УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Предлагаемая полезная модель относится к механическому оборудованию для измельчения и классификации твердых материалов и может найти применение в горнорудной, металлургической, машиностроительной промышленности, в строительной индустрии, а так же в экологических процессах переработки твердых и твердообразных отходов.
Известен измельчитель, содержащий перфорированный корпус с несколькими рядами подъемных полок, между которыми смонтированы острые шипы, загрузочный и разгрузочный патрубки, при этом шипы и полки расположены по чередующимся винтовым линиям (Авт. св. СССР №730364, ВО2С 17/02, 1980).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность из-за заклинивания кусками измельченного материала отверстий в корпусе, сложность и длительность их очистки.
Известно устройство для измельчения материалов, содержащее перфорированный 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 перемешивания в виде винтовой пары и калибровочных шайб для установки зазора между винтами спирали помольной камеры, соответствующего необходимому размеру получаемых кусков после измельчения (Патент РФ №2122470, ВО2С 19/22, 1998).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность, связанная с необходимостью периодической остановки работы устройства для удаления кусков измельчаемого материала, заклинившихся в зазоре между витками спирали помольной камеры.
Наиболее близким устройством к объекту по совокупности признаков и выбранным 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, при этом устройство снабжено регенерирующим узлом, выполненным в виде шнека, закрепленного на валу с возможностью вращения в сторону, противоположную вращению помольной камеры, с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения помольной камеры, причем гребни шнека установлены в зазоре между витками винтовой спирали на глубину, равную диаметру упругого материала, наклон шнека противоположен наклону витков спирали, а шаг гребней шнека равен шагу витков спирали (Патент РФ №2292242, ВО2С 19/22, 2007).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится сложность конструкции регенерирующего узла.
Задачей предлагаемого устройства для измельчения материалов является упрощение конструкции в процессе измельчения и регенерации.
Техническим результатом предлагаемого устройства для измельчения материалов является увеличение производительности, за счет перевода его работы в режим самоочищения зазора между витками винтовой спирали помольной камеры от заклинивающихся в них кусков измельченного материала.
Поставленный технический результат достигается тем, что 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 и соединенную с приводом, регенерирующий узел, закрепленный на валу с возможностью вращения в сторону противоположную вращению помольной камеры с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения
помольной камеры, с гребнями, установленными в зазоре между витками винтовой спирали на глубину, равную диаметру упругого материала, и шаг гребней равен шагу витков спирали, при этом регенерирующий узел выполнен в виде винтовой спирали из упругого материала с гребнями и является второй помольной камерой, а гребни жестко закреплены на внешней стороне витков каждой винтовой спирали, установленной с осевым смещением на полшага винтовой спирали относительно друг друга для регенерации межвиткового зазора каждой помольной камеры.
Выполнение регенерирующего узла в виде винтовой спирали из упругого материала с гребнями, то есть так, что он является второй помольной камерой позволяет упростить конструкцию регенерирующего узла и совместить его функции с помольной камерой, а значит увеличить производительность устройства для измельчения материалов.
Жесткое закрепление гребней на внешней стороне витков каждой винтовой спирали, установленной с осевым смещением относительно друг друга на полшага винтовой спирали для регенерации межвиткового зазора каждой помольной камеры позволяет обеим помольным камерам выполнять функцию регенерирующего узла друг для друга, то есть отказаться от сложной конструкции специального узла регенерации, так как регенерирующим узлом становиться каждая камера, что упрощает изготовление, монтаж и технологический процесс измельчения и регенерации межвиткового зазора каждой помольной камеры от застрявших в ней кусков измельченных материалов. Синхронная работа двух одинаковых помольных камер, служащих узлами регенерации друг для друга, упрощает обслуживание и эксплуатацию предлагаемого устройства для измельчения материалов и снижает себестоимость процесса измельчения.
На фиг 1 показан общий вид устройства для измельчения материалов (вид сверху в разрезе), а на фиг 2 - вид сбоку на устройство.
Устройство состоит из корпуса 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 приспособлениями, помольных камер 4, выполненных в виде винтовой спирали из упругого материала диаметром d, соединенных с приводом 5, состоящим из двигателя, ременной передачи и зубчатой передачи с передаточным отношением 1:1.
Внутри помольных камер 4 находятся мелющие тела 6, валы 7 каждой помольной камеры 4 закреплены в опорах с подшипниками 8 и 9.
На витках каждой винтовой спирали с внешней стороны жестко закреплены гребни 10. Гребни 10 имеют шаг, равный шагу навивки винтовой спирали. Кроме того, гребни 10 каждой винтовой спирали вставлены в зазор между витками другой винтовой спирали на глубину, равную диаметру упругого материала, из которого изготовлена винтовая спираль каждой помольной камеры 4. Обе помольные камеры 4 установлены с осевым смещением на полшага винтовой спирали для регенерации межвиткового зазора каждой помольной камеры.
Устройство работает следующим образом. Включают привод 5, от которого передается вращение на первую помольную камеру 4 с угловой скоростью ω, а через зубчатую передачу с передаточным отклонением 1:1 на вторую помольную камеру 4, которая вращается с той же угловой скоростью, но в противоположную сторону.
Исходный материал подается в загрузочное приспособление 2 каждой помольной камеры 4, который увлекается во вращение вместе с мелющимися телами 6.
Поднимаясь на некоторую высоту и падая вместе с мелющимися телами 6, исходный материал измельчается при ударе и истирании и сепарируется между витками помольной каждой камеры 4. Измельченный материал отводят из корпуса 1 в разгрузочное устройство 3.
Куски материала, заклинившиеся в зазорах между витками винтовой спирали каждой помольной камеры 4, вращаясь вместе с ней, сталкиваются с гребнями 10 и выбиваются ими из зазоров.
Так как гребни 10, установленные между витками винтовой спирали на глубину d, равную диаметру упругого материала каждой винтовой спирали, то за один оборот каждой помольной камеры 4 все куски измельченного материала, застрявшие в зазоре между витками каждой винтовой спирали, будут выбивать из этого зазора внутрь соответствующей помольной камеры 4, и их измельчение продолжается до размера, меньшего зазора между витками винтовой спирали. Кроме того, так как шаг гребней 10 каждой помольной камеры равен шагу навивки винтовой спирали, а сами помольные камеры 4 смещены на полшага навивки витка винтовой спирали, то гребни 10 одной помольной камеры 4 будут находиться в зазоре между витками винтовой спирали другой помольной камеры 4 в любой момент времени вращения по всей длине обеих помольных камер 4.
Обе помольные камеры 4 целесообразно устанавливать на отдельных валах. В этом случае мелющие тела 6 и куски материала поднимаются вверх внутри обоих помольных камер 4 на внешних сторонах, а сами помольные камеры 4 служат для регенерации зазора между витками друг для друга, когда они при вращении опускаются вниз. В этом случае мелющие тела 6 и куски материала поднимаются вверх на противоположных сторонах обоих помольных камер 4, не взаимодействуют с гребнями 10, а значит не разбивают и не деформируют их и не заклинивают гребни 10 в зазорах между витками винтовых спиралей.
Предлагаемая конструкция для измельчения материалов, в которой помольные камеры служат для регенерации друг друга позволяет упростить конструкцию регенерирующего узла, перевести работу устройства из периодического режима в непрерывный за счет совмещения во времени процессов измельчения и регенерации зазора между витками винтовой
спирали, уменьшить трудозатраты, связанные с изготовлением, монтажом и обслуживанием специального узла регенерации, увеличить производительность, а значит уменьшить себестоимость самого процесса измельчения.