Аттритор Советский патент 1993 года по МПК B22F9/04 B02C17/10 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для измельчения и активации порошковых материалов. .

Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения рабочей поверхности мешалки и барабана и повышение надежности работы.

На фиг.1 изображен аттритор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (в увеличенном масштабе); на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

. Устройство состоит из .барабана 1 с возможностью вращения и несущей лопасти 2 на внутренней поверхности. Внутри барабана 1 находятся размольные тела 3 и лопастная мешалка 4, несущая допасти 5. Мешалка 4 установлена с помощью подшипников 6, находящихся в корпусах 7 , соединенных с барабаном 1. Барабан 1 установлен в подшипниках 9, которые смонтированы в корпусе 10. Вращение на барабан 1 передается

от электродвигателя посредством клиноре- менной передачи 11 через шкив 12, закрепленный на корпусе 7 барабана 1. Вращение на лопастную мешалку 4 передается от электродвигателя через клиноременную передачу 13 на шкив 14, установленный на валу лопастной мешалки 4. Загрузка и выгрузка размольных тел 3 и измельчаемого материала производится через люки 15.

Аттритор работает следующим образом.

После включения электродвигателя вращение барабана 1 с лопастями 2 осуществлено через клиноременную передачу 11, Одновременно включается второй электродвигатель, вращающий лопастную мешалку 4 с лопастями 5 с помощью клиноременной передачи 13, причем вращение барабана 1 и лопастной мешалки 4 осуществляется в противоположных направлениях. Благодаря встречному вращению барабана и мешалки размольные тела 3 совершают

Ј

00

00

i

ложное движение, предопределяющее ускоренное измельчение обрабатываемых материалов.

Лопасти 5 (см.фиг.2) мешалки 4 выполнены в виде спирали Архимеда

р г

/v. ---- (п + г , имеющей минималь рмакс г

ный радиус кривизны, равный радиусу г вала мешалки а начальной точке - точке крепления, и максимальный радиус кривизны, равный радиусу R внутренней поверхности барабана 1 в конечной точке. Торцевая поверхность лопасти 5 и внутренняя поверхность барабана 1 являются концентричными, выполненными с зазором 0,1d (5 0,4d, где d - минимальный размер размольного тела.

Лопасти 2 (см.фиг.З) барабана 1 также выполнены в виде архимедовой спирали

- Г)

/Об -л-- Ф R. имеющей максимальг рмакс г

.ный радиус кривизны, равный радиусу R внутренней поверхности барабана 1 в начальной точке - точке крепления, и минимальный радиус кривизны, равный радиусу г вала мешалки в конечной точке. Торцевая поверхность лопасти 2 и наружная поверхность вала мешалки 4 являются концентричными, выполненными с зазором 0, 0,4d. Лопасти 2 и 5 установлены попарно- симметрично, а в продольном направлении верхняя лопасть относительно нижней имеет зазор, равный (2,5-3)0, где D - наибольший размер размольного тела.

Лопасти мешалки и барабана, выполненные по спирали Архимеда, имеют плавное, без скачков, изменение радиуса кривизны, а также рабочую поверхность намного больше, чем лопасти известных атт- риторов.

Спираль лопасти мешалки имеет на входном участке вблизи вала малое раскрытие, а на выходном участке у стенки барабана - большое раскрытие. Спираль лопасти барабана имеет на входном участке, расположенном на его стенке, большое раскрытие, а на выходном - малое раскрытие. Благодаря этому большая часть размольных тел захватывается лопастями снизу и приобретает более высокий энергетический уровень, что ускоряет измельчение материала.

Изогнутость лопастей мешалки и барабана в сторону своего вращения обеспечивает уменьшение сопротивления при вхождении их в рабочую массу, состоящую из размольных тел и измельчаемого материала.

