МОЛОТКОВАЯ ДРОБИЛКА
HAMMER CRUSHER

Изобретение относится к молотковым дробилкам для измельчения твердых материалов. Оно может быть наиболее широко использовано для переработки отходов, в частности изношенных автопокрышек.
Молотковые дробилки устанавливаются после ножевых дробилок и принимают куски автопокрышек, охлажденные в жидком азоте. Однако хрупкое разрушение в таких условиях ухудшает качество порошка и снижает возможности его использования для ответственных изделий.
Известна роторная дробилка (а.с. СССР №1818144, В02С, опубл. 30.05.1993), содержащая корпус с загрузочной воронкой, разгрузочной решеткой и подшипниками для вала ротора с дисками, снабженными шарнирами для подвеса пластинчатых бил. Недостатком такой дробилки является невозможность измельчать не охрупченные холодом куски автопокрышек, что ограничивает ее применение.
Известна принимаемая за прототип полезная модель молотковой дробилки (патент РФ №85363, В02С 13/04, опубл. 10.08.2009 г.), содержащая корпус с загрузочной воронкой, разгрузочной решеткой и подшипниками для вала ротора с дисками, снабженными шарнирными подвесами для пластинчатых бил, имеющих режущую заточку кромки.
Известная дробилка способна измельчать отходы резины без криогенного охрупчивания благодаря односторонней заточке бил. Недостатком дробилки является низкая эффективность работы из-за стремления измельчаемого материала смещаться в одну сторону мелющей камеры, чему способствует односторонняя заточка бил. Кроме того, отсутствие заточки торцов бил не позволяет измельчать материал, лежащий на решетке, что приводит к повышенной циркуляции продукта и перегреву. Низкий момент инерции бил способствует смягчению удара по кускам резины и снижению производительности.
Разрушение эластичного материала сопровождается значительным рассеиванием энергии в тепло, поэтому имеют место существенные затраты электроэнергии на измельчение резины. Однако если дробящую силу прикладывать к резине с большой скоростью, то она будет разрушаться как твердое тело. При этом удар следует прикладывать локально, с высоким удельным давлением. Важно также наносить на поверхность кусков измельчаемой резины концентраторы напряжений типа царапин, которые способствуют измельчению кусков при любом виде деформации.
Все эти эффекты достигаются, если удары по кускам резины наносятся заостренным мелющим телом с большой частотой, которая превышает время релаксации резины, то есть время, требуемое для восстановления ее формы после деформации от нанесенного удара. Время релаксации резины автопокрышек с твердостью по Шору от 60 до 70 составляет около 0,07 секунды. Чтобы нанести удар за меньшее время, окружная скорость мелющих тел должна быть равна или превышать 28-32 м/с. Соблюдение этих условий обеспечивает максимальную эффективность процесса измельчения.
Задачей настоящего изобретения является повышение производительности дробилки.
Другой задачей является снижение энергоемкости процесса измельчения.
Еще одной задачей является повышение степени измельчения дробилки.
Эти, а также другие задачи осуществляются в молотковой дробилке, содержащей корпус с загрузочной воронкой, разгрузочной решеткой и подшипниками для вала ротора с дисками, снабженными шарнирными подвесами для пластинчатых бил, имеющих режущую заточку кромки, в которой в соответствии с настоящим изобретением заточка выполнена с двух сторон бил под углом с каждой стороны 15°, в том числе с торцов бил, которые скруглены по радиусу, равному половине их ширины, при этом била на своих концах снабжены грузами, при этом окружную скорость бил устанавливают равной или большей скорости релаксации резины.
На рис.1 показана молотковая дробилка в поперечном разрезе, а на рис.2 - било в двух проекциях.
Дробилка содержит корпус 1 (рис.1) с загрузочной воронкой 2, разгрузочной решеткой 3 и приводным валом 4 ротора 5 с дисками 6, снабженными шарнирными подвесами 7 для пластинчатых бил 8, имеющих режущую заточку 9 (рис.2) с двух сторон 10 и 11 по периметру била 8, в том числе с его торцов 12, которые закруглены по радиусу R, равному половине ширины била, при этом последние на своих концах снабжены грузами 13.
Дробилка работает следующим образом.
При вращении ротора 5 била 8 за счет центробежной силы размещаются в радиальном направлении. Куски материала загружаются через воронку 2 и попадают под удары бил 8, ударяются о решетку 3 и вновь попадают под удары бил. Готовый по крупности продукт разгружается через ячейки решетки 3, остальное вновь подвергается измельчению. Острые кромки 9 бил 8 позволяют эффективно измельчать резину и другие эластичные материалы. Куски, лежащие на решетке, подвергаются разрушению заостренными торцами бил 8. Грузы 13 повышают момент инерции бил подобно утяжелению молота, что на 50-70% повышает эффективность удара по кускам резины. При этом окружную скорость бил устанавливают равной или большей 28-32 м/с, что обеспечивает нанесение удара за более короткое время, чем релаксация резины, что обеспечивает снижение энергозатрат и повышение производительности.
Таким образом, обеспечивается решение всех поставленных задач.