Дробилка Российский патент 2023 года по МПК B02C13/00 

Изобретение относится устройствам для измельчения зернового материала преимущественно для технологических линий приготовления кормов в промышленном животноводстве.

Известна дробилка для измельчения зерновых материалов [1], содержащая, корпус с расположенными внутри деками, ротор с рабочими органами, загрузочный бункер, выгрузное устройство.

Данный устройство не имеет сепарирующей поверхности, поэтому не способно обеспечить выравненный гранулометрический состав готового продукта заданного размера.

Известен измельчитель фуражного зерна [2], содержащий, установленные в корпусе два вала с рабочими органами, загрузочный бункер, выгрузное устройство, двигатель и ременную передачу.

Недостатком данного устройства следует считать сложную настройку и обслуживание. В данном устройстве обеспечивают заданную крупность настройкой зазора между рабочими органами перемещением в горизонтальной плоскости подшипниковых опор валов и изменением частоты вращения валов заменой шкивов и сменных рабочих органов. Измельчение происходит за счет истирания зерновой дерти о рабочие органы, поэтому неизбежны переизмельчение зернового материала, а также износ рабочих поверхностей.

Наиболее близким по технической сущности является дробилка [3], включающая корпус с загрузочным бункером и выгрузным механизмом, установленные в рабочей камере корпуса на одной оси полый и сплошной валы с закрепленными на них рабочими органами, двигатель, связанный с полым и сплошным валами через ременную передачу и две пары шестерен.

Недостатком данного устройства, имеющего в качестве измельчающих органов фрезы, является сложность изготовления, значительно увеличивающая его себестоимость, недостаточная эффективность измельчения, а также потребность в качественной предварительной очистке исходного сырья от посторонних примесей.

Целью изобретения является разработка технически более простой по устройству и эксплуатации дробилки, способной сократить время измельчения, выровнять гранулометрический состав, более равномерно нагрузить двигатель и, в совокупности, снизить энергоемкость процесса измельчения.

Указанная цель достигается тем, что что дробилка содержит корпус с загрузочным бункером и выгрузным механизмом. В рабочей камере корпуса на одной оси установлены полый и сплошной валы с закрепленными на них рабочими органами. Двигатель связан с полым и сплошным валами через ременную передачу и две пары шестерен, выполненных эллиптическими. В рабочей камере корпуса закреплены деки с сепарирующей поверхностью. После ременной передачи установлен энергоаккумулятор. Эллиптические шестерни закреплены на полом и сплошном валах так, что направления их минимальных радиусов совпадают с направлениями соответствующих рабочих органов и взаимно перпендикулярны друг другу.

Рабочие органы дробилки могут быть выполнены в виде молотковых роторов, а рифли дек напротив молотковых роторов расположены в направлении друг к другу под острым углом к горизонту. В одной плоскости на входе в рабочую камеру из бункера перед деками и на выходе из нее за сепарирующей поверхностью в выгрузном устройстве дополнительно могут быть установлены направляющие пластины.

Использование дек позволяет эффективно реализовать при разрушении зернового материала не только чистый удар рабочего органа, но также скол и истирание на деках, а сепарирующая поверхность гарантирует заданный гранулометрический состав измельченного материала.

Выполнение шестерен эллиптическими и закрепление их на полом и сплошном валах таким образом, чтобы направления минимальных радиусов совпадали с направлениями расположения их рабочих органов напротив дек, позволяют преобразовать частоты вращения полого и сплошного валов в изменяющиеся по синусоидальному закону с двумя выраженными максимумами при нахождении рабочих органов ротора дробилки в зонах расположения дек. Это обеспечит в зонах активного разрушения зернового материала (зоны дек) наибольшую скорость рабочих органов и приведет к сокращению времени измельчения. Замедление частоты вращения валов с рабочими органами (двумя минимумами в зонах входа зернового материала в рабочую камеру дробилки и выхода из нее готового продукта) сопровождается нарушением однородности воздушно-продуктового слоя, а также созданием внешней побудительной силы (вибрации), которая воздействует на корпус измельчителя и его сепарирующую поверхность. Закрепление эллиптических шестерен на полом и сплошном валах таким образом, чтобы направления их минимальных радиусов были взаимно перпендикулярны друг другу, позволяет более равномерно энергетически загрузить двигатель, поскольку максимумы и минимумы частот вращения полого и сплошного валов будут происходить в противофазе по отношению друг к другу

Выполнение рабочих органов в виде молотковых роторов способствует конструктивному упрощению устройства для измельчения зерновых материалов и повышению его надежности.

