Измельчитель Советский патент 1992 года по МПК B02C18/06 

Изобретение относится к Оборудованию по переработке сырьевых ресурсов предприятий по добыче редкоземельных материаллов, предприятий огнеупорной промышленности, производства керамики и строительных материалов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является глинорезательная машина, которая состоит из рамы, на раме размещены электродвигатель и редуктор, соединенные между робой муфтой. На выходном вертикальном валу редуктора посажен ротор, состоящий из горизонтальных верхнего и приемного столов. Ротор машины расположен внутри цилиндрического корпуса с двумя консольными упорами. На верхнем столе установлены ножи, под которыми для прохождения глины на приемный стол имеются окна. На обечайке корпуса внутри между столами ротора расположен упор, который отводит поток глины в разгрузочную течку.

Указанная машина характеризуется снижением производительности ее работы в течение календарного года при переработке переувлажненных и мерзлых глин. Это обусловлено конструктивным исполнением рабочего органа машины - ротором.

Кроме того, форма ножей, их жесткая установка на верхнем столе без возможноV V|

CN

OJ

сти осевой переустановки (выдвижения над горизонтальной плоскостью верхнего стола), расположение окон под ножами в горизонтальной плоскости верхнего стола позволяют только эффективно перерабатывать глины нормальной влажности в пределах 10-18%, как при переувлажненных глинах окна верхнего стола залипают, а при мерзлых забиваются комьями ее, и все этого получается из-за малоэффективного процесса резания, невозможности направить поток глины на приемный стол ротора.

Так как мерзлые глины поступают на переработку зимой, а переувлажненные осенью и весной, то в целом в течение года глинорезательная машина работает на указанных глинах большую часть года и значи- тельно снижает свою паспортную производительность.

Увеличенная энергоемкость процесса переработки глины также вызвана несовершенством конструкции рабочего органа, так как указанные глины превращают машину в мешалку и для обеспечения паспортной производительности процесс переработки глины значительно увеличивается во времени, что повышает его энергоемкость.

Цель изобретения - повышение производительности и снижение энергоемкости процесса измельчения.

На фиг,1 изображен измельчитель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З-разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4-схема установки режущих элементов на верхнем столе ротора.

Измельчитель содержит раму 1, на которой смонтированы корпус 2 с упорами 3 и разгрузочной течкой 4. В корпусе 2 размещен ротор 5, состоящий из верхнего стола 6 и приемного стола 7. Ротор 5 жестко посажен на вертикальный тихоходный вал 8 конического редуктора 9. который через муфту 10 связан с цилиндрическим редуктором 11, а последний через клиноременную передачу 12 с электродвигателем 13.

Над приемным столом 6 внутри корпуса 2 перед разгрузочной течкой 4 установлен отводящий нож 14.

Верхний стол 6 состоит из ступицы 15 и обода 16, между которыми жестко смонтированы обтекатели 17, выполненные в виде спиц клиновидного профиля, имеющие верхнюю 18, лицевую 19. заднюю 20 и донную грань 21,

Лицевая грань 19 обтекателей 17 направлена в сторону вращения ротора 5 и установлена под углом к горизонтали,

В лицевых гранях 19 обтекателей 17 имеются продольные полости 22, в которые установлены вкладыши 23 клиновидного

профиля и режущие элементы 24 трапецеидальной формы.

В приливах 25 и 26 донной 21. задней 20 граней обтекателей 17 установлены рассекатели 27 ромбического профиля, которые от самоокручивания застопорены контргайками 28. На обтекателях 17 через один установлены отражатели 29, последние прижаты к режущим элементам 24 рассека0 телями 27.

Измельчитель работает следующим образом.

