КУЛАЧКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 2009 года по МПК B02C13/20 

Изобретение относится к устройствам для тонкого измельчения различных материалов и может быть использовано во многих отраслях промышленности.

Известна дробилка для винограда и ягод, состоящая из приемного бункера, параллельно установленных в нем двух дробильных валков, цилиндра-гребнеотделителя, поворотной заслонки, расположенной на входе цилиндра-гребнеотделителя и служащей для отделения его от дробильных валков, мезгасборника и разгрузочного шпека. Зубья валков имеют полный циклоидальный профиль, образованный эпициклоидой (выступ) и гипоциклоидой (впадина).

Известно также устройство для дробления отходов листового материала (а.с. СССР №1258471, МПК В02С 4/00, опубликованное 23.09.1986), содержащее верхнюю и нижнюю приводные цилиндрические шестерни, впадины которых снабжены канавками, и механизм отвода отходов, включающий сопло, соединенное с источником сжатого воздуха. Расположен механизм у зоны взаимодействия шестерен, внутренняя поверхность которых выполнена полой, при этом канавки выполнены сквозными, а зубья одной из шестерен выполнены с треугольным профилем с углом при вершине 70-80°.

За прототип выбрана кулачковая мельница (Патент РФ №2242285, МПК В02С 13/20, опубликованный 20.12.2004), содержащая корпус с установленными в нем рабочими элементами в виде кулачков, загрузочным бункером и разгрузочным приспособлением, при этом кулачки смонтированы на торцевых поверхностях дисков по концентрическим окружностям с возможностью взаимодействия друг с другом, каждый из кулачков выполнен в виде усеченной пирамиды, а в сечениях, параллельных дискам, имеют трапецеидальную форму, при этом оба диска установлены в корпусе с возможностью вращения, а в нижней части корпуса выполнены наклонные прорези с углом наклона одной из стенок в сторону, противоположную вращению дисков.

Конструкция выбранного за прототип устройства позволяет измельчать материалы, обладающие большой деформативной способностью, в частности: кожу, резину, поролон, различные эластомеры и т.д.

Недостатком прототипа является большое потребление мощности.

Целью данного изобретения является снижение потребляемой мощности за счет введения в кинематическую цепь измельчителя замыкающего контура, планетарного дифференциала, выполняющего роль нагружателя, и нагрузочного устройства.

Указанная цель достигается путем создания кулачкового измельчителя, содержащего загрузочный бункер, разгрузочный люк, корпус, в котором в подшипниковых опорах установлены валы с расположенными на них несущими дисками, торцевые поверхности которых снабжены рабочими элементами в виде кулачков, взаимодействующих друг с другом, причем согласно изобретению измельчитель дополнительно оснащен замыкающим контуром, состоящим из двух валов, связанных при помощи передач с валами, на которых расположены несущие диски, и соединенных с нагружателем, выполненным в виде планетарного дифференциала, связанного с нагрузочным устройством при помощи рычага.

На фиг.1 изображена схема кулачковой мельницы, принятой за прототип. На фиг.2 приведена принципиальная схема описываемого изобретения.

Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемое устройство для измельчения, содержащее корпус с установленными в нем дисками, торцевые поверхности которых снабжены рабочими элементами, выполненными в виде кулачков, которые взаимодействуют друг с другом, введены:

замыкающий кинематический контур с планетарным дифференциалом, который выполняет роль нагружателя, и нагрузочное устройство.

Также нагружатель может быть выполнен в виде специальных муфт, пружинного нагружателя, гидравлического нагружателя, балансирного электродвигателя и др.

Такая конструкция устройства обеспечивает измельчение всего загружаемого в него материала посредством сжатия со сдвигом и среза. Чтобы снизить потребляемую мощность, кинематическая цепь измельчителя замкнута, причем замыкание кинематической цепи идет через планетарный дифференциал. При этом выходное звено дифференциала связано с нагрузочным устройством.

Наличие нагрузочного устройства ведет к снижению потребляемой мощности, а также позволяет регулировать натяг в замкнутом контуре.

