УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И СЕПАРАЦИИ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА
DEVICE FOR GRINDING AND SEPARATION OF FEED GRAINS

Изобретение относится к устройствам для измельчения фуражного зерна с последующей сепарацией продуктов измельчения и может быть использовано в сельском хозяйстве, в частности на животноводческих фермах и комбикормовых цехах.
Известны дробилки кормовые (SU 1607740 А1, 27.04.88 г., SU 1741903 А1, 10.07.90 г.), содержащие камеру измельчения с ротором, сепарирующее устройство и разделительную камеру. В этих дробилках воздушно-продуктовая смесь из камеры измельчения по трубопроводу попадает в разделительную камеру, распределяясь равномерно по всей ее длине, разделяется на фракции, при этом крупные частицы проходят в патрубок возврата на доизмельчение, а избыток воздуха стравливается через следующий патрубок и по трубопроводу, объединяющему эти два патрубка, возвращается в камеру измельчения.
Так как при выходе крупных частиц из патрубка возврата возможно скапливание материала, создается противодавление, что исключает стабильную работу замкнутого цикла. Также вход крупных частиц из трубопровода в камеру измельчения по радиусу затруднителен, т.к. на периферии камеры ротор и движущийся слой измельчаемого материала создают дополнительное сопротивление.
Известна установка для измельчения и обогащения фуражного зерна (RU 2127070 С1, 11.12.1997 г.), включающая узлы измельчения с рециклом, ситового и воздушного сепарирования. Расположение ротора вертикально позволяет данной установке работать в режиме реверса. Однако основным недостатком данной установки является использование воздушного самосепарирования, так как зерновой материал в процессе измельчения нагревается, затем, охлаждаясь атмосферным воздухом, насыщается влагой и налипает на сито и вертикальный всасывающий канал рецикла. В восходящий пневмосепарирующий канал с рециклом попадает фракция тонкого помола, парусность которой равна или выше парусности лузги, и она через циклон уходит в отходы. Такая схема сепарации допускает большие потери корма. Кроме того, сообщение пневмосепарирующего кольцевого канала через воронку с вертикальным всасывающим каналом не обеспечивает стабильного разрежения воздуха, а следовательно, и рециркуляции (рецикла).
Наиболее близкой по технической сущности изобретения является дробилка ДБ-5 (Кулаковский И.В., Кирпичников Ф.С., Резник Е.И. Машины и оборудование для приготовления кормов. Справочник. Часть 1. Москва, Россельхозиздат, 1987 г. стр. 152-153, рис.42). Транспортирование измельченного материала из дробильной камеры в кормопровод осуществляется за счет швыркового эффекта ротора и воздушного потока, создаваемого им. Интенсификация воздушного потока происходит за счет вихревой камеры, установленной в корпусе дробилки. Смесь измельченного материала и воздуха по кормопроводу поступает в разделительную камеру, где установлено решето. Часть измельченного продукта проходит через отверстия решетного сепаратора и выгружается как готовая продукция, а недоизмельченная фракция возвращается в дробильную камеру по возвратному каналу на повторное измельчение.
Из практики эксплуатации дробилки ДБ-5 известно, статическое состояние решета не обеспечивает полноты разделения продуктово-воздушного потока. Решето часто забивается, что не позволяет производить помол заданного качества. Кроме того, половина дробильной камеры (180°) не используется для измельчения, т.к. занята загрузкой сырья и выгрузкой измельченной массы. Это отрицательно сказывается на производительности дробилки и качестве измельчения. По ее конструктивным особенностям не возможна реверсивная работа ротора, что приводит к частой смене молотков и дек.
Задача изобретения заключается в создании установки для измельчения и сепарации фуражного зерна, позволяющей процесс измельчения, рассева и возврата (рецикла) крупной части измельчаемого материала (схода) на повторное измельчение осуществлять в непрерывном потоке путем подачи вороха на рассев за счет воздушного напора, создаваемого ротором дробильной камеры в зоне деки, и швыркового эффекта, с максимальным использованием последнего, а транспортировку крупной части (схода) на повторное измельчение производить с помощью вакуума, создаваемого также ротором, но в центре дробильной камеры, при этом обеспечить проведение всех процессов от электродвигателя дробильной камеры при реверсивной работе ротора, что позволяет исключить применение дополнительных механизмов для обеспечения циркуляции измельчаемого материала, повысить производительность установки при заданном равномерном помоле, а также снизить энерго- и материалоемкость.