Установленный на раме 1 электродвигатель 13 через клиноременную передачу 12

5 цилиндрический редуктор 11, муфту 10 и конический редуктор 9 вращает ротор 5, посаженный на тихоходный вал 8 конического редуктора 9. В машину подаются куски материала, которые попадают на верхний стол

0 6 ротора 5. Материал увлекается движением верхнего стола 6, его движению препятствуют упоры 3 корпуса 2. Наклонная поверхность упоров 3 поджимает куски материала к верхнему столу 6 и режущие элементы 24

5 разрезают поток материала; который начинает обтекать верхнюю 18, лицевую 19, заднюю 20 и донную 21 грани обтекателей 17. Поток материала измельчают и направляют на приемный стол ротора непосредственно

0 обтекатели 17 клиновидного профиля, закрепленные жестко между ободом 16, ступицей 15 ротора 5, а также установленные в приливы 25, 26 обтекателей 17 рассекатели 27 ромбического профиля, зафиксирован5 ные в них контргайками 28.

Для создания потоку материала подпора при переработке переувлажненных глин и направления его в проемы между обтекателями 17 при вращении ротора 5

0 устанавливают отражатели 29 в продольные полости 22. при этом режущие элементы 24 поворачивают на 180° вместе с вкладышами 23. Отражатели 29 прижимают к режущим элементам 24 при помощи

5 рассекателей 27.

Установку режущих элементов 24 и отражателей 29 на обтекатели 17 устанавливают поочередно через раз. например при шестилучевом роторе.

0 Измельченный материал с верхнего стола 6 попадает на приемный стол 7, который транспортирует к отводящему ножу 14, последний направляет через разгрузочную течку 4 на выгрузку из машины, например на

5 ленточный конвейер.

В предлагаемом техническом решении конструктивные элементы верхнего стола позволяют настраивать измельчитель на переработку различных материалов различ- ной крепости, влажности и пластичности.

Такую настройку элементов верхнего стола можно проиллюстрировать на методике расчет производительности измельчителя и определения мощности его привода.

Производительность измельчителя определяется формулой

Скорость резания материала режущими элементами 24 верхнего стола 6 ротора 5 измельчителя определяется выражением

Vn

60 n

. м/с

(4)

Использование: для переработки сырьевых ресурсов предприятий по добыче редкоземельных металлов на предприятиях огнеупорной промышленности, в производстве керамики и строительных материалов. Сущность изобретения: измельчитель содержит раму, на которой смонтирован корпус с ротором, состоящим из верхнего стола и приемного стола. Верхний стол ротора снабжен радиальными обтекателями, выполненными в виде спиц, жестко установленных между ступицей и ободом стола и развернутых своими лицевыми гранями под углом к горизонтали в сторону вращения стола, при этом в полости лицевых граней спиц установлены режущие элементы и вставки с возможностью осевой переустановки и фиксации посредством рассекателей, размещенных подвижно в приливах лицевой и донной граней спиц, причем обтекатели дополнительно снабжены отражателями, размещенными в полостях лицевых граней между режущими элементами и рассекателями, при этом спицы верхнего стола в поперечном сечении выполнены в виде клиновидного профиля, а режущие элементы спиц продольном сечении выполнены трапецеидальными, а рассекатели в поперечном - ромбическими. 1 з.п ф-лы, 4 ил.

П4 п-П1, т/ч

где П - производительность одного блока режущих элементов верхнего стола ротора, т/ч;

п - число блоков верхнего стола ротора, шт.

Производительность одного блока режущих элементов верхнего стола ротора определяется формулой

-у - К - F V1 ;т/ч

где у- насыпная масса измельченного материала, т/м3;

К - коэффициент неравномерности нагрузки режущих элементов верхнего стола;

F - поперечное сечение срезаемой стружки материала, м2;

V1 - линейная скорость прохождения материала между обтекателями на приемный стол ротора, м/с.

Поперечное сечение срезаемой стружки материала определяется формулой

Р,и b h , м2(3)

где ft - коэффициент разрыхления материала;

b - ширина срезаемого слоя материала одним режущим элементом, м;

h - высота (м) срезаемого слоя режущим элементом над горизонтальной плоскостью стола (высота выдвинутого режущего элемента).

Как видно из представленных формул (1),(2),(3) производительность измельчителя прямо пропорционально зависит от высоты срезаемого слоя материала режущим элементом 24 верхнего стола 6 ротора 5.

В предлагаемом техническом решении конструкция обтекателей 17 верхнего стола 6 ротора 5 позволяет изменять высоту установки режущих элементов 24 в про- дольных полостях 22 путем осевого выдвижения вкладышей 23 проворота и фиксации рассекателей 27 контргайками 28.

