ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА Советский патент 1995 года по МПК B02C17/08 

Изобретение относится к планетарным мельницам, предназначенным для тонкого и сверхтонкого измельчения материалов, смешения их, а также для проведения химических реакций и других процессов, и может быть использовано в цветной, черной, порошковой металлургии, горнодобывающей, цементной промышленности и других отраслях.

Цель изобретения повышение надежности работы мельницы и упрощение операций установки и выемки помольных барабанов.

На фиг.1 схематически изображен общий вид планетарной мельницы, продольный разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.2.

Планетарная мельница содержит корпус 1 с крышкой 2, установленные на станине 3, приводной вал 4 со шкивом 5, сочлененные с водилом, состоящим из дисков 6 и 7, жестко стянутых, например, болтами 8, наружную жесткую фрикционную обойму 9, установленную в корпусе 1 посредством болтов 10 и демпфирующих элементов 11 и охватывающую помольные барабаны 12, на которых установлены крышки 13, прижатые к помольным барабанам 12 за счет стержней 14 с гайками, реборды 15 и 16, сопряженные с торцами помольных барабанов 12 и расположенные соответственно на крышке 2 корпуса 1 и на самом корпусе 1, подвижные скобы 17 с хвостовиками 18, на которых выполнены бурты 19, служащие одним из упоров пружинами 20, наружные поверхности 21 хвостовиков 18, имеющие форму квадратов и сочленяющиеся с фланцами 22 по ходовой посадке, которые жестко закреплены на диске 7 водила 3 и являются также упорами для пружин 20, причем один из концов 23 хвостовиков 18 выполнен по форме односкосного клина для взаимодействия с центральным конусом 24, а с другого конца хвостовики 18 сочленяются с подвижными скобами 17 наружными поверхностями 21 и фиксированы двумя пружинами кольцами 25 и 26, возвратную пружину 27, расположенную на приводном валу 4 и взаимодействующую с заплечиками приводного вала 4 и центральным конусом 24, ограничитель хода 28 центрального конуса 24, выполненный в виде двух полуколец и жестко фиксированный относительно диска 7 водила, шаровой шарнир 29 в сепараторе 30, установленном на центральном конусе 24, шток 31 с пружиной 32, установленные во втулке 33, закрепленной на крышке 2 корпуса 1, при этом шток 31 за счет действия пружины 32 взаимодействует через шаровой шарнир 29 с центральным конусом 24 при закрытой крышке 2 корпуса 1, планки 34, ограничивающие движение подвижных скоб 17 вверх, улавливающие фаски 35, выполненные на вкладышах подшипников скольжения 36, в свою очередь жестко смонтированы на подвижных скобах 17, заходную фаску 37, выполненную на контактирующей с помольными барабанами 12 поверхности наружной жесткой фрикционной обоймы 9, реборду 38, смонтированную на диске 6 водила для устойчивости помольных барабанов 12 при остановках мельницы, заплечики 39 центрального конуса 24.

Работа системы поджатия помольных барабанов 12 с прямым и обратным ходами, а также работа планетарной мельницы происходит следующим образом. В начале рассмотрим положение системы поджатия при открытии крышки 2 корпуса 1, т.е. обратный ход. При открытии крышки 2 корпуса 1 шток 31 с пружиной 32 выводятся из работы и поэтому центральный конус 24 возвратной пружиной 27 отжимается вверх до упора заплечиками 39 в ограничитель хода 28. Расстояние от заплечиков 39 до упора в ограничитель хода 28 "К1" предусматривается всегда больше "К" расстояния от заднего торца подвижных скоб 17 до фланцев 22 или можно сказать до водила. Такое решение принято, как наиболее простое для подсчета зазоров вокруг помольных барабанов 12 при ходе от них подвижных скоб 17. Как только центральный конус 24 начинает идти вверх под действием возвратной пружины 27, начинают двигаться под действием пружины 20 через бурты 19 хвостовики 18, которые пружинным кольцом 25 тянут следом за собой подвижные скобы 17 с вкладышами подшипников скольжения 36 до упора во фланцы 22, т.е. на величину хода S=K.

