Дисковая мельница Советский патент 1983 года по МПК B02C7/08 

(54) ДИСКОВАЯ МЕЛЬНИЦА

Изобретение относттся к размалыва тему оборудованию и может быть испол зовано для измельчения различных мат риалов, например резиновой крошки, входящей в состав облегченных тампонажных растворов для цементирования буровых скважин. Известна дисковая .мельница, соде1 жашая загрузочное устройство, пробо1фи «1ник, врашающийся и неподвижный диски, установленные соосно между собой, рабочие поверхности которых выполнены по гиперболическим кривым со спиральными канавками переменного сечения, развернутыми во встречных направлениях С 1 Однако даннаяя мельница не обеспе чивает истирание резины до высокой степени помола. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является дисковый истиратель, содержащий привод, кожух, в котором соосно установлены верхний неподвижный с центральным отверстием для подачи материала и нджний вращающийся диски, имеющие цент- ральную и перифери)Ь1ую зоны с рвэмалываюшими рабочими поверхностями, причем ра бочая поверхноссть пентрашлой зоны диска наклонена к рабо чей поверхности периферийной 2. Однако известный истиратель не обеспечивает возможности истирания резиновой крошки до высокой степени размола. Объясняется это тем, что сама полость истирания, зейшючениая между гиперболической рабочей поверх ностью верхнего диска и рабочей поверхностью нижнего диска. Мала. Круп-, ные частицы резиновой крошки иэ-за их упругих свойств создают затвор в месте перехода гиперболической поверхности центральной зоны неподвижного диска в зазор между периферийными зонами дисков, препятствуя дальнейшему истиранию. Цель изобретения - повысить степень размола резиновой крошки..

Поставленная цепь достигается тем, что в известной дисковой мельнице, содержащей привод, кожух, в котором соосно установлены верхний неподвижный с центральным отверстием для подачи материала и 1шжннй вращаюндай ся диски, имеющие центральную и периферийную зоны с размалывающими рабочими поверхностями, причем рабочая поверхность центральной.зоны верхнего диска наклонена к рабочей поверхнооти периферийной зоны, рабочая поверхность центральной зоны как верхнего так и нижнего диска наклонена под уг лом 1, рабочей поверхности периферийной зоны, а в центральных зонах обоих дисков со стороны рабочих поверхностей выполнены радиальные ка:Навки, равномерно расположенные по окружности и наклоненные под yrnoMi 14-18 к периферийным зонам, на коTopbfx также выполнены канавки, являющиеся продолжением радиальных канавок центральных зон и расположенные под углом к их осям, при этом кана&ки периферийной зоны нижнего диска расположены симметрично относительно оси радиальных канавок под углом 5-4О а канавки периферийной зоны верхнего диска расположены по одну сторону осе радиальных канавок под углом, превышающим величину угла расположения канавок периферийной зоны нижнего диска относительно соответствующих осей на 3-12.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая дисковая мельница, видена фиг. 2 - верхний неподвижный диск, вид снизу; на фиг. 3 - нижний вращающийся диск,вид сверху; на фиг. 4 - . разрез А-А на фиг. 1.

Дисковая мельница содержит привод 1, кожух 2, в-котором соосно раамещены верхний 3 неподвижный и нижни 4 вращающийся диски.

В верхнем диске 3 вьшолнено цент ральное отверстие А, снабженное воронкой 5 для подачи резиновой крошки.

Верхний 3 и нижний. 4 диски имеют соответственно центральные В и С и периферийные р и зоны с размалывающими рабочими поверхностшли.

Рабочие поверхности Р и (3 верхнего 3 и нижнего 4 дисков образуют полость Н, в которой происходит измельчение резиновой крошки.

Рабочие поверхности F и Q обоих дисков 3 и 4 отличаются один от другого лишь периферийными зонами) и а центральные зоны В и С одинаковы. Центральная зона В верхнего неподвижного11иска 3 представляет собой 5 часть рабочей поверхности вьшолмена с уклоном в 1,5 к периферийной зоне D . Дентральная зона С нижнего вращающегося диска 4 представляет собой часть рабочей поверхности и вы0 попнена также с уклоном в 1,5 к периферийной зоне , .

