Вертикальная молотковая мельница

Полезная модель предназначена для измельчения сухих сыпучих материалов и может быть использована при производстве строительных материалов, в химической, горной, и др. отраслях промышленности. Предлагаемая вертикальная молотковая мельница содержит корпус 1 с футерованной внутренней поверхностью, в котором размещен вертикальный ротор 13 с закрепленными на его валу по винтовой линии молотками. Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности работы мельницы. Новым в предлагаемой полезной модели является выполнение ротора 13 в виде усеченного конуса, составленного из дисков 14, большим основанием направленного вниз. Молотки 15 на роторе расположены между дисками по нисходящей траектории четырехзаходного винта, причем шаг «S» каждой из винтовых линий соответствует величине, составляющей не менее четырех толщин молотка (S4b), а молотки в каждом последующем ряду расположены напротив зазоров «а» между ними в предыдущем ряду. При этом зазор между молотками не превышает собственной ширины («с») молотка 15 (аb). Внутренняя поверхность корпуса защищена зубчатыми бронеплитами 2. 1 з.п.ф., 2 илл.

Полезная модель предназначена для измельчения различных материалов, и может быть использована в строительной, горной, химической и других отраслях промышленности, преимущественно для измельчения сухих сыпучих материалов.

Известна дробилка, содержащая приемно-распределительную камеру с верхними и нижними опорными плитами, имеющими разгрузочное и загрузочное отверстия, последовательно расположенные на вертикальном валу ступени измельчения, каждая из которых содержит разгонный диск, скатную доску, отбойную деку и пропускное решето. На верхней опорной плите ступени предварительного измельчения сырья, выполненного в виде размещенного в цилиндрическом кожухе на вертикальном валу конусного барабана, на наружной поверхности которого расположены ряды шарнирно закрепленных бил в виде прямоугольных пластин, а внутри конусного барабана установлен стакан, в котором расположены опоры вала, причем цилиндрический кожух выполнен с закрепленными на его внутренней поверхности отбойными плитами с рифленой поверхностью (патент РФ 2079363, МПК. В02С 13/14, 1997 г.)

Недостатком этой дробилки является низкая эффективность процесса измельчения в камере предварительного измельчения.

Известна также конструкция мельницы, состоящей из загрузочного бункера с механизмом регулирования подачи исходного сырья, осевого вентилятора с воздуховодами и рабочей камерой, которая состоит из цилиндрического корпуса, защищенного по внутренней поверхности отбойными бронеплитами с рифленой поверхностью, нижней и верхней опорных плит с загрузочным и разгрузочным отверстиями, конусного барабана, закрепленного на вертикальном валу, по наружной поверхности которого установлены несколько рядов шарнирно закрепленных бил (патент РФ 2116131, МПК В02С 14/14, 1998 г.).

Недостатком этой конструкции также является низкая эффективность процесса измельчения.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату техническим решением (прототипом) является дробилка, содержащая корпус, вертикальный ротор с шарнирно закрепленными на нем молотками, перфорированную обечайку. На вертикальном валу ротора по винтовой линии закреплены полые секторы, состоящие из двух параллельных пластин с режущими кромками, соединенных с перемычкой. Молотки закреплены между соседними полыми секторами. Исходный материал дробится режущими кромками параллельных пластин полых секторов, ударом перемычки и молотков. (Авт.св. 1344406, МПК В02С 13/14, 1987 г.)

Недостатком данной конструкции является, так же низкая эффективность процесса измельчения.

Это обуславливается тем, что куски исходного материала могут пролетать зону дробления, а так же отброшенный центробежными силами к периферии ротора материал не имеет возможности вновь попасть в центр, к оси, т.е. в зону максимальной эффективности измельчения.

Полезная модель направлена на решение задачи по повышению эффективности процесса измельчения.

Поставленная задача решается за счет того, что в молотковой мельнице, содержащей цилиндрический корпус, загрузочный и разгрузочный патрубки, вертикальный ротор с закрепленными на валу ротора по винтовой линии молотками; вертикальный ротор выполнен в виде составленного из набора дисков усеченного конуса, большим основанием направленного вниз, а молотки на валу ротора расположены между дисками по нисходящей траектории четырехзаходного винта. В каждом из последующих рядов, молотки размещены напротив зазоров между молотками в предыдущем ряду, при этом зазор между ними не превышает собственной ширины молотка; внутренняя поверхность корпуса футерована отбойными бронеплитами с зубчатой рабочей поверхностью.

Сущность полезной модели заключается в том, что молотки, расположенные на оси ротора по нисходящей траектории четырехзаходного винта, при вращении ротора, образуют четыре спирально-кольцевых потока направленные к основанию, которые способствуют выходу из рабочей камеры мельницы достаточно измельченных частиц материала, избегая его переизмельчения и, в тоже время, продолжают измельчать частицы недоизмельченного сырья. Материал в рабочей камере мельницы, помимо разрушения ударами молотков (частицы материала ударяются о молотки и о зубчатую рабочую поверхность отбойной бронеплиты), измельчается еще и истиранием, т.к. образованные молотками спирально-кольцевые потоки способствуют изменению траектории движения разрушаемого материала в рабочей камере (частицы измельчаемого материала дополнительно истираются от контакта с зубчатыми бронеплитами и от взаимодействия друг с другом). А так как ротор имеет форму усеченного конуса, большим основанием направленного вниз, измельчаемый материал не имеет возможности беспрепятственно покидать рабочую камеру, причем размер частиц готового продукта не превышает заданную величину - величину зазора между нижним диском ротора и отбойной бронеплитой.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где

на фиг.1 - изображена вертикальная молотковая мельница, продольный разрез;

