ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 2020 года по МПК B02C7/00 B02C13/22 

Описание патента на изобретение RU2739620C1

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, В02 С 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 недостаточным количеством взаимодействий частиц в рабочем пространстве между дисками и с отсутствием селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет увеличения количества взаимодействий частиц в рабочем пространстве между дисками 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 горизонтальную поверхность с концентрическими горизонтальными кольцами, на которых по окружности последовательно с шагом, превышающим Dmax, жестко закреплены вертикальные штыри, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между концентрическими горизонтальными кольцами жестко закреплены вертикальные цилиндрические перегородки, высота которых равна высоте вертикальных штырей и равномерно уменьшается от центра к периферии нижнего диска от Dmax до (0,1...0,5) Dmax. Верхний диск имеет нижнюю коническую поверхность с концентрическими горизонтальными кольцами, на которых по окружности с шагом, превышающим Dmax, жестко закреплены радиальные лопатки, с технологическим зазором размещенные между соответствующими вертикальными цилиндрическими перегородками нижнего диска. Внизу каждой радиальной лопатки по центру выполнен вертикальный вырез, в который с технологическим зазором входит вертикальный штырь соответствующего ряда нижнего диска. Высота радиальных лопаток соответствует высоте вертикальных цилиндрических перегородок нижнего диска. В каждой вертикальной цилиндрической перегородке по ее высоте имеются равномерно расположенные тангенциальные вырезы по направлению вращения радиальных лопаток верхнего диска. Ширина тангенциальных вырезов одинакова в каждой вертикальной цилиндрической перегородке и равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии от Dmax до (0,1...0,5) Dmax.

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); на фиг. 3 – разрез В-В на фиг. 1 (верхний диск); на фиг. 4 – вид Г на фиг. 1(вертикальные штыри и радиальные лопатки).

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 горизонтальную поверхность, на которой расположены концентрические горизонтальные кольца 7, на которых по окружности последовательно, с шагом, превышающим Dmax, жестко закреплены, например сваркой, вертикальные штыри 8, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между концентрическими горизонтальными кольцами 7 жестко закреплены, например сваркой, вертикальные цилиндрические перегородки 9, высота которых равна высоте вертикальных штырей 8 и равномерно уменьшается от центра к периферии нижнего диска 5 от Dmax до (0,1...0,5) Dmax. Верхний диск 4 имеет нижнюю коническую поверхность с концентрическими горизонтальными кольцами 10, на которых по окружности с шагом, превышающим Dmax, жестко закреплены, например сваркой, радиальные лопатки 11, с технологическим зазором размещенные между соответствующими вертикальными цилиндрическими перегородками 9 нижнего диска 5. Внизу каждой радиальной лопатки 11 по центру выполнен вертикальный вырез 12, в который с технологическим зазором входит вертикальный штырь 8 соответствующего ряда штырей 8 нижнего диска 5. Высота радиальных лопаток 11 соответствует высоте вертикальных цилиндрических перегородок 9 нижнего диска 5. В каждой вертикальной цилиндрической перегородке 9 по ее высоте имеются равномерно расположенные тангенциальные вырезы 13 по направлению вращения радиальных лопаток 11 верхнего диска 4. Ширина тангенциальных вырезов 13 одинакова в каждой вертикальной цилиндрической перегородке 9 и равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии от Dmax до (0,1...0,5) Dmax. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего диска за счет пружинной опоры 14.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем в рабочий объем между рабочими 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 горизонтальную поверхность нижнего диска 5, и попадают на концентрические горизонтальные кольца 7 с вертикальными штырями 8. При встречном вращении дисков 4 5 частицы материала разрушаются в зазорах между вертикальными штырями 8 нижнего диска 5 и вертикальными вырезами 12 в радиальных лопатках 11 верхнего диска 4. При этом во время встречного вращения дисков 4 и 5 на частицы материала воздействуют раздавливающие и истирающие нагрузки. При наличии вертикальных цилиндрических перегородок 9 частицы материала определенное время находятся в рабочем пространстве между смежными вертикальными цилиндрическими перегородками 9 нижнего диска 5. При достижении необходимого размера частицы материала выносятся радиальными лопатками 11, закрепленными на концентрических горизонтальных кольцах 10 верхнего диска 4, через тангенциальные вырезы 13 в вертикальных цилиндрических перегородках 9 и направляются на следующее концентрическое горизонтальное кольцо 7 нижнего диска 5 в направлении его периферии. Для обеспечения необходимой пропускной способности тангенциальных вырезов 13 их суммарная площадь в свету в каждой вертикальной цилиндрической перегородке 9 должна превышать площадь поперечного сечения отверстия загрузочного патрубка 2. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 14. Готовый продукт вылетает за счет воздушного потока, создаваемого нижним диском 5, из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Так как частицы материала при перемещении от центра к периферии дисков 4 и 5 уменьшаются в размерах, соответственно, уменьшается высота вертикальных штырей 8 и вертикальных цилиндрических перегородок 9 нижнего диска 5 и радиальных лопаток 11 верхнего диска 4 от центра дисков 4 и 5 к их периферии. Для обеспечения работы измельчителя между концентрическими горизонтальными кольцами 7 нижнего диска 5 и радиальными лопатками 11 верхнего диска 4 имеется технологический зазор. Для исключения забивания промежутков между смежными вертикальными штырями 8 нижнего диска 5 и между смежными радиальными лопатками 11 верхнего диска 4 расстояния между смежными вертикальными штырями 8 и смежными радиальными лопатками 11 выполнены с шагом, превышающим Dmax. Для обеспечения селективного воздействия на частицы материала в зависимости от их крупности геометрические размеры вертикальных штырей 8, радиальных лопаток 11, вертикальных цилиндрических перегородок 9 и тангенциальных вырезов 13 уменьшаются от центров дисков 4 и 5 к их периферии.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися нижним 5 и верхним 4 дисками, имеющими вертикальные штыри 8, радиальные лопатки 11 и вертикальные цилиндрические перегородки 9 позволяет увеличить количество взаимодействий частиц в рабочем пространстве между дисками 4 и 5 и обеспечить селективное воздействие на измельчаемый материал в зависимости от крупности частиц.

