Вибромельница

 

Все

;кте етно

А И и Е (111510133

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (о1) Дополнительное к патенту(22) Заявлено 21.12.71 (21) 1727604/29-33 (23) Приоритет (32) 24.12.70 (51) М. Кл.

В 02 С 19/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (31) Р 2063740.5 (33) ФР

P 2063812.4 (43) Опубликовано 05.04.76Бюллетень №13 (53) УДК

621. 926..9(088.8) (45) Дата опубликования описания 13.05.77

Инос гранцы

Хельмут Хаас и Гюнтер Айххольц (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Клекнер-Хумбольдт-Дойти АГ" (ФРГ) (71) Заявитель (54) ВИБРОМЕЛЬНИИА

Известны вибромельницы с дробильным сосудом, окруженным изоляционной рубашкой, который укреплен на эластично расположенной несущей раме с виброприводом, У вибромельниц, окруженных изоляционной рубашкой, как это требуется, например, при дроблении с подводом в дробильную камеру хладагента, дробильный сосуд приходится укреплять на несущей раме, что создает трудности. Из-за низкой прочности обычный для таких изоляционных рубашек материал-пенонолиуретан, полистирол и др. — непригоден. Соединять дробильный сосуд с несушей рамой непосредственно по изоляционной рубашке нежелательно, так как большие силы ускорения быстро разрушают такие изоляционные материалы.

При низких температурах трудно связать дробильный сосуд с несущей рамой непосредственно через его наружную стенку, так как обычные стали в этих условиях недостаточно прочны, а стали, которые прн низких температурах противостоят также сильным нагрузкам, дороги, и труднообрабатываемы.

Цель изобретения — повышение прочности соединения сосуда с несущей рамой

Предлагаемая вибромельница отличается тем, что между наружной стенкой дробильного сосуда и несущей рамой имеется зазор, в котором расположены опорные устр ойства с тепл о из олируюшими св ойствами, которые передают силы ускорения с несущей рамы на дробильный сосуд. Благощ даря этому если, например, пространство между наружной стенкой дробильного сосуда и несущей рамой соответствует толщине изоляционной рубашки, можно избежать потерь тепла в местах соединения дробиль15 ного сосуда с несущей рамой, причем рубашка не должна применяться для укрепления дробильного сосуда на несущей раме

Дробильный сосуд и опорное тело следует изготавливать из хладостойких матеюиалов, 2О несущую раму, соединительные и напряженные элементы — из стали обычных сортов.

Э о дает возможность использовать вибромельницы у которых дробильный сосуд свя1 зан с несущей рамой только динамическим

25 соединением, для дробления при низких температурах, так как необходимо сменить только дробильный сосуд.

Каждое опорное устройство располагается вокруг внешней стенки дробильного сосуда в виде цельного или состоящего из многих частей бандажа. Такие устройства особенно для применяемых сейчас трубчатых вибромельниц при использовании достаточно прочного теплоизоляционного материала в виде кольцеобразного или консолеобразного бандажа на месте соединения с несущей рамой располагают вокруг дробильной трубы и с помощью простого зажимного хомутика закрепляют в углублении несущей рамы в динамически связанном сое- 15 динении.

В зависимости от диаметра дробильной трубы кольцеобразный или консолеобразный бандаж можно расчленить однократно или многократно, чтобы облегчить изготовление или монтаж. Дробильный сосуд изолируется в этих местах бандажом, в то время как остальные части его стенки окружают рубашкой из обычного изоляционного материала. Бандаж служит также для передачи сил ускорения, На бандажевидном опорном устройстве расположены разделенные внешняя и внутренная ленты, соединенные для переноса ускоряющей силы перемычками, проходящи- 3р ми в радиальном направлении на некотором расстоянии друг от друга. Благодаря этому на стороне, обращенной к внешней стенке дробильного сосуда, и стороне, обращенной к несущей раме, благодаря пробегаю- 35 щим лентам возникает достаточно большая контактная поверхность, распределяющая давление. С помощью этой поверхности соответственно сечению перемычки высокая поверхностная нагрузка в зоне контактных 40 поверхностей держателя интервала с несущей рамой или внешней стенкой дробильного сосуда может быть снижена и выравнена.

