измельчитель

Классы МПК:B02C18/08 внутри вертикально расположенных кожухов 
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Дюрягин Борис Степанович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2003-02-18
публикация патента:

Изобретение предназначено для измельчения образцов горной породы в горной и строительной промышленности Измельчитель включает вертикальную круглую в поперечном сечении измельчительную камеру, в которой на коаксиальном ей валу установлен роторный нож, привод вала роторного ножа, загрузочное устройство, приемную полость и классификатор, выполненный в виде перегородки, которая установлена снизу роторного ножа, перпендикулярно оси вращения вала роторного ножа, и внешней кромкой плотно соединенной с боковой стенкой измельчительной камеры, при этом в перегородке выполнено центральное отверстие, соосное с валом роторного ножа и соединяющее измельчительную камеру напрямую с приемной полостью, привод вала роторного ножа установлен над измельчительной камерой, а центральное отверстие перегородки свободно по всей своей площади для прохода готового продукта в приемную полость. Изобретение позволяет повысить производительность измельчителя.13 з.п.ф-лы, 9 ил.

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9

Формула изобретения

1. Измельчитель, включающий вертикальную круглую в поперечном сечении измельчительную камеру, в которой на коаксиальном ей валу установлен роторный нож, а также привод вала роторного ножа, загрузочное устройство, приемную полость и классификатор, отличающийся тем, что классификатор выполнен в виде перегородки, которая установлена снизу роторного ножа, перпендикулярно оси вращения вала роторного ножа, и внешней кромкой плотно соединена с боковой стенкой измельчительной камеры, при этом в перегородке выполнено центральное отверстие, соосное с валом роторного ножа и соединяющее измельчительную камеру напрямую с приемной полостью, привод вала роторного ножа установлен над измельчительной камерой, а центральное отверстие перегородки свободно по всей своей площади для прохода готового продукта в приемную полость.

2. Измельчитель по п.1, отличающийся тем, что перегородка выполнена плоской.

3. Измельчитель по п.1, отличающийся тем, что рабочая часть перегородки выполнена выпуклой в сторону роторного ножа, при этом высота выпуклости Н относится к диаметру D рабочей части перегородки как H/D=(0,01-0,03).

4. Измельчитель по п.1, отличающийся тем, что центральное отверстие в перегородке выполнено круглым.

5. Измельчитель по п.1, отличающийся тем, что стенки измельчительной камеры и приемной полости взаимно состыкованы разъемно, а в разъеме между ними защемлена внешняя кромка перегородки.

6. Измельчитель по п.1, отличающийся тем, что на поверхности перегородки со стороны роторного ножа вокруг центрального отверстия расположен ряд турбулизаторов, выполненных в виде порогов, каждый из которых имеет вид удлиненного выступа над поверхностью перегородки и ориентирован в направлении от центрального отверстия в сторону периферии перегородки.

7. Измельчитель по п.6, отличающийся тем, что пороги выполнены со срединным искривлением в сторону вращения роторного ножа.

8. Измельчитель по п.6, отличающийся тем, что пороги, расположенные на поверхности металлической перегородки, выполнены в виде наплавленного металлического шва.

9. Измельчитель по п.6, отличающийся тем, что пороги, расположенные на поверхности перегородки, выполнены в виде складок листового материала перегородки, выступающих над поверхностью перегородки со стороны роторного ножа.

10. Измельчитель по п.6, отличающийся тем, что в перегородке выполнены дополнительные отверстия, которые расположены непосредственно за порогами по ходу вращения роторного ножа и закрыты калиброванной сеткой.

11. Измельчитель по п.6, отличающийся тем, что пороги, расположенные на поверхности перегородки, выполнены в виде съемной решетки, по крайней мере, с двумя связывающими их кольцами, одно из которых связывает пороги между собой вокруг центрального отверстия перегородки, а другое - по периферии перегородки.

