Мелющие элементы Советский патент 1992 года по МПК B02C13/26 

Изобретение относится к устройствам для измельчения и растирания жидких материалов с тестоподобными включениями в химической промышленности, а именно к производству вискозы, где может быть использовано в установках дорастворения ксантогената целлюлозы.

Известны мелющие элементы, включающие смежно размещенные подвижные и неподвижные обечайки с нарезками на их внешних и внутренних поверхностях (1).

Недостатком данного технического решения является низкая прочность мелющих элементов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являются мелющие элементы, включающие смежные концентрично размещенные подвижные и неподвижные обечайки с винтовыми нарезками на их внешних и внутренних поверхностях (2).

Недостатком таких мелющих элементов является малая прочность обечаек из-за

совпадения в проекции внешних и внутренних винтовых нарезок, создающих тонкое и, следовательно, слабое место в обечайке, что в случае попадания инородного тела, например сварочного грата, между подвижной и неподвижной обечайками более крупного размера, чем зазор между ними, приводит к заклиниванию и разрыву обечайки по слабому месту, т.е. с торца по наименьшему сечению межканальной перегородки.

Целью изобретения является повышение прочности.

Поставленная цель достигается тем, что, в известных мелющих элементах, включающих смежные концентрично размещенные подвижные и неподвижные обечайки с винтовыми нарезками на их внешних и внутренних поверхностях, согласно изобретению, винтовые нарезки на внешней и внутренней поверхностях каждой обечайки имеют разный винтовой шаг, проекции углов подъема которых пересечены в пределах высоты обечайки с образованием по ее

сл

С

V4 СЛ Ю 4 О О

периметру цельнозамкнутого силового каркаса пилообразной формы.

Кроме того ширина каналов винтовых нарезок на обечайках выполнена сужающейся по ходу их подъема, а глубина кана- лов - уменьшающейся в этом же направлении.

Выполнение винтовых нарезок на обечайке на ее внешней и внутренней поверхностях с разными винтовыми шагами, проекции углов подъема которых пересечены в пределах высоты обечайки, образует пересекающиеся межканальные цилиндрические участки, обеспечивающие повышение прочности обечайки, и следовательно мелющих элементов.

Образование по периметру обечайки цельнозамкнутого силового каркаса из меж- канзльных цилиндрических участков внешней и внутренней ее поверхностей позволяет повысить прочность обечайки, и следовательно мелющих элементов.

Выполнение цельнозамкнутого силового каркаса в виде пилообразной формы является элементом, реализующим механизм работы мелющих элементов, т.е. механизм, служебное назначение которого-измельчение.

Выполнение на обечайках каналов винтовых нарезок переменной формы, т.е. сужающейся по ходу подъема винтовых линий каналов обеспечивает увеличение поперечного сечения межканальных цилиндрических участков у их вершин, что повышает прочность силового каркаса обечайки, и следовательно, мелющих элементов в целом.

На фиг.1 изображены мелющие элементы в рабочем положении без привода и сопутствующих деталей; на фиг,2 - развертка внешней поверхности обечайки; на фиг.З - развертка внутренней поверхности обечайки.

Мелющие элементы включают смежные концентричио размещенные с зазором а подвижные 1 и неподвижные 2 обечайки с винтовыми нарезками 3 и 4 соответственно на их внешних 5 и внутренних 6 поверхностях. Винтовые нарезки 3 и 4 выполнены одного направления. При этом направление вращения подвижных обечаек 1 противоположное направлению подъема винтовых нарезок 3 и 4, На каждой обечайке 1 (2) винтовые нарезки 3 и 4 на ее внешней 5 и внутренней 6 поверхностях выполнены с разными винтовыми шагами, проекции углов а {А@ которых пересечены в пределах высоты Н обечайки 1 (2). На подвижных обечайках 1 угол а винтовых нарезок 3 на

внешних поверхностях 5 равен 48°, а угол /5 подъема винтовых нарезок 4 на внутренних поверхностях 6 этих обечаек равен 60°. Высота подвижных обечаек 1 равна мм.

На неподвижных обечайках 2 угол а винтовых нарезок 3 на внешних поверхностях 5 равен 47°23 , а угол ft винтовых нарезок 4 на внутренних поверхностях 6 этих обечаек равен 33°20. Высота неподвижных обечаек

2 равна мм.

Каждые две смежные винтовые нарезки 3 или 4 образуют межканальные цилиндрические участки 7 и 8 соответственно на внешних 5 и знутренних 8 поверхностях

обечаек 1 и 2. Межканальные цилиндрические участки 7 и 8 перекрывают друг друга и таким образом создают по периметру каждой обечайки 1 (2) цельнозамкнутый силовой каркас пилообразной формы.

Кроме того, ширина каналов винтовых нарезок 3 и 4 на всех обечайках 1 и 2 по ходу подъема их винтовых линий выполнена сужающейся. При этом глубина каналов винтовых нарезок 3 и 4 на подвижных

обечайках 1 выполнена уменьшающейся в зтом же направлении. 9 - торец со стороны загрузки перерабатываемого продукта, 10- торец со стороны выгрузки. Винтовые нарезки 3 и 4 разделены межканальной перегородкой 11 и на фиг.1 обе совмещенные в сечении показаны условно.