На центральных зонах В и С со стороны рабочих поверхностей верхнего 3 и нижнего 4 дисков выполнены фрезой

$-диаметром 15 мм 10 р адиальных

канавок соответственно 6 и 7 через 36 с уклоном 14-18° к периферийным зонам Т) и .

0 Уклоны центральных зон В и С в

1,5° и уклоны радиальных канавок 6 и «7 Ь 14-18 выбраны экспериментально необходимыми и достаточными для предварительного размола и истирания рези5 новой крошки в полости Н, образованной центральными зонами В и С.

Периферийная зона g нижнего вращающего диска представляет собой кольцевую часть рабочей поверхности щир:иg ной 120 мм. Со стороны рабочей поверхности на периферийной зоне симметрично относительно оси радиальной канавки 7 вьшолнены канавки 8 и 9 фрезой диаметром 6 мм с глубиной . 1 мм, расходящиеся лучами из концов радиальных канавок под углами с 30 и 5шляющиеся их продолжением, кана&ки 8, направленные в сторону, противоположную вращению нижнего диска 4, служат для в.ыброса измельченной резиновой крошки в приемную емкость (не показано), а канавки 9, направленные в сторону вращения 1шжнего диска 4, служат для ступенчатого возврата крупных неразмолотых частиц резиновой крошки в полость Н для повторного их измельчения.

Угол ci- 30 выбран в зависимости от скорости вращения нижнего диска 4 из пределов 5 -40, чем. больше ско рость вращения, тем меньше угол секущей, проходйщей через центр вращения, и касательной к траектории движения измельченной резиновой крошки от центра к периферии (фиг. 2).

Периферийная зона D верхнего неподвижного диска представляет собой кольцевую часта, рабочей поверхности F шириной 120 мм. Со сторонь рабочей

поверхности F pa периферийной зоне Т) по одну сторону относительно оси радиальных канаьок 6 под углом fb 45 выполнены канавки 10 фрезой диаметром 6 мм с глубиной 1 мм, направленные

в сторону, противополо}Кную В1 ащению нижнего диска 4, и являющиеся продолжением радикальных кшхавок 6 центральной зоны В.

Угол , под которым вьшолнены канавки 10 на верхнем неподвижном диске 3 относительно осей рар1альных канавок 6 превышает углы oL- 5-4О°, под которыми выполнены канавки 8 и 9 на соосно установленном нижнем вращаю шемся диске 4 относительно аналогичны

; осей радиальных канавок 7 на 3-12. Это необходимо для того в процессе работы мельницы, чтобы канавки периферийно{ зоны верхнего 3 неподвижного и нижнего 4 вращающихся дисков могли пересекаться цруг с другом, а не найшдываться друг на друга, что создает кроме эффекта истирания эффект частичного резания резиновой крошки. Так, например, канавка 10, выполненная на периферийной части 3 верхнего диска 3 под углом 1 45 при о6 54Сг, под которым расходятся канавки 8 и 9, вьшолнегаые на периферийной

части 6. неподвижного диска 4, дает следующий эффект. При перекрещивании канавки 1О, вьшолненной на верхнем неподвижном диске 3, под углом |Ь. 45 с канавкой 8, выполненной на нижнем вращающемся диске 4, направленной против вращения диска 4 под углом cL 30°, получается небольшой угол пересечения 2f (создающий эффект нижний). При пересечении канавки 1О, вьшолненной на верхнем неподвижном диске 3 под углом |Ь 45, с канавкой 9, выполненной на нижнем вращающемся диске 4, направленной в сторону вращения диска 4 под углом oL 30, получается угол пересечения у , который приближается к 90 для того, чтобы путь возврата крупной резиновой крошки в полсють Н для переламьпза-, кия был ступенчатым.

Материал рабочих поверхностей F и § обоих дисков 3 и 4 - сталь с ц&. ментярованным покрытием.

Зазор между дисками 3 и 4 в пред. лах 0,1-2; мм выбран эЕсперимеатально.

Дисковая мельница работает следующим образом.

