Динамічна дробарка

Корисна модель відноситься до техніки для здрібнювання матеріалів і може знайти застосування у різних галузях промисловості, що зв'язані з переробкою мінеральної сировини і харчових продуктів, у тому числі при підготовці до випробування на речовинний склад гірничо-рудної сировини, переважно при здрібнюванні тендітної грудкової мінеральної сировини з підвищеною міцністю при присутності різної величини насипної щільності шару гр удкового матеріалу, що подрібнюється, по його об'єму. Відома динамічна дробарка Пологовича A.I., що містить установлений на підставі на амортизаційних опорах корпус із завантажувальною і розвантажувальною лійками і розташованою в ньому вертикальною подрібнювальною камерою, що створена системою поярусне розміщених у корпусі дисків з наскрізними отворами, причому диск нижнього ярусу у вер хній частині виконаний з конічним виступом, що входить із зазором в отвір диска ярусу, що розташований вище, і закріплений у корпусі за допомогою пружних елементів з можливістю переміщення по горизонталі від збудника коливань [Авторское свидетельство СССР № 1727880, Кл. В 02 С 1/00, кл. В 02 С 21/00, 1992 ]. Недоліками цієї дробарки є недостатня ефективність її роботи і підвищені енерговитрати при здрібнюванні тендітної грудкової мінеральної сировини з підвищеною міцністю і різною величиною насипної щільності шару грудкового матеріалу, що подрібнюється, по його об'єму та різною крупністю зернового складу, а недостатня однорідність зернового складу готового продукту зменшує його якість. Найбільш близьким до того технічного рішення, що пропонується, є динамічна дробарка, що містить установлений на підставі на амортизаційних опорах корпус із завантажувальною і розвантажувальною лійками і розташованою в ньому вертикальною подрібнювальною камерою, що утворена системою поярусно розміщених у корпусі дисків з наскрізними отворами, причому диск нижнього ярусу у верхній частині виконаний з конічним виступом, що входить з зазором в отвір диска ярусу, що розташований вище, і закріплений у корпусі за допомогою пружних елементів з можливістю переміщення по горизонталі від збудника коливань, який виконаний у вигляді розміщеного у порожнині її нижнього диска бігунка у ви гляді котка або поярусно розміщеними один над іншим котків з водилом, закріпленим на валу двигуна за допомогою пружної системи з можливістю подовжнього переміщення в радіальному напрямку для забезпечення умов кочення бігунка по бічній поверхні порожнини нижнього диска, закріплений у корпусі з можливістю переміщення по горизонталі верхній диск за допомогою пружних елементів із стержнями, що рівномірно розміщені навколо верхнього диска, додатковий розвантажувальний кільцевий отвір, причому двигун прикріплений до днища корпусу, а котки виконані зі зміщенням центра ваги відносно вісі їх обертання [Деклараційний патент на корисну модель №16823, Україна, МКИ 7 В 02 С1/00, В 02 С 21/00. Опубл. 15.08.2006, Бюл №8, 2006 р.]. Недоліками відомої дробарки є недостатня ефективність її роботи і підвищені енерговитрати при здрібнюванні тендітної грудкової мінеральної сировини з підвищеною міцністю при присутності різної величини насипної щільності шару грудкового матеріалу, що подрібнюється, по його об'єму. Технічним завданням корисної моделі є створення такої динамічної дробарки, у якій за рахунок розміщення у порожнині отвору її нижнього диска додаткового збудника коливань виконаного у вигляді жорстко сполучених між собою додаткових співвісних диска і котка, а також нових конструктивних особливостей механізма переміщення її верхнього диска по горизонталі досягається можливість інтенсифікувати процес здрібнювання у його подрібнювальній камері застосуванням більш інтенсивних полічастотних коливань на матеріал, що подрібнюється, з підвищеною міцністю при присутності різної величини насипної щільності шару цього матеріалу по його об'єму і, у результаті, підвищення ефективності її роботи і зниження енерговитрат без збільшення