МОЛОТКОВАЯ ДРОБИЛКА-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ
SHREDDER HAMMER CRUSHER

Изобретение относится к оборудованию для шелушения мелких зерновых продуктов, таких как амарант, просо, кеноа с целью извлечения зародыша зерна для последующего отжима масла и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например, в масложировой - для шелушения маслосодержащих культур, в комбикормовой - для измельчения зерновых культур.
Известен измельчитель для зерна и активный ротор для измельчителя (Патент на полезную модель РФ №140306. В02С 4/06. Измельчитель для зерна и активный ротор для измельчителя. Наймушин А.А. - Заявитель ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет». - №2013159161/13. - Заявл. 30.12.2013; Опубл. 10.05.2014; Бюл. №13), включающий в свой состав пассивный ротор с цилиндрическими впадинами, равномерно расположенными по окружности, с возможностью свободного вращения и смещения по направляющей оси, и активный ротор, установленный на валу с принудительным приводом, снабженный цилиндрическими рифлеными роликами, крутящий момент которых регулируется торцовыми шайбами, установленными на осях роликов с возможностью их зацепления с впадинами пассивного ротора. Измельчитель содержит пружины, зафиксированные с помощью упорной планки, перемещаемой по направляющим и регулирующей их натяжение с помощью винтов с одной стороны, и упирающиеся в направляющую оси пассивного ротора с другой стороны. Активный ротор с принудительным приводом состоит из двух несущих дисков, жестко связанных осями.
Недостатком данного сырья измельчителя является сложность центрации пассивного и активного роторов в процессе эксплуатации особенно, в условиях динамических ударных нагрузок, что существенно снижает эффективность измельчения.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту является измельчитель сыпучего растительного сырья (Патент РФ №2520038. В02С 13/04. Измельчитель сыпучего растительного сырья. Жарковский А.П., Портнов И.Ю., Петрушенков П.А. - Заявитель ООО «Электрол-Б». - №2011144324/13. - Заявл. 01.11.2011; Опубл. 20.06.2014; Бюл. №17), содержащий дробильную камеру с загрузочной воронкой, ротор с молотками и решето, размещенное в дробильной камере с возможностью непрерывного уменьшения по ходу вращения ротора радиального зазора между ним и молотками ротора. При этом решето выполнено равномерной толщины спиралевидной формы, а молотки ротора выполнены в виде равнобокой трапеции. На боковых сторонах молотков выполнены ножевые заточки.
Существенным недостатком данного измельчителя сыпучего растительного сырья является сложность переналадки при переходе с одного зернового материала на другой (т.е. с разным гранулометрическим составом), конструкция ротора, не позволяет регулировать его положение, что ограничивает универсальность и увеличивает износ его рабочих поверхностей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому измельчителю является молотковая дробилка (SU №1604466 А1, МПК В02С 13/04, 13/ 284, 1989), реализующая способ, заключающийся в измельчении сыпучего сырья за счет операций ударного действия, истирания и сминания сырья в зазоре между торцами молотков и решетом.
Недостатком способа является недостаточное (некачественное) измельчение сырья за счет недостаточного количества операций воздействия измельчающих органов на материал, а также за счет технологически сложного изготовления решета с переменной толщиной по его окружности и вследствие этого закупоривание его проходного сечения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой конструкции устройства измельчителя и взятой за прототип является молотковая дробилка (SU №1604466 А1, МПК В02С 13/04, 13/284, 1989), включающая дробильную камеру с загрузочной горловиной, ротор с молотками и решето, размещенное в дробильной камере так, что радиальный зазор между ним и молотками ротора непрерывно уменьшается по ходу вращения ротора, а толщина решета при этом соответственно увеличивается.
Недостатком данной дробилки является конструктивная сложность выполнения решета с переменой толщиной по его окружности, а также закупоривание его проходного сечения в связи с большой протяженностью путей измельченного сырья (материала) в зоне большой толщины решета, ведущих к получению нестабильного гранулометрического состава измельчаемого сырья.
