Измельчитель динамического самоизмельчения
Заявленная полезная модель относится к дробильно-измельчительному оборудованию, и предназначена для измельчения руд и других минеральных материалов. Может быть использована в угольной, горной, металлургической, строительной отраслях промышленности. Измельчитель динамического самоизмельчения, содержит вертикально расположенный корпус, установленный соосно в корпусе вал с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим сита и радиальные перегородки. Внутренние поверхности корпуса и чашеобразного ротора образованы вращением пересекающихся парабол вокруг вертикальной центральной оси. При этом вершина параболы, образующей внутреннюю поверхность корпуса, лежит на вертикальной центральной оси, и ее ветви направлены вниз, а вершина параболы, образующей внутреннюю поверхность чашеобразного ротора, смещена от вертикальной центральной оси на расстояние равное половине радиуса чашеобразного ротора, и ее ветви направлены вверх. Техническим результатом является увеличение значения вертикальной составляющей скорости частиц измельчаемого материала при выходе из чашеобразного ротора, а также вовлечение всего измельчаемого материла, находящегося в рабочем пространстве измельчителя, в циркулирующее движение, что приведет к увеличению образования измельченного продукта в единицу времени.
Заявленная полезная модель относится к дробильно-измельчительному оборудованию, и предназначена для измельчения руд и других минеральных материалов. Может быть использована в угольной, горной, металлургической, строительной отраслях промышленности.
Известна мельница динамического самоизмельчения (Патент SU 937002 от 13.11.80 г., А.В.Ягупов. Мельница динамического самоизмельчения «МАЯ» // Бюллетень изобретателя. - 
23 23.06.1982 г.) содержащая, вертикально расположенный цилиндрический корпус с соосно установленным в нем валом, на котором, смонтирован чашеобразный ротор с радиальными перегородками и внутренней стенкой с встроенными просеивающими поверхностями в виде сетки-решетки, сосуд, смонтированный под чашеобразным ротором и сообщенный каналами с полостью последнего для подачи транспортирующего агента.
Недостатком данного технического решения является низкая производительность, обусловленная малым значением вертикальной составляющей скорости частиц измельчаемого материала при выходе из чашеобразного ротора, а также малым объемом измельчаемого материала, участвующим в движении в рабочем пространстве мельницы.
За прототип было взято изобретение (Патент RU 2084287 от 30.11.1994 г., Хетагуров В.Н., Ильяшик В.П., Чужинов А.И., Мельница // опубл. 20.07.1997 г.) содержащее вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом, вал, установленный соосно в цилиндрическом корпусе, на котором смонтирован чашеобразный ротор с ситами и радиальными перегородками. Радиальные перегородки размещены с зазором относительно ступицы ротора, а сквозные пазы в радиальных перегородках выполнены в виде прямоугольников. Концентрично валу установлен полый цилиндр с просеивающими поверхностями, образующий с кольцевым выступом камеру. Для вывода готового продукта из камеры в кольцевом выступе выполнены окна. Чашеобразный ротор имеет отогнутый от центра горизонтальный участок, который расположен над кольцевым выступом.
Недостатком данного технического решения является низкая производительность, обусловленная тем, что частицы измельчаемого материала, при выходе из чашеобразного ротора, имеют низкое значение вертикальной составляющей скорости, а также то, что в движение, измельчаемого материла в рабочем пространстве мельницы, вовлечена только часть материала.
Задачей полезной модели является повышение производительности.
Технический результат заключается в увеличении значения вертикальной составляющей скорости частиц измельчаемого материала при выходе из чашеобразного ротора, а также вовлечение всего измельчаемого материла, находящегося в рабочем пространстве измельчителя, в циркулирующее движение, что приведет к увеличению образования измельченного продукта в единицу времени.
Технический результат достигается тем, что измельчитель динамического самоизмельчения, содержит вертикально расположенный корпус, установленный соосно в корпусе вал с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим сита и радиальные перегородки, при этом внутренняя поверхность корпуса и внутренняя поверхность чашеобразного ротора образованы вращением пересекающихся парабол вокруг вертикальной центральной оси, при этом вершина параболы, образующей внутреннюю поверхность корпуса, лежит на вертикальной центральной оси, и ее ветви направлены вниз, а вершина параболы, образующей внутреннюю поверхность чашеобразного ротора, смещена от вертикальной центральной оси на расстояние равное половине радиуса чашеобразного ротора, и ее ветви направлены вверх.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид измельчителя динамического самоизмельчения в разрезе, на фиг.2 показана схема образования внутренних поверхностей чашеобразного ротора и корпуса, на фиг.3 показан разрез А-А.
