ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ-КОРМОПРИГОТОВИТЕЛЬ
FEED-PROCESSING MIXER

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов, в частности минерально-органического сырья, и может найти применение на предприятиях комбикормового производства.
Известен дезинтегратор для измельчения материалов, включающий цилиндрическую помольную камеру с крышками и окнами для загрузки и отвода материала, в которой противоположно и эксцентрично расположены диски с измельчающими элементами на торцевых поверхностях, образующие торцевую зубчатую передачу (Патент РФ №2149057, С1, дата приоритета 02.02.1998, дата публикации 20.05.2000, авторы Титов В.А., Василенко Н.В. и др.).
Недостатком известного дезинтегратора является низкая производительность измельчения материала, обусловленная малой длиной зубьев передачи.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является дезинтегратор, принятый в качестве прототипа, содержащий цилиндрическую помольную камеру с крышками и окнами для загрузки и отвода материала, расположенными соответственно сверху и снизу, в нижнем из которых установлена диафрагма с отверстием, в помольной камере противоположно расположены ведущий и ведомый диски с измельчающими элементами на торцевых поверхностях, образующие торцевую зубчатую передачу, диски консольно установлены на валах в подшипниковых узлах соответствующих крышек, при этом ведомый диск коаксиально установлен в помольной камере, а ведущий диск эксцентрично установлен в ее нижней части (Патент РФ №2087194, С1, дата приоритета 19.04.1993, дата публикации 20.08.1997, авторы Титов В.А., Василенко Н.В. и др., прототип).
Недостатком прототипа является его низкая эффективность вследствие низкой производительности измельчения материала, обусловленной ограничением длины зуба торцевой передачи, а также вследствие ограниченного ассортимента и качества приготавливаемых кормов.
Задачей изобретения является повышение эффективности измельчителя-кормоприготовителя путем повышения производительности, улучшения качества продукта и расширения ассортимента получением сухих, экструдированных и гранулированных кормов.
1
2
2
2
1
2
2
Для решения поставленной задачи в измельчителе-кормоприготовителе, содержащем корпус с цилиндрической камерой, снабженной окнами для загрузки сырьевого материала и отвода продукта, причем окно для загрузки расположено в верху цилиндрической камеры, а окно для продукта расположено в низу цилиндрической камеры и закрыто решеткой, цилиндрическая камера закрыта с двух сторон крышками, а в ней установлены ведущий и ведомый рабочие элементы с измельчающими зубьями, образующие передачу, причем ведомый рабочий элемент установлен коаксиально, а ведущий установлен эксцентрично в нижней части цилиндрической камеры на валу, согласно изобретению ведущий рабочий элемент выполнен в виде вала-шестерни с внешними зубьями в количестве Z, равном 4-6, и установлен в двух подшипниковых узлах, расположенных вне корпуса на его опорной плите, а ведомый рабочий элемент выполнен в виде полого цилиндра с равномерно расположенными по его периметру окнами, снабжен зубьями, образованными боковыми поверхностями соседних окон, и смонтирован на опорных роликах, попарно установленных с обеих сторон цилиндра, при этом число зубьев ведомого рабочего элемента Z больше числа зубьев ведущего рабочего элемента Z с разницей Z-Z, равной 3-6, внутри ведомого рабочего элемента расположен цилиндрический вкладыш с выемкой под ведущий рабочий элемент, а окно для отвода продукта расположено с угловым отклонением от низа цилиндрической камеры в сторону, противоположную вращению ведомого рабочего элемента, и выполнено с угловым ограничением его размера в пределах значений углов от 0,3×180°/Z до 0,75×180°/Z.
Согласно изобретению в цилиндрическом вкладыше и в корпусе выполнены каналы для теплоносителя системы стабилизации температуры.
На фиг.1 схематично изображен измельчитель-кормоприготовитель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2.