розмірів її подрібнювальної камери при здрібнюванні тендітної грудкової мінеральної сировини з підвищеною міцністю при присутності різної величини насипної щільності шару гр удкового матеріалу, що подрібнюється, по його об'єму. Сутність запропонованого технічного рішення полягає в тому, що в динамічній дробарці, що містить установлений на підставі на амортизаційних опорах корпус із завантажувальною і розвантажувальною лійками і розташованою в ньому вертикальною подрібнювальною камерою, що утворена системою поярусно розміщених у корпусі дисків з наскрізними отворами, причому диск нижнього ярусу у верхній частині виконаний з конічним виступом, що входить з зазором в отвір диска ярусу, що розташований вище, і закріплений у корпусі за допомогою пружних елементів з можливістю переміщення по горизонталі від збудника коливань, який виконаний у вигляді розміщеного у порожнині отвору її нижнього диска бігунка у вигляді котка або поярусно розміщеними один над іншим котків з водилом, закріпленим на валу двигуна за допомогою пружної системи з можливістю подовжнього переміщення в радіальному напрямку для забезпечення умов кочення бігунка по бічній поверхні порожнини нижнього диска, закріплений у корпусі з можливістю переміщення по горизонталі верхній диск за допомогою пружних елементів із стержнями, що рівномірно розміщені навколо верхнього диска, додатковий розвантажувальний кільцевий отвір, причому двигун прикріплений до днища корпусу, а котки виконані зі зміщенням центра ваги відносно вісі їх обертання, відповідно до корисної моделі у порожнині отвору її нижнього диска розміщений додатковий збудник коливань виконаний у вигляді жорстко сполучених між собою додаткових співвісних диска і котка, який розміщений на водилі послідовно з котком, що перекочується по бічній поверхні порожнини нижнього диска, і притиснутий до нього з можливістю передавання обертового руху між ними, вісі обертання яких рівнобіжні, причому додатковий диск виконаний зі зміщенням центра ваги відносно вісі його обертання а нижня підстава конічного виступу виконана з співвісною. з ним округлою заглибленістю, при цьому її верхній диск може бути оснащений додатковими автономними механізмами переміщення його по горизонталі, утвореними за допомогою окремого сполучення стержнів його пружних елементів із вібраторами, що дозволить інтенсифікувати процес здрібнювання у його подрібнювальній камері застосуванням більш інтенсивних полічастотних коливань на матеріал, що подрібнюється, і, у результаті, підвищити е фективність її роботи і знизити енерговитрати без збільшення розмірів її подрібнювальної камери при здрібнюванні тендітної грудкової мінеральної сировини з підвищеною міцністю при присутності різної величини насипної щільності шару гр удкового матеріалу, що подрібнюється, по його об'єму. На Фіг. схематично показана запропонована динамічна дробарка, вертикальний розріз. Динамічна дробарка містить установлений на підставі 1 на амортизаційних опорах 2 корпус 3 із завантажувальною 4 і розвантажувальною 5 лійками. Корпус З може бути виконаний з додатковою розвантажувальною лійкою 6. У корпусі З розташована вертикальна подрібнювальна камера 7, що створена системою поярусно розміщених у корпусі 3 дисків 8 та 9 з наскрізними центральними отворами. Причому диск 8 нижнього ярусу у своєї верхній частині виконаний з прикріпленим співвісно до нього конічним виступом 10, що входить із зазором 11 в центральний отвір диска 9 ярусу, що розташований вище. Диск 8 закріплений у корпусі 3 за допомогою пружних елементів 12 із стержнями 13, що рівномірно розміщені навколо диска, з можливістю забезпечення умов переміщення диска 8 по горизонталі в різному напрямку від збудника коливань 14 та пружно опирається на днище 15 корпусу 3 через еластичне кільце 16, що прикріплене до нього. Бічна поверхня конічного виступу 10 та вн утрішня поверхня центрального отвору диска 9 у зазорі 11 поміж ними утворюють конічну кільцеву подрібнювальну камеру із