Планетарная мельница Советский патент 1982 года по МПК B02C17/08 

(54) ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА

1

Изобретение относится к устройствам для тонкого измельчения материалов, а именно к планетарным мельницам и может быть использовано в горнодобывающей, горноперерабатывающей, химической, металлургической промышленности, а также при производстве строительных материалов, удобрений и т. п. веществ.

В планетарных мельницах рабочие барабаны, заполненные мелющими телами и измельчаемым веществом, вращаясь вокруг собственной оси, движутся в то же время по круговой орбите вокруг главной оси планетарного механизма. Эффективность работы планетарной мельницы, выраженная скоростью измельчения материала до заданной дисперсности (при работе как измельчитель), или временем, необходимым для перевода вещества в химически активное состояние (при работе как активатор), определяется не только абсолютными величинами (число оборотов водила и рабочих барабанов, их емкость, размеры мелющих тел, мощность привода), но и относительными параметрами ш и k.

Параметр гп определяет геометрическое отношение радиуса круговой орбиты движения рабочего барабана вокруг главной оси планетарного механизма к внутреннему радиусу рабочего барабана.

Параметр К - является кинематической характеристикой, представляющей отношение угловых скоростей относительного (bJj) и переносного (Ui) движения барабанов.

Соотношение параметров ш и k определяют характер движения шаровой загрузки в барабанах мельницы и способ воздействия мелющих тел на измельчаемый мате10риал. Варьируя параметрами можно задать следующие режимь работы мельницы:

-ударный режим свободно движущейся загрузки;

-вихревой режим плотно упакованной

15 загрузки мелющих тел и измельчаемого материала, при котором сочетается ударное и истирающее воздействие;

-режим истирания.

20 Эффективность измельчения материалов и их активации при измельчении в большой степени зависят от режима работы мель- ницы. Изменение параметров ш и k расширяют технические возможности планетарной мельницы, так как позволяет подобрать оптимальные условия измельчения или актцва-Ции перерабатываемых материалов. Известна дифференциальная планетарная мельница, имеющая индивидуальный (независимый) привод для вращения рабочих барабанов от двигателя с переменным числом оборотов или вариатором скоростей. Дифференциальная мельница позволяет изменять передаточное число Ыводила : Пбарабанов т. е. изменять кинематический параметр К I. К недостаткам указанной мельницы относятся необходимость индивидуального привода на рабочие барабаны, позволяющего изменять параметр К, что усложняет конструкцию мельницы, а также невозможность изменять параметр ш в процессе непрерывной работы устройства. В силу указанных недостатков дифференциальные мельницы с переменными параметрами m и k не получили распространения и используются только как лабораторные установки для исследования влияния указанных параметров на эффективность измельчения или активации. Наиболее близкой к предлагаемой является планетарная мельница, содержащая водило, сопряженное с группой помольных барабанов, приводи1УГых во вращательное движение посредством фрикционного зацепления с охватывающим их цилиндрическим корпусом 2. Главным недостатком данной мельницы является невозможность изменения параметров m и k и, следовательно, отсутствие возможности подбора оптимальных условий измельчения и активации материалов. Цель изобретения - обеспечение оптимальных условий измельченр(я материалов или их активации при измельчении путем плавного изменения режимов работы мельницы при непрерывной ее работе. Указанная цель достигается тем, что в планетарной мельнице, содержащей водило, сопряженное с группой помольных барабанов, приводимых во вращательное движение посредством фрикционного зацепления с охватывающим их цилиндрическим корпусом, вертикальный корпус снабжен по крайней мере одним размещенным соосно с его внутренней поверхностью и концентрично с группой помольных барабанов опорным кольцом, при этом последнее снабжено механизмом его перемещения по вертикали, а каждый барабан выполнен в виде тел вращения переменного диаметра. На фиг. 1 Дана схема трехбарабанной планетарной мельницы, в которой оси вращения барабанов параллельны главной оси планетарного механизма; на фиг. 2 - схема двухбарабанной планетарной мельницы, у которой оси вращения рабочих барабанов располагаются под острым углом относительно главной оси планетарного механизма; на фиг. 3 - частный случай выполнения планетарной мельницы с биконическими рабочими барабанами, оси вращения которых пересекаются под острым углом с главной осью планетарного механизма, и определенной конусностью барабанов. Планетарная мельница содержит корпус 1, опорное (одно или несколько) кольцо 2, помольные барабаны 3, водило 4 и винтовой механизм 5 перемещения водила. Мельница работает следующим образом. При вращении водила 4 (фиг. 1) от привода (не показан) приводятся в движение рабочие барабаны 3. Центробежная сила прижимает рабочие барабаны к опорным кольцам 2 и за счет сил трения рабочие барабаны получают встречное вращение (относительно направления вращения водила). Для изменения параметров m и k опорные кольца 2 разводят с помощью винтового механизма 5 до положений, указанных на схеме пунктирными линиями, в позиции, обозначенные 2 . Рабочие барабаны при этом отходят от центра планетарнойсистемы, т. е. изменяется параметр гп, и начинают вращаться вокруг собственной оси с больщей скоростью, т. е. изменяется параметр К- Обратное движение опорных колец.сближает рабочие барабаны и уменьщает собственную скорость их вращения. При работе двухбарабанной планетарной мельницы (фиг. 2) рабочие барабаны 3, щарнирно подвещенные на подшипниках к водилу 4, прижимаются центробежной силой к опорному кольцу 2 и получают встречное вращение благодаря фрикционному зацеплению. Перемещая опорное кольцо вверхвниз внутри корпуса мельницы с помощью винтового механизма 5, можно изменять угол отклонения оси вращения рабочего барабана от главной оси планетарного механизма, что эквивалентно изменению параметра m и изменить скорость собственного вращения рабочих барабанов, что влечет изменения параметра К. В частном случае, представленном на фиг. 3, благодаря Сиконической форме рабочих барабанов один из конусов которого равен углу отклонения, оси рабочего барабана от главной оси планетарного механизма, происходит изменение только скорости вращения рабочих барабанов, а угол отклонения их оси вращения остается неизменным, т. е. параметр Кменяется, а параметр ш остается неизменным. Таким образом предлагаемая конструкция планетарной мельницы обеспечивает по сравнению с существующими мельницами аналогичного назначения (дифференциальными) осуществление плавного перехода от ударного режима работы к вихревому и истирающему без специальной остановки, что при использовании, например, в горнодобывающей или горноперерабатывающей промыщленности приведет к повыщению производительности процессов измельчения и активации. Кроме того, за счет исключения

кулисного механизма и индивидуального привода рабочих барабанов упрощается конструкция мельницы и повышается надежность ее работы.

Формула изобретения

Планетарная мельница, содержащая водило, сопряженное с группой помольных барабанов, приводимых во вращательное движение посредством фрикционного зацепления с охватывающим их цилиндрическим корпусом, отличающаяся тем, что, с целью оптимизации процесса измельчения путем

изменения режимов работы, вертикальный корпус снабжен по крайней мере одним размещенным соосно с его внутренней поверхностью и концентрично с группой помольных барабанов опорным кольцом, при этом последнее снабжено механизмом его перемещения по вертикали, а каждый барабан выполнен в виде тел вращения переменного диаметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 596282, кл. В 02 С 17/08, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР № 137758, кл. В 02 С 17/08, 1958.

(Риг.1