Роторная мельница Советский патент 1992 года по МПК B02C13/13 

Изобретение относится к устройствам для измельчения руд черных и цветных металлов и может быть использовано в металлургической, химической, строительной и других отраслях промышленности.

Известна мельница динамического самоизмельчения МАЯ, содержащая вертикально расположенный цилиндрический корпус с соосмо установленным в нем валом, на которой смонтирован чашеобразный ротор, и привод, при этом мельница снабжена полым цилиндром, расположенным над ротором концентрично валу, и конусообразным кольцевым выступом, закрепленным на корпусе над ротором, причем кольцевое пространство между корпусом и полым цилиндром посредством вертикальных радиально установленных перегородок разделено на камеры, чашеобразный ротор расположен ниже перегородок корпуса, а его внутренняя полость посредством вертикальных перегородок разделена на секции, в нижней части которых выполнены каналы для подачи транспортирующего агента (1).

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату является роторная мельница, содержащая корпус с крышкой,-ротор с рабочими элементами, загрузочный бункер, разгрузочный патрубок и привод (2).

Цель изобретения - повышение производительности и снижение энергоемкости процесса измельчения.

Поставленная цель достигается тем, что роторная мельница содержащая корпус с крышкой, ротор с рабочими элементами, загрузочный бункер,разгрузочный патрубок и привод, снабжена закрепленным на корпусе гидроцилиндром, ротор выполнен чашеобразной формы с параболической внутренней поверхностью, а его рабочие элементы - в виде радиально установленных перегородок криволинейной формы, причем крышка выполнена составленной из секторов, соединенных вершинами посредством шарового шарнира со штоком гидроцилиндра, а противоположной и средней частями сектора шарнирно связаны с корпусом посредством различных по длине тяг, при этом точки соединения тяг с корпусом расположены на разных уровнях, а шарниры соединения каждого сектора с тягами и шаровой шарнир расположены на одной прямой.

На фиг.1 изображен общий вид роторной мельницы; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.З - разрез В-В фиг.1; на фиг.4 - кинематическая схема подвижной крышки; на фиг.5 - схема действия сил на материал.

Роторная мельница содержит корпус 1, загрузочный бункер 2, горизонтальный приводной вал 3. На горизонтальном приводном валу 3 жестко насажен чашеобразный

ротор 4, внутренняя поверхность 5 которого разделена вертикальными радиально установленными криволинейными перегородками 6 и выполнена параболической.

Соосно с чашеобразным ротором А установлена крышка 7, имеющая возможность возвратно-поступательного перемещения с помощью гидроцилиндра 8. Гидроцилиндр 8 закреплен на корпусе 1. Крышка 7 выполнена из равных по длине

подвижных секторов 9, соединенных своими вершинами 10 посредством шарового шарнира 11 со штоком 12 гидроцилиндра 8, а противоположной и средней частями сектора шарнирно связаны с корпусом посредством различных по длине тяг 13, 14. Точки 15, 16 соединения тяг 13, 14 с корпусом 1 в горизонтальной плоскости расположены на разных уровнях. Шарниры 17 соединения каждого сектора 9 с тягами 13,14 и шаровой

шарнир 11 установлены на одной прямой.

Роторная мельница работает следующим образом.

Измельчаемый материал через загрузочный бункер 2 попадает на криволинейные перегородки 6 чашеобразного ротора 4. Под действием центробежных сил куски материала перемещаются по внутренней поверхности 5 чашеобразного ротора 4 и выталкиваются из него с большим запасом

кинематической энергии, попадая в активную зону измельчения. Активной зоной измельчения является зазор 18 между чашеобразным ротором 4 и подвижной крышкой 7. В активной зоне измельчения

куски материала расходуют свою кинетическую энергию, полученную в чашеобразном роторе, сталкиваясь друг с другом, и при этом разрушаясь.

При возвратно-поступательном перемещении крышки 7 происходит увеличение давления на столб измельчаемого материала, что приводит к интенсификации процесса измельчения, а, следовательно, и к увеличению производительности,

Измельчение материала происходит за счет ударных и скалывающих нагрузок при одновременном давлении на материал.