12. Измельчитель по п.1, отличающийся тем, что роторный нож выполнен не менее чем с двумя консольными лезвиями, расположенными по окружности равномерно.

13. Измельчитель по п.12, отличающийся тем, что вдоль тыльной кромки сверху каждого консольного лезвия роторного ножа выполнен разгонный выступ.

14. Измельчитель по п.12, отличающийся тем, что консольные лезвия роторного ножа выполнены в виде лопастей воздушного винта с приподнятой тыльной кромкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике для измельчения образцов горной породы в горной и строительной промышленности.

Известно "Устройство для измельчения материалов" по авторскому свидетельству СССР № 1719069, 5 МПК В 02 С 18/06, которое содержит цилиндрическую камеру, в которой коаксиально расположен приводной вал с закрепленным на нем рабочим элементом, выполненным в виде пластины с отогнутыми концами. Верхняя часть камеры разделена по высоте на несколько кольцевых поясов, каждый из которых имеет свой диаметр отверстий, увеличивающихся снизу вверх. При этом снаружи на каждом поясе смонтированы тороидальные камеры с тангенциально установленными выгрузочными патрубками. Сверху цилиндрическая камера снабжена крышкой и загрузочным патрубком. Продукт для измельчения подается в загрузочный патрубок при снятой крышке, свободно падает в зону действия рабочего элемента и подвергается измельчению. В процессе измельчения рабочий элемент создает вихревой поток, который увлекает часть продукта вверх, при этом кондиционные частицы просеиваются через соответствующие отверстия, выполненные в кольцевых поясах, и попадают в тороидальные камеры. Из указанных камер через выгрузочные патрубки выводится готовый продукт.

Основным недостатком устройства по авторскому свидетельству № 1719069 является застревание частиц готового продукта в тороидальных камерах и залипание частиц готового продукта в калиброванных отверстиях на входе в тороидальные камеры из-за отсутствия перепада воздушного давления между цилиндрической камерой и областью за пределами выгрузочных патрубков.

Известна "Дробилка" по авторскому свидетельству СССР № 1719068, 5 МПК В 02 С 18/06, которая представляет собой корпус с входным и выходным устройствами. Внутри корпуса установлен классификатор, который выполнен в виде набора вертикально расположенных с зазором друг относительно друга колец. Внутри классификатора размещены ножи, установленные на вертикальном валу с приводом. Зазоры в виде щелей между кольцами классификатора расположены в плоскости вращения ножей. Ножи имеют различную длину, которая увеличивается в сторону низа корпуса. Снизу классификатора расположена разгрузочная полость. Исходный материал по входному устройству поступает на вращающиеся ножи, при ударе о них разрушается, за счет центробежных сил перемещается в сторону щелей классификатора и через щели классификатора поступает в разгрузочную полость. Куски материала, которые по своему размеру не могут пройти через щели классификатора, падают на его дно и накапливаются под нижним ножом.

Основным недостатком известной дробилки по авторскому свидетельству № 1719068 является то, что не весь загружаемый исходный материал измельчается до нужной дисперсности, определяемой размером щелей классификатора, и что частицы, не прошедшие через щели классификатора, опускаются на его дно и затрудняют работу дробилки.