Измельчитель динамического самоизмельчения, содержит вертикально расположенный корпус 1, внутренняя поверхность 2 корпуса 1, образована вращением параболы 3 вокруг вертикальной центральной оси 4, при этом вершина параболы 3, лежит на вертикальной центральной оси 4, а ее ветви направлены вниз. В корпусе 1, соосно, установлен вал 5 в подшипниковом узле 6. В верхней части вала 5 закреплен чашеобразный ротор 7, имеющий сита 8 и радиальные перегородки 9. Внутренняя поверхность 10 чашеобразного ротора 7 образована вращением параболы 11 вокруг вертикальной центральной оси 4, при этом вершина параболы 11, смещена от вертикальной центральной оси 4 на расстояние равное половине радиуса R чашеобразного ротора 7, а ее ветви направлены вверх. Чашеобразный ротор 7 закреплен на вале 5 крепежным элементом 12, который защищен от воздействия измельченного материала колпаком 13. В нижней части, к корпусу 1, крепится сборник 14, в котором имеется патрубок 15 для отвода готового продукта. Сверху корпус 1 накрыт крышкой 16, в которой имеется воронка 17, через которую осуществляется загрузка исходного материала.
Измельчитель динамического самоизмельчения работает следующим образом.
От привода (на рисунке не показан) крутящий момент передается на вал 5, на котором установлен чашеобразный ротор 7. В рабочее пространство измельчителя, через воронку 17 загружается исходный материал, который формируется в виде столба, внутренняя часть которого, непрерывно опускается и заполняет чашеобразный ротор 7, а внешняя, вблизи стенок корпуса 1, непрерывно поднимается, под действием вертикальной составляющей центробежной силы, преодолевая давление столба материала.
Измельчаемый материал опускается вдоль вертикальной центральной оси 4 в чашеобразный ротор 7 и сталкивается с радиальными перегородками 9. При этом происходит разрушение частиц материала за счет сочетания операций дробления, скалывания и многоциклового ударного процесса, приводящего к усталостному разрушению частиц. Далее измельчаемый материал, сразу соприкасается с внутренней поверхностью 10 чашеобразного ротора 7. Внутренняя поверхность 10 чашеобразного ротора 7, образована вращением параболы 11, вершина которой, смещена от вертикальной центральной оси 4 на расстояние равное половина радиуса R чашеобразного ротора 7. При этом обеспечивается симметричность внутреннего поверхности 10 чашеобразного ротора 7, относительно вертикальной центральной оси 4, и придается форма при которой, измельчаемый материал, контактируя непрерывно с ней, получает максимальное значение вертикальной составляющей скорости при выходе из чашеобразного ротора 7. Внутренняя поверхность 10 чашеобразного ротора 7 направляет измельчаемый материал, движущийся под действием силы тяжести, сохраняя скорость его движения, и далее сообщает ему дополнительное приращение скорости, за счет центробежной силы, возникающей при вращении чашеобразного ротора 7. Далее измельчаемый материал попадает в корпус 1, направляемый внутренней поверхностью 10 чашеобразного ротора 7. Попадая в корпус 1, измельчаемый материал преодолевает давление столба материала и совершает кольцевое движение в рабочем пространстве измельчителя вдоль внутренней поверхности 2 корпуса 1, образованной вращением параболы 3, по восходящей винтовой линии, теряя свою кинетическую энергию на истирание частиц друг о друга и на трение о внутреннюю поверхность 2 корпуса 1. Выполнение внутренней поверхности 2 корпуса 1 и внутренней поверхности 10 чашеобразного ротора 7 вращением пересекающихся парабол 3 и 11 способствует оптимальной траектории движения измельчаемого материала. При этом исключаются застойные зоны и весь материал, находящийся в рабочем пространстве измельчителя участвует в циркулирующем движении. Далее частицы измельчаемого материала, теряя свою кинетическую энергию на истирание, друг о друга, и о внутреннюю поверхность 2 корпуса 1, начинают перемещаться к вертикальной центральной оси 4, и далее вдоль вертикальной центральной оси 4 попадают в чашеобразный ротор 7. Двигаясь вдоль внутренней поверхности 10 чашеобразного ротора 7, измельченный материал проходит через отверстия сит 8, и аккумулируется в сборнике 14, откуда выводится через патрубок 15.
Куски измельчаемого материала, размеры которых, больше отверстий сит 8, продолжают совершать циркулирующее движение в рабочем пространстве измельчителя до тех пор, пока не уменьшаться до размера отверстий сит 8, за счет удара, скалывания и истирания.
Таким образом, данная конструкция обеспечивает увеличение значения вертикальной составляющей скорости частиц измельчаемого материала, при выходе из чашеобразного ротора, извлечение всего измельчаемого материла, находящегося в рабочем пространстве измельчителя, в циркулирующее движение, что приводит к увеличению образования измельченного продукта в единицу времени.
Измельчитель динамического самоизмельчения, содержащий вертикально расположенный корпус, установленный соосно в корпусе вал с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим сита и радиальные перегородки, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса и внутренняя поверхность чашеобразного ротора образованы вращением пересекающихся парабол вокруг вертикальной центральной оси, при этом вершина параболы, образующей внутреннюю поверхность корпуса, лежит на вертикальной центральной оси, и ее ветви направлены вниз, а вершина параболы, образующей внутреннюю поверхность чашеобразного ротора, смещена от вертикальной центральной оси на расстояние, равное половине радиуса чашеобразного ротора, и ее ветви направлены вверх.