розвантажувальним кільцевим отвором 17 в її нижній частині. Збудник коливань 14 виконаний у вигляді розміщеного у порожнині 18 отвору її нижнього диска 8 відцентрового інтенсифікатора - бігунка у вигляді котка (ролика) 19 з водилом 20, закріпленим на валу 21 двигуна 22 за допомогою пружної системи 23 з можливістю подовжнього переміщення його в радіальному напрямку для забезпечення умов кочення котка 19, вісь 24 обертання якого закріплена на водилі 20 , з можливістю його обертання за рахунок сил тертя по бічній поверхні 25 порожнини 18 диска 8 . Причому двигун 22 прикріплений до днища 15 корпусу 3, а коток 19 виконаний зі зміщенням центру ваги щодо вісі 24 його обертання за допомогою прикріпленого до нього додаткового грузила 26. При утворюванні бігунка поярусно розміщеними на водилі 20 один над іншим на своїх окремих вісях 24 і 27 котків (роликів) 19 і 28 діаметр котків 19 і 28 зменшується в напрямку від верхнього ярусу до нижнього. Причому котки 19 і 28 перекочуються за рахунок сил тертя по бічній поверхні 25 порожнини 18 нижнього диска 8 і виконані зі зміщенням центра ваги щодо вісі їх обертання за допомогою прикріплених до них додаткових грузил 26 і 29. Подрібнювальна камера 7 оснащена додатковим розвантажувальним кільцевим отвором ЗО, утвореним за допомогою розміщення верхнього диска 9 з зазором під диском 31 завантажувальної лійки 4. Причому верхній диск 9 закріплений у корпусі 3 за допомогою пружних елементів 32 із стержнями 33, що рівномірно розміщені навколо диска 9, з можливістю забезпечення умов переміщення диска 9 по горизонталі в різному напрямку. У порожнині 18 отвору її нижнього диска 8 розміщений додатковий збудник коливань 34 виконаний у вигляді жорстко сполучених між собою додаткових співвісних диска 35 і котка (ролика) 36, який розміщений на водилі 20 послідовно з котком 19, що перекочується по бічній поверхні 25 порожнини 18 нижнього диска 8, і притиснутий до котка 19 з можливістю передавання обертового руху між ними, вісі 24 і 37 обертання яких рівнобіжні. Причому додатковий диск 35 виконаний зі зміщенням центра ваги відносно вісі 37 його обертання за допомогою прикріпленого до нього додаткового грузила 38 а нижня підстава 39 конічного виступу 10 виконана з співвісною з ним округлою заглибленістю 40. Верхній диск 9 дробарки може бути оснащений додатковими автономними механізмами 41 переміщення його по горизонталі, утвореними за допомогою окремого сполучення стержнів 33 його пружних елементів 32 із вібраторами 42. Динамічна дробарка працює таким чином. Приводиться в обертання привідний вал 21 двигуна 22, що передає момент, що крутить, водилу 20. Обертаючись за допомогою водила 20 коток 19 в якості бігунка збудника коливань переміщується по бічній поверхні 25 порожнини 18 диска 8 і притискається в радіальному напрямку під діє'ю відцентрової сили до бічної поверхні 25 порожнини 18 диска 8, в результаті чого диск 8 і прикріплений до нього конічний виступ 10 переміщується по горизонталі. Матеріал, що підлягає здрібнюванню, подається через завантажувальну лійку 4 у робочу порожнину конічної подрібнювальної камери дробарки. Створювана котком 19, що перекочується за рахунок сил тертя по бічній поверхні 25 порожнини 18 диска 8, відцентрова сила переміщує його по горизонталі без обертання навколо власної вісі за допомогою пружних елементів 12 із стержнями 13 та еластичного кільця 16 та переміщує конічний виступ 10 по внутрішній поверхні центрального отвору диска 9. При переміщуванні конічний виступ 10 стискає матеріал, що знаходиться у зазорі 11 поміж бічною поверхнею конічного виступу 10 та внутрішньою поверхнею центрального отвору диска 9, і подрібнює його спільним впливом стискаючих і зрушуючи х навантажень за рахунок коливального руху, забезпечуючи інтенсивне руйнування шматків матеріалу, що подрібнюється, об'ємний тиск, у результаті чого відбувається взаємне переміщення його часток при стиску, що приводить до додаткового самоздрібнювання останніх. Причому зі збільшенням