ПОМОЛЬНО-СМЕСИТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ

Полезная модель относится к технике сухого, а также мокрого измельчения различных материалов и может быть использована в химической, металлургической, строительной, фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известна центробежная мельница, содержащая платформу, трубные помольные камеры с загрузочными и разгрузочными горловинами, жестко закрепленные на противодвижных водилах, свободно соединенных с противонаправленными эксцентриковыми шейками приводного вала. Причем водила мельницы выполнены в виде одноуровневых площадок для крепления трубных помольных камер, свободно соединенных с одной стороны с противонаправленными шейками эксцентрикового вала, а с другой - с подвижными рычагами [Пат. РФ №2043156, В02С 17/08].
Основными недостатками такой мельницы являются: отсутствие возможности обеспечения интенсивного ударного воздействия на материал на ранней стадии измельчения, а также однотипность движений, совершаемых помольными камерами на различных стадиях измельчения, недостаточная эффективность измельчения, сложность конструкции, затрудняющая монтаж, балансировку и обслуживание. Эти факторы ограничивают область применения мельницы при помоле материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами.
Наиболее близким изобретением по технической сущности, выбранным в качестве прототипа, является помольно-смесительный агрегат, содержащий станину, эксцентриковый вал с противовесами, помольные камеры с загрузочными и разгрузочными патрубками. Станина содержит вертикальные направляющие с ползунами и опорные стойки, при этом агрегат содержит раму, верхней частью шарнирно связанную с ползунами опорных стоек и нижней частью - с эксцентриковым валом. Помольные камеры расположены на раме в вертикальной плоскости и образуют верхнюю, среднюю и нижнюю камеры, причем верхняя и нижняя помольные камеры неподвижно закреплены на раме таким образом, что их продольные оси расположены горизонтально и совмещены с осями шарниров, соединяющих раму соответственно с ползунами опорных стоек и эксцентриковым валом, а средняя имеет возможность вертикального перемещения на раме; помольные камеры связаны между собой соединительными патрубками. Благодаря различным траекториям движения помольных камер происходит разное динамическое воздействие мелющих тел на исходный материал, а именно сочетание ударных и истирающих нагрузок [Пат. РФ №2277973, В02С 17/08].
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: помольно-смесительный агрегат содержит станину, загрузочный бункер, вертикальные направляющие, помольные камеры, соединенные между собой патрубками и размещенные на раме, которая связана верхней частью посредством ползунов с направляющими, а нижней с эксцентриковым валом, имеющим противовесы и размещенным в опорных стойках, закрепленных на станине.
Недостатком такого агрегата является ограниченная область применения, так как конструктивно не обеспечивается возможность изменения динамического воздействия мелющих тел на измельчаемый материал.
Указанный недостаток связан с тем, что конструкцией не предусмотрено изменение величины эксцентриситета входного вала агрегата, которая существенным образом влияет на степень динамического воздействия мелющих тел на измельчаемый материал.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что помольно-смесительный агрегат содержит станину, загрузочный бункер, вертикальные направляющие, помольные камеры, соединенные между собой патрубками и размещенные на раме, которая связана верхней частью посредством ползунов с направляющими, а нижней - с эксцентриковым валом. Эксцентриковый вал, состоящий из двух эксцентриковых узлов, шарнирно соединенных с нижней частью рамы, размещен в опорных стойках, закрепленных на станине, и имеет противовесы. Конструктивно узел эксцентрикового вала выполнен из двух частей, имеющих возможность относительного поперечного перемещения за счет соединения между собой винтом.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание помольно-смесительного агрегата, который обеспечит эффективный помол материалов с различными физико-механическими характеристиками и тем самым позволит расширить технологические возможности за счет технического эффекта, выражающегося в изменении динамического воздействия мелющих тел на измельчаемый материал, которое определяется кинетической энергией движения мелющих тел, зависящей от величины эксцентриситета.
Поставленная задача решается за счет того, что в помольно-смесительном агрегате эксцентриковый вал содержит два эксцентриковых узла, состоящих из внешнего и внутреннего валов, снабженных сопрягаемыми боковыми параллельными плоскостями и соединенных винтом.
