Било молотковой мельницы

Полезная модель относится к устройствам для измельчения материалов на дробильно-мельничном оборудовании и может быть применена в технологическом процессе пылеприготовления в молотковых мельницах тепловых электростанций.
Известно биметаллическое било молотковых мельниц, выполненное по патенту РФ на полезную модель №164151 U1, МПК В02С13, заявка 2016115089/13; заявл. 2016.04.09; опубл. 2016.08.20.
Било выполнено из двух составляющих: ударной части из износоустойчивого чугуна высокой твердости и крепежной части с проушинами и защитным козырьком, выполненной из удароустойчивой малоуглеродистой стали. Защитный козырек крепежной части ограничен осью ее проушин. Ударная часть выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда, а отношение длины крепежной части к длине ударной части находится в пределах 1,6-1,7.
Недостаток аналога: соединение двух частей била выполнено по плоскости, параллельной вектору окружной скорости вращения била и вектору силы сопротивления куска разрушаемого при ударе материала. Это ведет к возникновению изгибающего момента, стремящегося раскрыть стык соединения двух частей била.
Известно било для молотковой мельницы, выполненное по а.с. №1648554 А1 СССР, МКИ В02С 13/28, заявка №4631245/33; заявл. 03.01.89; опубл. 15.05.91, Бюл. №18. Оно содержит проушину, пластину с наплавкой из износостойкого сплава на лобовой ударной грани. Матричная часть пластины выполнена с переменным по длине коробчатым сечением, полость которого заполнена твердым износостойким сплавом.
Коробчатая несущая часть пластины позволяет достигнуть необходимой величины моментов сопротивления любого поперечного сечения. Увеличение объема полости коробчатого сечения за счет изменения высоты коробчатого сечения повышает степень армирования пластины износостойким сплавом, следовательно, повышается и момент сопротивления сечения.
Недостаток аналога - сложность конструкции коробчатой ступенчатой несущей пластины и ее посадочного места в теле била.
3
Прототипом полезной модели является било для молотковой мельницы, выполненное по а.с СССР №854435, М. Кл. В02С 13/28, заявка 2799280/29-33; заявл. 18.07.79 опубл. 15.08.81. Бюл. №30. Било состоит из лопасти, выполненной из вязкой стальной основы с вмонтированными в нее износостойкими элементами, и проушины. Износостойкие элементы вмонтированы в гнезда основы прессованием или литьем. Гнезда имеют трапециевидное поперечное сечение и наклонены относительно оси била на угол 30…45° Элементы запрессованы в гнезда трапециевидного сечения с сужением к рабочей поверхности стальной основы на глубину 1/2-2/3 толщины тела била с шагом, равным или менее двух толщин износостойкого элемента.
Выполнение трапециевидного сечения позволяет удерживать пластины в гнездах до истирания.
Недостаток прототипа - сложность изготовления пазов с острыми углами поперечного сечения; требуется неподвижность соединения с натягом корпуса била с износостойким элементом, в случае ослабления посадки от динамических воздействий материала с износостойкими элементами натяг ослабевает, что вызывает смещение элементов вдоль гнезд до разъединения с лопаткой.
Задачей полезной модели является повышение износостойкости
Поставленная задача выполняется тем, что било молотковой мельницы, состоящее из основания с наплавленным на рабочую поверхность износостойким слоем и двумя проушинами, с целью повышения его износостойкости снабжено Г-образной ударной пластиной из наплавленного износостойкого материала, толщина торцевого слоя которой больше толщины ударной части, а рабочая поверхность ударной пластины выполнена с наклоном на угол, равный углу наклона результирующей скоростей частицы разрушаемого материала и окружной скорости била при ударе.
Такого исполнения элементов в конструкции прототипа не предусмотрено.
На Фиг. 1 изображено било молотковой мельницы, вид сбоку; на Фиг. 2 - то же, вид сверху; на Фиг. 3 - общий вид била в аксонометрии; на Фиг. 4 - то же без ударной пластины, на Фиг. 5 - ударная пластина в аксонометрии.
