Пристрій для подрібнення матеріалів

Реферат: UA 89257 U UA 89257 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технології тонкого подрібнення матеріалів і може бути використана в цементній, енергетичній, збагачувальній та інших галузях промисловості. На даний час широко використовуються великогабаритні трубні і кульові млини, які мають занадто низький коефіцієнт корисної дії, що становить (3-5)%. Значна маса обертового корпуса та подрібнюючих тіл призводить до неефективного використання електроенергії. Також недоліком кульових млинів є зношення й розкол подрібнюючих тіл, що призводить до додаткових витрат. Зношеність кульових млинів, які були створені в минулому столітті, вимагає створення нових менш енергоємних та матеріалоємних і недорогих пристроїв, в яких досягається більш ефективне розмелювання матеріалів. Відомо пристрій для подрібнення матеріалу, який складається з циліндричного корпусу і розміщеної всередині корпуса внутрішньої кільцевої розмельної доріжки, має принаймні один валок, встановлений паралельно осі корпусу і сполучений з пристроєм для створення зусилля притиску валка до розмельної доріжки, ніж-шкребок, що скидає матеріал на стіл-розподільник, встановлений над валком з нахилом до площини, що проходить через осі обертання валка і корпусу. Пристрій для притиску валка містить гідроциліндри та притискні важелі. Завдяки надкритичній швидкості обертання циліндричного корпусу матеріал, що пройшов під валком, через півоберту піднімається над столом-розподільником і падає на нього, а потім передається під сторону валка, що набігає (СРСР А.С. № 1512655). Недоліком цього пристрою є те, що вхідний матеріал, що складається з кускового матеріалу та попередньо подрібненого - порошкоподібної крупки, подають під валок купно, кусковий матеріал піднімає валок з боку подачі, що призводить до неповного використання робочої поверхні валка та перешкоджає досягненню максимальної продуктивності пристрою. Відомо пристрій для подрібнення матеріалу, що складається з циліндричного корпусу із завантажувальною камерою, що обертається навколо горизонтальної осі з надкритичною швидкістю, має розміщений усередині корпуса розподільний плаский лоток-стіл з паралельними рухомими цілісними направляючими пластинами, валок, що встановлений паралельно осі корпусу і сполучений з гідравлічною системою паралельного притиску валка до розмельної доріжки (UA №17159 U, МПК В02С17/00, 2006 p.). Недолік цього пристрою полягає в тому, що відсутнє рівномірне розподілення матеріалу по всій довжині валка і контроль за цією рівномірністю, також невідоме значення щільності матеріалу, спресованого валком, від якої залежить продуктивність пристрою. Відомо пристрій для подрібнення матеріалу, що складається з циліндричного корпусу, виконаного з внутрішньою кільцевою доріжкою, валка, що розміщений усередині корпуса і встановлений паралельно осі корпуса, оснащений пристроєм для притискання валка до розмельної доріжки, пристроєм, що скидає, має плаский лоток-стіл з паралельними цілісними напрямними пластинами та пристрій підтримування валка паралельно розмельній доріжці (UA № 41830 U, МПК В02С 15/00; В02С 17/00, 2009 р.). Недоліком пристрою є те, що вхідний кусковий матеріал подають в нижню вхідну частину корпуса, а вже подрібнений матеріал, що пройшов один або декілька циклів, попадає зверху через стіл-розподільник, що призводить до потрапляння під валок двох потоків матеріалу. Потрапляння такої суміші, у вигляді насипаної купи, піднімає валок з боку завантаження, що призводить до неповного використання робочої поверхні валка, а суміш крупки і вже подрібненого матеріалу заважає подрібненню вхідного кускового матеріалу. Найближчим аналогом є пристрій для подрібнення матеріалів, який складається з циліндричного корпуса, що обертається, стаціонарно встановлених торцевих стінок, жолоба подачі матеріалу, має похилий стіл-розподільник, розмельний валок та вузол вивантаження (UA №74084 U МПК В02С15/00; ВО2С17/00; 2012 р.). Недоліком аналога є те, що вхідний кусковий матеріал подається у пристрій по всій довжині корпуса і додається до вже подрібненого матеріалу. Кусковий матеріал потрапляє під валок та підіймає його по всій довжині, а це погіршує подрібнення і зменшує продуктивність пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача створення пристрою для подрібнення матеріалів, у якому, завдяки розділенню подрібнюваного матеріалу по фракційному складу на окремі вхідні потоки - кускового матеріалу і порошкоподібної крупки, розосередження подрібнюваного матеріалу у пристрої, забезпечується рівномірний по всій довжині валка розподіл сили притискання валка до корпуса та отримання максимальної продуктивності пристрою з мінімальними енергетичними витратами. