Дисковий млин

Изобретение относится к оборудованию для измельчения сыпучих материалов, в частности, зерновых культур, и может использоваться в сельском хозяйстве и перерабатывающих отраслях для производства муки. Известно устройство для измельчения сыпучих материалов [1]. Устройство состоит из корпуса, в верхней части которого размещен приемный бункер, а в нижней - разгрузочный желоб. В корпусе соосно установлены два диска, один из которых вращается вокруг оси. Устройство оборудовано механизмом регулирования зазора между дисками путем изменения положения диска, который не вращается, относительно корпуса. Недостатком устройства является отсутствие предохранительной системы для предотвращения разрушения рабочих органов при попадании в зону размола посторонних твердых частиц. Попытка решения этой проблемы осуществлена в техническом решении дисковой мельницы [2], принятом в качестве прототипа. Мельница состоит из цилиндрической камеры, сообщающейся верхней частью с приемным, а нижней - с выходным отверстием. Внутри, в плоскости, перпендикулярной оси камеры, расположен рабочий зазор, образованный обращенными друг к другу поверхностями соосно установленных дисков. Один из дисков неподвижно закреплен в камере, а второй (подвижный) через шаровый шарнир сообщается с валом, расположенным вдоль оси камеры. Шарнир имеет выступы, вставленные в соответствующие пазы подвижного диска для передачи ему крутящего момента. В камере также смонтирован механизм регулирования рабочего зазора, который обеспечивает линейное перемещение подвижного диска относительно неподвижного при настройке на различную тонкость помола. Эта конструкция в некоторой степени позволяет избежать разрушения дисков и деталей привода мельницы при попадании на диски твердых несмалываемых частиц, поскольку шаровый шарнир, на котором находится подвижный диск, дает возможность ему при попадании частицы наклониться под некоторым углом к оси, в результате чего увеличивается зазор в месте нахождения частицы и она центробежной силой выводится из зоны размола. Однако недостатком такого решения есть то, что при установке малого зазора между дисками, необходимого для тонкого измельчения продукта, происходит касание рабочих поверхностей дисков, в точке, диаметрально противоположной местонахождению частицы, в связи с тем, что расстояние между дисками по их оси остается неизменным. Это приводит к выкрашиванию, нарушению геометрии рабочих поверхностей дисков и уменьшению срока их службы, а также возможности заклинивания дисков и разрушения деталей. Недостатком мельницы является также то, что ее конструкция не предусматривает разведение дисков (отвал) в случае прекращения подачи продукта, либо в начале работы. В результате не исключена возможность взаимного контакта дисков, в особенности, при установке рабочего зазора порядка долей миллиметра, что также приводит к сокращению срока службы. В основу изобретения поставлена задача создания дисковой мельницы, у которой усовершенствован механизм регулирования рабочего зазора в зависимости от однородности исходного продукта, а также автоматического сближения (привала) и разведения (отвала) дисков в зависимости от режима подачи сырья, что позволяет исключить возможность взаимного контакта рабочих поверхностей дисков и необходимость тща тельной предварительной очистки исходного продукта от твердых несмалываемых частиц. Поставленная задача решается тем, что дисковая мельница, состоящая из цилиндрической камеры, сообщающейся верхней частью с приемным, а нижней - с выходным отверстием, между которыми в плоскости, перпендикулярной оси камеры, расположен кольцевой рабочий зазор, образованный обращенными друг к другу поверхностями соосно установленных подвижного и неподвижного дисков, подвижный диск сопряжен с валом, размещенным соосно с камерой, посредством шарового шарнира и снабжен механизмом регулирования рабочего зазора. Согласно изобретению, на шаровый шарнир оперта ведомая полумуфта, а механизм регулирования рабочего зазора выполнен в виде резьбового соединения подвижного диска со ступицей ведомой полумуфты, а также упора, укрепленного на нерабочем торце подвижного диска, и шайбы с выступом, установленной с возможностью поворота относительно полумуфты в плоскости, перпендикулярной ее оси, закрепленной к торцу ступицы прижимным кольцом. Шаровый шарнир насажен на вал с зазором, между шарниром и приводной полумуфтой, которая неподвижно закреплена на валу, установлена пружина сжатия, β между подвижным диском и ведомой полумуфтой установлена пружина кручения. Размещение шарового шарнира с зазором к поверхности вала совместно с установкой пружины сжатия между шарниром и приводной полумуфтой позволяет ведомой полумуфте и навинченному на ее ступицу подвижному диску в случае попадания несмалываемой частицы одновременно участвовать в двух движениях под действием распорных сил, возникающих в рабочем зазоре, т.