на фиг.2 - изображен вертикальный ротор со схематическим расположением на нем молотков;

Мельница состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, внутренняя рабочая поверхность которого защищена зубчатыми отбойными бронеплитами 2. Верхняя крышка 3 корпуса имеет загрузочное отверстие 4, а в центре верхней крышки имеется подшипниковый узел 5. В нижней части корпуса 1 в ступице 6, размещен подшипниковый узел 7. Подшипниковые узлы 5 и 7 расположены соосно. В них установлен вертикальный вал 8, на нижнем конце которого установлен шкив 9, связанный с помощью передачи 10 со шкивом 11, установленным на валу электродвигателя 12. (фиг.1)

Ротор 13 представляет собой закрепленные на вертикальном валу 8 диски 14 разного диаметра. Диски расположены «от большего к меньшему», начиная с нижней части вала 8 и образуют усеченный конус. Между дисками 14 поярусно установлены молотки 15 (фиг.1) На каждом ярусе устанавливается, по четыре молотка, которые на каждом из последующих ярусов смещаются, образуя ряды винтовых линий. Молотки расположены по траектории четырехзаходного винта потому, что таким образом достигается максимальная производительность. Если молотки будут располагаться, например, по траектории трехзаходного винта, то производительность снизится, т.к. ударных нагрузок молотков будет недостаточно и сырье будет измельчаться недостаточно интенсивно. Если же молотки будут располагаться по траектории пятизаходного винта, то сырье будет подвержено переизмельчению, в результате чего так же будет снижена производительность и эффективность измельчения.

Величина шага «S» каждой винтовой линии составляет не менее четырех толщин молотка «b» (S4b) (фиг.2).

Шаг каждой из винтовых линий должен соответствовать величине, составляющей не менее четырех толщин молотка. Если шаг будет меньше положенной величины, то ряды винтовых линий будут наползать друг на друга, в результате искомый эффект достигаться не будет, и, следовательно в мельнице будет снижена эффективность измельчения.

Молотки, в каждом из последующих рядов, расположены напротив зазоров «а» между молотками в предыдущем ряду (для предохранения ротора от заклинивания), а зазор между ними не превышает ширины молотка - «с» (ас) (фиг.2). Если этого зазора не будет, то материал будет забивать рабочую камеру, что будет способствовать заклиниванию ротора.

Зазор «X» между нижним диском 14 на роторе и нижней частью бронеплиты 2 настроен на определенный размер частиц готового продукта. При этом зазор «Y» между верхним диском ротора и верхней частью бронеплиты настроен на максимальную величину частиц подаваемого через загрузочное устройство в мельницу сырья (фиг.1).

Под зоной измельчения располагается разгрузочный патрубок 16. Вся конструкция мельницы закреплена на раме 17 и представляет собой компактную установку для измельчения различных материалов.

Вертикальная молотковая мельница работает следующим образом.

Ротор 13 приводится в движение посредством связи ременной передачи от электродвигателя 12. Подлежащий измельчению материал поступает в корпус 1 мельницы через загрузочное устройство 4. Попав в верхнюю часть камеры измельчения, материал начинает разрушаться под воздействием ударных нагрузок молотков 15, закрепленных на роторе 13, кроме того, частицы измельчаемого сырья ударяются о зубчатую внутреннюю поверхность измельчительной камеры, а так же от соударений друг с другом, что усиливает эффективность измельчения и ускоряет процесс измельчения.

Молотки 15 на роторе 13 расположены по нисходящей траектории черырехзаходного винта и при вращении ротора молотками образуются четыре спирально-кольцевые потока, которые способствуют выходу из рабочей камеры мельницы достаточно измельченного материала, избегая его переизмельчения и, в тоже время, продолжают измельчать частицы недостаточно измельченного сырья. Кроме того, образованные молотками 15 спирально-кольцевые потоки, способствуют изменению траектории движения разрушаемого материала в рабочей камере и сырье, перемещаясь вслед за потоком, образованным вращением ротора 13, дополнительно разрушается истиранием при столкновении друг с другом и от контакта с бронеплитой. Постепенно, шаг за шагом, измельчаясь, сырье проходит через камеру измельчения и выходит из мельницы через разгрузочное устройство 16.

Зазор «X» между последним диском 14 ротора и бронеплитой 2, настроенный на определенную тонину измельчения сырья, пропускает измельченные до необходимой степени частицы материала, а превышающие нужный размер частицы продолжают измельчаться.

Таким образом, ротор, имеющий форму усеченного конуса с большим основанием внизу, не допускает возможности беспрепятственного выхода из рабочей камеры (т.е. частицы не пролетают камеру измельчения). Материал интенсивно измельчается и, постепенно (постадийно) разрушаясь, благодаря предлагаемому размещению молотков (по линии четырехзаходного винта) выходит из рабочей камеры. При этом процесс измельчения проходит интенсивно и эффективно и материал при этом не подвергается переизмельчению.

Таким образом, поставленная задача решена.

1. Вертикальная молотковая мельница, содержащая корпус с футерованной внутренней поверхностью, в котором размещен вертикальный ротор с закрепленными на его валу по винтовой линии молотками, отличающаяся тем, что вертикальный ротор выполнен в виде усеченного конуса, составленного из набора дисков, большим основанием направленного вниз, а молотки, размещенные между дисками, расположены на роторе по нисходящей траектории четырехзаходного винта, причем шаг каждой из винтовых линий соответствует величине, составляющей не менее четырех толщин молотка, при этом молотки в каждом последующем ряду расположены напротив зазоров между ними в предыдущем ряду, а зазор между молотками не превышает собственной ширины молотка.

2. Вертикальная молотковая мельница по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность корпуса футерована зубчатыми отбойными бронеплитами.