Устройство для измельчения мерзлых комков глины
DEVICE FOR MILLING FROZEN CLAY LUMPS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к глиноперерабатывающему оборудованию, и предназначено для предварительного измельчения больших мерзлых комков глины.
Уровень техники
В районах Крайнего Севера и в Сибири при добыче глины возникает проблема ее предварительного измельчения. Применение щековых и конусных дробилок для переработки мерзлых глиняных конгломератов или вообще невозможно из-за склонности глины к налипанию на рабочие поверхности, или вызывает частые простои, связанные с длительной и трудоемкой работой по очистке камеры дробления.
Из уровня техники известно устройство для рыхления мерзлых или твердых пород, устанавливаемое над решеткой (см. авт. св. SU 178714, МПК: В28В 1/18, опубл. 22.01.1966), включающее самоходную тележку, перемещаемую по рельсовому пути, и ротор с горизонтальным валом, на котором смонтирован набор съемных втулок, к каждой из которых жестко прикреплены режущие органы, расположенные по винтовой линии. При передвижении устройства по рельсам вращающиеся рабочие органы рыхлят грунт, проталкивая его между колосниками в ящичный подаватель.
Однако устройство позволяет измельчать лишь небольшие куски глины, соизмеримые с размерами режущих органов. К тому же в нем неизбежно заклинивание камней между колосниками решетки и зубьями рыхлительного вала.
В качестве наиболее близкого к предлагаемому устройству аналога, по наличию сходных конструктивных признаков, принята многовалковая дробилка для измельчения минерального материала, в том числе и глины, (см. патент DE 102006005017, МПК: В02С 4/02, 18.10.2007), содержащая, по меньшей мере, три горизонтальных дробильных валка, оси вращения которых параллельны друг другу. Причем смежные дробильные валки имеют противоположные направления вращения и соединительная линия из осей вращения имеет, по меньшей мере, один изгиб. Валки состоят из зубчатых дисков, и снизу в зазоре между двух дробильных валков по всей их длине установлена отбойная полоса.
В известной дробилке за счет установки валков на нескольких уровнях увеличивается рабочее пространство, вместе с тем повышается степень измельчения материала. Недостатком дробилки является невозможность измельчения больших комков размером свыше 150 мм.
Раскрытие изобретения
Предлагаемым изобретением решается задача создания устройства, позволяющего измельчать большие мерзлые комки глины при подаче ее в технологическую линию глиноподготовки.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройстве для измельчения мерзлых комков глины, содержащем установленные в горизонтальной раме как минимум на двух уровнях в шахматном порядке параллельно друг другу приводные валы со смонтированными на них пильными дисками, согласно предлагаемому изобретению пильные диски на валах установлены как минимум двух диаметров с чередованием и с зазором, причем пильные диски соответствующего диаметра на смежных валах расположены друг напротив друга, в зазорах на валах установлены втулки как минимум с одним зубом и между валами смонтированы колосники, один конец каждого из которых расположен в зазоре между пильными дисками вала верхнего уровня, а другой конец расположен в зазоре между соответствующими пильными дисками вала нижнего уровня.
При установке пильных дисков соответствующего диаметра на смежных валах друг напротив друга создается необходимый угол для захвата материала большой крупности и обеспечивается его дальнейшая переработка.
Пилы большего диаметра режут куски глины на полосы. Колосники, установленные между валами, отклоняют полученные полосы от вертикали и направляют на пилы меньшего диаметра нижестоящего вала. При изгибе полосы ломаются в нескольких местах. Пилы меньшего диаметра, в свою очередь, режут полученные брусочки на еще более узкие полосы, а зубья втулок искрашивают их, пока комки не уменьшатся и не провалятся вниз.
Таким образом, обеспечивается возможность обработки больших мерзлых комков глины и многостадийное интенсивное измельчение материала за один проход.
В частном случае реализации предлагаемого изобретения расстояние между уровнями валов не больше радиуса больших пильных дисков, чем обеспечивается возможность захвата и измельчения комков материала пилами смежных валов.
