ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 2020 года по МПК B02C13/14 

Описание патента на изобретение RU2739428C1

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Известна конструкция центробежного дискового измельчителя (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Беляев Д.А., Маняхин А.С. Определение мощности, затрачиваемой на измельчение частицы между двумя коническими поверхностями // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 5. С. 78-81), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях верхний и нижний диски с конической рабочей поверхностью.

Известна конструкция центробежной ударной мельницы (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, ВО2С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. № 25), содержащей ступенчатый корпус, каждая последующая ступень в котором, считая по ходу перемещения материала, выполнена большего диаметра, горизонтально расположенный в корпусе ступенчатый ротор с билами, загрузочный и разгрузочный патрубок.

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является центробежный дисковый измельчитель (Патент РФ на полезную модель № 145376, В02С 13/20, опубл. 20.09.2014, бюл. № 26), содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся плоские верхний и нижний диски с ударными элементами, ударные элементы выполнены в виде спирали, которые на верхнем и нижнем дисках направлены в противоположные стороны.

C существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и противоположно вращающиеся верхний и нижний диски.

Однако известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с низкими раздавливающими нагрузками на материал и с отсутствием селективного воздействия на частицы в зависимости от их крупности.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет увеличения раздавливающих нагрузок и селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению нижний диск имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающем угол естественного откоса материала. Зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска и нижней конической поверхностью верхнего диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии, образуя угол между нижней конической поверхностью верхнего диска и верхней конической поверхностью нижнего диска, на которых напротив друг друга расположены концентрические горизонтальные кольца с равномерно и последовательно чередующимися наклонными уступами. Высота каждого из наклонных уступов в каждом горизонтальном кольце равномерно уменьшается по направлению вращения дисков. Вертикальный зазор между наклонными уступами каждого горизонтального кольца двух дисков равномерно уменьшается от (1...1,5)Dmax до (0,1...0,5) Dmax, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Радиальная ширина каждого горизонтального кольца с наклонными уступами превышает Dmax. Горизонтальные кольца нижнего диска разделены между собой вертикальными концентрическими ограничителями с высотой, равной наибольшей высоте наклонных уступов. В каждом вертикальном концентрическом ограничителе над верхней поверхностью каждого наклонного уступа выполнены сквозные прямоугольные радиальные вырезы высотой, уменьшающейся от 0,5 Dmax до 0,1Dmax от центра дисков к их периферии.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен разрез А - А на фиг.2 (продольный разрез измельчителя); на фиг.2 – разрез Б-Б на фиг. 1 (нижний диск с наклонными уступами); на фиг. 3 – разрез В-В на фиг. 1 (верхний диск с наклонными уступами); на фиг. 4 – вид Г на фиг. 1(наклонные уступы дисков); на фиг. 5 – разрез Д-Д на фиг. 1 (вертикальные концентрические ограничители).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний диск 4 вращается от загрузочного патрубка 2, а нижний диск 5 вращается от нижнего вала 6. Нижний диск 5 имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона α образующей к горизонту, превышающем угол ϕ естественного откоса материала. Зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска 5 и нижней конической поверхностью верхнего диска 4 равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии. При этом образуется угол между нижней конической поверхностью верхнего диска 4 и верхней конической поверхностью нижнего диска 5. На нижней конической поверхностью верхнего диска 