ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 2023 года по МПК B02C13/14 

Описание патента на изобретение RU2791184C1

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 отсутствием предварительного измельчения материала и селективного воздействия на материал в зависимости от его крупности.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет предварительного измельчения материала 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, верхний диск состоит из полого конуса, жестко прикрепленного к нижнему торцу загрузочного патрубка, и горизонтального кольца, жестко прикрепленного к внешним торцам полого конуса. К нижней образующей поверхности полого конуса посредством вертикальных износостойких лопаток, симметрично расположенных относительно вертикальной оси, жестко прикреплен направляющий конус с углом наклона верхней образующей поверхности, превышающим угол естественного откоса материала, и диаметром большего основания, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка. Расстояние между нижней образующей поверхностью полого конуса и верхней образующей поверхностью направляющего конуса уменьшается от 2Dmax вверху полого конуса до (0,5…1,0)Dmax внизу полого конуса, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала. В центре верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплен конический держатель, на поверхности которого жестко закреплены ударные элементы прямоугольной формы, с длиной и шириной (0,1…0,5) Dmax, расположенные с технологическим зазором в прямоугольных проточках, выполненных в боковых торцах вертикальных износостойких лопаток. На верхней рабочей поверхности нижнего горизонтального диска и на нижней рабочей поверхности горизонтального кольца жестко закреплены радиальные ребра, вертикальный зазор между которыми уменьшается от центра к периферии дисков от Dmax до (0,1 ... 0,5) Dmax.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (направляющий конус и ударные элементы); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (полый конус и вертикальные износостойкие 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 получает вращение от загрузочного патрубка 2, а нижний горизонтальный диск 5 вращается от нижнего вала 6. Верхний диск 4 состоит из полого конуса 7, жестко прикрепленного, например сваркой, к нижнему торцу 8 загрузочного патрубка 2, и горизонтального кольца 9, жестко прикрепленного, например сваркой, к внешним торцам 10 полого конуса 7. К нижней образующей поверхности 11 полого конуса 7 посредством вертикальных износостойких лопаток 12, симметрично расположенных относительно вертикальной оси, жестко прикреплен, например сваркой, направляющий конус 13 с углом α наклона верхней образующей поверхности 14, превышающим угол β естественного откоса материала, и диаметром большего основания, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка 2. Расстояние между нижней образующей поверхностью 11 полого конуса 7 и верхней образующей поверхностью 14 направляющего конуса 13 уменьшается от 2Dmax вверху полого конуса 7 до (0,5...1,0)Dmax внизу полого конуса 7, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала. В центре верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплен, например сваркой, конический держатель 15, на поверхности 16 которого жестко закреплены, например сваркой, ударные элементы 17 прямоугольной формы с длиной и шириной (0,1…0,5) Dmax, расположенные с технологическим зазором в прямоугольных проточках 18, выполненных в боковых торцах 19 вертикальных износостойких лопаток 12. На верхней рабочей поверхности нижнего горизонтального диска 5 и на нижней рабочей поверхности горизонтального кольца 9 жестко закреплены, например сваркой, радиальные ребра, соответственно, 20 и 21, вертикальный зазор между которыми уменьшается от центра к периферии дисков 4 и 5 от Dmax до (0,1 ... 0,5) Dmax. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего наклонного диска 4 за счет пружинной опоры 22.

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2. Из загрузочного патрубка 2 материал направляется в рабочее пространство между нижней образующей поверхностью 11 полого конуса 7, жестко прикрепленного к нижнему торцу 8 загрузочного патрубка 2, и верхней образующей поверхностью 14 направляющего конуса 13. Так как направляющий конус 13 посредством вертикальных износостойких лопаток 12 прикреплен к нижней образующей поверхности 11 полого конуса 7, то направляющий конус 13 вращается от загрузочного патрубка 2 совместно с полым конусом 7 и вертикальными износостойкими лопатками 12. Частицы материала попадают на рабочую поверхность вертикальных износостойких лопаток 12 и перемещаются вдоль данной поверхности. Достигнув первой прямоугольной проточки 18, выполненной в боковых торцах 19 вертикальных износостойких лопаток 12, частицы материала измельчаются в технологическом зазоре, образованном прямоугольной проточкой 18 и ударными элементами 17 прямоугольной формы, причем разрушение частиц осуществляется за счет удара, среза и истирания. Процесс разрушения частицы повторяется, когда она достигает следующей прямоугольной проточки 18 и воспринимает воздействие со стороны ударных элементов 17 прямоугольной формы, вращающихся в противоположном вертикальным износостойким лопаткам 12 направлении с коническим держателем 15 на поверхности 16 которого ударные элементы 17 жестко закреплены. Пройдя зоны действия всех прямоугольных проточек 18 и ударных элементов 17 по направлению движения, предварительно измельченные частицы попадают в рабочее пространство между верхней поверхностью нижнего диска 5, вращающегося на нижнем валу 6, и нижней поверхностью горизонтального кольца 9, жестко прикрепленного к внешним торцам 10 полого конуса 7. Перемещаясь вдоль верхней поверхности нижнего диска 5, частицы окончательно измельчаются в вертикальном зазоре между радиальными ребрами 20 и 21, который уменьшается от Dmax в центральной части до (0,1 ... 0,5) Dmax на периферии дисков 4 и 5. При этом на частицы материала действуют в основном ударные и истирающие нагрузки. Частицы материала направляются к периферии нижнего горизонтального диска 5 в сторону разгрузочного патрубка 3. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего диска 4 при сжатии пружинной опоры 22. Готовый продукт удаляется воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения забивания материалом рабочего пространства между нижней образующей поверхностью 11 полого конуса 7 и верхней образующей поверхностью 14 направляющего конуса 13 расстояние между ними вверху полого конуса 7 равно 2Dmax. Для обеспечения интенсивного движения частиц в направлении рабочего пространства между горизонтальным кольцом 9 и нижним диском 5 угол наклона α верхней поверхности направляющего конуса 13 превышает угол β естественного откоса материала. Так как при перемещении материала в сторону периферии уменьшается вертикальный зазор между радиальными ребрами 20 и 21 дисков 4 и 5, происходит последовательное разрушение частиц материала. Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним диском 4 и нижним горизонтальным 5 дисками, имеющими соответственно вертикальные износостойкие лопатки 12 с прямоугольными проточками 18 и ударные элементы 17 прямоугольной формы, а также радиальные ребра 20 и 21, позволяет обеспечить предварительное измельчение материала и селективное воздействие на материал в зависимости от его крупности.