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої для подрібнення матеріалів, який містить циліндричний корпус, що обертається, стаціонарно встановлені торцеві стінки, закріплені на рамі, жолоб подачі вхідного матеріалу, розподільчий стіл з напрямними пластинами, ніж-шкребок, розмельний валок та вузол вивантаження, новим є те, що жолоб 1 UA 89257 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 подачі вхідного матеріалу має перегородки і лотки з косиною, причому не менше ніж одна пластина встановлена з можливістю регулювання кута нахилу відносно розподільчого стола, а співвідношення висоти не менш ніж однієї пластини із радіусом циліндричного корпуса дорівнює 1:10-15. Крім того, пластини виконані різновисокими. Крім того, розмельний валок споряджено підтискними важелями з підтискним пристосуванням. Крім того, як підтискне пристосування використовують не менш ніж один гідроциліндр, встановлений зі сторони робочої поверхні розподільчого столу. Крім того, підтискний пристрій оснащено не менше ніж однією ресорою. Робоча зона пристрою для подрібнення матеріалів утворена внутрішньою поверхнею циліндричного корпуса та зовнішньою поверхнею розмельного валка, розташованого у корпусі. У пристрої розподільчий стіл з напрямними пластинами, які можуть бути встановлені віялом або паралельно, використовують для переміщення подрібнюваного матеріалу вздовж робочої зони. Жолоб подачі вхідного матеріалу розташовано в торцевій стінці пристрою під кутом до нахиленого стола. Жолоб подачі вхідного матеріалу має перегородки, якими розділений на окремі, щонайменше два, канали подачі матеріалу, а саме - канали подачі кускового матеріалу і канали подачі порошкоподібної крупки, і має лотки з косиною для розосередження подрібнюваного матеріалу на розподільчий стіл. Розподільчий стіл розташовано над розмельним валком по всій ширині корпуса і закріплено до торцевих стаціонарно встановлених стінок. Напрямні пластини розподільчого стола, з боку жолоба подачі вхідного матеріалу, встановлено із значним нахилом, а з боку вузла вивантаження, напрямні пластини стола встановлено майже вертикально - кут нахилу зменшується в бік просування матеріалу. Індивідуальний кут встановлення пластин визначає кількість циклів подрібнення матеріалу, що дає змогу отримати рівномірну подачу подрібнюваного матеріалу під розмельний валок, також, напрямні пластини стола мають регулювання кута нахилу, що визначає швидкість пересування матеріалу вздовж корпуса під час роботи пристрою. Також, напрямні пластини мають висоту, що дорівнює 1:10-15 від радіуса циліндричного корпуса, тобто більшу, ніж шар матеріалу, який знаходиться на столі, щоб уникнути пересипання частинок матеріалу між напрямними пластинами стола. Важелі, що притискають розмельний валок до циліндричного корпуса з одного боку, закріплено на стійці, а з іншого, через ресору на гідроциліндрі. Сила притискання розмельного валка до циліндричного корпуса регулюється тиском масла в гідроциліндрі. Запобіжні клапани гідроциліндра мають певну інерційність і при надкритичних обертах корпуса не встигають своєчасно скинути тиск, що може призвести до виходу деталей пристрою з ладу, тому ресора є запобіжником, бо може миттєво згинатися і розгинатися, у разі попадання під валок твердих матеріалів, предметів, що не можуть бути подрібнені. Також ресора дає більш стабільну, рівномірну роботу пристрою. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями; На Фіг. 1 загальний вигляд пристрою для подрібнення матеріалів. На Фіг. 2 - аксонометрія На Фіг. 3 розріз А-А Фіг. 1. Пристрій для подрібнення матеріалів складається з циліндричного корпуса 1, що обертається, стаціонарно встановлених торцевих стінок 2, закріплених на рамі 3, жолоба 4 подачі вхідного матеріалу в корпус 1, розділеного щонайменше однією перегородкою 5, жолоб 4 має лотки з косиною 6, верхній лоток з косиною і нижній лоток з косиною для подачі вхідного подрібнюваного матеріалу, розподільчий стіл 7 з напрямними пластинами 8, встановленими на столі 7, ніж-шкребок 9, розмельний валок 10, вузол вивантаження 11 подрібненого матеріалу, стійки 12, на які спираються важелі 13 для притискання розмельного валка 10 до корпусу 1, балансиру 14, щонайменше однієї ресори 15 та щонайменше одного гідроциліндра 16. У пристрої використовують роздільну та направлену подачу подрібнюваного матеріалу у робочу зону пристрою, щонайменше двома окремими каналами жолоба 4 подачі матеріалу. Робоча зона пристрою для подрібнення матеріалів утворена внутрішньою поверхнею циліндричного корпуса 1 та поверхнею розмельного валка 10. Для просування подрібнюваного матеріалу вздовж робочої зони пристрою використовують розподільчий стіл 7 з напрямними пластинами 8, причому кожна напрямна пластина 8 має індивідуальний кут встановлення, який визначає величину зміщення матеріалу вздовж робочої зони пристрою у бік вузла вивантаження 11. Кут встановлення кожної наступної пластини змінюються і є таким, що поступово наближається до вертикального положення, що призводить до зменшення зміщення матеріалу в робочій зоні зі сторони вузла вивантаження 11, що збільшує товщину шару 2 UA 89257 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 матеріалу зі сторони вузла вивантаження та вирівнює товщину шару матеріалу по всій довжині робочої зони пристрою. Так за допомогою зісковзування матеріалу з розподільчого стола 7 з напрямними пластинами 8 формується рівномірна товщина шару подрібнюваного матеріалу вздовж робочої зони пристрою. Жолоб 4 подачі вхідного матеріалу закріплено на стінці 2 над верхньою частиною розподільчого столу 7. Перегородка 5 жолоба 4 утворює щонайменше два канали, запобігає змішуванню кускового вхідного матеріалу з вхідною порошкоподібною крупкою. Із жолоба 4 подрібнюваний матеріал потрапляє на лотки з косиною 6, які розподіляють вхідний матеріал. Кусковий матеріал з нижнього каналу жолоба 4 нижнього лотка з косиною 6, попадає на розподільчий стіл, а далі, під валок 10, а порошкоподібна крупка з верхнього каналу жолоба 4 верхнього лотка з косиною 6, на розподільчий стіл 7 між напрямними пластинами 8, а далі із стола 7 під розмельний валок 10 на подальше подрібнення. В кінці корпуса 1 під ножемшкребком 9 встановлено вузол вивантаження 11 подрібненого матеріалу з корпуса 1. Розмельний валок 10 притискається до корпусу 1 важелями 13, які шарнірно закріпленні на стійках 12. Важелі 13 шарнірно зв'язані між собою балансиром 14, на якому закріплена ресора 15. При невеликій довжині корпуса можливо кріплення ресори без балансира 14, безпосередньо до важелів 13. Знизу під ресорою встановлено гідроциліндр 16. Пристрій працює у такий спосіб, матеріал розділений по фракційному складу подрібнюваний кусковий матеріал по окремому нижньому каналу жолоба 4 та нижньому лотку з косиною 6 подається в циліндричний корпус 1 пристрою для подрібнення матеріалів. Одночасно з кусковим матеріалом по окремому верхньому каналу жолоба 4 та верхньому лотку з косиною 6 в циліндричний корпус 1 подається подрібнювана порошкоподібна крупка. Роздільна та направлена подача подрібнюваного матеріалу у робочу зону пристрою, яка утворена внутрішньою поверхнею циліндричного корпуса 1 та поверхнею розмельного валка 10, здійснюється щонайменше двома окремими каналами жолоба 4 подачі матеріалу, одночасно. А саме, кусковий матеріал по окремому каналу жолоба 4 подається у першу чверть довжини робочої зони пристрою, а по іншому/інших каналах жолоба 4 подрібнюваний матеріал порошкоподібна крупка подається у другу та третю чверті довжини робочої зони пристрою. Кусковий матеріал рівномірно подається в першу чверть довжини корпуса 1 на розподільчий стіл і з нього