Известна также "Дробилка" по авторскому свидетельству СССР № 1766511, 5 МПК В 02 С 18/06, которая является дальнейшим усовершенствованием дробилки по а.с. № 1719068 и принята в качестве ближайшего аналога. Известная дробилка по а.с. № 1766511 содержит корпус, на котором размещены входное устройство подачи исходного материала и выходное устройство готового продукта. Внутри корпуса установлены классификатор, вертикальный вал, соединенный с приводом и имеющий ножи разной длины. Классификатор выполнен в виде набора вертикально расположенных один на другом с зазором друг относительно друга колец. Вертикальный вал снабжен конусом с диском в основании, установленным с зазором с нижним кольцом классификатора. Над ножами смонтирована фреза. Снизу классификатора расположена разгрузочная полость. Исходный материал по входному устройству поступает на вращающиеся фрезу и ножи, при ударе о них разрушается, за счет центробежных сил перемещается в направлении классификатора, через его зазоры непрерывно удаляется в разгрузочную полость и в выходное устройство. В дробилке, принятой в качестве ближайшего аналога, крупные частицы материала перестали скапливаться на дне классификатора. В то же время в известной дробилке отбор готового продукта происходит за счет центробежного выброса кондиционных частиц через зазоры между кольцами классификатора, но более мелкие частицы, имеющие меньшую массу, оседают на внутренней поверхности классификатора и в зазорах между кольцами и тем самым затрудняют выброс из классификатора готового продукта, так как в дробилке в процессе измельчения не создается соответствующей циркуляции воздуха.

Основным недостатком дробилки по авторскому свидетельству № 1766511 является залипание щелей классификатора частицами измельчаемого материала, обладающими недостаточной массой, чтобы за счет центробежной силы быть выброшенными через щели в разгрузочную полость, тем самым снижается производительность дробилки.

Перед изобретением поставлена задача повысить производительность измельчения материала за счет вихревой сепарации измельчаемого продукта и направленного вывода кондиционных частиц в разгрузочную полость.

Поставленная задача решается за счет того, что в измельчителе, включающем вертикальную круглую в поперечном сечении измельчительную камеру, в которой на коаксиальном ей валу установлен роторный нож, привод вала роторного ножа, загрузочное устройство, приемную полость и классификатор, классификатор выполнен в виде перегородки, которая установлена снизу роторного ножа, перпендикулярно оси вращения вала роторного ножа, и внешней кромкой плотно соединена с боковой стенкой измельчительной камеры, при этом в перегородке выполнено центральное отверстие, соосное с валом роторного ножа и соединяющее измельчительную камеру напрямую с приемной полостью, привод вала роторного ножа установлен над измельчительной камерой, а центральное отверстие перегородки свободно по всей своей площади для прохода готового продукта в приемную полость.

Перегородка может быть выполнена плоской.

Рабочая часть перегородки может быть выполнена выпуклой в сторону роторного ножа, при этом высота выпуклости Н может относиться к диаметру рабочей части D как D/H=(0,01-0,03).

Центральное отверстие в перегородке может быть выполнено круглым.

Стенки измельчительной камеры и приемной полости могут быть взаимно состыкованы разъемно, а в разъеме между ними защемлена внешняя кромка перегородки.

На поверхности перегородки со стороны роторного ножа вокруг центрального отверстия может быть расположен ряд турбулизаторов, выполненных в виде порогов, каждый из которых имеет вид удлиненного выступа над поверхностью перегородки и ориентирован в направлении от центрального отверстия в сторону периферии перегородки.

Пороги могут быть выполнены со срединным искривлением в сторону вращения роторного ножа.

Пороги, расположенные на поверхности металлической перегородки, могут быть выполнены в виде наплавленного металлического шва.

Пороги, расположенные на поверхности перегородки, могут быть выполнены в виде складок листового материала перегородки, выступающих над поверхностью перегородки со стороны роторного ножа.

В перегородке могут быть выполнены дополнительные отверстия, которые расположены непосредственно за порогами в сторону вращения роторного ножа и каждый из них закрыт калиброванной сеткой.

Пороги, расположенные на поверхности перегородки, могут быть выполнены в виде съемной решетки из прутьев, по крайней мере, с двумя связывающими их кольцами, один из которых связывает пороги между собой вокруг центрального отверстия перегородки, а другой - по периферии перегородки, при этом съемная решетка снабжена средствами крепления ее на перегородке.

Роторный нож может быть выполнен не менее чем с двумя консольными лезвиями, расположенными по окружности равномерно.

Вдоль тыльной кромки сверху каждого консольного лезвия роторного ножа может быть выполнен разгонный выступ.