Работают мелющие элементы следующим образом.

Работа механизма прочности будет рассмотрена на примере подвижных обечаек 1, как работающих в более сложных условиях и имеющих более тонкие локальные поперечные сечения. Работа механизма прочности неподвижных обечаек 2 аналогичная.

При вращении подвижных обечаек 1 они, захватывая перерабатываемый продукт винтовыми нарезками 3 и 4 со стороны торца 9, перемещают его по каналам этих нарезок в сторону выгрузки к торцу 10. Исходя

из высоты Н обечайки 1 (2) и подобранных углов подъема винтовых линий внешних 3 и знутренних 4 винтовых нарезок образуют межканальные цилиндрические участки 7 и 8 соответственно на внешней 5

и внутренней б поверхностях обечайки 1 (2), которые в плане перекрывают друг друга в пределах рабочей высоты Н последней, т.е. имеют пересекающиеся проекции.

Это значит, что межканальные цилиндрические участки 7 и 8, перекрывая друг друга, образуют по периметру обечайки 1 (2) цельнозамнутый силовой каркас пилообразной формы. Рисунок этого силового каркаса напоминает бесконечную

пилообразную цепь из сильно наклоненных и связанных у ножек букв Л русского алфавита. Причем в силу переменного сечения каналов винтовых нарезок 3 и 4 как по ширине, а подвижных обечайках 1, так и по глубине каждый отдельный силовой Л-об- разный элемент имеет более толстые сечения у своей вершины. В рассмотрении механизма прочности силовых Л-образных элементов среднее межканальное тело перегородки 11 не учитывается, т.к. его наличие идет в запас общей прочности обечайки 1 (2) и является основой, на которую по обе ее стороны накладывается рассматриваемый силовой каркас.

В случае попадания в один из каналов винтовых нарезок 3 (4) инородного твердого тела, например сварочного грата, более крупного размера, чем зазор А между обечайками 1 и 2 и заклинивания вследствие этого, между ними возникает сила, действующая на ножку силового Л-образного элемента, стремещаяся повернуть ее относительно вершины силового Л-образного элемента. Но поскольку другая ножка последующего Л-образного элемента связана с предыдущей, в нашем случае с нагру- женной, то эта нагруженная ножка Л-образного элемента оказывается как-бы подкрепленной последующей. В результате силовой поток замыкается на вершине треугольника, состоящего из ножек Л-образных силовых элементов и создающих прочный каркас обечайки 1 (2), повышающий ее общую прочность. Инородное тело, будучи заклиненным между обечайками 1 и 2, или деформируется само до такой степени, что способно выйти из канала винтовой нарезки 3 (4), или деформирует межканальную перегородку 11, оставаясь в канале и устройство с обечайками 1 и 2 продолжает работать, или клинит обечайки 1 и 2, а следовательно и устройство в целом, без разрыва обечайки 1 (2), что является достаточно приемлемым случаем в аварийной ситуации.

Таким образом, каждый единичный силовой Л-образный элемент каркаса, подкрепленный последующим таким же элементом, повышает прочность обечайки 1

(2) в целом, что обеспечивает ее целостность при попадании инородных тел в перерабатываемом продукте.

Использование предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом

позволило выявить следующие преимущества.

Повышение прочности обечайки и, следовательно, устройства для измельчения в целом, где применены такие мелющие элементы.

Возможность образования функциональных элементов обечайки методом точного литья, что расширяет технологические приемы изготовления мелющих элементов.

Появление переменной формы каналов на обечайках мелющих элементов позволяет повысить степень силового механического воздействия на обрабатываемый продукт, что повышает качество переработки последнего.

Формула изобретения

1.Мелющие элементы, содержащие концентрично размещенные подвижные и

неподвижные обечайки с винтовыми нарез ками на их внешних и внутренних поверхностях, отличающиеся тем, что, с целью повышения прочности, винтовые нарезки на внешней и внутренней поверхностях

каждой обечайки имеют разный винтовой шаг, проекции углов подъема которых пересечены в пределах высоты обечайки с образованием L по ее периметру цельнозамкнутого силового каркаса пилообразной формы.

2.Мелющие элементы по п. 1, о т л и ч а- ю щ и е с я тем, что ширина каналов винтовых нарезок на обечайках выполнена сужающейся по ходу их подъема, а глубина

каналов-уменьшающейся в том же направлении.

Ь

L

777777

S

1QI 681

Изобретение относится к устройствам для измельчения и растирания жидких материалов с тестообразными включениями в химической промышленности. Сущность изобретения: мелющие элементы включают смежные концентрично размещенные подвижные 1 и неподвижные 2 обечайки с винтовыми нарезками 3 и 4 на их внешних 5 и внутренних 6 поверхностях, при этом винтовые нарезки выполнены с разными винтовыми шагами. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

ФигЗ