Благодаря расположению перемычек между внешней и внутренней лентами сечение теп- 45 лового потока извне внутрь уменьшается относительно сечения замкнутого кольцеобразного бандажа. Это улучшает изоляцию в местах объединения и одновременно дает возможность присоединить изоляционную ру- 50 башку непосредственно к бандажу, а пространство между перемычками заполнить изоляционным материалом

Перемычки опорного устройства состоят из другого, преимущественно более твер- 55 дого, материала, чем внешняя или внутренняя лента. Благодаря этому между внешней стенкой дробильного сосуда и соответствующей поверхностью опоры опорного устройства на месте крепления можно оставить 60 относительно большие промежутки, и потому перемычки могут быть длиннее.

Внутренняя и внешняя ленты опорного устройства должны изготавливаться из высокопрочного синтетического материала малой теплопроводности, преимущественно политетрафторэтилена и гексафторпропилена, в то время как перемычки целесообразно выполнять из керамического материала, например фарфора и кварцевого стекла, технических высокопрочных специальных стекол или подобных веществ.

Такие синтетические материалы при низких температурах обнаруживают значительную эластичность, так что поверхностные неровности твердого, однако в некоторых случаях хрупкого материала перемычки выравниваются и так противостоят пикам напря жения в материале перемычки. Одновремевно исключается нежелательное влияние еще имеющей место при низких температурах эластичности синтетических материалов, которая при относительно длинных перемычках материалов, которая при относительно длинных перемычках ухудшает зацепление между дробильным сосудом и несущей рамой.

Опорное устройство может быть образовано гибкой лентой, которая охватывает дробильный сосуд по периметру. При необходимости ее прикрепляют к дробильному сосуду, непосредственно к несущей раме или к специальной зажимной раме, перекрывая пространство между дробильным сосудом и несущей рамой или зажимной рамой. В этом случае для ленты можно использовать материал с относительно высокои теплопроводностью. Тепловые потери не имеют существенного значения, так как возможный тепловой поток вследствие ничтожного сечения ленты и ничтожной контактной поверхности в местах крепления к несущей раме или зажимной раме и к внешней стороне дробильного сосуда крайне мал.

При этом лента соединяется с зажимным устройством, так что можно регулировать максимально допустимое напряжение при достижении рабочей температуры, принимая во внимание сжатие материала ленты.

Свободный промежуток в зоне гибкой ленты может быть заполнен изоляционным материалом, предпочтительно в виде порошка или гранул. Это дает то преимущество, что в случае одного перелома ленты буферное действие изоляционного материала предотвращает разрушение устройств крепления.

Кроме того, изоляционный материал можно удалять из промежутка для ремонта.

Дробильный сосуд прочно соединен с несущей рамой и, при необходимости, с несу510133

5 щим элементом, который только частично проходит через изоляционную рубашку, и соцеожит зажимной бугель в несущей раме.

Части несущего элемента, снабженные кон-. тактными поверхностями с зажимным бугелем и опорной поверхнрстью опорной рамы, ! по меньшей мере частично выполняют полыми и снабжают подводами и отводами для теплоносителя. Благодаря этому имеет ся возможность, с одной стороны, с помощью замкнутой изоляционной рубашки вокруг дробильного сосуда свести потери тепла к минимуму, причем прочность изоляционного материала играет второстепенную роль. С другой стороны, твердое соединение между несущей рамой и дробильным сосудом обеспечивает перенос значительной силы ускорения от несущей рамы K дробильному сосуду и тем самым к дробильному телу.

Вследствие того, что несущие элементы в зоне своих контактных поверхностей полы и соединены подводами и отводами для теплоносителя, можно, например, если в дробильной камере путем добавки жидкого азота поддерживаются температуо ры ниже 0 С, подводом тепла подцерживать температуру в контактных поверхностях несущего элемента в интервале, в котором не причиняется вред прочности материалов для зажимного бугеля и несущей рамы.