Благодаря тому, что колосники выполнены дугообразными и обращены вогнутой стороной к валам, полосы материала ломаются постепенно в нескольких местах по мере продвижения вниз.
Поскольку зубья втулок одного вала расположены по одной линии, столб материала синхронно опускается на расстояние, равное высоте зуба, подвергается ударному воздействию зубьями втулок и отламывается.
Предпочтительно диаметр окружности вращения вершины зуба втулки выполнить меньше диаметра малых пильных дисков, чем обеспечивается последовательность окончательного измельчения комков материала зубьями уже после его резки пилами.
Применение пильных дисков позволяет измельчать материал с повышенной твердостью, в частности мерзлые комки глины с возможными каменистыми включениями.
Для обеспечения захвата материала и последующего его измельчения привод вращения валов выполнен с возможностью вращения валов нижнего уровня навстречу колосникам.
С целью снижения энергетических затрат привод вращения валов выполнен единым в виде цепной передачи.
Краткое описание чертежей
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - предлагаемое устройство, общий вид;
на фиг. 2 - предлагаемое устройство, поперечный разрез;
на фиг. 3 - вид сверху, вариант установки колосников в каждом межпильном зазоре;
на фиг. 4 - вид сверху, вариант установки колосников по одному между пилами большего диаметра;
на фиг. 5 - вариант исполнения устройства с четырьмя валами;
на фиг. 6 - вариант исполнения устройства с пятью валами;
на фиг. 7 - вариант исполнения устройства с шестью валами.
Осуществление изобретения
Устройство для измельчения мерзлых комков глины содержит установленные в горизонтальной раме 1 как минимум на двух уровнях в шахматном порядке параллельно друг другу приводные валы 2. На валах закреплены пильные диски 3 как минимум двух диаметров с чередованием и с зазором. Пильные диски 3 соответствующего диаметра на смежных валах 2 расположены напротив друг друга. В зазорах между пильными дисками на валах установлены втулки 4 как минимум с одним зубом 5, причем зубья втулок одного вала расположены по одной линии. Втулки могут быть выполнены с двумя или тремя зубьями. Диаметр окружности вращения вершины зуба 5 втулки 4 меньше диаметра малых пильных дисков 3'. Расстояние между уровнями валов не больше радиуса больших пильных дисков 3". Между валами 2 смонтированы дугообразные колосники 6, обращенные вогнутой стороной к валам. У каждого колосника 6 один конец расположен в зазоре между пильными дисками 3 вала верхнего уровня, а другой конец расположен в зазоре между соответствующими пильными дисками вала нижнего уровня. Колосники 6 могут быть установлены в каждом межпильном зазоре (на фиг. 3) или, в целях облегчения конструкции, по одному между пилами большего диаметра 3" (на фиг. 4). Привод вращения валов выполнен единым в виде электродвигателя 7 и цепной передачи 8 с возможностью вращения валов нижнего уровня навстречу колосникам 6.
Устройство работает следующим образом.
Исходный материал подается в бункер 9, установленный на раме 1. Куски мерзлой глины под силой собственной тяжести поступают вниз и вовлекаются в межпильное пространство. Дисковые пилы большего диаметра 3" режут комья на полосы. Дугообразные колосники 6 снимают материал с верхнего вала и направляют полученные полосы на пилы меньшего диаметра 3' нижестоящего вала. Продвигаясь по вогнутой стороне колосника вниз, полоса материала постепенно изгибается и отламывается. Втулки 4 зубьями 5 в свою очередь откалывают понемногу от куска (как бы выкрашивая его), пока комок не уменьшится и не провалится вниз. Таким образом, обеспечивается многостадийное измельчение материала за один проход.
Устройство для измельчения мерзлых комков глины легко устанавливается на приемный бункер сырья в зимний период и также легко снимается летом, что позволяет расширить технологические возможности имеющейся на заводе линии глиноподготовки.