Кулачковый измельчитель (фиг.2) содержит корпус 1, в котором в подшипниковых опорах 2 установлены приводной 3 и не приводной 4 валы с расположенными на них несущими дисками 5 и 6, торцевые поверхности которых снабжены рабочими элементами 7 и 8, взаимодействующими друг с другом. Измельчитель снабжен загрузочным бункером 9, разгрузочным люком 10. С правой стороны вал 3 связан с валом 16 передачей, состоящей из шестерен 13 и 15, между которыми расположена паразитная шестерня 14. Паразитная шестерня необходима для изменения направления вращения вала 19 по отношению к валу 16.

С левой стороны вал 4 связан с валом 19 передачей, состоящей из шестерен 17 и 18. На правом конце вала 20 расположена шестерня 21, входящая в зацепление с шестерней 22, жестко посаженной на корпус дифференциала 23. На оси сателлитов 24 расположены сателлиты 25, 26, входящие в зацепление с шестернями 27, 28 валов 16 и 19. На левом конце вала 20 находится рычаг 29, передающий усилие от нагрузочного устройства 30. Привод измельчителя осуществляется от двигателя 11 через соединительную муфту 12.

Для замыкания кинематической цепи вместо передач, состоящих из шестерен 13, 14, 15 и 17, 18, могут быть использованы цепные передачи, клиноременные передачи и др.

Нагрузка в нагрузочном устройстве может создаваться за счет груза, заневоленной пружины, винтовой пары, гидравлического цилиндра и т.д.

Измельчитель работает следующим образом.

Измельчаемый материал подается из загрузочного бункера 9 в рабочее пространство устройства, ограниченное приводным 5 и не приводным 6 дисками. При вращении дисков 5 и 6 взаимодействующие друг с другом кулачки 7 и 8 захватывают поданный материал и измельчают его. При этом вследствие описанных выше конструктивных особенностей устройства на материал, попадающий между взаимодействующими кулачками, действуют деформации сжатия со сдвигом и среза, которые способствуют быстрому и тонкому измельчению материала. Измельчение материала происходит в основном между боковыми поверхностями кулачков, а также на стыке кулачков и корпуса. Поэтому использование дополнительной нагрузки между боковыми поверхностями кулачков, которая обеспечивается нагрузочным устройством, приводит к снижению потребляемой для измельчения мощности со стороны приводного двигателя. Измельченный материал выгружается через люк 10.

Преимуществами предлагаемого устройства являются:

1) широкие технологические возможности вследствие того, что оно обеспечивает измельчение различных материалов: щебня, шлаков, минералов, зерна, пластмасс, резинотехнических отходов, кожи, древесины и т.д., при этом размер фракций измельченного продукта составляет 20-150 мкм;

2) снижение потребляемой мощности за счет введения в кинематическую цепь замыкающего контура, планетарного дифференциала, выполняющего роль нагружателя, и нагрузочного устройства.

Изобретение относится к устройствам для тонкого измельчения различных материалов. Измельчитель содержит загрузочный бункер, разгрузочный люк, корпус, в котором в подшипниковых опорах установлены валы с расположенными на них несущими дисками, торцевые поверхности которых снабжены рабочими элементами в виде кулачков, взаимодействующих друг с другом. Дополнительно он оснащен замыкающим контуром, состоящим из двух валов, связанных при помощи передач с валами, на которых расположены несущие диски, и соединенных с нагружателем, выполненным в виде планетарного дифференциала, связанного с нагрузочным устройством при помощи рычага. Изобретение снижает потребляемую мощность. 2 ил.

Кулачковый измельчитель, содержащий загрузочный бункер, разгрузочный люк, корпус, в котором в подшипниковых опорах установлены валы с расположенными на них несущими дисками, торцевые поверхности которых снабжены рабочими элементами в виде кулачков, взаимодействующих друг с другом, отличающийся тем, что он дополнительно оснащен замыкающим контуром, состоящим из двух валов, связанных при помощи передач с валами, на которых расположены несущие диски, и соединенных с нагружателем, выполненным в виде планетарного дифференциала, связанного с нагрузочным устройством при помощи рычага.