Эти мероприятия позволяют использовать фундаментные рамы, несущие рамы и крепежное средство вибромельницы и в дальнейшем после замены дробильного сосуда добавлять хладагенты. 35

Сечэние поверхностей частей несущего элемента, проникающего через изоляционную рубашку, внутри рубашки меньше сечения контактных поверхностей с зажимным бугелем и несущей рамой. Благодаря этому могут быть значительно снижены потери, обусловленные прочным соединением несущей рамы и дробильного сосуда.

Части несущей рамы с контактными поверхностями mìåþò каналы, связанные па концах с подводящими и отводящими устрой ствами для теплоносителя. Каналы позволяют целенаправленно вводить теплоноситель. Кроме того, сохраняется достаточная прочность несущего элемента в зоне 50 контактных поверхностей для переноса сил ускорения, вводимых от вибропривода в несущие рамы, к вибромельнице.

Каналы в частях несущего элемента с контактными поверхностями проходят при- 55 близительно параллельно. Это дает возможность направить теплоноситель по кратчайшему пути, так что разность его температур на входе в каналы и на выходе из них может поддерживаться относительно незна- 60 чительной. Так как в отдельных случаях в объеме вибромельницы могут точно так же получаться определенные различные температуры, то целесообразно соединять каналы порознь или объединенные в группы с устройством подвода и отвода теплоносителя. Вследствие этого имеется возможноность, например, вводить в верхнюю часть сосуда теплоноситель, температура которого отлична от температуры в нижней части сосуда.

Если параллельные каналы расположены аксиально, они связаны попеременно, по мере необходимости, на одной или другой стороне несущего элемента с устройствами подвода теплоносителя, так что достигается эффект противотока. Эта мера обеспечивает вдоль дробильного сосуда приблизительно равномерное температурное поле в контактных поверхностях.

Каналы по меньшей мере на выходном конце связаны общей магистралью.

У вибромельниц, температура в дробилной камере которых должна поддерживаться ниже окружающей температуры, части несущего элемента, образующие контактные поверхности. имеют внутри электрическое нагревательное сопротивление. .По меньшей мере в одном эажимном бугеле расположен температурный датчик, соединенный с регулировочным устройством, с помощью которого для установки задаваемой температуры регулируется приток теплоносителя.

На фиг. 1 схематически изображена трубчатая вибромельница с двумя дробильными трубами; на фиг. 2 — форма исполнения опорного устройства в сечении через дробильную трубу в зоне мест соединения с несущей рамой; на фиг. 3 — другая форма исполнения опорного устройства, также в разрезе согласно фиг. 2; на фиг. 4 — - опорное устройство согласно фиг. 3 в продольном разрезе; на фиг. 5 — опорное устройство с гибкой лентой в сечении; на фиг. 6— продольный разрез через опорное устройство в соответствии с фиг. 5 с эксцентричным зажимным устройством; на фиг. 7 — продольный разрез по опорному устройству соответственно фиг. 5 с другой формой исполнения зажимного устройства; на фиг. 8.— сечение по верхнему дробильному сосуду согласно линии Б-Б на фиг. 12; на фиг. 9частичный продольный разрез через стенку дробильного сосуда согласно линии А-А на фиг. 8; на фиг. 10 — частичный продольный разрез соответственно фиг. 9 с другой формой исполнения каналов на фиг. 11схематическая развептка кольцевидного тела

60 в разрезе; на фиг. 12 — схема устройства для регулирования температуры.

Две параллельные дробильные трубы 1 и 2 соединены через зажимной бугель с несущей рамой, которая состоит из перемычек 3 и 4 и соединительной трубы 5.

На сторонах перемычки укреплены каналы

6, благодаря которым через промежуточное включение эластичных пружин 7 узел, состоящий из дробильных сосудов и несущих рам, опирается на прочную подставку 8. Посредине между обоими дробильными сосудами и параллельно их продольной оси расположен вибропривод. Он состоит из поворотно расположенных, преимущественно регулируемых, неуравновешенных масс, которые по мере надобности помещены внутри перемычки 4 и связаны друг с другом спаренным валом, лежащим в соединительной трубе 5. Гибкий вал 9 соединяет неуравновешенные массы с приводным двигателем (на чертежах не показан). В дробильный сосуд 1 впадает сверху подводящая магистраль 10, через которую в него вводится материал, подлежащий дроблению.

