ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА
PLANETARY MILL

Изобретение относится к оборудованию для измельчения материалов различной твердости в центробежных мельницах с планетарно движущимися барабанами и может быть использовано при производстве строительных материалов, обогащении руд, в химической и других отраслях промышленности.
Планетарные мельницы - это устройства для тонкого измельчения различных материалов. Принцип действия планетарных мельниц заключается в том, что помольные барабаны, закрепляемые на водиле, установленном на горизонтальном валу, вращаются одновременно вокруг центральной оси и вокруг собственной оси в противоположную сторону вращения водила. Эффективность помола определяется скоростью вращения барабанов вокруг центральной оси, а также соотношением скоростей вращения вокруг собственной и центральной оси.
Одной из проблем планетарных мельниц непрерывного действия является сложность замены помольных барабанов например, в случае их износа.
Известны различные способы решения указанной проблемы, направленные на повышение надежности работы планетарной центробежной мельницы, повышение ее ремонтопригодности и сокращения сроков производства ремонтных работ.
Известна планетарная мельница (патент РФ 2085292, приоритет от 10.05.1994), которая содержит горизонтальный вал, установленное на валу в подшипниковых опорах водило с двумя дисками и помольные барабаны. Помольные барабаны установлены на водиле в опорах со спаренными подшипниками и соединены с планетарным редуктором, помещенным в цилиндрический картер, который закреплен на наружной поверхности диска. Кроме того, мельница содержит центробежный питатель, загрузочный и разгрузочные узлы и разгрузочный бункер.
Основной недостаток данного решения заключается в том, что имея возможность продольного смещения в разгрузочной опоре, цапфа зафиксирована от проскальзывания и во время работы мельницы возникает явление наклепа, что в свою очередь значительно затрудняет демонтаж барабана.
Известна планетарная мельница (патент РФ №2036009, приоритет от 03.03.1993), содержащая горизонтальный вал, установленное на нем в подшипниковых опорах водило с двумя дисками, смонтированные на водиле в подшипниках держатели, в которых размещаются помольные барабаны. Каждый из держателей барабанов установлен в подшипниках посредством цапф, на одной из цапф посажена сателлитная шестерня для обеспечения вращения барабанов вокруг их осей при вращении вала водил.
Держатель выполнен с возможностью установки в него и удаления из него помольного барабана в направлении, перпендикулярном его оси, и представляет собой полый цилиндр, разделенный по осевой плоскости на две половины, скрепленные между собой разъемными соединениями. Внутренний диаметр полого цилиндра держателя равен наружному диаметру барабана, а расстояние между торцовыми стенками равно длине барабана.
Основным недостатком данного изобретения является ненадежность работы конструкции, требующей точного центрирования и надежной фиксации барабанов в держателе. Малейшая неточность установки, попадание мусора в держатель вызовет возникновение неуравновешенной центробежной нагрузки от массы барабана с мелющими телами и измельчаемым материалом, которая будет в первую очередь восприниматься подшипниковыми опорами держателей и может вызвать аварийную ситуацию.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является планетарная мельница (патент РФ №2037331, приоритет от 03.03.1993), которая содержит горизонтальный вал, установленное на валу в подшипниковых опорах водило с двумя дисками, помольные барабаны, установленные на водиле в подшипниках посредством цапф, и сателлиты, закрепленные на цапфах, расположенных со стороны одних торцов помольных барабанов. Между цапфами и внутренними обоймами подшипников установлены втулки, причем втулки и цапфы выполнены со шлицами эвольвентного профиля, которые расположены на их прилегающих одна к другой поверхностях и соединены между собой посредством указанных шлицев с центрированием по их боковым поверхностям.
Недостатком прототипа является невозможность работы мельницы в непрерывном режиме измельчения. Наличие зазоров в шлицевых соединениях приводит к высокочастотным малоамплитудным колебаниям между втулкой и цапфой. При длительной работе это приводит к фреттинг коррозии и даже к заклиниванию соединения.
Предлагаемая конструкция планетарной мельницы позволяет решить задачу повышения ремонтопригодности мельницы и сокращения сроков производства ремонтных работ путем упрощения процедуры монтажа-демонтажа помольных барабанов,
Поставленная задача решена за счет того, что в планетарной мельнице, содержащей горизонтальный вал, водило с двумя дисками, помольные барабаны с загрузочной и разгрузочной цапфами, установленными во втулках, расположенных внутри обойм опорных подшипников, усовершенствован узел установки разгрузочной цапфы в подшипниковую опору на водиле мельницы.
Между внутренней обоймой каждого опорного подшипника барабана и его цапфой установлена втулка, при этом разгрузочная цапфа размещена во втулке с зазором, с возможностью проскальзывания в любом направлении. Загрузочная цапфа закреплена во втулке подшипниковой опоры жестко.
Продольное смещение разгрузочной цапфы позволяет обеспечить быстрое извлечение помольного барабана в направлении, перпендикулярном оси его вращения, проскальзывание цапфы в опоре по ходу вращения исключает высокочастотные вибрации, приводящие к заеданиям. Это повышает надежность и ремонтопригодность мельницы и сокращает простои оборудования.
Сущность изобретения поясняется на чертеже, где представлен продольный разрез помольного барабана мельницы с узлами крепления.
С целью упрощения чертежа узлы загрузки исходного материала в барабаны и разгрузки измельченного продукта, необходимые для непрерывного режима работы мельницы, на чертеже условно не показаны.
Планетарная мельница содержит неподвижный вал 1, на котором в подшипниках установлено водило 2 с двумя дисками, переднюю 3 и заднюю 4 подшипниковые опоры и помольные барабаны 5. К торцам барабанов прикреплены загрузочная 6 и разгрузочная 7 цапфы для установки барабанов соответственно в переднюю 3 и заднюю 4 подшипниковые опоры.
Между внутренней обоймой каждого подшипника передней 3 и задней 4 опор барабана и его цапфой установлена втулка 8. Внутренние обоймы подшипников задних опор 4 напрессованы на втулки 8, в которых размещены разгрузочные цапфы 7. Подшипники передних опор 3 плотно посажены на втулки загрузочных цапф 6.
Втулка 8 может быть размещена только в одной из опор - задней. В этом случае подшипники передних опор 3 напрессовывают непосредственно на загрузочные цапфы 6.
В соответствии с изобретением разгрузочная цапфа 7 барабана 5 размещена во втулке 8 с зазором, с возможностью проскальзывания и смещения разгрузочной цапфы во втулке во всех направлениях.
Предлагаемая конструкция узла установки разгрузочной цапфы 7 в заднюю подшипниковую опору 4 на водиле мельницы предусматривает возможность быстрого снятия барабана 5 в направлении, перпендикулярном оси его вращения, для замены или ремонта без демонтажа других узлов и элементов мельницы.
Снятие барабана мельницы осуществляется следующим образом.
Барабан 5 отсоединяют от торцевых крышек загрузочной 6 и разгрузочной 7 цапф, смещают разгрузочную цапфу в задней скользящей опоре 4 в продольном направлении в сторону заднего диска водила 2 и снимают барабан. Монтаж происходит в обратной последовательности.
Предложенная конструкция узла установки разгрузочной цапфы в подшипниковую опору существенно надежней технологий, применяемых в известных планетарных мельницах, обеспечивает быструю замену барабанов и полностью исключает причины заеданий, существенно упрощает обслуживание мельницы в процессе эксплуатации и сокращает незапланированные простои оборудования.