Так как К₁>К мы это предусматриваем, центpальный конус 24 оторвется от односкосных клиновых поверхностей концов 23 хвостовиков 18 и, следовательно, подвижные скобы 17 выберут расстояние "К" до упора во фланцы 22, жестко закрепленные в диске 7 водила винтами или болтами, поэтому в дальнейшем будем считать, что подвижные скобы 17 при обратном ходе упираются в водило. Ограничитель хода 28, состоящий из двух полуколец, и возвратная пружина 27, связаны в работе с центральным конусом 24 тем, что без возвратной пружины 27 центральный конус 24 не может преодолеть силы трения на односкосных клиновых поверхностях концов 23 хвостовиков 18, так как угол конуса близок к углу самозаклинивания и равен 6-8^о, а ограничитель хода 28 не дает возможности выйти центральному конусу 24 с центровочной поверхности приводного вала 4. Кроме того необходимо отметить, что наружные поверхности 21 имеют форму квадрата и сочленяются с такими же поверхностями фланцев 22 для того, чтобы при отрыве центрального конуса 24 от односкосных клиновых поверхностей концов 23, хвостовиков 18, последние не провернулись от какого-либо случайного фактора, а были строго ориентированы.

Таким образом, после совершения системой поджатия обратного хода, между поверхностями помольных барабанов 12 и рабочими поверхностями вкладышей подшипников скольжения 36 образовался зазор, который по расчетам установлен равным 1,0-1,5 мм. Величины зазора достаточно для того, чтобы портальный робот своими захватами взял сразу все помольные барабаны 12 и вытащил их из мельницы. Заметим, что при захвате роботом помольных барабанов 12, они одновременно сдвигаются к центру мельницы на величину примерно до 0,5 мм, так проектируются захваты робота. Необходимость такого решения обусловливается тем, чтобы при обратной установке помольные барабаны 12 не задевали о наружную жесткую фрикционную обойму 9.

После завершения всех технологических операций с помольными барабанами 12 вне мельницы и обратной установкой их в мельницу, крышка 2 корпуса 1 закрывается. При закрытии крышки 2 корпуса 1 шток 31 под действием пружины 32 через шаровой шарнир 29, выбор которого продиктован простотой конструкции, отжимает центральный конус 24, преодолевая сопротивление возвратной пружины 27, вниз до упора его в односкосные клиновые поверхности концов 23 хвостовиков 18, и, также преодолевая сопротивления пружин 20, сдвигает через хвостовик 18 и пружинные кольца 26 подвижные скобы 17 с вкладышами подшипников скольжения 36 вперед на величину хода S=K до упора в поверхности помольных барабанов 12, прижимая последние с определенными силами, зависящими от масс помольных барабанов 12, к наружной жестко фрикционной обойме 9. Это есть прямой ход системы поджатия. При движении подвижных скоб 17 вперед, улавливающие фаски 35, которые названием определяют свои функции "ловят" помольные барабаны 12 во вкладыши подшипников скольжения 36. Как правило, их размеры следующие: длина 10-15 мм, а угол скоса 10-30 по отношению к касательной в точке, откуда улавливающая фаска 35 начинается. Пределы величины прямого и обратного хода "S" объясняются тем, что "S" не может быть равным нулю, так как тогда нет ни прямого, ни обратного хода, и "S" может быть меньше "К", если ввести промежуточный ограничитель, например, сделать К₁<К, но лучше всего для всех расчетов, когда S=K, т.е. 0< S≅K, где К расстояние от заднего торца подвижных скоб 17 до водила в "мм".

Далее после закрытия крышки 2 корпуса 1 и срабатывании системы поджатия по прямому ходу, рассмотренному выше, от электродвигателя определенной мощности через шквив 5 и приводной вал 4 приводится в движение водило, состоящее из дисков 6 и 7, соответственно подвижные скобы 17, которые контактируют своими боковыми поверхностями по ходовой посадке с диском водила 6, т.к. подвижные скобы 17 своими вкладышами подшипников скольжения 36 прижаты системой поджатия к помольным барабанам 12, а помольные барабаны 13 соответственно прижаты к наружной жесткой фрикционной обойме 9, то они одновременно двигаются вместе с водилом и раскручиваются вокруг собствненных осей. Данная система поджатия помольных барабанов 12 обладает высоким коэффициентом динамической жесткости, так как имеет инерционное звено: центральный конус 24 и односкосные клиновые поверхности концов 23 хвостовиков 18, которые пружинами "расколоть" невозможно, тем более, что угол центрального конуса 24 можно выбрать близким к углу самозаклинивания 6-8^о. Износ вкладышей подшипников скольжения 36 происходит достаточно равномерно и особого внимания к себе не требует, хотя, если что-либо и будет наблюдаться в дальнейшем, то вкладыши легко заменяются.