На другом конце сосуда 1 в нижней его части расположено выходное отверстие 11, через которое измельченный материал попадает через соединительную трубу 12 для дальнейшего измельчения в нижний сосуд.

На конце сосуда 2, против места подвода материала, расположено отверстие выдачи содержимого.

Вместе с дробильным материалом через специальные отверстия вводятся в зависимости от требований процесса измельчения газы, в основном хладагенты, например сильно охлажденный или жидкий газ.

На фиг. 2 показано сечение сосуда 1 в зоне соединения его с несущей рамой, особенно пример исполнения геплоизоляционных опорных устройств. В сосуде расположена дробильная труба 16, в которой еще дополнительно движется радрезная жесть 13.

Как видно на фиг. 4, дробильная труба окружена изоляционной рубашкой 14, например из пенополиуретана, причем эта рубашка окружена тонкой жестяной рубашкой 15 для зашиты от повреждений.

B зоне мест соединения с перемычкой 4 дробильная труба 16 окружена лентой с равномерно расположенными углублениями для теплоизоляционных опорных тел 17 сводчатой формы, проходящих приблизительно в радиальном направлении. Эти перемычки могуч быть выполнены, например из политетрафторэт щэна, который наряду с теплопроводностью порядка 0,21 ккал/дм час. град. при

50 низких температурах имеет высокую прочность и значительную эластичность.

Аксиально сосуду по перемычкам перемещается зажимная рама 19, которая, как представлено, может быть замкнута или выполнена раздельной. По зажимной раме перемычки помещаются в радиальном направлении при значительном чредварительном напряжении, чтобы предотвратить возможное изменение диаметра при охлаждении дробильной трубы.

Зажимная рама поддерживается зажимным бугелем 3 дробильной трубы, несущей рамы, который динамически связан винтом 18 с перемычкой 4. Пространство между перемычками могут быть заполнены изоляционным материалом, например пенополиуретаном. Вместо сводчатых опорных тел можно применить замкнутые кольцевидные перемычки, например из политетрафторэтилена.

На фиг. 3 и 4 представлена другая форма построения опорного устройства. Дробильная труба 16 на внешней стороне и зажимная рама 19 соответственно Hà внут ренней стороне снабжены желобчатыми лентами 20 и 21, например из политетрафторэтилена, причем диаметры труб и рамы выбраны так, что между лентами остается пространство. В противолежащих пазах лент расположены цилиндрические перемычки 22.

Перемычки также состоят из теплоизоляционного материала, в основном твердого.

Для этого применяются керамические материалы, например фарфор, кварцевое стекло и обычные технические спецстекла с высокой прочностью на сжатие.

Целесообразно ввести два сдвоенных ряда опорных тел на каждом месте соединения дробильной трубы с несущей рамой, чтобы распределить силы, действующие на дробильную трубу, через зажим на возможно большую поверхность.

На фиг. 5 представлена форма исполнения опорного устройства, согласно которой для связи между дробильной трубой 16 и несущей рамой 4 или зажимной рамой 19 служит гибкая лента 23, охватывающая с предварительным натяжением дробильную трубу и укрепленная в окружном направлении попеременно на трубе и раме. Для этого на трубе и зажимной раме расположены петли 24, в отверстиях которых перемешаются болты 25. Для предварительного натяжения на одном или многих местах вместо болтов могут быть введены, как показанс на схеме сечения фиг. 6, эксцентрики 26, которые соответственно закручивают и затем арретируют, чтобы сообщить ленте 23 цостаточное напряжение.

На фиг. 7 представлена форма напряже810133 ния, при которой раму 10 расчленяют на многие сегменты и на снаружи лежащем конце 27 выполняют внутри конической, так что коническое кольцо 28 может вдвигаться в аксиальном направлении через 5 винт 29 ив коническое отверстие рамы 19.

Сечение по дробильному сосуду 1 согласно фиг. 8 показывает конструкцию в зоне соединения сосуда с несущей рамой, особенно пример исполнения для одного не- ð сущего элемента, связанного с дробильной трубой.

