УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОМОЛА И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК B02C18/06 

Изобретение относится к области тонкого и сверхтонкого помола и измельчения кусковых материалов различной твердости и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например аграрной, медицинской, строительной горнорудной, химической, топливной, лесной, целлюлозно-бумажной, а также в области водоснабжения, канализации и других.

Известна установка для размельчения угля на решетке приемного бункера, содержащая тележку, рабочий орган и электропривод рабочего органа (А.С. №409733, опубликовано 05.01.1974 г. Бюллетень №1).

Достигается это тем, что рабочий орган выполнен в виде набора барабанов с зубьями, расположенными рядом на одной оси по всей ширине решетки впереди самоходной тележки и закрепленными на вертикальных валах, соединенных передачей, например ременно-шкивной с электроприводом, установленных на самоходной тележке.

Недостатком данной установки являются высокие затраты на изготовление: металлоемкость, сложность конструкции.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, повышение производительности, инвариантность применения устройства.

Достигается эта цель тем, что устройство роторного типа выполнено в виде диаметрально расположенных ножей с режущими пилообразными зубьями, кроме того, для повышения эффекта помола и измельчения кускового материала на периферии провальной решетки установлены свободно вращающиеся била, которые установлены вертикально на валах, которые одним концом закреплены к провальной решетке.

Для применения инвариантности устройство снабжено фальшпровальной решеткой с возможностью вращения вокруг оси рабочего органа для полного открытия, полного закрытия и частичного перекрытия отверстий в провальной решетке.

Расположение отверстий в фальшпровальной решетке идентично расположению отверстий в провальной решетке, что дает возможность диафрагментировать их и получать измельчаемый материал заданной фракции.

Устройство м.б. снабжено транспортером для подачи материала на производство.

На фиг.1 показано предложенное устройство в разрезе;

На фиг.2 - вид А на фиг.1;

На фиг.3 - фрагмент I на фиг.2;

На фиг.4 - вид Б на фиг.3;

На фиг.5 - разрез В-В на фиг.3;

На фиг.6 - вид Г на фиг.5;

На фиг.7 - вид Д на фиг.5;

На фиг.8 - фрагмент II на фиг.2.

Устройство выполнено роторного типа, содержащее вертикально установленный цилиндрический корпус 1, в котором установлен рабочий орган, выполненный в виде диаметрально расположенных ножей 2 с режущими пилообразными зубьями, кроме того, ножи 2 закреплены на ступице 3, которая крепится к валу 4 при помощи шпоночного соединения 5.

Для достижения высокого эффекта помола кускового материала по периметру провальной решетки установлены цилиндрические била 7, свободно вращающиеся на валах 8, которые одним концом закреплены к провальной решетке 6.

Для повышения надежности работы рабочего органа ножи 2 снабжены ребрами жесткости 10.

Диаметр D и высота h бил 7 м.б. различными в зависимости от применения устройства.

Била 7 имеют конусообразные пазы 9 с углом α раскрытия, равным в пределах 15÷30° в горизонтальной плоскости и углами раскрытия β и β_i в пределах 15÷30° в вертикальной плоскости.

Для предотвращения заклинивания рабочих поверхностей ножей и бил они установлены с зазором Δr относительно друг друга.

На рабочей поверхности S ножей 2 имеются пилообразные насечки с углом ζ, в пределах 15÷30° наклона к оси А-А' вращения рабочего органа, что способствует эффекту захвата кускового материала и повышает производительность устройства, а угол ε раскрытия насечек находится в пределах 30÷60°.

Угол γ атаки рабочей поверхности S ножей 2 м.б. в пределах 5÷45° по отношению к рабочей поверхности провальной решетки 6 в зависимости от обрабатываемого кускового материала.

Концевые торцевые поверхности F ножей 2 имеют скос под углом δ в пределах 15÷30° к касательной В-В', описываемой окружности рабочего органа радиусом R.

Рабочий орган м.б. выполнен с различным радиусом R ножей 2 в зависимости от производительности и применения устройства.

Для применения инвариантности устройство снабжено фальшпровальной решеткой 6 с возможностью вращения вокруг оси А-А' рабочего органа.

Фальшпровальная решетка 11 снабжена ручкой 12, при помощи которой осуществляется вращение решетки 11 для полного открытия и полного закрытия или частичного перекрытия отверстий d_i в провальной решетке 6 и получение измельченного материала заданной фракции.

Расположение отверстий d_i в фальшпровальной решетке 11 идентично расположению отверстий d_i в провальной решетке 6.

Расположение отверстий d_i в провальной решетке 6 и фальшпровальной решетке 11 находится в углах прямоугольной ячейки на пересечении шагов l. Решетка 11 держится на опорном кольце 13, которое крепится к корпусу 1 при помощи болтового соединения (не показано).

Устройство содержит съемную крышку 14 с загрузочной течкой 15, которая крепится к корпусу 1 при помощи болтового соединения 16.

Для равномерного удаления измельченного материала днище 17 устройства выполнено улиткоообразной формы с выходной течкой 18.

Устройство может быть снабжено конвейером 20 для подачи готового материала на производство.