зазору 11 через знос подрібнювальних поверхонь збільшується відцентрова сила, створювана обертовим котком 19 за рахунок забезпечення умов подовжнього переміщення його в радіальному напрямку за допомогою пружистої системи 23, у результаті чого не тільки розмір матеріалу, що подрібнюється, у продукті не збільшується, але і підвищується термін служби подрібнювальних поверхонь і експлуатаційна надійність дробарки. Під дією сили ваги здрібнений у зазорі 11 матеріал переміщується вниз до розвантажувального кільцевого отвору 17 в нижній частині подрібнювальної камери і далі в матеріалоприємник (не показаний) через розвантажувальні лійки 5 і 6. При цьому закріплення диска 8 у корпусі 3 за допомогою пружних елементів 12 із стержнями 13 дає йому можливість переміщування під впливом коливань і сприяє енергійному пересуванню бічною поверхнею конічного виступу 10 матеріалу, що подрібнюється, через розвантажувальний отвір 17. З кільцевого отвору 17 матеріал, що подрібнюється, у результаті такого здрібнення має знижену крупність своїх часток і підвищену рівномірність свого гранулометричного складу. Виконання котка 19 зі зміщенням центра ваги щодо вісі 24 його обертання за допомогою прикріпленого до нього додаткового грузила 26 дозволяє шар матеріалу в зазорі 11 подрібнювати комбінованим впливом двочастотних коливань на матеріал, що подрібнюється, а також скоротити тривалість дроблення, що сприяє зниженню енерговитрат на процес дроблення з одночасним спрощенням конструкції динамічної дробарки та підвищенням ефективності її роботи при здрібнюванні тендітної мінеральної сировини з підвищеною міцністю і різною крупністю зернового складу. Причому переміщення матеріалу, що подрібнюється, по внутрішній порожнині подрібнювальної камери може здійснюватися не тільки під дією відцентрових і гравітаційних сил, але і під дією додаткових вібраційних сил, які створюються розміщеним під котком 19 додатковим обкаточним обертовим котком 28 з меншим діаметром, що сприяє підвищенню масової пропускної здатності подрібнювальної камери. При цьому обертові котки 19 і 28, які виконані зі зміщенням центра їх ваги щодо вісі їх обертання і працюють у різних частотних режимах, створюють умови для ефективного здрібнювання матеріалу, що подрібнюється, застосуванням до нього полічастотних коливань і впливом на нього зусиллям зрушення і роздавлювання зі стиранням та руйнування і доздрібнення випадково з'єднаних між собою агрегуванням часток готового продукту, що дозволяє додатково знизити енерговитрати та подрібнення тендітної мінеральної сировини з підвищеною міцністю. Утворення додаткового розвантажувального кільцевого отвору 30 за допомогою розміщення верхнього диска 9 з зазором під диском 31 завантажувальної лійки 4 дозволяє в процесі переміщення матеріалу, що подрібнюється, з різною крупністю зернового складу до подрібнювальної камери частково відводити з нього частки, що мають крупність часток готового продукту, за рахунок вібраційного переміщення диска 9 по горизонталі в різному напрямку за допомогою пружних елементів 32 під впливом коливань диска 8, що дозволяє додатково підвищити якість готового продукту. При цьому різко зменшується можливість пере подрібнення матеріалу, що подрібнюється, і, у результаті, додатково знижуються енерговитрати на процес подрібнення при одночасному підвищенні ефективності роботи дробарки. Крім цього, слід відмітити, що при роботі дробарки в режимі дрібнення в шару насипного дрібногрудкового матеріалу, що подрібнюється, великий вплив на її продуктивність і ефективність процесу дрібнення в її подрібнювальній камері учиняє насипна щільність шару такого грудкового матеріалу. Це пояснюється тим, що при зближуванні здрібнюючих поверхонь маса грудкового матеріалу у початковій стадії ущільнюється, на що потрібні додаткові коливання здрібнюючих поверхонь маса грудкового матеріалу у початковій стадії ущільнюється, на що потрібні додаткові коливання здрібнюючих поверхонь і витрати енергії. У зв'язку з