Несущий элемент для представленной формы исполнения образуется отдельными перемычками 32, которые распределены равномерно по окружности дробильной трубы и прочно с ней связаны. Перемычки пропущены наружу через изоляционный материал 14. Лежащие снаружи концы прочно соединены широким цилиндрическим полым 20 телом 30. Расстояние от внешней его поверхности до внешней стороны дробильной трубы несколько превышает толщину изоляци они oN рубашки. Н ес ущим элементом, оборудованным перемычками 32 и полым 25 цилиндрическим телом 30, дробильный сосуд опирается через контактные поверхности 31 несущего элемента на полукруглое углубление соединительной перемычки 4 несущего элемента. На верхней стороне не- 30 сущий элемент перекрыт зажимным бугелем

3 и скреплен винтами 18 с несущей рамой. Винты целесообразно выполнить растягив аюшим и.

В стенке полого цилиндрического тела

30 расположены аксиально дробильному сосуду каналы 33, Через эти каналы направляется поток теплоносителя, температуру которого устанавливают так, что температура 4р контактной поверхности 31 несущего элемента с зажимным бугелем или с соединительной перемычкой находится в интервале, в котором выбранные для дугеля и перемычки материалы.не могут препятствовать их 45 прочности. Это значит, что при вводе хладагента, например жидкого азота, к дробимому содержимому через каналы направляется горячая жидкость. Если в дробильную камеру вводится нагретое средство, через у каналы нужно пропускать хладагент, чтобы поддерживать доступную температуру для материала крепления дробильного сосуда.

Благодаря этой мере ввод тепла в дробильную камеру или отвод тепла из камеры 55 происходит в значительной степени через перемычку 32. Возникающие при этом потери тепла все же пренебрежимо малы, прежде всего в свете конструктивных и технико-технологических преимуществ, ко- 60 торые дает крепление дробильного сосуда с зажимным бугелем.

Фиг. 9 показывает продольный разрез соответственно по линии А-А на фиг. 8 через верхнюю стенку дробильного сосуда 1. Как видно из сечения, несущий элемент имеет два ряда радиальных перемычек, которые изнутри соединены с внешней стенной дробильной трубы 1 6 и извне с полым цилиндрическим телом 30. Каналы 33 для текущего теплоносителя просверлены аксиально параллельно через полое цилиндрическое тело и на обеих сторонах соединены кольцевидными каналами. Кольцевидный канал 34 снабжен подводом теплоносителя 35, противолежащий канал 36 — отводом 37.

В разрезе соответственно фиг. 9 и 10 представлена другая форма исполнения. По лое цилиндрическое тело состоит при этом из двух концентрических колец 38, 39, причем внутреннее кольцо 38, которое прочно связано с перемычками 32, - гладкое, в то же время как на внутренней стороне внешнего кольца 39 выполнен спиралеобразный паз. Обе концентрические части перемешаются друг по другу и плотно соединены друг с другом. Один конец канала снабжен подводом теплоносителя, другой — отводом.

Чтобы избежать температурного перепада слева направо внутри зажимного бугеля, целесообразно, как представлено в сечении, во внешней половине кольцевого тела расположить два параллельных канала 40, 41 в форме двухходовой спирали, причем к каналу 40 теплоноситель подводится с одной стороны через подвод 42, к каналу 41 — с другой стороны через подвод 43, Таким образом в аксиальном направлении по всей длине устанавливается примерно одинаковая температура контактных поверхностей.

Как показано в схематически представленной развертке кольцевого тела с аксиально направленными каналами 33 на фиг. 11, описанный на примере фиг. 10 принцип можно применить также для аксиально направленного расположения каналов. Это возможно благодаря тому, что каналы попеременно с одной стороны и затем с другой стороны соединены с подводом теплоносителя.

В случае ввода хладагента в дробильную камеру можно вместо пропускания через каналы нагретой жидкости использовать электрический нагрев сопротивления. Для этого нагревательные стержни вкладывают или втягивают аксиально параллельно или спи510133

11 ралеобразно в кольцевое тело и подключают к источнику тока.

