Устройство для измельчения материалов

Техническое решение относится к оборудованию для измельчения материалов и может найти применение в горнодобывающей, горнорудной, металлургической, машиностроительной и химической промышленности, строительной индустрии, а также в экологических процессах при вторичной переработке твердых промышленных, строительных и хозяйственно-бытовых отходов.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение производительности за счет многократного соударения каждого куска измельчаемого материала.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для измельчения материалов, содержащем корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, заполненную мелющими телами помольную камеру, выполненную из изогнутой трубы в виде винтовой спирали из упругого материала и соединенную с приводом, механизм осевого перемещения помольной камеры, содержащий винтовую пару и калибровочные шайбы для установки зазора между витками помольной камеры, соответствующую необходимому размеру получаемых частиц, барьер, устанавливаемый на стойках внутри помольной камеры вдоль ее верхней части и имеющий вид прямоугольного металлического бруса, при этом к металлическому брусу в нижней его части прикреплена горизонтальная гребенка с зазором между гребнями соответствующим необходимому размеру, а стойки выполнены в виде цилиндрической пружины.

Техническое решение относится к оборудованию для измельчения материалов и может найти применение в горнодобывающей, горнорудной, металлургической, машиностроительной и химической промышленности, строительной индустрии, а также в экологических процессах при вторичной переработке твердых промышленных, строительных и хозяйственно-бытовых отходов.

Известна конструкция барабанной мельницы, состоящей из барабана, который приводится во вращение от электродвигателя через редуктор. Материал непрерывно поступает через загрузочную пустотелую цапфу и измельчается мелющими телами. Измельченный продукт просыпается через отверстии, расположенные на боковой поверхности барабана (Гиберов З.Г. Механическое оборудование заводов пластических масс, - М.: Химия, 1970, стр.15-17).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность из-за ограничения угловой скорости вращения барабана, создающей в нем центробежное ускорение, которое не должно превышать ускорение свободного падения.

Известно устройство для измельчения материалов, содержащее корпус с загрузочными и разгрузочными приспособлениями, заполненную мелющими телами помольную камеру, выполненную в виде винтовой спирали из упругого материала и соединенную с приводом, механизм осевого перемещения помольной камеры, содержащий винтовую пару и калибровочные шайбы для установки зазора между витками спирали помольной камеры, соответствующего необходимому размеру получаемых частиц, причем винтовая спираль выполнена из изогнутой трубы для подачи энергоносителя (Патент РФ 2122470, ВОГС 19/22, 1998 г.)

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность из-за ограничения скорости вращения корпуса, которое не должно превышать ускорение свободного падения.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является устройство для измельчения материалов, содержащее корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, заполненную мелющими телами помольную камеру, выполненную из упругого материала и соединенную с приводом, механизм осевого перемещения помольной камеры, содержащий винтовую пару и калибровочные шайбы для установления зазора между витками помольной камеры, соответствующего необходимому размеру получаемых частиц, при этом внутри помольной камеры вдоль ее верхней части установлен барьер в виде прямоуголного металлического бруса высотой, равной диаметру мелющих тел и нижняя часть бруса на 0,6-0,7 его высоты покрыта эластичным материалом, например слоем резины (Патент РФ 2310511, В02С 19/22, 2007 г.).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная производительность, связанная с однократным воздействием куска измельчаемого материала о барьер за один цикл обработки и необходимостью периодической остановки устройства и замены слоя эластичного материала, который быстро изнашивается от удара по нему мелющих тел.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение производительности за счет многократного соударения каждого куска измельчаемого материала.

Поставленный технический результат достигается тем, что в устройстве для измельчения материалов, содержащем корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, заполненную мелющими телами помольную камеру, выполненную из изогнутой трубы в виде винтовой спирали из упругого материала и соединенную с приводом, механизм осевого перемещения помольной камеры, содержащий винтовую пару и калибровочные шайбы для установки зазора между витками помольной камеры, соответствующую необходимому размеру получаемых частиц, барьер, устанавливаемый на стойках внутри помольной камеры вдоль ее верхней части и имеющий вид прямоугольного металлического бруса, при этом к металлическому брусу в нижней его части прикреплена горизонтальная гребенка с зазором между гребнями соответствующим необходимому размеру, а стойки выполнены в виде цилиндрической пружины.

Прикрепление горизонтальной гребенки к металлическому брусу в нижней его части образует полку, на которой накапливаются куски материала после первого удара о металлический брус барьера. Так как зазор между гребнями соответствует необходимому размеру получаемых частиц, то мелкие частицы проваливаются между гребнями вниз, и на гребенке остаются куски измельчаемого материала, которые соударяются с вновь подаваемыми при вращении помольной камеры кусками неизмельченного материала и мелющими телами, вновь ударяются о металлический брус до образования после измельчения частиц необходимого размера. Горизонтальная гребенка всегда заполнена кусками неизмельченного до необходимого размера материала, поэтому мелющие тела практически не сталкиваются с металлическим брусом, не разрушают его и не раскалываются сами.