4 и верхней конической поверхностью нижнего диска 5 напротив друг друга расположены концентрические горизонтальные кольца, соответственно, 7 и 8, с равномерно и последовательно чередующимися наклонными уступами, соответственно 9 и 10. Высота каждого из наклонных уступов 9 и 10 в каждом горизонтальном кольце 7 и 8 равномерно уменьшается по направлению вращения дисков 4 и 5. Вертикальный зазор между наклонными уступами 9 и 10 каждого горизонтального кольца 7 и 8 двух дисков 4 и 5 равномерно и последовательно уменьшается по направлению вращения дисков 4 и 5 от (1...1,5) Dmax до (0,1...0,5) Dmax, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Радиальная ширина каждого горизонтального кольца 7 и 8 с наклонными уступами 9 и 10 превышает Dmax. Горизонтальные кольца 8 нижнего диска 5 разделены между собой вертикальными концентрическими ограничителями 11 с высотой, равной наибольшей высоте наклонных уступов 9 и 10. В каждом вертикальном концентрическом ограничителе 11 над верхней поверхностью каждого наклонного уступа 10 выполнены сквозные прямоугольные вырезы 12 высотой, уменьшающейся от 0,5Dmax до 0,1Dmax от центра дисков 4 и 5 к их периферии. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего диска 4 за счет пружинной опоры 13.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем в рабочий объем между коническими поверхностями нижнего 5 и верхнего 4 дисков, вращающихся в противоположные стороны соответственно от нижнего вала 6 и загрузочного патрубка 2. Частицы материала направляются на верхнюю поверхность нижнего диска 5, и попадают на горизонтальные кольца 8 с наклонными уступами 10. При наличии вертикальных концентрических ограничителей 11 частицы материала некоторое время находятся в рабочем пространстве между наклонными уступами 9 и 10 дисков 4 и 5. При встречном вращении дисков 4 5 вертикальный зазор между наклонными уступами 9 и 10, расположенными на горизонтальных кольцах 7 и 8, периодически уменьшается от (1...1,5) Dmax до (0,1...0,5) Dmax, причем при высокой частоте дисков 4 и 5 это уменьшение вертикального зазора имеет быстроизменяющийся циклический характер. Вследствие этого во время вращения дисков 4 и 5 на частицы материала воздействуют раздавливающие и истирающие нагрузки. Частицы материала разрушаются в переменном рабочем пространстве между наклонными уступами 9 и 10 дисков 4 и 5. При достижении необходимого размера, частицы материала проходят через сквозные прямоугольные радиальные вырезы 12 в вертикальных концентрических ограничителях 11 и направляются на следующее горизонтальное кольцо 8 в сторону периферии нижнего диска 5. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 13. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для повышения интенсивности перемещения частиц от центра нижнего диска 5 к его периферии верхняя поверхность нижнего диска 5 выполнена конической с углом α наклона образующей, превышающей угол ϕ естественного откоса материала. С целью исключения заклинивания частиц материала в рабочем пространстве между верхним 4 и нижним 5 дисками и обеспечения процесса разрушения частиц вертикальный зазор между наклонными уступами каждого горизонтального кольца двух дисков равномерно уменьшается от (1...1,5)Dmax до (0,1...0,5) Dmax. С целью исключения заклинивания частиц материала в рабочем пространстве между вертикальными концентрическими ограничителями радиальная ширина каждого горизонтального кольца с наклонными уступами превышает Dmax. Так как частицы материала при перемещении от центра к периферии дисков 4 и 5 уменьшаются в размерах, соответственно, уменьшается в каждом вертикальном концентрическом ограничителе 11 высота сквозных прямоугольных радиальных вырезов 12. Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися нижним 5 и верхним 4 дисками, имеющими концентрические горизонтальные кольца, соответственно, 7 и 8, с равномерно и последовательно чередующимися наклонными уступами, соответственно 9 и 10, а также с вертикальными концентрическими ограничителями 11, позволяет обеспечить увеличение раздавливающих нагрузок на материал и селективное воздействие на частицы в зависимости от их крупности.

Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения, тем самым увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.