При измельчении материалов с различными физико-механическими характеристиками, например с твердостью по шкале Мооса в диапазоне от 3 до 7 единиц, необходимо различное динамическое воздействие мелющих тел на материал. В ходе экспериментальных исследований установлено, что для измельчения материалов твердостью 3-4 единицы по шкале Мооса достаточна кинетическая энергия движения мелющих тел, которая обеспечивается величиной эксцентриситета (расстояния между продольными осями внешнего и внутреннего валов), равной 10-15 мм. При измельчении материалов твердостью 5-7 единиц необходимая величина эксцентриситета составляет 15-20 мм. Возможность изменения величины эксцентриситета обеспечивается совокупностью конструктивных признаков полезной модели, позволяющих осуществить поперечное перемещение внутренних валов относительно внешних валов за счет вращения соединяющих их винтов, тем самым изменяя величину кинетической энергии мелющих тел, обеспечивая помол материалов с различными физико-механическими свойствами на одном агрегате и соответственно расширяя его технологические возможности.
На фиг.1 представлен общий вид помольно-смесительного агрегата;
на фиг.2 представлена конструкция эксцентрикового узла;
на рис.3 представлен поперечный разрез эксцентрикового узла (разрез А-А с фиг.2).
Помольно-смесительный агрегат (фиг.1) содержит: станину 1; загрузочный бункер 2; вертикальные направляющие 3; помольные камеры 4, соединенные между собой патрубками 5 и размещенные на раме 6, которая связана верхней частью посредством ползунов 7 с направляющими, а нижней с эксцентриковым валом 8, имеющим противовесы 9 и размещенным в опорных стойках 10, закрепленных на станине 1.
Эксцентриковый вал 8 конструктивно состоит из двух эксцентриковых узлов (фиг.2), находящихся с двух противоположных сторон нижней части рамы 6. Каждый эксцентриковый узел состоит из внешнего вала 11, внутреннего вала 12 и винта 13. Внутренние валы шарнирно соединены с нижней частью рамы 6. Внешние валы 11 имеют пазы (фиг.3), параллельные боковые плоскости которых сопрягаются с параллельными плоскостями внутренних валов 12, и отверстия для установки винтов 13. Внутренние валы 12 имеют резьбовые отверстия, в которые вкручиваются винты 13. Для удержания винтов используются гайки 14, которые накручиваются на концы винтов 13, снабженных резьбой с диаметром, меньшим диаметра основной резьбы винтов.
Помольно-смесительный агрегат работает следующим образом.
Перед началом процесса измельчения предварительно определяется необходимое значение эксцентриситета с учетом физико-механических свойств измельчаемого материала и характеристик конечного продукта (дисперсности измельченного материала). Для установки величины эксцентриситета, т.е. расстояния между осями внешних 11 и внутренних 12 валов эксцентриковых узлов, необходимо вращать винты 13. При этом внутренние валы 12 будут перемещаться вдоль осей винтов 13 по боковым параллельным плоскостям внешних валов 11. При вращении винтов по часовой стрелке величина эксцентриситета уменьшается, при вращении против часовой стрелки - увеличивается. Шар резьбы винтов 13 каждого узла одинаков. Удержание винтов обеспечивается гайками 14. После установки эксцентриситета агрегат готов к работе. Вращение эксцентрикового вала осуществляется от привода (условно не показан), расположенного на станине 1. При вращении эксцентрикового вала 8, шарнирно соединенного с опорными стойками 10, получает требуемое движение рама 6, верхняя часть которой шарнирно соединена с ползунами 7, перемещающимися по вертикальным направляющим 3. На раме 6 закреплены помольные камеры 4. Исходный материал из загрузочного бункера 2 поступает последовательно в верхнюю, среднюю и нижнюю помольные камеры, соединенные между собой патрубками 5. Выход готового материала осуществляется из нижней камеры. Регулируемые противовесы 9, расположенные на противоположных концах эксцентрикового вала 8, используются для уравновешивания агрегата при изменении массы мелющей загрузки в помольных камерах. Установленные параметры работы агрегата: частота вращения эксцентрикового вала и величина эксцентриситета - обеспечивают требуемое качество готового продукта. При изменении физико-механических свойств исходного материала или требований к характеристикам готового продукта необходимо выполнить операцию по изменению величины эксцентриситета. Операция проводится на остановленном агрегате. Требуемая величина устанавливается на каждом эксцентриковом узле путем вращения винтов. После установки новой величины эксцентриситета агрегат готов к работе. Процесс измельчения повторяется.