Кроме того, выполнение стоек в виде цилиндрической пружины создает непрерывную вибрацию барьера вместе с гребенкой и находящимися на ней кусками неизмельченного материала, которая возникает от удара кусков материала и мелющих тел, подаваемых при вращении помольной камеры, что позволяет просеивать мелкие частицы в зазорах между гребнями гребенки.

Все вышеуказанное приводит к увеличению производительности, так как куски измельчаемого материала вместо однократного взаимодействия с металлическим брусом барьера многократно соударяются между собой при самоизмельчении и с мелющими телами, например, шарами, до образования частиц необходимого размера, а предотвращение удара мелющих тел о металлический брус барьера уменьшает возможности поломки их и бруса и снижает время остановки на ремонт.

Общий вид устройства для измельчения материала показан на фиг.1, поперечный вид в сечении А-А представлен на фиг.2, на фиг.3 представлен вид в аксонометрии на металлический брус и гребенку.

Устройство состоит из корпуса 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 приспособлениями, помольной камеры 4, выполненной из изогнутой трубы в виде винтовой спирали из упругого материала и соединенной с приводом 5. Помольная камера 4 заполнена мелющими телами 6 - шарами диаметром d. С внешней стороны корпуса 1 установлен механизм осевого перемещения помольной камеры 4, включающий в себя винтовую пару: винт 7 и гайку 8, а также разрезные калибровочные шайбы 9 для установки зазора между витками помольной камеры 4, закрепленной с возможностью вращения в радиально-упорных подшипниках 10 и 11. Внутри помольной камеры 4 вдоль ее верхней части установлен барьер в виде прямоугольного металлического бруса 12, закрепленного на стойках 13, выполненных в виде цилиндрической пружины. Стойки 13 с помощью фланцев 14 жестко соединены с консолями 15. Консоли 15 установлены горизонтально внутри горизонтальных концов изогнутой трубы помольной камеры 4. К металлическому брусу 12 в нижней его части горизонтально прикреплена гребенка 16 с зазором между гребнями , соответствующим необходимому размеру получаемых частиц.

Устройство для измельчения материалов работает следующим образом. Вращением гайки 8 на винте 7 сжимают витки винтовой спирали с установкой межвиткового зазора , соответствующего размеру частиц после измельчения. Положение гайки 8 на винте 7 фиксируют калибровочными шайбами 9. Включают привод 5, от которого вращение с угловой скоростью передается на помольную камеру 4. Исходный материал подают в загрузочное приспособление 2, который увлекается во вращение вместе с помольной камерой 4 и мелющими телами 6. Угловая скорость вращения помольной камеры 4 обеспечивает ускорение большее, чем ускорение свободного падения ²R>g,

где - угловая скорость вращения помольной камеры, 1/с;

R - внутренний радиус висков помольной камеры, м;

g=9,81 - ускорение свободного падения, м/с² .

Мелющие тела 6 и куски измельчаемого материала прижимаются центробежной силой к виткам помольной камеры 4, вращаются вместе с ней. В верхней части помольной камеры 4 куски измельчаемого материала сталкиваются с брусом 12, измельчаются и отбрасываются на гребенку 16. Мелкие измельченные частицы материала проваливаются между гребнями гребенки 16 в нижнюю часть помольной камеры 4, а из нее в зазор между ее витками, а крупные куски остаются на гребнях гребенки 16.

Мелющие тела 6 в верхней части помольной камеры 4 ударяются об измельчаемый материал, находящийся на гребнях, и дополнительно его измельчают, что приводит к увеличению производительности. Так как на гребнях гребенки 16 находятся куски измельчаемого материала, то это не позволяет сталкиваться мелющим телам 6 с брусом 12, что предотвращает разрушение и мелющих тел 6 и бруса 12 и уменьшает время остановки на ремонт бруса 12 и замену мелющих тел 6.

Кроме того, стойки 13, выполненные в виде цилиндрической пружины вызывают при ударах измельчаемого материала о брус вибрацию гребенки 16 с кусками измельчаемого материала и сепарацию мелких частиц в зазор между гребнями гребенки 16, что освобождает место на гребенке новым кускам неизмельченного материала и повышает общую производительность.

Таким образом, предлагаемое устройство для измельчения материалов обеспечивает высокую производительность за счет многократного увеличения числу соударений кусков измельчаемого материала между собой и самих этих кусков с брусом 12 и мелющими телами 6, и не допускает ударов мелющих тел 6 о брус 12, что предотвращает их поломку и увеличивает срок службы без ремонта бруса 12 и мелющих тел 6.

Устройство для измельчения материалов, содержащее корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, заполненную мелющими телами помольную камеру, выполненную из изогнутой трубы в виде винтовой спирали из упругого материала и соединенную с приводом, механизм осевого перемещения помольной камеры, содержащий винтовую пару и калибровочные шайбы для установки зазора между витками помольной камеры, соответствующего необходимому размеру получаемых частиц, барьер, установленный на стойках внутри помольной камеры вдоль ее верхней части и имеющий вид прямоугольного металлического бруса, отличающееся тем, что к металлическому брусу в нижней части прикреплена горизонтальная гребенка с зазором между гребнями, соответствующим необходимому размеру получаемых частиц, а стойки выполнены в виде цилиндрической пружины.