Похожие патенты RU2739428C1

название год авторы номер документа
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2020
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Бороздин Егор Алексеевич
  • Севостьянов Александр Эдуардович
RU2739426C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
RU2779553C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2023
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Булгаков Сергей Борисович
  • Семикопенко Дмитрий Игоревич
  • Алешин Алексей Витальевич
RU2813178C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
RU2783533C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Рыбак Лариса Александровна
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Наумова Ольга Викторовна
RU2792452C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2021
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
RU2775278C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2020
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Севостьянов Александр Эдуардович
  • Бороздин Егор Алексеевич
  • Беляев Денис Александрович
RU2751840C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2020
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Вавилов Дмитрий Владимирович
  • Бороздин Егор Алексеевич
  • Севостьянов Александр Эдуардович
RU2739620C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2023
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Виноглядов Владимир Николаевич
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Наумова Ольга Викторовна
RU2802587C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2023
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Илясов Никита Сергеевич
  • Семикопенко Дмитрий Игоревич
  • Латышев Сергей Сергеевич
RU2811121C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 739 428 C1

Реферат патента 2020 года ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов. Предложен центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Нижний диск имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала. Зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска и нижней конической поверхностью верхнего диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии, образуя угол между нижней конической поверхностью верхнего диска и верхней конической поверхностью нижнего диска, на которых напротив друг друга расположены концентрические горизонтальные кольца с равномерно и последовательно чередующимися наклонными уступами, высота каждого из которых в каждом горизонтальном кольце равномерно уменьшается по направлению вращения дисков. Горизонтальные кольца нижнего диска разделены между собой вертикальными концентрическими ограничителями с высотой, равной наибольшей высоте наклонных уступов. В каждом вертикальном концентрическом ограничителе выполнены сквозные прямоугольные радиальные вырезы над верхней поверхностью каждого наклонного уступа. В процессе эксплуатации изобретения обеспечивает высокую эффективность. 5 ил.

Формула изобретения RU 2 739 428 C1

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что нижний диск имеет верхнюю коническую поверхность с углом наклона образующей к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала, зазор между верхней конической поверхностью нижнего диска и нижней конической поверхностью верхнего диска равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии, образуя угол между нижней конической поверхностью верхнего диска и верхней конической поверхностью нижнего диска, на которых напротив друг друга расположены концентрические горизонтальные кольца с равномерно и последовательно чередующимися наклонными уступами, высота каждого из которых в каждом горизонтальном кольце равномерно уменьшается по направлению вращения дисков, при этом вертикальный зазор между наклонными уступами каждого горизонтального кольца двух дисков равномерно уменьшается от (1…1,5)Dmax до (0,1…0,5) Dmax, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала, радиальная ширина каждого горизонтального кольца с наклонными уступами превышает Dmax, горизонтальные кольца нижнего диска разделены между собой вертикальными концентрическими ограничителями с высотой, равной наибольшей высоте наклонных уступов, в каждом вертикальном концентрическом ограничителе выполнены сквозные прямоугольные радиальные вырезы над верхней поверхностью каждого наклонного уступа высотой, уменьшающейся от 0,5 Dmax до 0,1Dmax от центра дисков к их периферии.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2739428C1

Монтажный инструмент 1935
  • Ильченко В.С.
SU45226A1
ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА 1989
  • Юрисов В.В.
SU1829194A1
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ К КАЛАНДРУ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЬНОРЕЗИНОВЫХ ГАЛОШНЫХ ДЕТАЛЕЙ 1933
  • Андреев В.П.
SU37325A1
ДЕЗИНТЕГРАТОР 2019
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Беляев Денис Александрович
  • Бороздин Егор Алексеевич
  • Семикопенко Дмитрий Игоревич
RU2724668C1
Дезинтегратор 1991
  • Лукьянов Евгений Александрович
  • Каратасков Сергей Алексеевич
  • Петухов Юрий Тихонович
  • Долгих Владимир Николаевич
  • Трегубов Владимир Николаевич
SU1823797A3

RU 2 739 428 C1

Авторы

Семикопенко Игорь Александрович

Вавилов Дмитрий Владимирович

Бороздин Егор Алексеевич

Севостьянов Александр Эдуардович

Даты

2020-12-24Публикация

2020-08-25Подача