попадає під розмельний валок 10. Порошкоподібна крупка по окремому верхньому каналу жолоба 4 та верхньому лотку з косиною 6 подається на розподільчий стіл 7 з напрямними пластинами 8, які розподіляють крупку на другу й третю чверть довжини корпуса 1 і розмельного валка 10. Кожна напрямна пластина 8 розподільчого стола 7 має свій індивідуальний кут нахилу, який зменшується в бік просування матеріалу до вузла вивантаження 11 і може регулюватися, крім того, при цьому пластини 8 можуть бути розташовані на розподільчому 7 з можливістю додатково регулювання їх нахилу під час роботи пристрою. Додаткове регулювання кута встановлених напрямних пластин 8 забезпечує швидкість пересування подрібнюваного матеріалу вздовж корпуса 1 у бік вузла вивантаження 11. Напрямні пластини 8 мають висоту більшу, ніж шар подрібнюваного матеріалу, щоб унеможливити пересипання часток подрібнюваного матеріалу між пластинами 8 при падінні подрібнюваного матеріалу на розподільчий стіл 7. Кусковий матеріал й порошкоподібна крупка, пройшовши під валком 10, спресовуються і піднімаються корпусом 1 до ножа-шкребка 9. Ніж-шкребок 9 зішкрябує спресований шар подрібненого матеріалу з внутрішньої поверхні корпуса 1, розпушуючи матеріал, та скидає його на розподільчий стіл 7 з напрямними пластинами 8. Рівномірну товщину шару подрібнюваного матеріалу, вздовж робочої зони пристрою, формують за допомогою зісковзування матеріалу з розподільчого стола 7 з напрямними пластинами 8, індивідуальний кут встановлення яких визначає величину зсуву матеріалу вздовж робочої зони пристрою у бік вузла вивантаження 11, та вирівнюють товщину шару матеріалу по всій довжині робочої зони. По мірі зсуву матеріалу, по внутрішній поверхні корпуса 1 - по робочій зоні, в бік вузла вивантаження 11, його фракції зменшуються, та відповідно зменшується кількість пор, тобто відстань, між частинками подрібнюваного матеріалу, що зменшує, потоншує шар матеріалу під валком 10, а індивідуальний кут нахилу напрямних пластин 8 дає можливість формувати товщину шару матеріалу за рахунок збільшення кількості циклів подрібнення підчас роботи пристрою. Використовуючи такий спосіб роботи пристрою для подрібнення матеріалу, крупка не заважає максимальному подрібненню кускового матеріалу в першій чверті довжини корпуса. Розмельний валок 10 притискається до корпуса 1 важелями 13, які шарнірно закріпленні на стійках 12. Важелі 13 шарнірно зв'язані між собою балансиром 14, на якому закріплена ресора 3 UA 89257 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 15. При невеликій довжині корпуса можливо кріплення ресори без балансира 14, безпосередньо до важелів 13. Знизу під ресорою встановлено гідроциліндр 16, який завдяки тиску масла в гідросистемі своїм штоком натискає на ресору 15. Ресора 15 передає зусилля на балансир 14 і важелі 13, які притискають розмельний валок 10 до корпуса 1. В разі попадання під валок 10 твердих матеріалів або предметів, що не можуть бути подрібнені, ресора 15 виконує функцію запобіжника, а також згладжує коливання валка під час роботи пристрою для подрібнення матеріалу, що дозволяє залишати однаковою і незмінною силу тиску на подрібнюваний матеріал по всій довжині робочої зони валка 10, і саме цим полегшує роботу гідроциліндра 16. Силу притискання розмельного валка 10 до корпуса 1, у робочій зоні, регулюють зміною тиску масла в гідроциліндрі 16. Запуск пристрою для подрібнення матеріалів - подрібнюваний кусковий матеріал по окремому нижньому каналу жолоба 4 та нижньому лотку з косиною 6 подають в циліндричний корпус 1. Кусковий матеріал по нижньому лотку з косиною 6 подається в першу чверть довжини корпуса 1, на розподільчий стіл 7 і з нього попадає під розмельний валок 10. Кусковий матеріал пройшовши під валком 10 подрібнюється, спресовується і піднімається корпусом 1 до ножашкребка 9. Ніж-шкребок 9 зішкрябує спресований шар подрібненого матеріалу з внутрішньої поверхні корпуса 1, розпушуючи матеріал, та скидає його на розподільчий стіл 7 з напрямними пластинами 8 встановленими "віялом". Рівномірну товщину шару подрібнюваного матеріалу, вздовж робочої зони пристрою, формують за