Реакция силы от вращающихся помольных барабанов 12 воспринимается через боковые поверхности подвижных скоб 17 диском водила 6, а не хвостовиками 18, что достигается применением более свободных посадок в месте сочленения подвижных скоб 17 с хвостовиками 18. В дальнейшем после обработки измельчаемого материала в помольных барабанах 12, и остановки мельницы, снимается крышка 2 корпуса 1 и возвратная пружина 27 отжимает центральный конус 24 вверх до упора заплечиками 39 в ограничитель хода 28, следом пружины 20 сдвинут подвижные скобы 17 через бурты 19 и хвостовики 18 к центру на величину хода S=K, т.е. система поджатия совершит обратный ход. Наличие двух нижних реборд 16 и 38 позволяет помольным барабанам 12 сохранять устойчивое положение в покое.

Использование изобретения обеспечивает получение положительного эффекта, заключающегося в том, что процесс выемки помольных барабанов из мельницы и установки их обратно может осуществляться роботами.

Кроме этого данная система поджатия, применяемая в дискретных планетарных мельницах для автоматизации технологических процессов, может быть применена и в непрерывных, с той лишь разницей, что шток 31 и пружину 32 нужно разместить или на дисках водила (верхних) или на центробежном питателе.

Изобретение относится к тонкому и сверхтонкому измельчению материалов, смешению их, проведению химических реакций и других процессов, а именно к планетарным мельницам, и обеспечивает повышение надежности работы мельницы и упрощение операции установки и выемки помольных барабанов. Планетарная мельница содержит корпус 1 с крышкой 2, приводной вал 4 со шкивом 5, диски 6, 7 водила, наружную жесткую фрикционную обойму 9, охватывающую помольные барабаны 12, реборды 15, 16, сопряженные с торцами последних. Подвижные скобы 17 установлены на хвостовиках 18, выполненных с буртами 19, служащими одним из упоров пружин 20. Поперечные сечения 21 хвостовиков 18 имеют форму квадрата и сочленяются с фланцами 22 по ходовой посадке. Один из концов 23 хвостовиков 18 выполнен по форме односкосного клина и сопряжен с центральным конусом 24, другой конец соединен с подвижными скобами 17. Возвратная пружина 27 расположена на приводном валу 4 и взаимодействует с его заплечиками и центральным конусом 24. Мельница имеет ограничитель хода 28 центрального конуса 24, шаровой шарнир 29 в сепараторе 30, шток 31 с пружиной 32, установленные во втулке 33, планки 34, ограничивающие движение подвижных скоб 17 вверх. Улавливающие фаски 35 выполнены на вкладышах подшипников скольжения 36. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА, содержащая корпус, расположенные в нем помольные барабаны и водило, на котором смонтирована система поджатия помольных барабанов к наружной жесткой фрикционной обойме, выполненная из установленного с возможностью принудительного перемещения вдоль оси мельницы конуса и контактирующих с боковыми поверхностями помольных барабанов вкладышей подшипников скольжения, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы мельницы и упрощения операций установки и выемки помольных барабанов, она снабжена подвижными скобами, на которых закреплены вкладыши подшипников скольжения, и хвостовиками, причем каждый хвостовик одним торцем соединен с подвижной скобой, а другим торцем сопряжен с конусом и установлен в водиле с возможностью возвратно-поступательного перемещения. 2. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что водило выполнено с направляющими для хвостовиков, которые в месте сопряжения с конусом выполнены в виде односкосного клина, причем хвостовики и направляющие для них имеют некруглое поперечное сечение. 3. Мельница по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена установленной на корпусе крышкой, смонтированным на водиле над конусом ограничителем его хода и расположенной под конусом возвратной пружиной, а также размещенными между конусом и крышкой шарниром, штоком и пружиной.