Консольные лезвия роторного ножа могут быть выполнены в виде лопастей воздушного винта с приподнятой тыльной кромкой.

Техническим результатом измельчителя является вихревая классификация измельчаемого материала, при которой в процессе измельчения вращающимся роторным ножом частицы измельчаемого продукта, обладающие большей массой, под воздействием центробежной силы смещаются к внешней стенке измельчительной камеры, где они разрушаются вращающимся роторным ножом, а частицы с меньшей массой, кондиционные частицы образуют сердцевину вихря, создаваемого вращающимся роторным ножом, при этом сердцевина вихря в ходе накопления суммарной массы кондиционных частиц опускается через центральное отверстие перегородки в приемную полость. Таким образом, в измельчителе происходит автоматическое непрерывное отделение кондиционных частиц и беспрепятственный вывод их в приемную полость через центральное отверстие перегородки.

Турбулизаторы, выполненные в виде порогов, расположенных на поверхности перегородки, вызывают поперечные возмущения в воздушно-пылевом потоке, образуемом вращающимся роторным ножом, способствуют лучшему разделению частиц измельчаемого продукта разной дисперсности, распределению их в вихревом потоке в соответствии с их массой, лучшей классификации и выводу кондиционных частиц в приемную полость.

Дополнительные отверстия, выполненные в перегородке непосредственно за порогами в сторону вращения роторного ножа, каждый из которых закрыт калиброванной сеткой, способствуют оттоку воздуха из пристеночной области измельчительной камеры в приемную полость, благодаря чему снижается давление и температура в указанной области измельчительной камеры и выводится в приемную полость дополнительная часть кондиционного продукта.

На фиг.1 приведена общая схема измельчителя в разрезе; на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1, на котором видна перегородка, снабженная центральным отверстием и турбулизаторами, выполненными на поверхности перегородки в виде порогов; на фиг.3 приведена перегородка, у которой рабочая часть выполнена выпуклой; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 приведен пример выполнения порога в виде складки материала самой перегородки; на фиг.6 показаны пороги, выполненные в виде съемной решетки; на фиг.7 - сечение В-В лезвия роторного ножа на фиг.1; на фиг.8 показан роторный нож с консольными лезвиями, выполненными в виде лопастей воздушного винта; на фиг.9 - сечение Г-Г на фиг.8.

Пример осуществления изобретения

Измельчитель (фиг.1) включает вертикальную круглую в поперечном сечении измельчительную камеру 1, в которой на коаксиальном ей валу 2 установлен роторный нож 3, а также привод 4 вала 2 роторного ножа 3, загрузочное устройство 5, приемную полость 6 и классификатор, который выполнен в виде перегородки 7. Перегородка 7 установлена снизу роторного ножа 3, перпендикулярно оси вращения вала 2 роторного ножа 3, и внешней кромкой плотно соединена с боковой стенкой измельчительной камеры 1. В перегородке 7 выполнено центральное отверстие 8, соосное с валом 2 роторного ножа 3. Центральное отверстие 8 соединяет напрямую измельчительную камеру 1 с приемной полостью 6. Привод вала 2 роторного ножа 3 установлен над измельчительной камерой 1, а центральное отверстие 8 перегородки 7 является свободным по всей своей площади для прохода готового продукта в приемную полость 6.