Достоинство данного технического устройства заключается в следующем:

- устройство выполнено роторного типа, корпус которого установлен вертикально, который содержит рабочий орган, выполненный в виде диаметрально расположенных ножей с пилообразными зубьями, кроме того, на рабочей поверхности выполнены пилообразные насечки с углом наклона к оси вращения рабочего органа;

- для применения инвариантности устройства оно снабжено фальшпровальной решеткой, которая установлена под провальной решеткой с возможностью вращения вокруг оси вращения рабочего органа: до полного открытия, полного перекрытия или частичного перекрытия отверстий в провальной решетке;

- расположение отверстий в фальшпровальной решетке идентично расположению отверстий в провальной решетке, что дает возможность диафрагментировать отверстия d_i и получать обрабатываемый материал заданного помола и заданной фракции.

Для повышения эффекта помола измельчения по периметру провальной решетки установлены свободно вращающиеся била, которые установлены вертикально на валах, которые одним концом закреплены к провальной решетке.

Устройство для помола и измельчения кускового материала работает следующим образом.

Вариант №1 (отверстия d_i в решетках 6 и 11 полностью открыты)

Кусковой материал, например торф, подается через течку 15 на рабочий орган, где под действием вращающихся ножей 2 и бил 7 подвергается катастрофическому разрушению: дроблению и измельчению, и через отверстия d_i провальной решетки 6 равномерно ссыпается и удаляется на производство при помощи конвейера 20.

Вариант №2 (отверстия d_i в решетке 6 и 11 полностью закрыты)

Кусковой материал доводится до тонкого помола при определенной длительности его обработки, а затем путем открытия отверстий d_i в решетке 6 путем вращения решетки 11 при помощи ручки 12.

Далее цикл обработки периодически повторяется при новой порции загрузки кускового материала.

Вариант №3 (отверстия d_i в решетке 6 частично открыты отверстиями d_i решетки 11).

Кусковой материал доводится до определенной фракции путем частичного диафрагментирования отверстий d_i решетки 6 отверстиями d_i решетки 11 путем вращения решетки 11 относительно оси вращения А-А' рабочего органа при помощи ручки 12.

Установка является универсальной для помола и измельчения различных материалов любой твердости, например для добычи драгметаллов.

Преимущество установки по сравнению с другими заключается в применении дополнительных дробящих элементов бил 7, установленных по периметру провальной решетки 6. За счет применения бил 7, которые свободно вращаются на валах 8, достигается дополнительный эффект дробления и измельчения обрабатываемого материала путем его запирания концевыми скосами ножей 2 в пазах 9 бил 7, в которых происходит катастрофическое разрушение материала и просыпания его через отверстия d_i решеток 6 и 11.

Высокий дополнительный эффект дробления и измельчения материала достигается использованием кинетической энергии вращающихся ножей 2, которая возрастает с увеличением радиуса R ножей 2 и угловой скорости ω_i и достигает максимального значения на концевых поверхностях F скосов ножей 2.

Ранее этот дополнительный эффект нигде не применялся, или не использовался, что является достоинством предлагаемого устройства для увеличения производительности обрабатываемого материала.

Концевые поверхности F скосов ножей 2 неизбежно запирают обрабатываемый материал в пазах 9 бил 7, где происходит катастрофическое разрушение и просыпания через отверстия d_i решетки 6 и решетки 11, кроме того, била приобретают угловую скорость η_i от воздействия вращающихся ножей 2 и приобретают также кинетическую энергию, которая максимально используется на обработку материала: помола и измельчения до заданной фракции.

Кроме того, на рабочей поверхности S ножей 2 имеются пилообразные насечки с углом ξ, в пределах 15÷30° наклона к оси А-А' вращения рабочего органа, что способствует эффекту захвата кускового материала и повышает производительность устройства, а угол γ атаки рабочей поверхности S ножей 2 может быть в пределах 5÷45° по отношению к рабочей поверхности решетки 6 в зависимости от обрабатываемого кускового материала.

Таким образом, предлагаемые существенные признаки позволяют увеличить эффект помола и измельчения и повысить производительность устройства.

Изобретение может быть использовано в различных отраслях промышленности для тонкого помола и измельчения кусковых материалов, например торфа, угля, породы драгметаллов. Устройство выполнено в виде вертикально установленного цилиндрического корпуса, в котором расположен рабочий орган, выполненный в виде диаметрально расположенных ножей с пилообразными зубьями, съемную крышку с загрузочной течкой, днище с выходной течкой, провальную решетку. По периметру провальной решетки расположены свободно вращающиеся била, которые установлены на валах, свободным концом закрепленных к провальной решетке. При вращении рабочего органа концевые скосы ножей способствуют зажиманию кускового материала в пазах бил, где происходит его измельчение. В провальной решетке и в фальшпровальной решетке в углах прямоугольной ячейки выполнены отверстия d_i на пересечении шагов l. Посредством отверстий d_i в провальной решетке при помощи фальшпровальной решетки кусковой материал доводят до помола или измельчения заданной фракции. Достигается повышение эффективности помола и надежность работы устройства. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для помола и измельчения кускового материала, содержащее цилиндрический вертикальный корпус со съемной крышкой с загрузочной течкой, в котором установлен рабочий орган в виде диаметрально расположенных ножей с пилообразными зубьями, днище с выходной течкой, провальную решетку и приводной вал с электроприводом, отличающееся тем, что по периметру провальной решетки установлены свободно вращающиеся била на валах, которые одним концом закреплены на провальной решетке, снабженной фальшпровальной решеткой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для предотвращения заклинивания рабочих поверхностей рабочего органа, бил и провальной решетки они установлены с зазором относительно друг друга.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расположение отверстий в провальной и фальшпровальной решетках находятся в углах прямоугольной ячейки на пересечении шагов.