаратор, состоящий из пластин 5, закрепленных на приводном валу 6 по спирали. Пластины сепаратора удерживают измельчающие ролики 7, а в районе патрубка вывода 4 на валу 6 мельницы размещен разгрузочный диск 8.

Вращение ротора осуществляется приводом с регулируемым числом оборотов (на чертежах не показан).

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый материал поступает через патрубок 3 в корпус 1 аппарата. При вращении сепаратора, состоящего из пластин 5, закрепленных на приводном валу по спирали и удерживающих измельчительные ролики 7, последние, под действием центробежных сил, прижимаются к внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1, куда отбрасывается пластинами сепаратора подаваемый материал, где он и измельчается. Установленные по спирали пластины сепаратора удерживают каждый последующий ролик с некоторым смещением относительно предыдущего и, таким образом, контактная поверхность каждого ролика и внутренней поверхности корпуса (рабочая поверхность) перекрывается подобными поверхностями соседних роликов. Так как ролики установлены индивидуально, контактов между ними нет, то износ их происходит, в основном, только по рабочей поверхности, что приводит к увеличению их ресурса работы и уменьшению натира в продукте. При этом расположенные по спирали пластины сепаратора вызывают вентиляционный эффект внутри мельницы, улучшая транспортировку обработанного материала через патрубок вывода 4. Для повышения эффективности разгрузки измельченного материала и предотвращения накопления его в нижней части мельницы, в районе патрубка вывода 4 мельница дополнительно снабжена разгрузочным диском 8, закрепленным на приводном валу.

Изменением числа оборотов приводного вала, количества и массы роликов можно в значительных пределах изменять степень измельчения.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая роликовая центробежная мельница, в которой сепаратор выполнен из пластин, закрепленных по спирали на приводном валу, выполняющих одновременно две функции: роль держателя для роликов и вентилятора, позволяет повысить эффективность измельчения за счет увеличения поверхности контакта мелющих тел по всей внутренней цилиндрической поверхности корпуса и уменьшить износ мелющих тел.

Изобретение предназначено для получения продукта с заданной дисперсностью в производстве порошковых материалов. Роликовая центробежная мельница содержит цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода обрабатываемого материала, в котором коаксиально установлен приводной вал с сепаратором, удерживающим мелющие тела, при этом сепаратор выполнен в виде пластин, закрепленных на приводном валу по спирали с возможностью выполнения роли спирального вентилятора и имеющих на краях, обращенных к цилиндрическому корпусу, отверстия для фиксации мелющих тел, а в районе выходного патрубка мельница дополнительно снабжена разгрузочным диском. Изобретение позволяет повысить эффективность измельчения материалов. 2 ил.

Роликовая центробежная мельница, содержащая цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода обрабатываемого материала, в котором коаксиально установлен приводной вал с сепаратором, удерживающим мелющие тела, отличающаяся тем, что сепаратор выполнен в виде пластин, закрепленных на приводном валу по спирали с возможностью выполнения роли спирального вентилятора и имеющих на краях, обращенных к цилиндрическому корпусу, отверстия для фиксации мелющих тел, а в районе выходного патрубка мельница дополнительно снабжена разгрузочным диском.