Перегородка 7 может быть выполнена плоской. На фиг.3 показан другой пример выполнения перегородки. Рабочая часть 9 перегородки 10 выполнена выпуклой в сторону роторного ножа 3, при этом высота Н выпуклости рабочей части 9 относится к диаметру D рабочей части 9 как D/H=(0,01-0,03). Центральное отверстие 8 в перегородке 7 и центральное отверстие 11 в перегородке 10 выполнены круглыми. Боковые стенки измельчительной камеры 1 и боковые стенки приемной полости 6 взаимно состыкованы разъемно посредством съемных болтов 12 (на чертежах показаны условно), а в разъеме между ними защемлена внешняя кромка перегородки 7 (фиг.1). На поверхности перегородки 7 со стороны роторного ножа 3 вокруг центрального отверстия 8 расположен ряд турбулизаторов, выполненных в виде порогов 13 (фиг.1 и 2), каждый из которых имеет вид удлиненного выступа над поверхностью перегородки 7 и ориентирован в направлении от центрального отверстия 8 в сторону периферии перегородки 7. Пороги 13 выполнены со срединным искривлением 14, направленным в сторону вращения роторного ножа 3. Пороги 13, расположенные на поверхности металлической перегородки 7, выполнены в виде наплавленного металлического шва (фиг.4). На фиг.5 приведен пример другого исполнения порогов, а именно порог 15, расположенный на поверхности перегородки 16, выполнен в виде складки листового материала самой перегородки 16. В перегородке 7 (фиг.1 и 2) выполнены дополнительные отверстия 17, которые расположены непосредственно за порогами 13 по направлению вращения роторного ножа 3 и закрыты калиброванной сеткой 18. На фиг.6 приведен еще один пример выполнения порогов, играющих роль турбулизаторов. Пороги 19 (фиг.6) выполнены в виде съемной решетки 20. Все пороги 19 в решетке 20 одним концом обращены к общему центру и их концы связаны между собой кольцом 21, а внешние концы порогов 19 связаны между собой кольцом 22. Съемная решетка 20 снабжена пластинами 23 для закрепления ее на перегородке 7. Съемная решетка 20 собрана так, чтобы кольцо 21 располагалось вокруг центрального отверстия 8 перегородки 7, а кольцо 22 лежало на перегородке 7 вдоль боковой стенки измельчительной камеры 1. Роторный нож 3 (фиг.1) выполнен не менее чем с двумя консольными лезвиями 24, расположенными по окружности равномерно. Вдоль тыльной кромки сверху каждого консольного лезвия 24 роторного ножа 3 выполнен разгонный выступ 25 (фиг.1 и 7). На фиг.8 и 9 приведен роторный нож 26, консольные лезвия которого выполнены в виде лопастей 27 воздушного винта с приподнятой тыльной кромкой 28. В центральной части роторного ножа 26 выполнено отверстие 29 для крепления его на валу 2 привода 4. Кроме этого вокруг отверстия 29 расположен ряд сквозных проточных отверстий 30.

После запуска привода 4 и выхода на рабочий режим вращения роторного ножа 3 в измельчительную камеру 1 подают исходный материал через загрузочное устройство 5. В измельчительной камере 1 в процессе измельчения вращающимся роторным ножом 3 частицы измельчаемого продукта, обладающие большей массой, под воздействием центробежной силы смещаются к внешней стенке измельчительной камеры 1, где они разрушаются вращающимся роторным ножом 3, а частицы с меньшей массой, кондиционные частицы образуют сердцевину вихря, создаваемого вращающимся роторным ножом 3, при этом сердцевина вихря в ходе накопления суммарной массы кондиционных частиц опускается через центральное отверстие 8 перегородки 7 в приемную полость 6. Такая вихревая схема классификации измельчаемого продукта возможна благодаря тому, что в перегородке 7 выполнено центральное отверстие 8 и оно напрямую соединяет измельчительную камеру 1 с приемной полостью 6. Таким образом, в измельчительной камере 1 происходит автоматическая непрерывная классификация измельчаемого продукта, отделение кондиционных частиц и беспрепятственный вывод их в приемную полость 6 через центральное отверстие 8 перегородки 7.

В том случае, когда в измельчителе установлена перегородка 10 (фиг.3) с выпуклой рабочей частью 9, обращенной в сторону роторного ножа 3, в пристеночной части измельчительной камеры 1 оседают компоненты породы, обладающие наибольшим удельным весом и отличной от других минералов прочностью.