е. линейном сближении с приводной полумуфтой, сопровождающимся деформацией пружины сжатия, и угловом смещении относительно оси вала, в результате чего меняется конфигурация рабочего зазора: в месте нахождения частицы он увеличивается и последняя под действием центробежной силы выводится из зоны размола наружу. При этом исключается взаимный контакт и разрушение поверхностей дисков в точке, диаметрально противоположной местонахождению частицы, поскольку этому препятствует слой измельчаемого материала, для вытеснения которого требуется несравненно большее усилие, чем усилие деформации пружины сжатия. Наличие упора на нерабочем торце подвижного диска, а также шайбы с выступом, закрепленной к ступице ведомой полумуфты прижимным кольцом, необходимы с одной стороны для передачи ведомой полумуфтой диску крутя щего момента, а с другой - для установки требуемой величины рабочего зазора и ограничения поворота диска относительно полумуфты во избежание взаимного касания и заклинивания дисков, поскольку поворот подвижного диска относительно ступицы по резьбе в сторону, противоположную направлению вращения вала, сопровождается сближением дисков. Пружина кручения, установленная между ведомой полумуфтой и подвижным диском, позволяет автоматически осуществлять привал и отвал последнего и таким образом избежать касания рабочих поверхностей дисков при настройке на тонкий помол в условиях отсутствия слоя измельчаемого материала в рабочем зазоре. Таким образом, предлагаемая совокупность признаков дает возможность осуществлять регулиррвание рабочего зазора и предотвратить касание поверхностей дисков при любых режимах работы и позволяет снизить требования к составу (степени очистки) исходного продукта. Суть изобретения поясняется фиг.1 и фиг.2: Фиг.1. Дисковая мельница с горизонтально расположенным валом. Фиг.2. Дисковая мельница с вертикально расположенным валом. Согласно фиг.1 и фиг.2 дисковая мельница состоит из цилиндрической камеры 1, в которой имеются приемное 2 и выходное 3 отверстия. Внутри камеры закреплей неподвижный диск 4, а в центре камеры размещен вал 5, на котором установлена приводная полумуфта 6, закрепленная на шпонке 7, и ведомая полумуфта 8. Пальцы 9 полумуфты 6 вместе с надетыми на них эластичными втулками 10 вставлены в соответствующие отверстия полумуфты 8. На ступице полумуфты 8 выполнена резьба, на которую навинчен диск 11, причем направление резьбы выполнено таким, что при повороте диска относительно ступицы в направлении, противоположном направлению вращения вала, диск линейно смещается в сторону консольной части вала. Полумуфта 8 оперта на шаровый шарнир 12, установленный на валу 5 с зазором, и прижата к шарниру гайками 13, навинченными на консольную часть вала. Шаровый шарнир оперт на приводную полумуфту 6 через пружину сжатия 14. К торцу ступицы полумуфты 8 закреплена шайба 15 с выступом 16, прижатая кольцом 17 и болтами 18. К нерабочей торцовой части диска 11 прикреплен упорный палец 19. Между диском 11 и полумуфтой 8 установлена пружина кручения 20, закрепленная одним концом к полумуфте 8, а другим - к одному из отверстий 21, расположенных по окружности в теле диска 11. Между дисками 4 и 11 имеется рабочий зазор 22. Работе предшествует настройка мельницы, осуществляемая вручную. Выставляют желаемую величину рабочего зазора 22, для чего диск 11 поворачивают относительно ступицы полумуфты 8 в сторону, противоположную направлению вращения вала, которое известно заранее и является строго заданным. Шайбу 15 поворачивают вокруг оси до упора выступа 16 в упорный палец 19 и это положение фиксируют кольцом 17, которое прижимают к торцу ступицы полумуфты 8 болтами 18. Поворотом диска 11 в направлении вращения вала устанавливают рабочий зазор между дисками, примерно равный среднему размеру частиц измельчаемого материала. Через отверстие 3 отогнутый конец пружины 20 вставляют в ближайшее из отверстий 21 в теле диска 11, после чего мельница готова к работе. После пуска мельницы начинает вращаться вал 5, который через шпонку 7 передает крутящий момент полумуфте 6. Она, в свою очередь, через пальцы 9 и эластичные втулки 10 приводит в движение полумуфту 8 и навинченный на ее ступицу диск 11. Измельчаемый материал поступает из приемного отверстия 2 в средину камеры 1 и центробежной силой направляется в зазор 22 между дисками 4 и 11. Вследствие возникновения трения между измельчаемым материалом и поверхностью подвижного диска 11, его угловая скорость становится меньше, чем полумуфты 8, в результате чего диск поворачивается относительно полумуфты, закручивая при этом пружину 20, и происходит сближение диска 11 с диском 4 до тех пор, пока выступ 16 шайбы 15 не коснется упорного пальца 19. При этом будет обеспечен ранее выставленный рабочий зазор 22 между дисками. В случае прекращения подачи продукта исчезает трение в рабочем зазоре и ранее закрученная пружина 20 разворачивает диск 11 относительно полумуфты 8 в сторону вращения вала, производя отвал диска 11. При попадании вместе с измельчаемым материалом несмалываемой частицы, под действием распорного усилия в рабочем зазоре 22 происходит одновременное опускание шарового шарнира 12, полумуфты 8 с диском 11, сопровождаемое деформацией пружины сжатия 14, и поворот (наклон) полумуфты с диском относительно шарнира, возможность которого обеспечивается благодаря деформации эластичных втулок 10. Несмываемая частица под действием центробежной силы движется к периферии рабочего зазора и выводится из камеры 1 через выходное отверстие 3, а пружина сжатия 14 возвращает систему в исходное положение. Преимуществами дисковой мельницы являются увеличенный срок службы рабочих органов и обеспечение безаварийной работы в случае попадания в зону измельчения твердых несмалываемых частиц.