Поставленная задача достигается тем, что в установке для измельчения и сепарации фуражного зерна, включающей дробильную камеру с загрузочным бункером, ротор с шарнирно подвешенными молотками, деку, поворотную заслонку, кормопровод, сепаратор, возвратный канал, пылеотделитель, новым является то, что кормопровод сообщен с дробильной камерой, имеющей вертикальный цилиндрический корпус, посредством улитки, установленной в нижней ее части перпендикулярно к кормопроводу, причем радиус головки улитки равен радиусу кормопровода, боковые стенки выполнены как касательные между цилиндрическим корпусом дробильной камеры и головкой улитки, при этом поворотная заслонка размещена в улитке и закреплена на оси, пылеотделитель разделяет верхнюю секцию сепаратора, образуя вакуум-камеру, снабженную регулятором, а возвратный канал встраивается в крышку дробильной камеры непосредственно по оси ротора.
Чтобы в максимальной мере использовать швырковый эффект и воздушный напор ротора в зоне деки для транспортировки измельчаемого материала (вороха) на рассев кормопровод сообщают с дробильной камерой посредством улитки, установленной в нижней ее части перпендикулярно кормопроводу. Выполнение радиуса головки улитки, равным радиусу кормопровода, а боковых стенок как касательных между цилиндрическим корпусом дробильной камеры и головкой улитки, позволяет усилить продвижение потока, а размещение внутри улитки поворотной заслонки, закрепленной на оси и являющейся разделителем, определить его направление и использовать дробильную камеру в режиме реверса, т.к. при вращении ротора в одном направлении поворотом заслонки отсекают соответствующую часть улитки и направляют измельченный материал в кормопровод, а при вращении ротора в другом направлении (реверс) - отсекается другая часть улитки. Использование режима реверса дает возможность исключить частую замену молотков и в два раза увеличить срок службы деки.
Встраивание пылеотделителя непосредственно в верхнюю секцию сепаратора позволяет образовать вакуум-камеру для отсоса крупной части (схода) на повторное измельчение, а наличие регулятора дает возможность управлять величиной вакуума - силой отсоса.
Также встраивание возвратного канала в крышку дробильной камеры непосредственно по оси ротора усиливает всасывание в замкнутой системе возврата крупной части (схода) на доизмельчение, создаваемое при вращении ротора.
Все это в совокупности позволяет обеспечить надежную циркуляцию измельчаемого материала в непрерывном потоке без введения дополнительных механизмов, повысить производительность установки и равномерность помола, а также снизить энерго- и материалоемкость.
На фиг.1 представлен общий вид установки для измельчения фуражного зерна, на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1
Установка для измельчения и сепарации фуражного зерна содержит дробильную камеру 1 с цилиндрическим корпусом (фиг.1), на крышке 2 (фиг.1, 2) которой установлен загрузочный бункер 3 с задвижкой 4 (фиг.1). К днищу 5 дробильной камеры прикреплен электродвигатель 6, соединенный с вертикальным ротором, размещенным в корпусе дробильной камеры 1 и включающим вал 7 с жестко посаженным на нем лопастным диском 8, снабженным съемными лопастями 9, дисками ротора 10, молотками 11, свободно вращающимися на осях 12, и цилиндрической декой 13. На выходе из дробильной камеры, со стороны кормопровода 14 (фиг.1, 2), в нижней ее части имеется улитка 15, сообщающая дробильную камеру с кормопроводом, радиус головки которой равен радиусу кормопровода 14, а боковые стенки выполнены как касательные между цилиндрическим корпусом дробильной камеры 1 и головкой улитки 15. В улитке 15 на оси 16 установлена поворотная заслонка 17 (разделитель), а к головке самой улитки 15 перпендикулярно прикреплен кормопровод 14, снабженный эластичным патрубком 18 (фиг.1), который через циклон 19 сообщается с камерой сепарации 20, расположенной на крышке 2 дробильной камеры 1 и закрепленной на стойках 21 посредством звеньев 22. Камера сепарации 20 содержит тканое сито 23, разделяющее камеру на верхнюю и нижнюю секции и установленное наклонно, в направлении, противоположном наклону выгрузного днища 24, пылеотделитель 25, разделяющий верхнюю секцию камеры сепарации с образованием вакуум-камеры 26, снабженной регулятором 27, и электровибратор 28. Вакуум-камера 26 сообщается с крышкой 2 дробильной камеры 1 посредством возвратного канала 29 (фиг.1, 2), также снабженного эластичным патрубком 30 (фиг.1), причем возвратный канал 29 встраивается в крышку 2 дробильной камеры 1 непосредственно по оси ротора. Вся установка смонтирована на раме 31.
