ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА Советский патент 1995 года по МПК B02C17/08 

Изобретение относится к механохимической обработке материалов, а именно к планетарным мельницам, и может быть использовано в цветной, черной, порошковой металлургии, горно-добывающей, цементной и других отраслях промышленности для сухого непрерывного измельчения материалов, смешения их, а также для проведения химических реакций и других процессов.

Цель изобретения повышение надежности мельницы.

На фиг. 1 изображена схема общего вида планетарной мельницы, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1.

Планетарная мельница содержит корпус 1 с основанием 2, связанные жестко между собою посредством направляющего аппарата 3 с лопатками 4, причем корпус 1 установлен и жестко связан со станиной 5, наружную фрикционную обойму 6, соосно установленную в корпусе 1 относительно оси мельницы при помощи демпфирующих элементов 7, болтов 8 с контргайками 9, и заключенные в нее барабаны 10, водило-привод, состоящее из нижнего диска 11, базирующегося посредством подшипников 12 на центральную ось 13, запрессованную в основание 2, жестко соединенного с ними дополнительного диска 14 с лопатками 15, верхнего диска 16, связанного жестко с нижним диском 11 при помощи неподвижных осей 17 с элементами привода 18, шкива 19, жестко связанного с верхним диском 16 через выступы 20, механизм поджатия 21 барабанов 10 к наружной фрикционной обойме 6, базирующийся на пластине 22, установленной на неподвижных осях 17 и осуществляющей поджатие посредством вкладышей подшипников скольжения 23, верхнюю 24 и нижнюю 25 ограничительные кольцевые поверхности, смонтированные соответственно на кольце 26, закрепленном в корпусе 1 и на корпусе 1, служащие для восприятия нагрузок колебаний барабанов 10; дополнительную опору 27 водила-привода, закрепленную на стойке 28, которая закреплена в свою очередь на станине 5, служащую для восприятия усилий от натяжения клиновых ремней посредством роликов 29 от обода 30, закрепленного на шкиве 19; загрузочное устpойство 31, предназначенное для распределения измельчаемого материала по барабанам 10, установленное и закрепленное на верхнем диске 16 водила-привода, составное из двух половин колеса, выполненное из верхнего горизонтального кольца 32, нижнего гоpизонтального кольца 33, конического вертикального кольца 34, профилированных лопаток 35, установленных между верхним 32 и нижним 33 горизонтальными кольцами, сменных профилированных лопаток 36, устанавливаемых с наружной стороны конического вертикального кольца 34, фланцев вертикального разъема 37, опоры 38 составного колеса, базирующейся посредством подшипников 39 на центральную ось 13 и жестко связанной с составным колесом через нижнее горизонтальное кольцо 33, бункер-расширитель 40 для сбора измельченного материала, установленный относительно составного колеса с радиальной щелью 41.

Составное колесо может быть собрано при помощи сварки, клепки, а также и на крепежных элементах. Подшипники 39 в действительности имеют противопыльную защиту, но в целях упрощения графики она не показана. Также может быть множество вариантов установки центральной оси 13, но для простоты изображения выбрана запрессовка ее в основание 2. Далее необходимо отметить, что мельницы для непрерывного сухого и мокрого измельчения имеют разные конструктивные схемы, которые отличаются в основном конструкциями привода и конструкциями вывода измельченного материала из мельницы, поэтому верхнее расположение шкива 19 в предлагаемой схеме мера вынужденная.

Однако как правило одного ряда профилированных лопаток 35, служащих для погашения до необходимой величины скоростей, выходящих с направляющего аппарата 3 потоков воздуха с частицами измельченного материала, недостаточно. В этом случае устанавливаются дополнительно и последовательно за первым рядом лопаток 35 еще один или два ряда лопаток 35, между верхним 32 и нижним 33 горизонтальными кольцами и лишь затем следует коническое вертикальное кольцо 34. Дополнительных направляющих аппаратов в этом случае вводить не требуется, так как задача состоит не в увеличении КПД колеса, а только в снижении скоростей частиц измельченного материала до величин 0,51 м/с на выходе с колеса. Однако для понимания сути данного изобретения достаточно рассмотреть работу одного ряда лопаток 35, поэтому на чертежах и показан один ряд лопаток 35. Кроме того, чтобы упростить чертежи, не показаны лабиринтные уплотнения между составными колесами и направляющим аппаратом 3.