Турбулизаторы, выполненные в виде порогов 13, расположенных на поверхности перегородки 7, вызывают поперечные возмущения в воздушно-пылевом потоке, образуемом вращающимся роторным ножом 3, способствуют лучшему разделению частиц измельчаемого продукта разной дисперсности, распределению их в вихревом потоке в соответствии с их массой, лучшей классификации и выводу кондиционных частиц в приемную полость 6. Срединные искривления 14 порогов 13 способствуют удержанию крупных частиц измельчаемого материала в воздушно-пылевом потоке в пристеночной области и тем самым способствуют повышению эффективности измельчения материала и его классификации. Пороги 19, выполненные в виде решетки 20, позволяют, не меняя перегородки 7, изменять в измельчительной камере 1 условия турбулизации вихревого потока путем замены решетки 20.

Дополнительные отверстия 17, выполненные в перегородке 7 и расположенные непосредственно за порогами 13 в сторону вращения роторного ножа 3, каждый из которых закрыт калиброванной сеткой 18, способствуют оттоку воздуха из пристеночной области измельчительной камеры 1 в приемную полость 6, благодаря чему снижается давление и температура в указанной области измельчительной камеры 1 и выводится в приемную полость 6 вместе с избытками воздуха дополнительная часть кондиционного продукта. Так как отверстия 17 находятся в теневой зоне относительно набегающего воздушно-пылевого потока, через калиброванную сетку 18 в приемную полость 6 проходят только кондиционные частицы, обладающие меньшей массой.

Разгонный выступ 25 каждого консольного лезвия 24 роторного ножа 3 и приподнятая тыльная кромка 28 каждой лопасти 27 роторного ножа 26 предназначены для усиления вихревого воздушно-пылевого потока в измельчительной камере 1. Сквозные проточные отверстия 30, выполненные в роторном ноже 26 вокруг отверстия 29, способствуют циркуляции воздушно-пылевой аэрозоли и улучшают процесс классификации измельчаемых частиц материала.

В соответствии с описанием изобретения изготовлен ряд модификаций измельчителя и при их испытаниях выявлено повышение производительности процесса измельчения и улучшение качества материала.

Техническим результатом измельчителя является вихревая классификация измельчаемого материала, при которой в процессе измельчения частицы, обладающие большей массой, под воздействием центробежной силы смещаются к внешней стенке измельчительной камеры 1, где они разрушаются роторным ножом 3, а частицы с меньшей массой, кондиционные частицы образуют сердцевину вихря, создаваемого вращающимся роторным ножом 3, при этом сердцевина вихря в ходе накопления суммарной массы кондиционных частиц опускается через центральное отверстие 8 перегородки 7 в приемную полость 6. Таким образом в измельчителе происходит автоматическое непрерывное отделение кондиционных частиц и беспрепятственный вывод их в приемную полость 6 через центральное отверстие 8 перегородки 7, выполняющей роль классификатора.

Благодаря полученному техническому результату повышена производительность процесса измельчения материала.

Класс B02C18/08 внутри вертикально расположенных кожухов 

способ и устройство для первичной обработки материала -  патент 2492045 (10.09.2013)
вертикальный шнековый измельчитель-смеситель кормов -  патент 2465764 (10.11.2012)
способ и устройство для первичной обработки материала -  патент 2461459 (20.09.2012)
составной нож-насадка для кухонного комбайна -  патент 2459567 (27.08.2012)
роторная мельница -  патент 2444407 (10.03.2012)
измельчитель стебельчатых кормов -  патент 2427428 (27.08.2011)
устройство для измельчения мяса -  патент 2305944 (20.09.2007)
устройство для обработки пластмассы -  патент 2297326 (20.04.2007)
смеситель-измельчитель -  патент 2255798 (10.07.2005)
способ получения тонкодисперсных порошков из вторичных шинных резин и устройство для его осуществления -  патент 2212273 (20.09.2003)
Наверх