1
2
1
2
1
Измельчитель-кормоприготовитель содержит корпус 1 с цилиндрической камерой 2, закрытой торцевыми крышками 3, 4 и снабженной окнами 5, 6. Окно 5 для загрузки сырья выполнено в корпусе 1 сверху и оборудовано бункером с устройством для подачи сырья (условно не показано), а окно 6 для вывода продукта расположено в нижней части корпуса и закрыто решеткой 7. В цилиндрической камере 2 установлены ведущий 8 и ведомый 9 рабочие элементы с измельчающими зубьями, образующие передачу. Ведущий рабочий элемент 8 выполнен в виде вала-шестерни с внешними зубьями 10 в количестве Z, равном от четырех до шести зубьев, и установлен эксцентрично относительно ведомого рабочего элемента 9 в нижней части цилиндрической камеры 2. Ведомый рабочий элемент 9 выполнен в виде полого цилиндра с равномерно расположенными по его периметру окнами 11 и снабжен зубьями 12 внутреннего зацепления, образованными боковыми поверхностями соседних окон 11, причем число зубьев ведомого рабочего элемента Z больше числа зубьев ведущего рабочего элемента Z, а их разница Z-Z составляет от трех до шести зубьев. При этом ведомый рабочий элемент 9 коаксиально установлен в цилиндрической камере 2 и смонтирован на шести опорных роликах 13, расположенных в корпусе 1. Две пары нижних роликов смонтированы на осях 14, установленных в корпусе 1, а пара верхних роликов смонтирована на осях 15, установленных в торцевых крышках 3, 4, и снабжена механизмами их прижима 16, например, посредством винта с пружиной. Корпус 1 смонтирован на опорной плите 17, на которой по обе стороны от него установлены опоры 18 подшипниковых узлов, в которых установлен вал-шестерня 8.
1
2
2
2
Для эффективной работы измельчителя-кормоприготовителя, улучшения качества продукта и расширения ассортимента получением сухих, экструдированных и гранулированных кормов внутри ведомого рабочего элемента 9 расположен закрепленный в корпусе 1 цилиндрический вкладыш 19, выполненный с цилиндрической выемкой 20 под ведущий рабочий элемент 8 и обеспечивающий равномерную подачу в зону измельчения и оптимальную длину пути прохождения материала. Окно для отвода продукта 6 расположено с угловым отклонением от низа цилиндрической камеры 2 в сторону, противоположную вращению ведомого рабочего элемента 9, и выполнено с угловым ограничением его размера в пределах значений углов Y и Y от 0,3×180°/Z до 0,75×180°/Z. Указанные условия ограничения являются необходимыми для создания условий эффективного продавливания материала. Кроме того, в цилиндрическом вкладыше 19 и в корпусе 1 выполнены каналы 21 для теплоносителя системы стабилизации температуры, необходимой для расширения ассортимента производимых кормов. Используемая для этого дополнительная оснастка условно не показана.
Измельчитель-кормоприготовитель может работать в трех режимах.
В первом режиме он работает как измельчитель сырья. Исходное сырье загружается в бункер устройством для подачи сырья (условно не показано). Из бункера через окно 5 сырье попадает в окна 11 ведомого рабочего элемента 9, перемещается по поверхности цилиндрического вкладыша 19 и попадает в рабочую полость измельчения, образуемую цилиндрической камерой 2, окном 11 и закрывающим окно зубом 10. Сырье при этом подвергается сжатию в сочетании со сдвигом, измельчается и отводится в окно 6 через отверстия решетки 7. Тепло, выделяемое при трении сырья о поверхности цилиндрической камеры 2, окон 11 и цилиндрического вкладыша 19, отводится теплоносителем, прокачиваемым через каналы 21 системы стабилизации температуры (условно не показано).
Во втором режиме работы производится измельчение и гранулирование сырья. Исходное сырье предварительно смачивается водой или обрабатывается паром для доведения его до влажности около 18%. Далее происходит процесс, как в первом режиме, но ввиду повышенной влажности сырья оно под давлением «впрессовывается» в отверстия решетки 7 и выходит из них в виде непрерывных жгутов, которые рубятся на части ножами (условно не показано). Избыточное тепло, образующееся в процессе работы, отводится теплоносителем, прокачиваемым через каналы 21 системы стабилизации температуры (условно не показано).
В третьем режиме работы производятся измельчение и экструзия (экструдирование) сырья, доведенного до влажности около 18%. При этом внутренний объем измельчителя-кормоприготовителя вместе с сырьем нагревается и стабилизируется до температуры 140-150°С путем прокачивания теплоносителя через каналы 21 насосом системы нагрева и стабилизации температуры (условно не показано). Далее происходит процесс, как во втором режиме, но нагретые и сдавленные в отверстиях решетки 7 жгуты при выходе из отверстий «вспучиваются», образуя экструдированный комбикорм.
Преимущество заявляемого измельчителя-кормоприготовителя по сравнению с известным оборудованием для получения кормов заключается в универсальном подходе к его созданию в связи с возможностью измельчения, экструдирования и гранулирования на одном и том же переналаживаемом оборудовании, а также в повышении его производительности, в расширении ассортимента и в улучшении качества кормов.