Как схематический представлено на фиг.12, в зажимной бугель встроен температурный датчик 44, например термоэлемент, соединенный с электрическим регулировочным устройством 45. Регулировочное устройство выдает определенную необходимую температуру. Оно управляет также устройством, например вентилем 46 или насосом, которое встроено в трубчатую магистраль к соответствующему нагревательному и охлаждающему агрегату 47. Для этого, например, в случае холодного помола нагревательная жидкость пропускается как теплоноситель через каналы в несущем элементе для стабилизации температуры зажимного бугеля. формула изобретения

1 . В и бр омель ница, с одержащая др об ильный сосуд, окруженный изоляционной рубашкой, укрепленной на эластично расположенной несущей раме с виброприводом, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности соединения сосуда с несущей рамой, между внешней стеной дробильного сосуда и рамой имеется зазор, в котором расположены опорные устройства

30 с теплоизоляционными свойствами.

2. Вибромельница по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что вокруг внешней стены дробильного сосуда расположено опорное устройство в форме бандажа. 35

3. Вибромельница по п.2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что у опорного устройства смонтированы перемещающиеся и раз деленные внешняя и внутренняя. ленты, соединенные перемычками для переноса сил ус- 40 корения, расположенными радиально на некотором расстоянии друг от друга.

4. Вибромельница по п. 3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что перемычки опорного устройства выполнены из более твердого 4s материала, чем ленты.

5. Вибромельница по пп.2-4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что бандажи частично выполнены из синтетического материала, 6. Вибромельница по пп. 2-5, о т л и- s0 ч а ю щ а я с я тем, что перемычки выполнены, например, из керамического материала.

7, Вибромельница по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что опорное устрой- 55 ство образовано гибкой лентой, укрепленной в окружном направлении дробильного сосуда, причем пространство между дробильными сосудами и несущими рамами перекрывается. 60

8. Вибромельница по п.7, о т л и ч а ющ а я с я тем, что лента соединена с зажимным устройством.

9. Вибромельница по пп.1-8, о т л ич а ю щ а я с я тем, что пространство между перемычками заполнено изоляционным материалом;

10. Вибромельница по пп. 1-6, о т л ич а ю щ а я с я тем, что дробильный сосуд соединен с несущей рамой и с несущим элементом, частично проходящим через изоляционную рубашку .и прикрепленным зажимным бугелем к несущей раме, причем части несущего элемента, имеющие контактные поверхности с зажимным бугелем, и опорные поверхности несущей рамы выполнены частично полыми и снабжены подводами и отводами для теплоносителя.

11. Вибромельница по п. 10, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что поверхности частей несущего элемента, r-роходящих через изоляционную рубашку, расположены внутри изоляционной рубашки ниже контактных поверхностей несущего элемента с зажимным бугелем и несущей рамой.

12. Вибромельница по пп. 10 и 11, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что в частях несущего элемента, имеющих контактные поверхности, выполнены каналы, которые соединены на концах с устройством для теплоносителя.

13. Вибромельница по и. 12, о т л ич а ю щ а я с я тем, что каналы проходят в частях несущего элемента, имеющего KDHтактные поверхности параллельно оси дробильного сосуда.

14. Вибромельнипа по пп. 12 и 13. о тл и ч а ю щ а я с я тем, что каналы соединены с устройством для теплоносителя.

l5. Вибромельница по пп. 12-14, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каналы соединены попеременно на несущем элементе с устройством для теплоносителя.

16. Вибромельница по пп.12-15, о тл ича юща яся тем, чтоканалысоединены между собой на выходном конце для теплоносителя общей соединительной магистралью.

1 7. Вибромель ница по пп. 1 1 и 1 2, о тл и ч а ю щ а я-с я тем, что части несущего элемента, образующие контактные поверхности, имеют внутри электрический нагрев сопротивлением.

18. Вибромельница по пп. 11-17, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что на зажимном бугеле расположен температурный датчик,соединенный с регулировочным устрой,ствомм.

810133

Составитель H. Бибика

Редактор Б. Федотов Техред А. Демьянова Корректор С- БолдижаР

Заказ 574/2 Тираж 779 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCF по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4