Било молотковой мельницы состоит из основания 1 (Фиг. 1, 2, 3) с двумя проушинами 2, в которых выполнены сквозные отверстия 3, Г-образной ударной пластины 4. Основание 1 снабжено площадкой 5 с вогнутой фаской 6 и выпуклой фаской 7. Основание 1 выполнено из конструкционной стали, ударная пластина 4 выполнена из износостойкого материала наплавкой. Рабочая поверхность 8 (Фиг. 1, 3, 5) ударной пластины 4 выполнена с наклоном на угол α. Угол наклона α рабочей поверхности 8 ударной пластины 4 зависит от угла наклона результирующей скорости куска разрушаемого материала при ударе
r
t
α=arctg(υ/υ),
r
t
где υ - скорость частицы падающего из трубопровода топлива, м/с; υ - окружная скорость била, м/с. Торец 9 ударной пластины 4 выполнен толщиной, большей толщины ее тела 10.
Переход от основания 1 к проушинам 2 осуществлен с помощью заплечиков 11 (Фиг. 1, 2, 4), выполненных наклонно относительно боковых повехностей 12 и 13 основания 1 и проушин 2. Ширина основания 1 больше ширины проушин 2. Било шарнирно крепится к билодержателю ротора молотковой мельницы с помощью пальца (на Фиг. не показан), установленного в отверстиях 3 проушин 2.
Фаски 6 и 7 предназначены для снижения внутренних напряжений, возникающих при наплавке ударной пластины 4 к основанию 1 била.
С точки зрения оптимального изнашивания без выкрашивания наиболее эффективна износостойкая наплавка ударной пластины 4 толщиной 5…12 мм. Поэтому толщина ударной пластины 4 ограничена, а выполнение ударной пластины 4 Г-образного сечения позволяет увеличить суммарный объем наплавляемого износостойкого материала.
t
r
Било молотковой мельницы работает следующим образом. Била, установленные рядами по длине и диаметру ротора в шахматном порядке, вращаясь с большой окружной скоростью υ, ударяют по падающим в камеру с меньшей скоростью υ частицам кускового материала, например, каменного угля под углом, равным углу наклона результирующей скорости α соударения била и частицы. Частицы материала разрушаются, отлетают от била, ударяются об броневые щитки камеры измельчения мельницы, разрушаются на более мелкие частицы, отскакивают и попадают под удар следующего или соседнего била. Основная масса материала разрушается рабочей поверхностью 8 ударной пластины 4 и прилегающим к ней торцом 9 ударной пластины 4. Вследствие наклона рабочей поверхности 8 на угол а происходит прямой удар била по частице, что снижает трение разрушаемых частиц материала по рабочей поверхности 8 ударной пластины 4 и, следовательно, повышается ее износостойкость. Переход от основания 1 к проушинам 2 посредством наклонных заплечиков 11 и меньшая ширина проушин 2 предотвращает попадание основного разрушаемого материала на поверхность шарнирного соединения и износ элементов узла крепления. Поверхность торца 9, проходя на большой скорости слой частиц материала, испытывает со стороны частиц трение скольжения. Трение частиц каменного угля с острыми кромками приводит к истиранию торца 9 била. Выполнение торца 9 большей толщины позволяет повысить износостойкость ударной пластины 4. После истирания износостойкого слоя торца 9 ударной пластины 4 ее поперечное сечение имеет износостойкий слой, равный толщине тела 10 ударной пластины 4. Фаски 6 и 7 уменьшают концентрацию напряжений, возникающих при наплавке ударной пластины 4 на основание 1 и предотвращают возникновение трещин в них, что способствует повышению износостойкости била. Отмеченное приводит к повышению износостойкости ударной пластины била, увеличению его ресурса и молотковой мельницы.
Било молотковой мельницы позволит повысить износостойкость и ресурс рабочих органов, надежность молотковой мельницы и снизить затраты на ее эксплуатацию.