Технический результат изобретения заключается в повышении износостойкости, надежности работы и ремонтопригодности поверхностей рабочих органов, повышение эффективности процесса измельчения за счет регулирования зазора между рабочими поверхностями отсекателей и круговых сегментов, стабильном поддержание заданной дисперсности измельчаемого материала.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании высокоэффективного измельчителя с одновременным повышением технологичности и расширением функциональных возможностей за счет регулирования зазора между рабочими поверхностями отсекателей и круговых сегментов, предназначенного для качественного диспергирования растительного сырья с различными физико-механическими свойствами и стабильным гранулометрическим составом получаемого измельченного материала.
Поставленная задача достигается тем, что в молотковой дробилке-измельчителе для зернового материала, содержащей содержащая корпус, загрузочный патрубок, выгрузочный патрубок, камеру дробления с ротором и привод, новым является то, что, корпус дробилки состоит из жестко соединенных между собой левой и правой стенок, шести последовательно расположенных по окружности круговых сегментов с боковыми фланцами, формирующих камеру дробления, круговые сегменты выполнены сплошными, за исключением нижнего, который изготовлен перфорированным, к круговым сегментам, за исключением нижнего прикреплены отсекатели, установленные с возможностью регулирования зазора между отсекателями и круговыми сегментами, образуя при этом формирующие каналы на внутренней поверхности корпуса, внутри корпуса на подшипниковых опорах установлен ротор, состоящий из диска с приваренными к нему втулками, внутри которых установлены оси, на концах которых шарнирно установлены державки с прикрепленными съемными молотками.
На фиг. 1 приведено объемное изображение корпуса молотковой дробилки-измельчителя для зернового материала (без ротора, вид справа); на фиг. 2 - объемное изображение корпуса молотковой дробилки-измельчителя (без ротора, вид слева); на фиг. 3 - объемное изображение ротора молотковой дробилки-измельчителя для зернового материала; на фиг. 4 - сечение узла крепления молотков к диску ротора молотковой дробилки-измельчителя для зернового материала; на фиг. 5 - объемное изображение молотковой дробилки-измельчителя для зернового материала (вид справа); на фиг. 6 - объемное изображение молотковой дробилки-измельчителя для зернового материала (вид слева); на фиг. 7 - объемное изображение механизма регулирования отсекателя молотковой дробилки-измельчителя для зернового материала.
Молотковая дробилка-измельчитель для зернового материала состоит из корпуса 1, установленного на станине 2. Корпус 1 дробилки-измельчителя включает в себя жестко соединенные между собой (сваренные) левую и правую стенки 3, шесть круговых сегментов 4 с боковыми фланцами 5, которые формируют камеру дробления (фиг. 1). В верхней части камеры дробления приварен загрузочный патрубок 6 с регулируемым приводом, а в нижней части - выгрузочный патрубок выгрузки 7. Все круговые сегменты 4 выполнены сплошными за исключением одного - самый нижний круговой сегмент 8 изготовлен перфорированным (ситчатым).
К трем первым (начиная от загрузочного патрубка 6, по часовой стрелке) круговым сегментам 4 прикреплены отсекатели 9, установленные с возможностью перемещения для регулирования зазора и образующие с круговыми сегментами 4 формирующие каналы 10 на внутренней поверхности корпуса (фиг. 1). Форма изгиба отсекателей 9 обеспечивает наилучший захват частиц измельчаемого материала (фиг. 1). Выбор формы, длины отсекателей 9 будут определяться гранулометрическим составом, структурно-механическими и физико-химическими свойствами частиц измельчаемого материала.
На самом нижнем перфорированным (ситчатым) круговом сегменте 8 отсекателя 9 нет. На последующих после него круговых сегментах 4 также установлены отсекатели 9.
С правой стороны корпуса дробилки-измельчителя для зернового материала установлена дверца 12 (фиг. 5) для обеспечения доступа внутрь камеры дробления для проведения ремонта и технического обслуживания, чистки, мойки и т.п.