Выполнение расположения рифлей дек под острым углом к горизонту в направлении друг друга способствует смещению зерновой массы после удара о рифли в осевом направлении, т.е. в сторону соседнего молоткового ротора. Такое выполнение интенсифицирует процесс измельчения за счет увеличения вероятности попадания отраженных от рифлей дек частиц под дополнительный удар рабочих органов соседнего молоткового ротора за период одного полного оборота валов.

Дополнительная установка в одной плоскости на входе в рабочую камеру перед деками и на выходе из нее за сепарирующей поверхностью в выгрузном механизме направляющих пластин облегчают условия раздельных входа в рабочую камеру измельчаемого материала и выходу из нее готового продукта за счет снижения влияния на перемещаемые потоки рабочих органов соседних молотковых роторов, одновременно двигающихся в этих зонах с разными линейными скоростями.

Снабжение дробилки энергоаккумулятором и размещение эллиптической пары шестерен в кинематической передаче после него делает более явно выраженными экстремумы скорости рабочих органов молотковых роторов, а также позволяет сглаживать пульсации частоты вращения, передаваемые ременной передачей на ротор приводного электродвигателя, за счет энергии его маховых масс.

Таким образом, совокупность существенных признаков заявляемой дробилки является новой, отвечает критерию «изобретательский уровень» и обеспечивает достижение технического результата: интенсификацию процесса разделения зерновой дерти на сепарирующей поверхности, выравнивание ее гранулометрического состава на выходе из рабочей камеры дробилки, равномерную нагрузки на двигатель и снижение удельных энергозатрат на процесс измельчения зернового материала.

Данное изобретение поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображен вид спереди на дробилку.

На фиг. 2 показан разрез А-А на фиг. 1.

На фиг. 3 изображена дека с рифлями, расположенными под острым углом горизонту.

Дробилка состоит из корпуса 1, в котором установлены на одной оси на подшипниковых опорах полый 2 и сплошной 3 валы, на которых закреплены молотковые роторы 4 и 5 с рабочими органами 6 и эллиптические шестерни 7 и 8. Полый вал 2 с молотковым ротором 4 и сплошной вал 3 с молотковым ротором 5 приводятся во вращение через две пары эллиптических шестерен 7 и 8, от энергоаккумулятора 9, соединенного ременной передачей 10 с двигателем 11, например, электрическим. Эллиптические шестерни 7 и 8 закреплены соответственно на полом 2 и сплошном 3 валах таким образом, что направления их минимальных радиусов соответственно совпадают с направлениями расположения рабочих органов 6 роторов 4 и 5 и взаимно перпендикулярны друг другу. На внутренней поверхности корпуса 1 размещены деки 12 с сепарирующей поверхностью 13, в совокупности образующие рабочую камеру. К корпусу 1 в верхней части примыкает бункер 14 с дозатором 15. В одной плоскости за дозатором на входе в рабочую камеру в корпусе 1 перед деками 12 и на выходе из нее за сепарирующей поверхностью 13 в выгрузном механизме 16 установлены направляющие пластины 17 и 18. Выгрузной механизм 16 снабжен перекидной заслонкой 19.

Дробилка работает следующим образом. Зерновой материал, подлежащий измельчению, поступает в загрузочный бункер 14. Затем, запускается в работу электродвигатель 11, который через ременную передачу 10, энергоаккумулятор 9 и пару эллиптических шестерен 7 и 8 приводит во вращение полый 2 и сплошной 3 валы с молотковыми роторами 4 и 5 и рабочими органами 6 с частотами, изменяющимися по синусоидальному закону. Зерновой материал, подлежащий измельчению, поступает в рабочую камеру корпуса 1 двумя потоками из загрузочного бункера 14, через дозатор 15 и направляющую пластину 17, установленную перед деками. Измельчение исходных зерновых потоков происходит за счет многократного соударения и истирания частиц между собой, ударов о вращающиеся роторы 4 и 5 с рабочими органами 6, сколах и истирание о рифли дек 12. При ударении зерновки о рифли дек, расположенных напротив молотковых роторов в направлении друг к другу под острым углом к горизонту, часть частиц зернового материала, отскакивающая от рифлей, смещается в осевом направлении и попадает под удар рабочих органов соседнего молоткового ротора. Дерть зерна интенсивно разделяется на сепарирующей поверхности 13 под действием внешней побудительной силы (вибрации). Готовый продукт, прошедший через сепарирующую поверхность 13, выводится из выгрузного механизма 16 воздушным потоком и силами гравитации по обе стороны направляющей пластины 18, при соответствующем положении заслонки 19.