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

Похожие патенты RU2739620C1

название год авторы номер документа
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2021
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Коржов Максим Романович
  • Бороздин Егор Алексеевич
  • Севостьянов Александр Эдуардович
RU2755473C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Вавилов Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Наумова Ольга Викторовна
RU2797590C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Наумова Ольга Викторовна
RU2786115C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2021
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Севостьянов Александр Эдуардович
  • Вавилов Дмитрий Владимирович
  • Коржов Максим Романович
RU2758353C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
RU2781608C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2023
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Булгаков Сергей Борисович
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Наумова Ольга Викторовна
RU2806286C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
RU2779553C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2021
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
RU2775278C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2021
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Юдин Константин Анатольевич
  • Севостьянов Александр Эдуардович
  • Вавилов Дмитрий Владимирович
RU2763181C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2024
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Салихов Даниил Дмитриевич
  • Чибисов Денис Сергеевич
  • Бабкин Никита Константинович
RU2823993C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 739 620 C1

Реферат патента 2020 года ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности. Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Нижний диск 5 имеет верхнюю горизонтальную поверхность с концентрическими горизонтальными кольцами 7, на которых по окружности последовательно с шагом, превышающим Dmax, жестко закреплены вертикальные штыри 8, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Между концентрическими горизонтальными кольцами 7 жестко закреплены вертикальные цилиндрические перегородки 9, высота которых равна высоте вертикальных штырей 8 и равномерно уменьшается от центра к периферии нижнего диска 5 от Dmax до (0,1...0,5) Dmax. Верхний диск 4 имеет нижнюю коническую поверхность с концентрическими горизонтальными кольцами 10, на которых по окружности с шагом, превышающим Dmax, жестко закреплены радиальные лопатки 11, с технологическим зазором размещенные между соответствующими вертикальными цилиндрическими перегородками 9 нижнего диска 5. Внизу каждой радиальной лопатки 11 по центру выполнен вертикальный вырез 12, в который с технологическим зазором входит вертикальный штырь 8 соответствующего ряда нижнего диска 5. Высота радиальных лопаток 11 соответствует высоте вертикальных цилиндрических перегородок 9 нижнего диска 5. В каждой вертикальной цилиндрической перегородке 9 по ее высоте имеются равномерно расположенные тангенциальные вырезы 13 по направлению вращения радиальных лопаток 11 верхнего диска 4. Ширина тангенциальных вырезов 13 одинакова в каждой вертикальной цилиндрической перегородке и равномерно уменьшается от центра дисков 4 и 5 к их периферии от Dmax до (0,1...0,5) Dmax. Измельчитель обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 739 620 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 горизонтальную поверхность с концентрическими горизонтальными кольцами, на которых по окружности последовательно с шагом, превышающим Dmax, жестко закреплены вертикальные штыри, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала, между концентрическими горизонтальными кольцами жестко закреплены вертикальные цилиндрические перегородки, высота которых равна высоте вертикальных штырей и равномерно уменьшается от центра к периферии нижнего диска от Dmax до (0,1...0,5) Dmax, а верхний диск имеет нижнюю коническую поверхность с концентрическими горизонтальными кольцами, на которых по окружности с шагом, превышающим Dmax, жестко закреплены радиальные лопатки, с технологическим зазором размещенные между соответствующими вертикальными цилиндрическими перегородками нижнего диска, внизу каждой радиальной лопатки по центру выполнен вертикальный вырез, в который с технологическим зазором входит вертикальный штырь соответствующего ряда нижнего диска, высота радиальных лопаток соответствует высоте вертикальных цилиндрических перегородок нижнего диска, при этом в каждой вертикальной цилиндрической перегородке по ее высоте имеются равномерно расположенные тангенциальные вырезы по направлению вращения радиальных лопаток верхнего диска, ширина тангенциальных вырезов одинакова в каждой вертикальной цилиндрической перегородке и равномерно уменьшается от центра дисков к их периферии от Dmax до (0,1...0,5) Dmax.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2739620C1

Прибор для определения модуля упругости первого рода 1961
  • Павлов Е.М.
SU145376A1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2017
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Беляев Денис Александрович
  • Вавилов Дмитрий Владимирович
RU2658702C1
ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ДИСКОВАЯ МЕЛЬНИЦА 1996
  • Андриасян Иван Лендрушевич
RU2098184C1
Топчак-трактор для канатной вспашки 1923
  • Берман С.Л.
SU2002A1
Способ раздачи расхода в трубопроводы широкозахватной оросительной техники 1981
  • Богачев Юрий Николаевич
SU1084751A1
US 5373995 A1, 20.12.1994.

RU 2 739 620 C1

Авторы

Семикопенко Игорь Александрович

Вавилов Дмитрий Владимирович

Бороздин Егор Алексеевич

Севостьянов Александр Эдуардович

Даты

2020-12-28Публикация

2020-09-16Подача