Внутри молотковой дробилки-измельчителя для зернового материала на подшипниковых опорах установлен ее основной рабочий орган - ротор 13 (фиг. 2 и фиг. 3), который состоит из диска 14 с равномерно приваренными к нему по окружности втулками 15. Внутри втулок 15 установлены оси 16, на концах которых шарнирно находятся державки 17, к которым с помощью болтов 20 жестко прикреплены съемные молотки 18 (фиг. 4). Вращение на ротор 13 передается от электродвигателя 19, установленного на станине 2 (фиг. 5), посредством ременной передачи, закрытой защитным ограждением 21 (фиг. 6).
На левой стенке 3 корпуса дробилки-измельчителя для зернового материала установлены по окружности регуляторы 22 положения отсекателей 9 (фиг. 6) для установки требуемого, изменяющегося по ходу измельчения зазора между отсекателями 9 и внутренней поверхностью круговых сегментов 4.
Регуляторы 22 положения отсекателей 9 включают в свой состав вилку 11, регулировочный болт 23, ручку 24, ось 25, контргайки 26, зажимной болт 27 (фиг. 7). При вращении ручки 24 при открученных контргайках 26 регулировочный болт 23, шарнирно связанный с вилкой 11, перемещает отсекатель 9, находящийся на оси 25: либо вниз, уменьшая зазор между отсекателями 9 и внутренней поверхностью круговых сегментов 4, либо вверх, тем самым увеличивая зазор между отсекателями 9 и внутренней поверхностью круговых сегментов 4. После установки заданного зазора с помощью контргаек 26, положение отсекателя 9 жестко фиксируется зажимным болтом 27.
Молотковая дробилка-измельчитель для зернового материала работает следующим образом.
Вначале открываем дверцу 12, вращением ручки 24 при открученных контргайках 26 устанавливаем требуемый (задаваемый) зазор в формирующих каналах 10 между отсекателем 9 и внутренней поверхностью круговых сегментов 4. После установки заданного зазора положение регулировочного болта 23 фиксируется с помощью контргаек 26, а положение отсекателя 9 на оси 25 жестко фиксируется зажимным болтом 27. Затем закрывается дверца 11 и включается электродвигатель 19, который с помощью ременной передачи приводит во вращение ротор 13. Далее включается регулирумый привод на загрузочном патрубке 6 и продукт, предназначенный для дробления, подхватывается всасывающим воздушным потоком из загрузочного патрубка 6 и попадает в камеру дробления в зазор между молотками 18 вращающегося ротора 13 и отсекателями 9, попадая под при этом под ударные воздействия шарнирно подвешенных молотков 18, установленных на диске 14.
После взаимодействия с молотком 18 разрушенный зерновой материал разгоняется до скорости 60…70 м/с, веером сходит с рабочей грани молотка 18 и направляется в формирующие каналы 10, расположенные между отсекателями 9 и внутренней поверхностью круговых сегментов 4 и ровным слоем выводятся из них через зазоры, попадая вновь под ударное воздействие. Отлетевшие от молотков 18 частички собираются в следующем формирующем канале 10, вновь выводятся ровным слоем из него, направляясь под ударное воздействие и т.д.
Таким образом, измельчаемый материал подвергается чередующимися ударно-измельчающим воздействиям молотков 18 и регулируемому, плавному движению в формирующих каналах 10 между отсекателями 9 и круговыми сегментами 4 через регулируемые зазоры, что позволяет оптимизировать величину энергозатрат на измельчение и добиться эффективной классификации по дисперсности уже измельченного продукта.
Измельченный до нужной дисперсности материал после прохождения через ситовой сектор 8 выбрасывается под воздействием вентиляторного эффекта в выгрузочный патрубок 7, а недоизмельченная фракция возвращается в камеру дробления, где подвергается ударное воздействие.
Предлагаемая молотковая дробилка-измельчитель для зернового материала имеет следующие преимущества:
- повышение износостойкости, надежности работы и ремонтопригодности рабочих поверхностей отсекателей и круговых сегментов за счет плавного движения измельчаемого материала в формирующих каналах;
- регулирование зазора между рабочими поверхностями отсекателей и круговых сегментов в формирующих каналах за счет перемещения отсекателей обеспечивает стабильное поддержание заданной степени дисперсности измельчаемого материала;
- повышение эффективности процесса измельчения вследствие минимизации ударного воздействия молотков на измельчаемый материал вследствие его движения в формирующих каналах.