Концентричные поверхности лопастей и сопрягаемых с ними деталей обеспечивают постоянный небольшой зазор, который

предотвращает самозаклинивание атгрито- ра. При зазоре меньше 0,1d повышается износ лопастей от трения, создаваемого измельчаемым материалом. При зазоре больше 0,4d возрастает вероятность заклинивания лопастей и поломки аттрито- ра.

Парно-симметричное расположение лопастей мешалки и барабана с зазором между противоположно расположенными лопастями (2,5-3)0 не ограничивает продольную циркуляцию размольных тел, что позволяет вести наиболее эффективное измельчение материала. Указанный зазор так5 же позволяет избежать интенсивного износа размольных тел, чем исключается активное загрязнение обрабатываемого материала материалом размольных тел.

В таблице представлены результаты

0 сравнительных испытаний предлагаемого аттритора и устройства-прототипа. Измельчению подвергался графитоподобный нитрид бора. Емкость обоих аттриторов - 2 дм3. В качестве размольных тел использовались

5 шары из стали ШХ-15 диаметром 9 мм. Вес загружаемых шаров 4,5 кг. Вес обрабатываемых материалов в аттриторах составлял 270 г. Диаметр сечения лопасти 10 мм. Качество размола контролировали измерением

0 среднего размера частиц через каждые 5 мин. Средний размер частиц исходного материала составлял 100-120 мкм. Внутренний радиус барабана мм, радиус вала мешалки мм. Угол спирали лопастей

5 мешалки и барабана в предлагаемом аттри- торе рмакс 130°.

Из таблицы видно, что производительность, определяемая временем размола до достижения сопоставимых средних размеров

0 частиц, в 1,3-1,4 раза выше у предлагаемого аттритора, чем у аттритора-прототипа.

Аттритор характеризуется надежностью, работает мягко, без ударов и вибраций, поломок и заклиниваний не

5 наблюдалось. В аттриторе могут быть использованы размольные тела как одинаковых, так и различных форморазмеров. Формула изобретения 1. Аттритор, содержащий горизонталь0 но установленный вращающийся барабан, заполненный размольными телами с лопастями на внутренней поверхности, и лопастную мешалку,отличающийся тем,что, с целью повышения производительности за

5 счет увеличения рабочей поверхности мешалки и барабана и повышения надежности работы, лопасти мешалки и барабана выполнены изогнутыми по спирали Архимеда в направлении вращения согласно уравнениям

А РВ

R

фмакс r-R

р + Г

р Ч- R;

{Рмакс

где РМ ,/Эб - радиус кривизны средней линии лопасти соответственно мешалки и барабана в произвольной точке;

R - внутренний радиус барабана;

г - радиус вала мешалки; . р- полярный угол, определяющий положение произвольной точки лопасти;

рмакс - полярный угол, определяющий положение конечной точки лопасти.

2. Аттриторпоп.1,отл ича ющийся тем, что торцевая поверхность лопастей ме0

шалки и барабана выполнена концентричной внутренней поверхности барабана и наружной поверхности вала мешалки, а зазор д между ними определен соотношением 0,1d Јд 0,4d, где d - наименьший размер размольного тела.

3. Аттритор по п. 1,отличающийся тем, что лопасти мешалки и барабана расположены парно симметрично, причем в продольном направлении каждая верхняя лопасть установлена относительно нижней с осевым зазором между ними, равным (2,5- 3,0)D, где D - наибольший размер размольного тела.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Сущность изобретения: один электродвигатель вращает барабан с лопастями через клиноременную передачу, а другой электродвигатель вращает лопастную мешалку с лопастями, причем лопасти барабана и мешалки выполнены в виде спирали Архимеда с плавным, без скачков, изменением радиуса кривизны. Лопасти установлены попарно-симметрично и в продольном направлении каждая верхняя лопасть относительно нижней имеет зазор, равный (2,5-3)D, где D - наибольший размер размольного тела, Конструкция предлагаемого аттритора повышает производительность в 1,3-1,4 раза. 2 з.п. ф- лы, 2 ил., 1 табл.

01

г

0118181

ft е г /

Г

/7/

/Ј.