УСТАНОВКА ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ
INSTALLATION FOR CRUSHING AND FINE CRUSHING OF MATERIALS

Изобретение относится к оборудованию для дробления и измельчения материалов, например гранита, базальта и других, и может быть использовано в строительстве при возведении жилых и гражданских сооружений, а также в автодорожной промышленности и в других отраслях, где требуется измельченный материал, например в виде добавки, связующего или строительной смеси.
Известно устройство для измельчения материалов, включающее корпус с двумя соосными дисками, по меньшей мере один из которых имеет возможность вращения, а оба сопряжены друг с другом трапециевидными кольцевыми выступами, имеющими сквозные пазы, образующие на боковых сторонах выступов режущие кромки, расположенные на внутренней стороне выступа наклонены вдоль него в сторону, противоположную направлению наклона кромок, расположенных на наружной стороне выступа, при этом противодействующие режущие кромки пересекаются друг с другом (RU 2064337, кл. B02C 13/14 от 07.27.1996).
Известно устройство для измельчения материалов, содержащее корпус и размещенные в нем в горизонтальных плоскостях соосно друг другу с возможностью встречного вращения два диска-ротора с выступами на рабочих поверхностях, при этом выступы образуют две ступени измельчения, выполненные в виде съемных кольцевых выступов и кольцевых поясов с индивидуальным креплением, кольцевые выступы первой ступени, установленные ближе к центру дисков, в радиальном сечении имеют форму скошенного прямоугольника, а выступы второй ступени измельчения расположены ближе к периферии и развернуты относительно своего радиального положения в направлении, противоположном направлению вращения диска, выступы в поперечном сечении выполнены с двумя неравными гранями, а угол наклона режущей грани выступа, в зависимости от физико-механических свойств исходного материала, составляет от 3 до 45 градусов. (RU 2188711, кл. B02C 7/08 от 2002.09.10) Недостаток данных изобретений заключается в том, что они имеют излишне сложное конструктивное исполнение, малую производительность, большую энергоемкость и недостаточное получение высококачественного продукта измельчения.
Наиболее близким техническим решением является устройство для измельчения материалов, содержащее корпус с осевым входным отверстием и выходным отверстием и цилиндрической камерой измельчения, в которой соосно установлены с возможностью встречного вращения два горизонтально расположенных ротора с внутренними кольцевыми рядами измельчающих элементов, обеспечивающих центробежное воздействие, причем между измельчающими элементами роторов проходят каналы, поперечное сечение которых имеет замкнутый контур, высота каналов между роторами уменьшается от центра к периферии камеры измельчения, а роторы имеют, по крайней мере, одну дополнительную наружную зону измельчения, форма измельчающих элементов которой обеспечивает возмущающее аэродинамическое воздействие на материал. Измельчающие элементы дополнительной кольцевой зоны представляют собой резонаторы в виде проточек и/или рифлений, выполненных на плоских поверхностях роторов, обращенных одна к другой.
Измельчающие элементы дополнительной кольцевой зоны выполнены в виде встречно изгибающихся криволинейных каналов, выходные отверстия которых обращены друг к другу.
Измельчающие элементы дополнительной кольцевой зоны представляют собой два цилиндра, установленных вертикально на обоих рядах с образованием кольцевого канала между цилиндрами разных роторов, причем на обращенных одна к другой поверхностях цилиндров сделаны проточки, выполняющие функцию резонаторов (RU 2166367, кл. B02C 7/08, 10.05.2001).
Недостаток данного изобретения заключается в том, что оно недостаточно производительно и излишне сложное в конструктивном исполнении.
Техническая задача данного изобретения - повышение срока службы производительности и качества измельчения.
Техническая задача обеспечивается тем, что установка для дробления и измельчения материалов содержит соосно расположенные по высоте с противоположным направлением вращения относительно друг друга полые объемные цилиндры с проемами и выемками, образующими камеры дробления и измельчения, загрузочную воронку, камеру сбора и распределения измельченного материала, установленные под указанной камерой разгрузочные перфорированные диски и расположенный в центральной камере измельчения активатор усиления процесса дробления и измельчения, выполненный в виде полого приводного кольца с радиально направленными спицами, которые объединены в центральной части в единый узел, образуют в проемах между собой камеры дробления и измельчения и имеют на рабочих гранях эвольвентные фартуки, а под кольцом с технологическим сопряжением установлена многогранная пиноль для усиления качества дробления и измельчения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид установки для дробления и измельчения, в продольном разрезе; на фиг.2 изображено сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 изображено сечение по В-В на фиг.1; на фиг.4 изображено сечение по С-С на фиг.3.
