Изобретение относится к устройствам для тонкого и сверхтонкого измельчения и активации различных материалов и может быть использовано в химической, металлургической, строительной, фармацевтической, парфюмерной и других отраслях промышленности.
Из существующего уровня техники известны шаровые мельницы. Принцип действия шаровых мельниц состоит в измельчении материла посредством удара и частично истиранием свободно падающих мелющих тел во вращающемся барабане (патенты РФ №177835 МПК В02С 17/18, опубл. 14.03.2018; 33519 МПК В02С 17/08, опубл. 27.10.2003; 2252077 МПК В02С 15/08, опубл. 20.05.2005; 2183991 МПК В02С 17/08, опубл. 27.06.2002).
Недостатком шаровых мельниц является невозможность осуществления высокодисперсного помола широкого диапазона материалов. В мельницах такого типа подвод энергии осуществляется за счет вращения корпуса, что налагает ограничения на предельную энергонапряженность процесса. Ввиду того, что с ростом скорости вращения корпуса развиваются значительные центробежные силы, которые прижимают к корпусу массу шаров и массу обрабатываемого материала, и обработка прекращается. Кроме того, из-за центробежных сил мелющие шары начинают двигаться по установившейся траектории внутри помольного барабана, что также приводит к прекращению механической активации обрабатываемого материала. Также низкое значение КПД у таких мельниц приводит к перегреву материала до t=150-250°С, что ухудшает условия помола и приводит к снижению активности порошковых материалов. То есть значительная часть энергии, подводимая к материалу, идет на нагрев мелющих тел и корпуса мельницы, а не на уменьшение размеров частиц или изменение структуры измельчаемого материала.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является планетарная шаровая мельница по патенту №33037, МПК В02С 17/08, опубл. 10.10.2003, содержащая станину, консоль с подшипниковым узлом, центральный вал в подшипниках качения, закрепленный на центральном валу ротор с шестью радиально расположенными валами и вращающимися в подшипниках скольжения с жидкой принудительной смазкой, причем на верхних концах валов выполнены стаканы для установки помольных барабанов с возможностью продольной фиксации от проворачивания, привода ротора и отдельного привода вращения помольных барабанов, осуществляемого через центральный шкив на три группы по два шкива с помощью зубчатой ременной передачи, либо с помощью зубчатой передачи индивидуально на каждый вал.
Недостатком известной мельницы является то, что в процессе помола барабаны с измельчаемым материалом осуществляют вращение в одной плоскости - вокруг оси мельницы.
Задачей изобретения является повышение эффективности активации и измельчения, получение однородного фракционного состава материала за счет обеспечения разнообразной траектории движения мелющих тел внутри помольных барабанов.
Указанная задача достигается тем, что в заявляемой шаровой мельнице-механоактиваторе с тремя плоскостями вращения, содержащей раму, подшипниковые узлы, опорный вал, приводной вал, держатель барабанов, внутри которого размещены цилиндрические барабаны с мелющими телами, согласно изобретению содержатся внешнее, среднее и внутреннее кольца, соединенные между собой подшипниковыми узлами, позволяющими кольцам вращаться вокруг трех осей одновременно, при этом держатель барабанов присоединен ко внутреннему кольцу через два подшипниковых узла, а электродвигатель жестко закреплен на раме и подсоединен ко внешнему кольцу через фланцевую муфту, напротив которой располагается подшипниковый узел, крепящийся к раме одним концом и ко внешнему кольцу другим, а внешнее кольцо через два подшипниковых узла присоединено к среднему кольцу, которое аналогичным образом присоединено ко внутреннему кольцу.
Держатель барабанов может быть прямоугольной или сферической формы.
Держатель барабанов может вмещать от 1 до 6 барабанов.
Барабаны могут быть цилиндрической или сферической формы.
На фигуре 1 приведен рабочий узел шаровой мельницы-механоактиватора с тремя плоскостями вращения, а на фигуре 2 приведена конструкция шаровой мельницы-механоактиватора с тремя плоскостями вращения.
Рабочий узел шаровой мельницы-механоактиватора с тремя плоскостями вращения содержит опорный вал 1 и приводной вал 2, которые приварены ко внешнему кольцу 5 шаровой мельницы-механоактиватора. Внешнее кольцо 5 через два подшипниковых узла 6 крепится к среднему кольцу 7, которое, в свою очередь, крепится ко внутреннему кольцу 8 через два подшипниковых узла 4. Ко внутреннему кольцу 8 через два подшипниковых узла 11 крепится держатель барабанов 9 с барабанами 10. Каждый барабан снабжен крышкой 3, позволяющей загружать и извлекать порошковую смесь и мелющие тела.
Шаровая мельница-механоактиватор с тремя плоскостями вращения содержит раму 1 прямоугольной формы, на которой жестко закреплен электродвигатель 2. Рама и все остальные части устройства закрыты металлическим кожухом. Электродвигатель 2 через фланцевую муфту 3 подсоединен ко внешнему кольцу 5. Напротив фланцевой муфты 3 размещен подшипниковый узел 4, который крепится к раме 1 одним концом и ко внешнему кольцу 5 - другим. Внешнее кольцо 5 через два подшипниковых узла 6 подсоединено к среднему кольцу 7, которое аналогичным образом присоединено ко внутреннему кольцу 8. Ко внутреннему кольцу 8 через два подшипниковых узла (на фигуре не показаны) крепится держатель барабанов 9. Внутри держателя барабанов размещены цилиндрические барабаны 10 с мелющими телами.