На энергетические показатели работы измельчителя (потребляемую мощность привода) существенно влияет эффективность процесса измельчения материала именно верхним столом 6 ротора 5.

гдес

П -D

, (м) - расстояние между-реЈ.

tO жущими элементами{по дуге) по концентрическим окружностям из установки;

z - количество режущих элементов, установленных на одной концентрической окружности;

15 Vn h - скорость подачи режущих элементов верхнего стола, м/мин ротора; h - высота срезаемого слоя, м. Из формулы (4) видно, что высота срезаемого слоя существенно влияет на величину 20 скорости резания режущих элементов 24, а последняя является основной составляющей формулы определения потребляемой мощности привода измельчителя:

,.К Рп Zn .,

ч

X ( VPI + Vp2 +... Vpn ) , КВт. (5)

где К - коэффициент нагрузки режущих эле- 30 ментов;

Рр - сила резания режущих элементов, кгс;

2р - количество режущих элементов, установленных на одной концентрической ок- 35 ружности верхнего стола;

ij- полный КПД привода измельчителя; Vp - скорость резания режущих элемен тов, м/с.

Все вышеуказанные формулы (1)-(5) в 40 своей структуре показывают необходимость настройки элементов верхнего стола 6 ротора 5 для обеспечения стабильной работы измельчителя по обеспечению паспортной производительности его и потребления 45 мощности приводом на различных материалах.

Комбинация установки режущих элементов 24 в полостях 22 обтекателей 17 позволяет эксплуатировать измельчитель в 50 оптимальных режимах применительно к физико-механическим свойствам отдельных материалов, т.е. настраивать измельчитель на работу в течение всего календарного года с выдержкой паспортной производительно- 55 сти (зимой, весной, летом, осенью).

Так, например, установка режущих элементов 24 по схемам а и б (фиг.4) пред- почтител.ьна для измельчения материалов повышенной твердости, так как режущие

элементы в целом при установке образуют клиновидный профиль.

Установка режущих элементов 24 по схемам в и г предпочтительна для измельчения пластичных и переувлажненных материалов, так как они способствуют более быстрому сбросу потока материала приемный стол (за счет центробежных сил, образующихся при вращении ротора (схема в), либо удержанию материала на верхнем столе (схема г)для более тщательного измельчения (за счет многократного прохода материала под упорами корпуса).

Клиновидный профиль обтекателей 17, направленность его лицевой грани 19 в сторону вращения ротора 5 способствуют беспрепятственному прохождению материала на приемный стол 7 ротора 5, а ромбический профиль рассекателей 27 улучшает процесс измельчения материала.

Трапецеидальный профиль режущих элементов 24 позволяет установить на обтекателях 17 отражатели и обеспечить реализацию выполнения схем а, б, в, г для измельчения различных материалов.

Таким образом, обеспечивают повышение производительности в работе измельчителя и снижение энергоемкости процесса измельчения.

12

Формула изобретения

и приемным столами, со ступицами и обода- ми, корпус с упорами, отводящим ножом i разгрузочной течкой, отличающийся тем, .что, с целью повышения производи тельности и снижения энергоемкости процесса измельчения, верхний стол снабжен развернутыми по направлению вращение под углом к горизонтали обтекателями в BV де полых спиц клиновидного профиля в по перечном сечении с приливами на лицевых

и донных поверхностях, жестко установленных между спицей и ободом стола, при этом в полостях спиц смонтированы режущие элементы трапецеидальные в продольном сечении и вставки с фиксацией посредством

рассекателей ромбических в поперечном сечении, размещенных в приливах,

ff0/y ff#j7e#MP /тотема Mffffte/tvffjrct у

27

26

#алр0Ј/ге#&е В/юще// /

/ o 7ofla ф j

/4 - А / 0Верму/г70

фае. 2

/tofofitfy/TTff

24

15

ii f7 лГ

П п|п 0nj|

- ------ --

П П П ппп

п. п ILJL

15

Г

У&#Г р$00Ц/рМК9 /7ff/7J0pa

,а

У

фиг. 4