цим, слід відмітити, що заздалегідне ущільнення сухого сипкого початкового грудкового матеріалу в окремо розташованій ущільнювальній установці перед його перевантаженням в подрібнювальну камеру дробарки за допомогою перевантажуючого улаштування неефективно тому, що величина насипної щільності сипких матеріалів наближається в становища спокою до свого максимального значення, а при його посуванні наближається до свого мінімального значення. Тому розміщення у порожнині 18 отвору нижнього диска 8 дробарки додаткового збудника коливань 34 виконаного у вигляді жорстко сполучених між собою додаткових співвісних диска 35 і котка 36 дозволяє підвищити інтенсивність впливу руйнуючих і ущільнюючих навантажень на грудки матеріалу в подрібнювальній камері за рахунок збільшення швидкості руху здрібнюючих поверхонь в горизонтальному напрямку. Використовування обертового диска 35 з грузилом 38, який за рахунок можливості передавання йому обертового руху від котка 19 обертається з більшою частотою обертання чим у котка 19, але залежною від частоти його обертання дозволяє диску 35 працювати у високочастотному режимі з малою амплітудою коливань. Такий режим роботи диска 35 дозволяє послабити структурні поєднання між грудками і частками матеріалу, що подрібнюється, в подрібнювальній камері і підвищити при цьому відносну їх рухли вість. При цьому енерговитрати знижуються внаслідок роботи тертя між здрібнюючими поверхнями і грудками та частками матеріалу, що подрібнюється, за рахунок зниження утрати на подолання сил тертя за допомогою високочастотної складової коливань здрібнюючих поверхонь подрібнювальної камери. Причому у зв'язку з тим, що вісі 24 і 37 котка19 і диска 35 жорстко сполучені з водилом 20, а диск 35 і коток 19 виконані зі зміщенням центра ваги відносно вісі їх обертання, тому і максимальна збурююча сила рівняється сумі збурюючих сил котка 19 і диска 35, які розвиваються ними. Внаслідок чого руйнуючі і ущільнюючі навантаження на грудки матеріалу, що подрібнюється, в подрібнювальній камері збільшуються за рахунок збурюючої сили диска 35, який розміщений в порожнині заглибленості 40, без збільшення розмірів дробарки. Це дозволяє збільшити ефективність роботи дробарки при одночасному зниженні енерговитрат. Оснащення верхнього диска 9 дробарки додатковими автономними механізмами 41 переміщення його по горизонталі, утвореними за допомогою окремого сполучення стержнів 33 його пружних елементів із вібраторами 42 дозволить збільшити ступінь ущільнювання початкового матеріалу, що подрібнюється, на вході в подрібнювальну камеру, і тим самим додатково підвищити продуктивність дробарки без збільшення розмірів подрібнювальної камери. При цьому додатково відводяться з початкового матеріалу, що підлягає подрібнюванню, перед його надходженням в подрібнювальну камеру частки, що мають крупність часток готового продукту, за рахунок додаткового вібраційного навантаження від вібраторів 42, що додатково зменшує можливість пере-подрібнювання матеріалу, що подрібнюється, і, у результаті додатково підвищується якість готового продукту і знижуються енерговитрати на процес подрібнення. Запропонована динамічна дробарка може бути використана при здрібнюванні мінеральної сировини і харчових продуктів, у тому числі при підготовці до випробування на речовинний склад гірничо-рудної сировини, переважно при здрібнюванні тендітної грудкової мінеральної сировини з підвищеною міцністю при присутності різної величини насипної щільності шару гр удкового матеріалу, що подрібнюється, по його об'єму. Таким чином, запропоновані відмінні риси разом з відомими дозволять динамічній дробарці підвищити ефективність своєї роботи і знизити енерговитрати без збільшення розмірів її подрібнювальної камери при здрібнюванні тендітної грудкової мінеральної сировини з підвищеною міцністю при присутності різної величини насипної щільності шару гр удкового матеріалу, що подрібнюється, по його об'єму при одночасному підвищенні якості готового продукту.