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

Похожие патенты RU2791184C1

название год авторы номер документа
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
RU2783236C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Наумова Ольга Викторовна
RU2786115C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
RU2781608C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Вавилов Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Наумова Ольга Викторовна
RU2797590C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2023
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Виноглядов Владимир Николаевич
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Наумова Ольга Викторовна
RU2797284C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
RU2785380C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2022
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Вавилов Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Наумова Ольга Викторовна
RU2792967C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2023
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Дегтярь Андрей Николаевич
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Наумова Ольга Викторовна
RU2797592C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2023
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Латышев Сергей Сергеевич
  • Сечкарёв Николай Андреевич
  • Семикопенко Дмитрий Игоревич
  • Старостина Ирина Викторовна
RU2819567C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ 2023
  • Семикопенко Игорь Александрович
  • Карпачев Дмитрий Владимирович
  • Акупиян Александр Михайлович
  • Ключникова Наталья Валентиновна
RU2808464C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 791 184 C1

Реферат патента 2023 года ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДИСКОВЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для измельчения материала. Предложен центробежный дисковый измельчитель, который содержит противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Верхний диск состоит из полого конуса, прикрепленного к нижнему торцу загрузочного патрубка, и горизонтального кольца, прикрепленного к внешним торцам полого конуса. К нижней образующей поверхности полого конуса посредством вертикальных износостойких лопаток, симметрично расположенных относительно вертикальной оси, прикреплен направляющий конус с углом наклона верхней образующей поверхности, превышающим угол естественного откоса материала, и диаметром большего основания, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка. В центре верхней поверхности нижнего горизонтального диска закреплен конический держатель, на поверхности которого закреплены ударные элементы прямоугольной формы, расположенные с технологическим зазором в прямоугольных проточках, выполненных в боковых торцах вертикальных износостойких лопаток. На верхней поверхности нижнего диска и на нижней поверхности кольца закреплены радиальные ребра. Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 791 184 C1

Центробежный дисковый измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски, отличающийся тем, что верхний диск состоит из полого конуса, жестко прикрепленного к нижнему торцу загрузочного патрубка, и горизонтального кольца, жестко прикрепленного к внешним торцам полого конуса, к нижней образующей поверхности полого конуса посредством вертикальных износостойких лопаток, симметрично расположенных относительно вертикальной оси, жестко прикреплен направляющий конус с углом наклона верхней образующей поверхности, превышающим угол естественного откоса материала, и диаметром большего основания, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка, расстояние между нижней образующей поверхностью полого конуса и верхней образующей поверхностью направляющего конуса уменьшается от 2Dmax вверху полого конуса до (0,5…1,0)Dmax внизу полого конуса, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала, в центре верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплен конический держатель, на поверхности которого жестко закреплены ударные элементы прямоугольной формы с длиной и шириной (0,1…0,5)Dmax, расположенные с технологическим зазором в прямоугольных проточках, выполненных в боковых торцах вертикальных износостойких лопаток, на верхней рабочей поверхности нижнего горизонтального диска и на нижней рабочей поверхности горизонтального кольца жестко закреплены радиальные ребра, вертикальный зазор между которыми уменьшается от центра к периферии дисков от Dmax до (0,1...0,5)Dmax.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2791184C1

Прибор для определения модуля упругости первого рода 1961
  • Павлов Е.М.
SU145376A1
Устройство для телефонирования по проводам токами высокой частоты 1921
  • Коваленков В.И.
SU374A1
RU 2064498 C1, 27.07.1996
КУЛЬТИВАТОР ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ 1929
  • Дружинин И.А.
SU18344A1
Печь для нагрева металлов 1929
  • Мозалевский А.А.
SU20108A1
US 5474238 A1, 12.12.1995
US 7090159 B2, 15.08.2006.

RU 2 791 184 C1

Авторы

Семикопенко Игорь Александрович

Карпачев Дмитрий Владимирович

Акупиян Александр Михайлович

Даты

2023-03-03Публикация

2022-06-09Подача