ДЕЗИНТЕГРАТОР
DISINTEGRATOR

Изобретение относится к устройствам для тонкого измельчения, смешивания и механической активации материалов, в том числе материалов с наноструктурой, и может быть использовано в различных отраслях промышленности преимущественно в строительстве, где применяется дезинтеграторная технология.
Известна центробежная дробилка метательного действия, содержащая цилиндрический корпус с установленным по оси на нижнем основании рабочим органом, представляющим собой разгонный диск [http://www.findpatent.ru/patent/219/2193447.html].
Основной недостаток данной дробилки - это консольное расположение рабочих органов, что ограничивает ее применение на практике (используется в основном для дробления и измельчения весьма хрупких материалов).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому дезинтегратору и взятому в качестве прототипа, является центробежный конусный измельчитель (патент RU №2193447). Центробежный конусный измельчитель включает в себя цилиндрический корпус с вертикально установленными верхним и нижним встречно вращающимися рабочими органами. Нижний рабочий орган представляет собой усеченный конус с ребрами V-образной формы, установленными вдоль образующих конусных поверхностей, на верхнем основании которого расположены разгонные ребрышки. Верхний рабочий орган имеет форму конического углубления, внутренняя поверхность которого, как и коническая часть нижнего рабочего органа, выполнена из ребер V-образной формы. Зазор между конусными поверхностями рабочих органов образует рабочую камеру.
Недостатками данного измельчителя являются:
1. Консольное расположение рабочих органов вызывает большие силы реакций опор и неустойчивость с точки зрения динамики процесса.
2. Возникают вибрации при больших оборотах рабочих органов, а при совпадении собственных частот вибрации этих органов это может привести к резонансу и большим разрушительным силам в подшипниковых опорах.
3. Невозможность дробления твердых пород.
4. Невозможность сортировки измельченных частиц из рабочей камеры измельчителя и разделения их на фракции.
5. Невозможность контролировать необходимые размеры полученных фракций.
Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков.
Технический результат достигается тем, что в дезинтеграторе, содержащем цилиндрический корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочным отверстиями, вертикально установленные верхний и нижний встречно вращающиеся рабочие органы, нижний рабочий орган выполнен в форме усеченного конуса с ребрами V-образной формы, установленными вдоль образующих, верхний рабочий орган имеет форму конического углубления, на внутренней поверхности которого выполнены ребра V-образной формы, а зазор между рабочими органами образует рабочую камеру, согласно изобретению оба рабочих органа установлены на двух опорах, причем вал нижнего рабочего органа расположен внутри вала верхнего рабочего органа, дезинтегратор снабжен ситом-разделителем, установленным наклонно в нижний части корпуса под углом 5-20° к горизонту, и желобами для отвода измельчаемого материала через разгрузочные отверстия.
Технический результат достигается также тем, что сито-разделитель установлен под углом, превышающим угол трения материала по плоскости сита-разделителя на 2-10°.
Технический результат достигается также тем, что сито- разделитель для увеличения интенсивности просеивания снабжен кулачковым встряхивателем.
Для пояснения технической сущности предлагаемого дезинтегратора представлена его структурная схема на фиг.1, а на фиг.2 - сечение А-А.
Дезинтегратор состоит из корпуса 1 с верхним загрузочным отверстием, над которым установлен бункер 2. В корпусе 1 вертикально установлены верхний рабочий орган 3 и нижний рабочий орган 4, расположенный внутри верхнего рабочего органа 3. Вал рабочего органа 4 установлен в опорах 5 и 6. Вал рабочего органа 3 расположен в опорах 7 и 8, при этом вал нижнего рабочего органа 4 расположен внутри вала верхнего рабочего органа 3. Рабочий орган 3 выполнен в виде конического углубления, на внутренней поверхности которого выполнены V-образной формы ребра 9 из износостойкого материала. Нижний рабочий орган 4 выполнен в виде усеченного конуса с ребрами V-образной формы также из износостойкого материала, установленными вдоль образующих конуса 4. На верхнем основании нижнего рабочего органа 4 радиально расположены разгонные ребрышки 10. Зазор между верхним рабочим органом 3 и нижним рабочим органом 4 образует рабочую камеру 11, за счет изменения диаметров рабочих органов 3 и 4 камера 11 выполнена сужающейся книзу. Нижний рабочий орган 4 и верхний рабочий орган 3 вращаются в противоположных направлениях от отдельных электродвигателей 12 и 16. Верхний рабочий орган 3 приводится во вращение от электродвигателя 12 с помощью шкивов 13 и 14 и ременной передачи 15. Нижний рабочий орган 4 приводится во вращение от электродвигателя 16, с помощью шкивов 17 и 18 и ременной передачи 19. Нижний части корпуса 1 под рабочими органами 3 и 4 наклонно к горизонту под углом 5-20° установлен сито-разделитель 20, при этом угол его наклона должен превышать угол трения материала по плоскости сита-разделителя 20 на 2-10°. Верхний рабочий орган 3 в нижней части снабжен спицами 21 для прохода измельченного материала. Измельченный материал проходит через спицы 21 в сито-разделитель 20. Сито-разделитель 20 снабжен кулачковым механизмом 22 для интенсификации встряхивания измельченного материала. По желобу 23 крупная фракция отводится через разгрузочное окно в бункер 24. Измельченный материал заданной фракции отводится по желобу 25 в бункер 26
Дезинтегратор (фиг.1) работает следующим образом.
В дезинтегратор материал подается через бункер 2 в рабочую камеру 11, в которой идет процесс дробления и активации поверхности измельчаемого материала. Для увеличения скорости и интенсивности измельчения материала рабочие органы 3 и 4 вращаются в противоположных направления. Измельченный материал из рабочей камеры 11 проходит в нижнюю часть корпуса 1 через спицы 21 и попадает в сито-разделитель 20. Сито-разделитель 20 снабжен кулачковым механизмом 22, который сообщает вибрационное синусоидальное движение сито-разделителю. В результате встряхивания мелкая фракция проходят через ситу-разделитель и падает в желоб для мелких фракций 25. Таким образам, происходит разделение измельченного материала на фракции: мелкая фракция уходит в бункер 26, а крупная фракция по ситу-разделителю 20 под влиянием встряхивания кулачком 22 по желобу проходит в бункер для крупных фракций 24.
Для обеспечения многорежимности работы и предотвращения потери энергии в начале запуска путем плавного регулирования частоты вращения рабочих органов электродвигатели 12 и 16 дезинтегратора могут быть снабжены частотными преобразователями, управляемыми через компьютер (на схеме не указаны). В предлагаемой конструкции дезинтегратора валы рабочих органов установлены на двух опорах, что исключает возникновение больших сил реакций опор, уменьшает вибрацию и обеспечивает надежную бесперебойную работу. Установка сита- разделителя позволяет распределять измельченный и активированный материал на заданные фракции.