Использование предлагаемой дробилки, обеспечит равномерную нагрузку на двигатель, выравнивание гранулометрического состава зерновой дерти и снижение удельных энергозатрат на процесс измельчения зерновых материалов.

Литература

1. Пат. №2519882 РФ, МПК В02С 13/00. Дробилка молотковая безрешетная / Н.Ф. Васильев, А.В. Кобылкин, С.С. Ямпилов, Г.Г. Алхунсаев, А.А. Алексеев, Э.Ц. Галсанова, (РФ). - № 2013100453/13: Заявлено 09.01.2013: Опубликовано 20.06.2014.

4. Пат. 2764191 РФ, МПК В02С 13/00. Измельчитель / В.А. Афанасьев, А.Н. Остриков, И.С. Богомолов, Д.А. Нестеров, М.В. Копылов (РФ). - №2021113284: Заявлено 07.05.2021: Опубликовано 14.01.2022.

3. Пат. №2728665 РФ, МПК В02С 13/00. Центробежный измельчитель / Е.М. Царев, П.В. Мосунов, К.П. Рукомойников, С.Е. Богданов, А.В. Кренев (РФ). - №2020104055: Заявлено 30.01.2020: Опубликовано 05.07.2020.

Изобретение относится к устройствам для измельчения зернового материала и может быть использовано в технологических линиях приготовления кормов. Дробилка содержит корпус 1, в котором установлены на одной оси на подшипниковых опорах полый 2 и сплошной 3 валы, на которых закреплены молотковые роторы 4 и 5 с рабочими органами 6 и эллиптические шестерни 7 и 8. Полый вал 2 с молотковым ротором 4 и сплошной вал 3 с молотковым ротором 5 приводятся во вращение через две пары эллиптических шестерен 7 и 8 от энергоаккумулятора 9, соединенного ременной передачей 10 с двигателем 11, например электрическим. Эллиптические шестерни 7 и 8 закреплены соответственно на полом 2 и сплошном 3 валах таким образом, что направления их минимальных радиусов соответственно совпадают с направлениями расположения рабочих органов 6 роторов 4 и 5 и взаимно перпендикулярны друг другу. На внутренней поверхности корпуса 1 размещены деки 12 с сепарирующей поверхностью, в совокупности образующие рабочую камеру. К корпусу 1 в верхней части примыкает бункер с дозатором. В одной плоскости за дозатором на входе в рабочую камеру в корпусе 1 перед деками 12 и на выходе из нее за сепарирующей поверхностью в выгрузном механизме установлены направляющие пластины 18. Выгрузной механизм снабжен перекидной заслонкой. В дробилке обеспечивается снижение энгергоемкости процесса измельчения за счет равномерной загрузки двигателя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Дробилка, включающая корпус с загрузочным бункером и выгрузным устройством, установленные в рабочей камере корпуса на одной оси полый и сплошной валы с закрепленными на них рабочими органами, двигатель, связанный с полым и сплошным валами через ременную передачу, и две пары шестерен, отличающаяся тем, что обе пары шестерен выполнены эллиптическими, в рабочей камере корпуса закреплены деки с сепарирующей поверхностью, после ременной передачи установлен энергоаккумулятор, а эллиптические шестерни закреплены на полом и сплошном валах таким образом, что направления их минимальных радиусов совпадают с направлением соответствующих рабочих органов и взаимно перпендикулярны друг другу.

2. Дробилка по п.1, отличающаяся тем, что рабочие органы выполнены в виде молотковых роторов, рифли дек напротив молотковых роторов расположены в направлении друг к другу под острым углом к горизонту, а на входе в рабочую камеру из бункера перед деками и на выходе из нее за сепарирующей поверхностью в выгрузном устройстве установлены направляющие пластины.