устройство для измельчения материалов

Формула изобретения

Устройство для измельчения материалов, содержащее корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, заполненную мелющими телами помольную камеру, выполненную в виде винтовой спирали из упругого материала и соединенную с приводом, механизм осевого перемещения для установки зазора между витками спирали помольной камеры, соответствующего необходимому размеру получаемых частиц, отличающееся тем, что помольная камера дополнительно содержит транспортирующий узел в виде желоба с приемной воронкой, установленного под наклоном с возможностью колебаний на пружинах, закрепленных на опоре, для перемещения мелющих тел и неизмельченных кусков материала от разгрузочной в загрузочную зону помольной камеры, причем приемная воронка расположена в верхней части разгрузочной зоны.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для измельчения материалов и может быть использовано в горнодобывающей, горнообогатительной, строительной, металлургической, химической, нефтехимической, лакокрасочной и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах при вторичной переработке твердых и твердообразных отходов.

Известна конструкция центробежной роликовой или шаровой мельницы для помола влажных твердых и твердообразных материалов, имеющая корпус, воронку для подачи исходного материала, вал с приводом и мелющие тела. Под действием центробежной силы ролики или шары прижимаются к корпусу и разламывают попадающие между ними куски материала. Для сушки материала в корпус подают горячий воздух или топочные газы. (И.А.Булавин. Машины и автоматические линии для производства тонкой керамики. - М.: Машиностроение, 1969, с.153-155).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся малая производительность из-за постепенного скопления мелющих тел - роликов или шаров в конечной зоне измельчения, особенно когда ось корпуса и вала с приводом расположены под углом к горизонту.

Известна конструкция мельницы, включающая помольную камеру, размещенную внутри статора магнитного многофазного поля, загрузочную и разгрузочную горловины и рабочий орган, установленный внутри помольной камеры и выполненный в виде конической пружины с расширением от загрузочной к разгрузочной горловине, при этом коническая пружина выполнена с постоянным зазором между витками. (Патент РФ №2051490, В 02 С 19/22, 1995 г.).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная производительность из-за постепенного скопления кусков неизмельченного материала в зоне наибольшего расширения конической пружины у разгрузочной горловины.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для измельчения материалов, содержащее корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, заполненную мелющими телами помольную камеру, выполненную в виде винтовой спирали из упругого материала и соединенную с приводом и механизм осевого перемещения, содержащий винтовую пару и калибровочные шайбы для установки зазора между витками спирали помольной камеры, соответствующего получению частиц необходимого размера, при этом винтовая спираль может быть выполнена из изогнутой трубы. (Патент РФ 2122470, В 02 С 19/22, 1998 г.)

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная производительность из-за постепенного накопления мелющих тел в зоне разгрузочного приспособления, особенно в случае, когда ось винтовой камеры расположена под углом к горизонтальной оси.

Задачей предлагаемого технического решения является перемещение мелющих тел и крупных кусков неизмельченного материала, скапливаемых в конце помольной камеры у разгрузочного приспособления, в зону загрузки помольной камеры.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемой конструкции, является повышение производительности устройства за счет равномерного распределения мелющих тел и кусков измельчаемого материала по длине помольной камеры.

Поставленный технический результат достигается в устройстве для измельчения материалов, содержащем корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, заполненную мелющими телами помольную камеру, выполненную в виде винтовой спирали из упругого материала и соединенную с приводом, механизм осевого перемещения для установки зазора между витками спирали помольной камеры, соответствующего необходимому размеру получаемых частиц, при этом помольная камера дополнительно содержит транспортирующий узел в виде желоба с приемной воронкой, установленного под наклоном с возможностью колебаний на пружинах, закрепленных на опоре, для перемещения мелющих тел и неизмельченных кусков материала от разгрузочной в загрузочную зону помольной камеры, причем приемная воронка расположена в верхней части разгрузочной зоны.

Желоб размещен относительно оси помольной камеры в ее неработающей стороне, где нет мелющих тел и кусков материала, чтобы не мешать процессу измельчения, а приемная воронка смещена относительно оси помольной камеры вверх и в ее рабочую сторону, на которой происходит подъем мелющих тел и кусков материала и их последующее падение, причем приемная воронка расположена в верхней части разгрузочной зоны.

Установка желоба под наклоном вдоль неработающей стороны помольной камеры не мешает измельчению кусков материала внутри помольной камеры, то есть не влияет на рабочий процесс измельчения.

Установка приемной воронки со смещением относительно помольной камеры вверх и со смещением в ее рабочую сторону, на которой происходит подъем мелющих тел и кусков измельчаемого материала и их последующее падение, позволяет попадать мелющим телам и кускам неизмельченного материала в верхней части разгрузочной зоны помольной камеры в приемную воронку и по желобу транспортировать их в загрузочную зону помольной камеры. Таким образом повышается производительность устройства за счет равномерного распределения мелющих тел и кусков измельчаемого материала по длине помольной камеры.