Шаровая мельница-механоактиватор с тремя плоскостями вращения работает следующим образом.
Крутящий момент передается от электродвигателя 2 на фланцевую муфту 3, которая является предохранительным механизмом для электродвигателя. Момент от муфты 3 передается на приводной вал внешнего кольца шаровой мельницы-механоактиватора 5. За счет совершаемого кругового движения внешнего кольца 5 шаровой мельницы-механоактиватора и небольшого дисбаланса от шаров, расположенных в барабане 10, вращение передается остальным кольцам (среднему 7 и внутреннему 8) шаровой мельницы-механоактиватора. При этом держатель барабанов 9 начинает вращаться по сложной траектории, за счет чего обеспечивается движение мелющих тел внутри барабанов по разнообразной траектории и осуществляется процесс механической активации реагентов, находящихся внутри барабанов.
Изменением числа оборотов приводного вала, массой мелющих тел можно в значительных пределах изменять степень измельчения и активации обрабатываемого материала.
Данное изобретение позволяет повысить эффективность измельчения, активации и получение однородного фракционного состава измельчаемого продукта, обеспечивает повышение производительности шаровой мельницы-механоактиватора с тремя плоскостями вращения за счет разнообразной траектории движения мелющих тел внутри барабана.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ПЛАНЕТАРНОЙ МЕЛЬНИЦЫ | 2009 |
|
RU2391140C1 |
ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МЕЛЬНИЦА | 2007 |
|
RU2346745C1 |
ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА | 2003 |
|
RU2232642C1 |
Способ тонкого измельчения материалов в планетарной мельнице и устройство для его осуществления | 1990 |
|
SU1724361A1 |
Мельница с волновой передачей | 2023 |
|
RU2808588C1 |
Устройство для измельчения | 1987 |
|
SU1470335A1 |
ВИБРОВРАЩАТЕЛЬНАЯ ШАРОВАЯ МЕЛЬНИЦА | 1998 |
|
RU2147931C1 |
ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА | 2009 |
|
RU2415716C1 |
БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА | 2002 |
|
RU2234374C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАФЕНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2016 |
|
RU2648424C2 |
Изобретение относится к шаровым мельницам и предназначено для тонкого и сверхтонкого измельчения и активации различных материалов при производстве порошковых материалов. Шаровая мельница-механоактиватор с тремя плоскостями вращения содержит раму 1, подшипниковые узлы, опорный вал, приводной вал, держатель барабанов 9, внутри которого размещены цилиндрические барабаны с мелющими телами, внешнее 5, среднее 7 и внутреннее 8 кольца, соединенные между собой подшипниковыми узлами. Держатель барабанов 9 присоединен к внутреннему кольцу 8 через два подшипниковых узла, а электродвигатель 2 жестко закреплен на раме 1 и подсоединен к внешнему кольцу 5 через фланцевую муфту 3. Напротив фланцевой муфты 3 располагается подшипниковый узел, крепящийся к раме 1 одним концом и к внешнему кольцу 5 другим. Внешнее кольцо 5 через два подшипниковых узла присоединено к среднему кольцу 7, которое аналогичным образом присоединено к внутреннему кольцу 8. Держаθтель барабанов 9 может быть выполнен прямоугольной или сферической формы и вмещать от 1 до 6 барабанов. Изобретение позволяет повысить эффективность процессов измельчения и активации, получить однородный фракционный состав продукта и обеспечивает повышение производительности мельницы. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
1. Шаровая мельница-механоактиватор с тремя плоскостями вращения, содержащая раму, подшипниковые узлы, опорный вал, приводной вал, держатель барабанов, внутри которого размещены цилиндрические барабаны с мелющими телами, отличающаяся тем, что содержит внешнее, среднее и внутреннее кольца, соединенные между собой подшипниковыми узлами, при этом держатель барабанов присоединен к внутреннему кольцу через два подшипниковых узла, а электродвигатель жестко закреплен на раме и подсоединен к внешнему кольцу через фланцевую муфту, напротив которой располагается подшипниковый узел, крепящийся к раме одним концом и к внешнему кольцу другим, а внешнее кольцо через два подшипниковых узла присоединено к среднему кольцу, которое аналогичным образом присоединено к внутреннему кольцу.
2. Шаровая мельница-механоактиватор с тремя плоскостями вращения по п. 1, отличающаяся тем, что держатель барабанов может быть выполнен прямоугольной или сферической формы.
3. Шаровая мельница-механоактиватор с тремя плоскостями вращения по п. 1, отличающаяся тем, что держатель барабанов может вмещать от 1 до 6 барабанов.
4. Шаровая мельница-механоактиватор с тремя плоскостями вращения по п. 1, отличающаяся тем, что барабаны выполнены цилиндрической или сферической формы.
Статический множитель частоты переменного тока | 1930 |
|
SU33037A1 |
Способ управления процессом горения черного шелока в содорегенерационном котлоагрегате | 1984 |
|
SU1189917A1 |
0 |
|
SU160789A1 | |
Планетарная шаровая мельница | 1983 |
|
SU1142164A1 |
ПЛАНЕТАРНАЯ ШАРОВАЯ МЕЛЬНИЦА | 1992 |
|
RU2049554C1 |
DE 202017107250 U1, 22.02.2018 | |||
Шаровая мельница | 1981 |
|
SU1003890A1 |
Авторы
Даты
2023-04-11—Публикация
2023-01-09—Подача