УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Предлагаемое техническое решение предназначено 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 (И.А.Булавин. Машины и автоматические линии для производства тонкой керамики. - М.: Машиностроение, 1969, с.153-155).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится 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, В02С 19/22, 1995 г.).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная производительность из-за постепенного скопления кусков неизмельченного материала у разгрузочной горловины, требующего периодической остановки мельницы и перезагрузки скопившихся кусков неизмельченного материала.
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 калиброванные шайбы для установки зазора между витками спирали помольной камеры, соответствующего получению частиц необходимого размера, при этом помольная камера дополнительно содержит транспортирующий узел в виде желоба с приемной воронкой, 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 (патент РФ№22888780, В02С 19/22, 2006 г.).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится снижение производительности из-за забивания пружин и желоба пылью и необходимостью периодической остановки устройства для очистки транспортирующего узла от этой пыли, особенно при работе с влажными материалами.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемой конструкции, является повышение производительности устройства за счет уменьшения времени на ремонтные и профилактические работы, связанные с очисткой узлов от пыли, особенно при работе с влажными материалами.
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 с зазором между витками спирали, соответствующим необходимому размеру получаемых частиц, при этом дополнительно на выходе из корпуса установлено загрузочное приспособление, на входе - разгрузочное приспособление, а корпус установлен на горизонтальном валу в зоне центра тяжести с возможностью поворота в вертикальной плоскости.
Дополнительная установка на выходе из корпуса загрузочного приспособления, а на входе - разгрузочного приспособления позволяет периодически менять подачу исходного материала, направление движения мелющих тел и измельчаемого материала по помольной камере и выгрузку измельченного материала на противоположные, что резко сокращает затраты времени на очистку узлов от пыли, особенно при работе с влажными материалами.
Установка в зоне центра тяжести корпуса горизонтального вала с возможностью поворота устройства в вертикальной плоскости позволяет устанавливать необходимый угол наклона помольной камеры по отношению к горизонтальной оси, обеспечивающий необходимое время пребывания кусков материала для его измельчения при движении под наклоном от загрузочного к разгрузочному приспособлениям, а после скопления мелющих тел в нижней части помольной камеры позволяет осуществлять поворот устройства в вертикальной плоскости относительно горизонтальной оси и позволяет изменять направление движения измельчаемого материала и мелющих тел на противоположное.
Таким образом, меняя угол наклона помольной камеры можно регулировать время пребывания измельчаемого материала, чтобы предотвратить его преждевременное скопление в нижней части помольной камеры, а после скопления мелющих тел, в нижней части помольной камеры изменяя ее наклон на противоположный - менять направление движения мелющих тел и измельчаемого материала без остановки устройства и затрат времени на очистку от пыли его узлов, при этом начинают использовать дополнительные загрузочное и разгрузочное приспособления для подачи исходного и выгрузки измельченного материала.
Все выше сказанное увеличивает производительность устройства для измельчения материалов особенно при работе с влажными материалами.
На фиг.1 показан общий вид устройства для измельчения материалов.
Устройство состоит из корпуса 1 с загрузочными приспособлениями 2 на входе и 3 на выходе из корпуса, а также дополнительными разгрузочными приспособлениями 4 на входе и 5 на выходе из корпуса 1. Все загрузочные и разгрузочные приспособления закрыты съемными крышками 6. Внутри корпуса 1 установлена помольная камера 7, выполненная в виде винтовой спирали из упругого материала с зазорами между витками спирали, соответствующим необходимому размеру получаемых частиц. Помольная камера 4 соединена через редуктор 8 с приводом 9. Внутри помольной камеры находятся мелющие тела 10, например шары. Корпус 1 в зоне центра тяжести установлен на горизонтальном валу 11, который закреплен в подшипниках опор 12 с возможностью поворота устройства в вертикальной плоскости под углом α к горизонтальной оси. Для ограничения угла поворота устройства служат упоры 13 и 14.
Устройство для измельчения материалов работает следующим образом.
Устройство устанавливают под углом α к горизонтальной оси, поворачивая его вокруг вала 11 на упор 13. Приводом 9 через редуктор 8 приводят во вращение помольную камеру 7 с угловой скоростью ω. Открывают крышки 6 на загрузочном 2 и разгрузочном 5 приспособлениях и подают в загрузочное приспособление 2 исходный материал внутрь помольной камеры 7. Шары мелющих тел 10 вместе с кусками материала за счет трения о поверхность витков спирали помольной камеры 7 и центробежной силы поднимаются вверх, а затем под действием силы тяжести падают вниз, сталкиваясь между собой и мелющими телами 10, и измельчаются. Измельченные части материала меньшие, чем зазор между витками винтовой спирали помольной камеры 7 падают вниз корпуса 1 и как готовый продукт через разгрузочное приспособление 5 отводятся из корпуса 1. Остальные куски материала, имеющие размер больший, чем зазор между витками, повторяют вышеописанный процесс измельчения, продвигаясь вдоль оси вместе с мелющими телами 10 (слева направо) в сторону разгрузочного приспособления 5 и накапливаются в нижней части помольной камеры 7. В это время подачу исходного материала в загрузочное приспособление 2 прекращают, закрывают его и разгрузочное приспособление 5 крышками 6. Открывают крышки 6 у загрузочного приспособления 3 и разгрузочного приспособления 4. Поворачивают устройство вокруг вала 11 до упора 14, подают исходный материал в загрузочное приспособление 3, а измельченный выгружают через разгрузочное приспособление 4, то есть повторяют цикл измельчения с подачей, перемещением внутри помольной камеры и выгрузкой измельченного материала в противоположном направлении - справа налево.
Таким образом, дополнительная установка на выходе из корпуса загрузочного приспособления 3 и на входе в корпус - разгрузочного приспособления 4, а также установка корпуса 1 в зоне центра тяжести на горизонтальном валу 11 с возможностью поворота устройства в вертикальной плоскости позволяет регулировать время пребывания измельчаемого материала в помольной камере 7 путем изменения угла α оси помольной камеры относительно горизонтальной оси. Кроме того, при накоплении мелющих тел 10 и кусков неизмельченного материала в зоне разгрузочного приспособления в нижней части помольной камеры 7, поворачивая устройство вокруг вала 11 и меняя местами загрузку исходного и выгрузку измельченного материала и направление движения измельчаемого материала и мелющих тел можно без остановки устройства на очистку помольной камеры и других узлов продолжать цикл измельчения, что приводит к увеличению производительности устройства, особенно при измельчении влажных материалов, склонных к налипанию и образованию влажных слоев пыли.