допомогою зісковзування матеріалу з розподільчого стола 7 з напрямними пластинами 8, індивідуальний кут встановлення яких визначає величину зсуву матеріалу вздовж робочої зони пристрою та сприяє вирівнюю товщини шару матеріалу по всій довжині робочої зони. Під час роботи пристрою регулюють кут встановлених "віялом" або паралельно напрямних пластин 8, що впливає на швидкість пересування подрібнюваного матеріалу вздовж робочої зони корпуса 1 у бік вузла вивантаження 11. Вивантажують подрібнений матеріал. Після розділення по фракціях, матеріал - подрібнювана порошкоподібна крупка по окремому верхньому каналу жолоба 4 та верхньому лотку з косиною 6 подається в циліндричний корпус 1. Наступний цикл подрібнення. Подрібнюваний кусковий матеріал по окремому нижньому каналу жолоба 4 та нижньому лотку з косиною 6 подається в циліндричний корпус 1 пристрою для подрібнення матеріалів. Одночасно по окремому верхньому каналу жолоба 4 та верхньому лотку з косиною 6 в циліндричний корпус 1 подається подрібнювана порошкоподібна крупка. Кусковий матеріал по нижньому лотку з косиною 6 подається в першу чверть довжини корпуса 1, на розподільчий стіл 7. Порошкоподібна крупка по окремому верхньому каналу жолоба 4 та верхньому лотку з косиною 6 подається в другу й третю чверть довжини корпуса 1, на розподільчий стіл 7. Ресора 15 передає зусилля на балансир 14 і важелі 13, які притискають розмельний валок 10 до корпуса 1. Силу притискання розмельного валка 10 до корпуса 1, у робочій зоні, регулюють зміною тиску масла в гідроциліндрі 16. В разі попадання під валок 10 твердих матеріалів або предметів, що не можуть бути подрібнені, ресора 15 виконує функцію запобіжника, а також згладжуєколивання валка під час роботи пристрою для подрібнення матеріалу, що дозволяє залишати однаковою і незмінною силу тиску на подрібнюваний матеріал по всій довжині робочої зони валка 10, і саме цим полегшує роботу гідроциліндра 16. По мірі зміщення матеріалу, по внутрішній поверхні корпуса 1 - по робочій зоні, в бік вузла вивантаження 11, його фракції зменшуються, та відповідно зменшується кількість пор, тобто відстань, між частинками подрібнюваного матеріалу, що зменшує, витоншує шар матеріалу під валком 10, а індивідуальний кут нахилу, який можна регулювати, напрямних пластин 8, дає можливість формувати товщину шару матеріалу за рахунок збільшення кількості циклів подрібнення під час роботи пристрою. Заявлений пристрій для подрібнення матеріалів збільшує кількість готової продукції на одиницю вхідного подрібнюваного кускового матеріалу, що отримується за один прохід подрібнюваного кускового матеріалу через робочу зону, покращує якість готової продукції, за рахунок покращення якості помелу. Пристрій для подрібнення матеріалів, в порівнянні з прототипом, зменшує енерговитрати на одиницю готової продукції та збільшує виробничу потужність виробництва. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 4 UA 89257 U 5 10 1. Пристрій для подрібнення матеріалів, який містить циліндричний корпус, що обертається, стаціонарно встановлені торцеві стінки, закріплені на рамі, жолоб подачі вхідного матеріалу, розподільчий стіл з напрямними пластинами, ніж-шкребок, розмельний валок та вузол вивантаження, який відрізняється тим, що жолоб подачі вхідного матеріалу має перегородки і лотки з косиною, причому не менше ніж одна пластина встановлена з можливістю регулювання кута нахилу відносно розподільчого стола, а співвідношення висоти не менш ніж однієї пластини із радіусом циліндричного корпуса дорівнює 1:10-15. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що пластини виконані різновисокими. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що розмельний валок споряджено підтискними важелями з підтискним пристосуванням. 4. Пристрій за пп. 1, 3, який відрізняється тим, що як підтискне пристосування використовують не менш ніж один гідроциліндр, встановлений зі сторони робочої поверхні розподільчого столу. 5. Пристрій за пп. 1, 3, 4, який відрізняється тим, що підтискний пристрій оснащено не менше ніж однією ресорою. 5 UA 89257 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6