Через воронку 5, установле1шую в центральном отверстии А верхнего неподвижного диска 3, установленного в кожухе 2, подается резиновая кроита. Под действием собственного веса она оседае в полость Н между неподвижным 3 и вращающимся 4 дисками. От привода 1 сообщается вращательное движение ниж нему диску 4.

В результате щэащения нижнего диска 4 относительно верхнего неподвижного диска 3 происходит заклинивани резиновой крошки в канавках 6 и 7 ценральных зон ВИС между рабочими поверхностями F и G и измельчения ее за счет эффекта ножнин, который осуществляется за счет перекрещивания канавок 6 и 7 верхнего 3 и нижнего 4 дисков.

Измeльчeifflaя резиновая кроийса пёр&мещается от центра к периферийным зонам D и Е под действием. аентробе №ных сил, возникающих при вращении нижнего диска 4, и стремится попасть в канавку 8 периферийной зоны F. Если измельченная резиновая крощка по диаметру меньше глубины канавки 8 то под действием центробежных сил она выбрасывается в приемную емкость. Если измельченная резиновая крошка по диаметру бол1эще глубины канавки 8, то она может закупорить канавку 8.

В этом случае резиновая крошка подвергается воздействию центробежной силы трения о неподвижный диск 3 и силы ударов н стенки канавок 8 вращающегося 4 и канавок 1О неподвиж ного диска 3 (эффект ножниц). Под действием этих сил резиновая крошка размельчается и истирается.

Если же фуш1ая резиновая крошка попадает в канавки 9 вращающегося диска 4, то при перекрещива1ши их с канавками 10 неподвижного диска 3 она транспортируется по ступенчатой траектории в зону В. Резиновая крошка как бы совершает кругооборот, переходя из зоны С в зону В до тех пор, пока не измельчается в порошок до размеров частиц 0,1-0,О1 мм.

Снабжение центральных зов радналы ными канавками, равномерно расположенными по окружности, и снабжение первферийных зон канавками, .51вляющимися продолжением радиальных и направленных под заданными углами, создает эффект ножниц при измельчении реаины. Вьшолнение центральных зон рабочих поверхностей и радиальных канавок центральной зоны вращающегося нижнего диска с уклоном и снабжение канавками пениферийных зон, расположешп ми под заданныкт: углами способствует возврату крупных неразмолотых частиц резины в центральную зону, повторному их измельчению и по мере продвижения к перифер1ш истиранию.. Таким образом, конструктивно образуются две размалывающие рабочие полости - для иэ- мельчания и истирания резины. Одна предназначена для предварительноого измельчегшя, вторая - для окончательно го измельчения и истирания, что позволяет получить высокую степень размола частиц. Формула изобретения Дисковая мельница, содержащая привод, кожух, в котором соосно установлены верхний неподвижный с центральным отверстием для подачи материйла и нижний вращающийся диски, имеющие центральную и периферийную зоны с размалывающими рабочими поверхноотями, причем рабочая поверхность ценрральной зоны верхнего диска наклонена к рабочей поверхности периферийной зоны, отличающаяся тем, что, с целью повыщешш степени размола резиновой крошки, рабочая поверхность центральной зоны как верхнего, так и нижнего диска наклонена под углом 1,5 к рабочей поверхности периферийной зоны, а в центральных зонах обоих дисков со стороны рабочих поверхностей выполн&ны радиальные канавки, равномерно раоположенные по окружности и наклоненные под углом 14-18 к периферийным зонам, на которых также вьшолнены канавки, являющиеся продолжением радиальных канавок центрешьных зон и расположенных под углом к их осям, при этом канавки периферийной зоны нижнего диска расположены симметрично относительно оси рбщиаяьных канавок под углом , а канавки периферийной зоны верхнего диска расположены по одну сторону осей радиальных канавок под углом, превышающим величину угла расположения канавок периферийной зоны нижнего диска относительно соответствующих осей на 3-12. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 454929, кл. В 02 С 7/О2, 1971. 2.Авторское свидетельство № 281139, кл. В 02 С 7/08, 19б7 (прототип). 8 Траектйрия оои кения частицы К N Центр 1ращени f}ffCffm /fi Hff/i КанооКи HtnooSuiKHoze диска