Работа планетарной мельницы происходит следующим образом. От электродвигателя определенной мощности приводится во вращение водило-привод, которое элементами привода 18, расположенными на неподвижных осях 17, приводит в круговое движение относительно оси мельницы барабаны 10. В связи с тем, что барабаны 10 прижаты к наружной фрикционной обойме 6 посредством вкладышей подшипников скольжения 23 механизма поджатия 21, они раскручиваются и вокруг собственных осей в первый момент, а далее еще и центробежными силами. Таким образом барабаны 10 приобретают планетарное движение.

Одновременно с раскруткой мельницы измельчаемый материал подается в загрузочное устройство 31, откуда поступает в барабаны 10, где подвергается измельчению при помощи мелющих тел. Далее измельченный материал из барабанов 10 попадает на дополнительный диск 14 с лопатками 15, раскручивается, приобретая кинетическую энергию, и сбрасывается с потоками воздуха на лопатки 4 направляющего аппарата 3, стабилизируется и поступает на профилированные лопатки 35, которые могут быть установлены в несколько рядов. При обтекании профилированных лопаток 35 потоки воздуха с частицами измельченного материала отдают свою кинетическую энергию профилированным лопаткам 35, уменьшая свою скорость и вращая составное колесо. Для того, чтобы не допустить вращения составного колеса со скоростью более 1 м/с, устанавливаются сменные профилированные лопатки 36, количеством которых и регулируется скорость составного колеса, т.е. создается определенное сопротивление вращению составного колеса, скорость потоков на выходе из составного колеса после поворота их за счет конического вертикального кольца 34 также должна быть порядка 0,5-1 м/с, так как на основании экспериментальных данных именно такая скорость при входе в бункер-расширитель 40 обеспечивает оседание частичек измельченного материала и их транспортировку.

Профилировать именно лопатки 36 необходимо для того, чтобы обеспечить направленные потоки воздуха от них в радиальную щель 41 для предотвращения выхода мелких частиц измельченного материала из бункера-расширителя 40.

Испытания показали, что при некотором усложнении конструкции надежность мельницы увеличилась. Если прототип имел непрерывный ресурс работы 5-6 ч, после чего необходимо очищать диффузионную улитку, то данная мельница отработала без остановки 72 ч и никаких забиваний колеса частицами измельченного материала не было, т.е. по предварительным данным надежность увеличилась более чем на порядок.

Изобретение относится к механохимической обработке материалов, а именно к планетарным мельницам, и обеспечивает повышение надежности мельницы. Планетарная мельница содержит корпус 1, основание 2, направляющий аппарат 3 с лопатками 4, станину 5, наружную фрикционную обойму 6 с демпфирующими элементами 7, барабаны 10, водило из верхнего диска 16, соединенного осями 17 с нижним диском 11, имеющим дополнительный диск 14 с лопатками. Мельница имеет механизм поджатия 21 барабанов 10, верхнюю 24 и нижнюю 25 ограничительные поверхности, дополнительную опору 27 водила со стойкой 28 для восприятия усилий от клиновых ремней посредством роликов 29 от обода 30, закрепленного на шкиве 19, загрузочное устройство 31. Составное колесо выполнено из верхнего 32 и нижнего 33 колец, соединенных профилированными лопатками 35, из конического кольца 34 и сменных профилированных лопаток 36. Составное колесо базируется на опору 38, установленную посредством подшипников 39 на ось 13. Мельница имеет бункер - расширитель 40 для сбора измельченного материала, установленный относительно составного колеса с радиальной щелью 41. 2 ил.

ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА непрерывного действия, содержащая цилиндрический корпус с наружной фрикционной обоймой для барабанов, загрузочное и приемное устройства, водило с соединенными между собой осями верхним и нижним дисками и закрепленными на последнем дополнительным диском с лопастями и кольцевой направляющий аппарат с лопатками, закрепленный на корпусе концентрично нижнему и дополнительному дискам, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности мельницы, она снабжена установленным концентрично направляющему аппарату с возможностью вращения вокруг последнего колесом, выполненным в виде двух плоских колец, соединенных между собой вертикальными профилированными перегородками и охватывающего их расширяющегося книзу конического кольца со сменными профилированными ребрами на наружной поверхности.