Установка желоба под наклоном с приемной воронкой на опоре с помощью пружин на опоре позволяет вести транспортировку мелющих тел и неизмельченных кусков материала по желобу в режиме колебаний, что предотвращает заклинивание и накопление мелющих тел и неизмельченных кусков материала в желобе.

Дополнительная установка транспортирующего узла внутри помольной камеры позволяет обеспечить равномерную работу помольной камеры по всей ее длине и увеличить производительность самого процесса измельчения.

На фиг.1 показан общий вид устройства для измельчения материалов. На фиг.2 - вид сверху по сечению А-А на помольную камеру и транспортирующий узел.

Устройство состоит из корпуса 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 приспособлениями, помольной камеры 4, выполненной в виде винтовой спирали из упругого материала и соединенной с приводом 5. Внутри помольной камеры 4 находятся мелющие тела 6 в виде шаров и транспортирующий узел в виде желоба 7 с приемной воронкой 8. Приемная воронка 8 смещена относительно оси помольной камеры вверх и в сторону, на которой происходит подъем мелющих тел и кусков материала и их последующее падение. Желоб 7 и приемная воронка 8 установлены под наклоном и закреплены на опоре 9 с помощью пружин 10. Кроме того, желоб 7 смещен относительно оси помольной камеры к ее стороне, где нет мелющих тел и кусков материала, чтобы не мешать процессу измельчения. Помольная камера 4 установлена в подшипниках 11. Кроме того, для регулирования зазора между витками спирали помольной камеры 4 она снабжена механизмом осевого перемещения, включающим гайку 12 на винте 13, калибровочные шайбы 14 и упорный подшипник 15.

Устройство для измельчения материалов работает следующим образом. Вращая гайку 12 на винте 13 устанавливают необходимый зазор между витками спирали помольной камеры 4. Положение гайки 12 на винте 13 фиксируют калибровочными шайбами 14. Включают привод 5, который приводит во вращение помольную камеру 4. Так как гайка 12 на винте 13 опирается на упорный подшипник 15, а осевое перемещение гайки 12 не допускают калибровочные шайбы 14, то помольная камера 4 вращается с постоянной скоростью и с постоянным зазором между витками.

Куски материала, предназначенного для измельчения, подают по загрузочному приспособлению 2 внутрь помольной камеры 4. Шары мелющих тел 6 вместе с кусками материала за счет трения о поверхность витков спирали помольной камеры 4 и центробежной силы поднимаются вверх, а затем под действием силы тяжести падают вниз, сталкиваясь между собой и с мелющими телами 6, и измельчаются. Измельченные части материала меньшие, чем зазор между витками винтовой спирали помольной камеры 4, падают вниз корпуса 1 и как готовый продукт через разгрузочное приспособление 3 выводятся из корпуса 1. Остальные куски материала, имеющие размер больший, чем зазор между витками, повторяют вышеописанный процесс измельчения, продвигаясь вдоль оси вместе с мелющими телами 6 к зоне выгрузки внутри помольной камеры 4, падают в приемную воронку 8 и скатываются по желобу 7, установленному под наклоном, в зону загрузки приемной камеры 4. Так как приемная воронка 8 с желобом 7 установлены под наклоном на пружинах 10, то при падении мелющих тел 6 и неизмельченных кусков материала в приемную воронку 8 она вместе с желобом 7 совершает колебания, что предотвращает заклинивание кусков материала и мелющих тел 6 в желобе 7.

Для удаления кусков материала, заклинившихся между витками винтовой спирали помольной камеры 4, останавливают привод 5, вынимают калибровочные шайбы 14 и закручивают гайку 12 на винте 13. При этом витки винтовой спирали помольной камеры 4 разжимаются, зазор между витками увеличивается и застрявшие между витками куски материала легко удаляются.

Таким образом, установка транспортирующего узла внутри помольной камеры под наклоном в виде желоба 7 и приемной воронки 8 и их закрепление на опоре 9 с помощью пружин 10 позволяет равномерно распределять мелющие тела 6 и куски неизмельченного материала по длине помольной камеры 4, предотвращать накапливание мелющих тел 6 и кусков неизмельченного материала у разгрузочного приспособления внутри помольной камеры 4 и увеличить производительность устройства для измельчения материала. Транспортирующий узел описанной конструкции можно устанавливать как на новых устройствах, так и на действующих устройствах для измельчения материала и особенно целесообразен, когда помольная камера 4 установлена под углом к горизонтальной оси. Он не мешает мелющим телам 6 сталкиваться с кусками измельчаемого материала и последних между собой, так как желоб 7 транспортирующего узла расположен под углом в нерабочей зоне помольной камеры 4, а приемная воронка 8 - в верхней части разгрузочной зоны помольной камеры.