ШАРОВАЯ МЕЛЬНИЦА

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для измельчения мелкозернистых материалов и может найти применение в пищевой, химической, нефтехимической, горноперерабатывающей, энергетической, фармакологической, строительной, автодорожной, металлургической и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах вторичной переработки твердых отходов.
Известная вальцовая мельница, содержащая полый цилиндрический корпус, установленный на роликовых опорах, эксцентрично расположенный валок, очистной скребок, загрузочный и разгрузочный узлы, при этом загрузочный узел снабжен распределительным устройством, расположенным в кожухе над валком и выполненным в виде направляющих, установленных на осях с возможностью регулирования зазора между ними, каждая пара которых образует секцию (Авт. св. СССР №919731 B02C 15/16 1982 г. ).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится невысокая производительность из-за проскальзывания поверхности барабана относительно поверхности валов, в котором происходит процесс измельчения, без его колебаний и вибрации.
Известная прокатно-центробежная машина непрерывного действия для приготовления силикатных масс и мелкозернистых бетонов, включающая стальной полый цилиндр, установленный с возможностью вращения на опорных роликах, эксцентрично расположенный рабочий валок и сдвоенный скребок, состоящий из наклонных самофутерующихся очистного и разгрузочного ножей, при этом режущие кромки очистного и разгрузочного ножей выполнены по винтовой линии переменного шага с уклоном в сторону разгрузки (Авт. св. СССР №307807 B02C 15/16 1971 г. ).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата является постоянная скорость вращения цилиндрического корпуса без его вибрации и колебаний, что приводит к невысокой производительности.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и выбранному за прототип является мельница лабораторная шаровая МШЛ-1.
Мельницы лабораторные шаровые МШЛ, состоят из сварной рамы, на которой установлены два покрытых специальной термостойкой резиной вала. Один из валов мельницы является приводным, он жестко закреплен на раме и связан с мельницей посредством клиновидного ремня, второй вал свободно вращается в подшипниковых опорах. На одном из валов закреплены упорные ролики для предотвращения осевого смещения барабана, а на приводе установлены регулируемые опоры. Для помола материалов в барабан закладываются мелющие тела в форме шаров (Технический паспорт мельница лабораторная шаровая МШЛ-1 http://psmash.ru/katalog1/mel_nica_laboratornaya_mshl-1/).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная производительность из-за одинаковой скорости вращения барабана на валах без его колебаний и вибрации.
Техническим результатом предлагаемой конструкции шаровой мельницы является увеличение производительности.
Технический результат достигается тем, что в шаровой мельнице, состоящей из размольного барабана, мелющих тел в форме шаров, сварной рамы, на которой установлены в подшипниках два покрытых резиной вала, привода, упорных роликов для предотвращения осевого смещения размольного барабана во время вращения, причем привод снабжен шестерней, а валы зубчатыми колесами, взаимодействующими с этой шестеренкой, причем валы выполнены овальными и установлены в подшипниках эксцентрично в противофазе друг с другом.
Снабжение привода шестерней, а валов зубчатыми колесами, взаимодействующими с этой шестерней, позволяет передавать крутящий момент от вала привода через шестерню на оба зубчатых колеса и вращать последние вместе с валами с одинаковой скоростью, что обеспечивает скорость вращения размольного барабана на обоих валах за счет трения его боковой поверхности о поверхности валов без проскальзывания, и способствует увеличению производительности.
Выполнение валов овальной формы приводит их вращение к осевым колебаниям и вибрациям вращающегося на их поверхности размольного барабана. Эти колебания и вибрации передаются мелющим телам и кускам размалываемого материала, что увеличивает силу удара и трения между шарами и поверхностями этих кусков, ускоряет их измельчение и повышает производительность.
Установка валов эксцентрично в подшипниках приводит к повышению амплитуды колебаний размольного барабана и колеблющихся внутри него мелющих тел и кусков измельчаемого материала, что еще в большей степени увеличивает силу удара мелющих тел о поверхность измельчаемых кусков и силу их соударения друг с другом, уменьшает время измельчения и тем самым повышая производительность.
Установка овальных валов в противофазе друг с другом заставляет при вращении валов размольный барабан раскачиваться в радиальном направлении, что обеспечивает дополнительное перемешивание мелющих тел и кусков измельчаемого материала в осевом и радиальном направлениях, равномерно распределять их по длине размольного барабана, предупреждать образование застойных зон, что так же способствует увеличению производительности.
На фиг. 1 представлена схема в разрезе предлагаемой конструкции; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А шаровой мельницы; на фиг 3 - поперечное сечение Б-Б в зоне установки шестерни и взаимодействующих с ней зубчатых колес.
Шаровая мельница состоит из рамы 1, размольного барабана 2, мелющих тел в виде шаров 3, овальных приводных валов 4 и 5, упорных роликов 6, валиков 7 приводных валов 4 и 5, установленных в подшипниках рамы 1, муфты 8 и привода 9, шестерни 10, соединенной с приводом 9 через муфту 8 и зубчатых колес 11 и 12, установленных снаружи рамы 1 наваликах 7 и взаимодействующих с шестерней 10. Приводные валы 4 и 5 установлены с эксцентриситетом в валиках 7 и в противофазе друг с другом.
Шаровая мельница работает следующим образом. В размольный барабан 2 загружают мелющие тела 3 и куски измельчаемого материала 13. Размольный барабан 2 устанавливают на валах 4 и 5. Включают привод 9, который через муфту 8 передает вращение шестерне 10, а от нее взаимодействующим с ней зубчатым колесам 11 и 12 и через них и валики 7 на овальные приводные валы 4 и 5. От овальных приводных вала 4 и 5 начинает вращаться за счет трения размольный барабан 2.
Так как приводные валы 4 и 5 имеют овальную форму и установлены на валиках 7 с эксцентриситетом и в противофазе друг с другом, то размольный барабан помимо вращения раскачивается в осевом и радиальном направлениях, вызывая вибрацию с большой амплитудой, колебания и перемешивание шаров 3 мелющих тел с кусками измельчаемого материала 13 и увеличение силы удара их друг с другом.
Таким образом снабжение привода 9 шестерней 10, а валы 4 и 5 зубчатыми колесами 11 и 12, взаимодействующими с этой шестерней 10, и выполнение валов 4 и 5 овальными и их установка в валиках 7 эксцентрично в противофазе друг с другом позволяет уменьшить время размола за счет вибраций и колебаний размольного барабана 2, а вместе с ним мелющих тел 3 и кусков материала 13 с большой амплитудой, что приводит к росту силы удара, уменьшению времени измельчения, а значит и к росту производительности.