Установка для измельчения и сепарации фуражного зерна работает следующим образом. Запускаются электродвигатель 6, прикрепленный к днищу 5 дробильной камеры 1, имеющей цилиндрический корпус с улиткой 15, и электровибратор 28, установленный на камере сепарации 20. Фуражное зерно при открытой заслонке 4 поступает из загрузочного бункера 3, установленного на крышке 2 дробильной камеры 1, в дробильную камеру 1, разгоняется дисками 10 ротора, посаженными на вал 7, попадает под удар молотков 11, свободно вращающихся на осях 12, деку 13 и разрушается. При установившемся режиме измельчаемый материал равномерно распределяется по высоте всей цилиндрической поверхности деки 13. Под действием ударов молотков 11, собственного веса, постоянного подпора непрерывно поступающего в дробильную камеру 1 фуражного зерна, создаваемого ротором воздушного напора в зоне деки, и швыркового эффекта, а также посредством съемных лопастей 9 лопастного диска 8, жестко посаженного на вал 7 ротора, измельченная масса выбрасывается в улитку 15, в которой установленная на оси 16 поворотная заслонка 17, отделяющая соответствующую часть улитки 15, направляет ее в кормопровод 14. Причем усиление швыркового эффекта происходит за счет прохождения измельченной массы непрерывным потоком вдоль боковой стенки улитки 15, являющейся касательной между цилиндрическим корпусом дробильной камеры 1 и головкой улитки 15, и ограниченным поворотом заслонки 17 (разделителем), направляющей его. По кормопроводу 14, перпендикулярно прикрепленному к улитке 15, измельченная масса поднимается в циклон 19, где происходит отделение ее от воздуха, который стравливается в атмосферу. Далее измельченная масса попадает в камеру сепарации 20, закрепленную на стойках 21 посредством звеньев 22, оседает на сито 23 и под действием работающего электровибратора 28 просеивается. Готовый продукт - проход, прошедший через сито 23 по наклонному выгрузному днищу 24, отправляется в тару, а что осталось на сите 23, крупная часть (сход), через проем в пылеотделителе 25, на котором оседает мучная пыль, попадает в вакуум-камеру 26, снабженную регулятором 27, которым, изменяя количество потока схода, управляют вакуумом - силой отсоса. Далее крупная часть (сход) по каналу возврата 29, встроенному в крышку 2 дробильной камеры 1, непосредственно по оси ротора, поступает на повторное измельчение (рецикл). При постоянной вибрации камеры сепарации 20 устойчивая работа всей системы обеспечивается наличием эластичного патрубка 18 в кормопроводе 14 и эластичного патрубка 30 в канале возврата 29. Сама установка для измельчения и сепарации фуражного зерна смонтирована на раме 31, что обеспечивает надежность ее работы. Частота и сила вибрации регулируется электровибратором 28. При необходимости (регулирование степени измельчения) молотки 11, сито 23 и дека 13 заменяются.
Таким образом, данная установка для измельчения и сепарации фуражного зерна, за счет воздушного напора ротора в зоне деки и максимального использования швыркового эффекта, создаваемого ротором, путем усиления его в улитке, имеющей данную конструкцию, встраивания пылеотделителя в камеру сепарации, с образованием вакуум-камеры, снабженной регулятором, а также реверсивной работы ротора дробильной камеры позволяет обеспечить надежную циркуляцию измельчаемого материала без введения дополнительных механизмов, повысить производительность установки и равномерность помола, а также снизить энерго- и материалоемкость.