Предложенная конструкция крышки 7 позволяет создавать неограниченное давление на столб измельчаемого материала, что приводит к увеличению производительности и снижению энергоемкости.

Точки 15,16 соединения тяг 13,14 с корпусом 1 смещены в горизонтальной плоскоЈти относительно друг друга для

обеспечения возвратно-поступательного перемещения штока 12 гидроцилиндра 8, а, следовательно, и крышки 7. Шарниры 17 и шаровой шарнир 11 создают плоский четы- рехзвенный механизм с конкретным соотношением звеньев (водило Чебышева).

Криволинейные перегородки б в чашеобразном роторе 4 позволяют даже при небольших частотах вращения ротора 4 сообщить кускам измельчаемого материала скорость, достаточную для того, чтобы материал попадал в активную зону измельчения и интенсивно там измельчался, что приводит к увеличению производительности.

Для достижения поставленной цели внутренняя поверхность 5 чашеобразного ротора 4 выполнена параболической, где кускам материала сообщается необходимая скорость для попадания его в активную зону измельчения.

На разрушаемый кусок материала действуют силы давления и сдвигающие усилия от вращения ротора 4 (см.фиг.5.).

Напряжения от сжатия равны

Ј

(1)

где N - сила сжатия,

F - площадь куска материала. Напряжения на площадке равны

a ff COS2a; т - sin 2а. (2)

Отсюда видно, что максимальные сдви- 35 тающие напряжения при а 45° равны

v, Максимальные напряжения сдвига

0

5

0

5

0

5

от вращения ротора 4 находятся на площадке при а 0(у ),

Эти два сдвигающих напряжения будут в первую очередь разрушать материал, когда суммарная напряжений сдвига достигнет предела прочности материала на сдвиг. Напряжение сдвига от вращения ротора 4 имеет динамический характер.

Измельченный материал- выводится из мельницы через разгрузочный патрубок 19.

Предложенное изобретение позволяет повысить производительность в 1,3 раза и снизить энергоемкость на 25%.

Формула изобретения

Роторная мельница, содержащая корпус с крышкой, ротор с рабочими элементами, загрузочный бункер, разгрузочный патрубок и привод, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергоемкости процесса из- мельчения, мельница снабжена закрепленным на корпусе гидроцилиндром, ротор выполнен чашеобразной формы с параболической внутренней поверхностью, а его рабочие элементы - в виде радиальнй установленных перегородок криволинейной формы, причем крышка выполнена составленной из секторов, соединенных вершинами посредством шарового шарнира со штоком гидроцилиндра, а противоположной и средней частями сектора шарнирно связаны с корпусом посредством различных по длине тяг, при этом точки, соединения тяг с корпусом расположены на разных уровнях, а шарниры соединения каждого сектора с тягами и шаровой шарнир расположены на одной прямой.

Использование: измельчение руд черных и цветных металлов в металлургической,химической, строительной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: роторная мельница содержит А У // / - //™///////;// / 1б Фиг.1 корпус 1 с крышкой 7, ротор 4 с рабочими элементами, загрузочный бункер 2. разгрузочный патрубок 19 и привод. Мельница снабжена закрепленным на корпусе гидроцилиндром 8, ротор выполнен чашеобразной формы с параболической .внутренней поверхностью 5, а его рабочие элементы - в виде радиально установленных перегородок криволинейной формы. Крышка выполнена составленной из секторов, соединенных вершинами посредством шарового шарнира 11 со штоком 12 гидроцилиндра, а противоположной и средней частями сектора шарнирно связаны с корпусом посредством различных по длине тяг 13 и 14. при этом точки 15 и 16 соединения тяг с корпусом расположены на разных уровнях, а шарниры 17 соединения каждого сектора с тягами и шаровой шарнир 11 расположены на одной прямой. 5 ил. В V 72 (Л С vj ос ю о ел о

А-А

Фиг

6-6

ФигЗ

фигА

Редактор З.Хорина

Составитель Н.Степанова

Техред М.МоргенталКорректор Н.Ревская

Of

фиг. 5