Установка для дробления и измельчения материалов содержит соосно расположенные друг под другом с противоположным направлением вращения относительно друг друга полые объемные цилиндры 1-3 с проемами 4-6, которые образуют камеры дробления и измельчения 7. Над цилиндрами 1-3 размещена загрузочная воронка 8. Диаметр цилиндров 1-3 уменьшается к загрузочной воронке 8. Проемы 4-6 выполнены с выемками 9-11, являющимися частью камер дробления и измельчения. Высота выемок 9-11 каждого цилиндра 1-3, образующая поярусный участок материала камеры измельчения, равна диаметру этого участка. В цилиндре 2 выполнено отверстие 12, охватываемое приемником сжатого воздуха 13, закрепленным на внешней поверхности цилиндра 3. Под цилиндром 3 соосно расположены друг над другом диски 14-15. По всему сечению дисков 14-15 симметрично размещены на равном расстоянии друг от друга трапецеидальные выступы 16, меньшие основания выступов 16 входят по осям промежутков 17 между аналогичными выступами противоположного диска 15. В каждом промежутке 17 между выступами 16 дисков 14 и 15 предусмотрено отверстие 18. На валу 19 расположен конус 20. В проеме 5 цилиндра 2 установлен активатор 21 дробления и измельчения, который выполнен в виде полого приводного кольца 22 с радиально направленными спицами 23, которые объединены в центральной части в единый узел, образуют в проемах между собой камеры дробления и измельчения 24 и имеют на рабочих гранях эвольвентные фартуки 25. Под кольцом 22 с технологическим сопряжением установлена многогранная пиноль 26 для усиления качества дробления и измельчения. Грани 27 пиноли 26 выставлены под определенным углом атаки и являются динамическим вариатором.
Работа установки для дробления и измельчения осуществляется следующим образом.
Через загрузочную воронку 8 материал подают в камеры измельчения 7, образованные проемами 4-6 в цилиндрах 1-3. Одновременно с загрузкой приводят во вращательное движение цилиндры 1-3 так, что четные вращаются в одну сторону, а нечетные в противоположную сторону. При вращении цилиндров 1-3 образуется столб материала, состоящий из участков. Материал подвергается принудительно-динамическому давлению. При этом изменяется площадь сечения столба материала. При встречном вращении цилиндров 1-3 материал за счет инерционных сил, направленных к периметру проемов 4-6, отталкивается от внутренней поверхности. Возникающие усилия, направленные от периметра граней к центру вращения, возрастают и подвергают взаиморазрушению материал. Подаваемый через приемник 13 сжатый воздух обеспечивает бесперебойное вращение цилиндров 1-3 из-за невозможности попадания измельченного материала между ними. Измельченный материал через отверстия 18 в дисках 14-15 подается на разгрузку. Конус 20 при этом служит направляющим звеном в процессе разгрузки материала.
Частично измельченный материал в камере дробления и измельчения в цилиндре 2 поступает в проемы камер дробления и измельчения 24 кольца 22 активатора 21. В проемах формируется материал, в этой связи в процессе вращения кольца 22 материал поступает во все проемы, при этом происходит образование футеровки 28 из собственного поступающего материала, предохраняющего внутреннюю поверхность кольца 22 от износа. По мере работы футеровка 28 постоянно обновляется и пополняется по мере поступления материала. Материал из проемов камер 24 переходит в зону динамических вариаторов-граней 27 пиноли 26, установленных под заданным углом атаки. Материал, распределившись в активных зонах, подвергается смещению за счет углов атаки граней 27 к эпицентру, в этот момент вступают в работу эвольвентные фартуки 25 спиц 23, представляющие собой спираль Архимеда, запирающие материал от возможного выхода из зоны гравитационного сжатия, сконцентрированного в пятне эпицентра. Камера пиноли помимо несущей функции является накопителем энергии (аккумулятором), позволяющим многократно увеличить энергию дробления и измельчения за счет геометрического построения и установки углов атаки граней пиноли. Спицы с эвольвентными фартуками формируют столб материала для предварительного дробления. Грани пиноли, выставленные под определенным углом атаки, являются динамическим вариатором. От установки угла атаки зависит воздействие концентрированных сил на разрушаемую частицу. Главным критерием динамических воздействий как на материал, так и на отдельную частицу является установленный угол атаки. Изменение угла атаки не в соответствии с расчетами крепости и крупности исходного материала приведет работу к нулевому результату. Регулируемые параметры углов и их оптимальное значение лежат в пределах от 120 до 110 градусов.
Измельченный в активаторе материал из цилиндра 2 поступает в камеру 7 цилиндра 3, которая одновременно с измельчением выполняет функцию сбора доизмельчения и распределения измельченного материала с последующей выдачей и разгрузкой измельченного материала через диски 14-15.