ВИБРАЦИОННОЕ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к промышленности строительных материалов, в частности может использоваться для тонкого помола с получением основной массы частиц 95-98 % менее 60 мкн (извести, гипса, смеси цемента и песка, бикарбоната натрия и прочее).
Известна вибрационная мельница (Авторское свидетельство СССР № 1243818, кл. В 02 С 19/16, 1983), имеющая помольную трубу с вибровозбудителем опирающаяся на раму посредством мягких пружин. Возбудитель (дебалансного типа) проводится двигателем через муфту. Наклонно установленная труба с перфорированной нижней перегородкой заполнена на 70-80 %. от объёма. Внутри трубы установлен пластинчатый скребок в виде прямоугольной лопасти. Скребок может вращаться вокруг центральной оси в подшипниках, образованных его ступицей и цапфами опорной оси, прикрепленными к верхней крышке и перегородке трубы. В процессе работы под действием круговой вибрации загружаемый в трубу материал и мелющие тела находятся в виброциркуляционном движении, обеспечивающем перемешивание среды и размол материала.
Недостатком аналога является повышенный износ деталей по причине сложности конструкции.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является вибрационная мельница (патент РФ на изобретение № 2644887 С1, В02С 19/16 2006 заявка: 2017102547, 26.01.2017). Мельница имеет горизонтально установленную на опору через эластичные виброизоляторы цилиндрическую рабочую камеру. Внутри камеры свободно размещены комплексные мелющие тела. В подшипниках установлен вал, на обоих концах которого смонтированы дебалансные вибраторы. Вал соединен с электродвигателем, установленным на опоре с вибродемпфирующей пластиной, через компенсационную муфту, при этом рама, установленная на демпфирующие устройства.
Недостатком прототипа является невысокая производительность, связанная с малой площадью контакта измельчаемого, материла с мелющими телами и неравномерное продвижение материала вдоль внутреннего пространства рабочей камеры.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: загрузочная крышка и выгрузочный патрубок, П-образная опорная рама, размещённая на демпферах, с установленной на ней через амортизаторы рабочей цилиндрической камерой с расположенным в ней дебалансным валом, связанным с электродвигателем.
Полезная модель направленна на повышение производительности, за счёт, интенсификации измельчения, путём увеличения площади контакта измельчаемого материала с мелющими телами и обеспечения направленного движения материала по всей длине рабочей камеры.
Решение задачи обеспечивается за счёт того, что измельчительное устройство содержит загрузочную крышку и выгрузочный патрубок, П-образную опорную раму, размещённая на демпферах, с установленной на ней через амортизаторы рабочей цилиндрической камерой с расположенным в ней дебалансным валом, связанный с электродвигателем. В   предлагаемом техническом решении рабочая камера установлена под углом 8-12° относительно горизонтальной плоскости, а дебалансный вал, размещённый во внутреннем цилиндрическом пространстве рабочей камеры, снабжён защитным кожухом, при этом на нижней части защитного кожуха равномерно жёстко закреплены лопасти, каждая из которых выполнена в виде сегмента винтовой поверхности.
Установка рабочей камеры под углом 8-12° обеспечивает определённое направленное равномерное движение измельчаемого материала вдоль рабочей камеры к выгрузочному патрубку.
Представленный угол наклона 8-12° является оптимальным и получен при испытаниях на лабораторной установке, созданной на предприятии ООО «Стройтехнология». При величине угле наклона менее 8° материал застаивается в начале рабочей камеры и не проходит дальше. А при величине угла более свыше 12° материал быстро проходит рабочую камеру и образуются застойные зоны в районе выгрузочного патрубка.
Снабжение дебалансного вала защитным кожухом с равномерно установленными на нём лопастями, каждая из которых выполнена в виде сегмента винтовой поверхности, даёт возможность повысить площадь контакта измельчаемого материала с мелющими телами, так как скорость движения мелющих тел повышается при каждом последующим соударении их об винтовые лопасти.
Таким образом, совокупность отличительных признаков обеспечивает решение задачи повышение производительности за счёт интенсификации процесса измельчения.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, где на фиг.1 изображено измельчительное устройство, общий вид; на фиг.2 представлена измельчительное устройство с полу-разрезом А-А; с фиг. 1 на фиг.3 вынесен защитный кожух с винтовыми лопастями и вал с его дебалансами.
Измельчительное устройство включает в себя рабочую камеру 1 которая наклонена на 8-12° относительно горизонтальной плоскости и установленная с помощью жёстких амортизаторов 2 (в количестве восьми штук), на П-образную раму 3. При этом сама П-образная рама установлена на демпфирующие устройства 4. Также на раме установлен электродвигатель 5 связанный с дебалансным валом 6 через компенсационную муфту 7. К дебалансному валу 6 прикреплены дебалансы 8 закреплённые на противоположных концах с наружней стороны рабочей камеры 1. Кроме дебалансов вал 6 снабжён защитным кожухом 9, при этом на нижней части защитного кожуха равномерно жёстко закреплены лопасти 10, каждая из которых выполнена в виде сегмента винтовой поверхности. Устройство имеет загрузочную крышку 11 и выгрузочный патрубок 12, расположенный в нижней части рабочей камеры 1. Также внутри камеры свободно размещены комплексные мелющие тела 13
Измельчительно-смесительное устройство работает следующим образом.
В цилиндрическую рабочую камеру 1 размещённую под углом 8-12° и установленную с помощью жёстких амортизаторов 2 на П-образной раме 3, загружаются мелющие тела 13 различного диаметра. Включается электродвигатель 5 и, через компенсационную муфту 7, передаётся вращение на дебалансный вал 6 и дебалансы 8. Вал 6 вместе с дебалансами 8 начинает вращаться, тем самым задавая амплитудно-колебательные движения рабочей камере 1.  Параллельно в рабочую камеру 1 через загрузочную крышку 11 подается измельчаемый материал, например, цемент, который заполняет рабочую камеру на 70-80 %. Частицы материала измельчаются в зазорах между мелющими телами 13 за счёт ударных истирающих и раздавливающих нагрузок и перемещаются вдоль рабочей камеры 1 к выгрузочному патрубку за счёт установки рабочей камеры с наклоном. В процессе работы под действием амплитудно-колебательных вибраций материал и мелющие тела 13 находятся в виброциркуляционном движении, обеспечивающее эффективное измельчение материла.
Интенсификация движения мелющих тел достигается тем, что на защитном кожухе 9 размещены винтовые   лопасти 10 повышающие площадь контакта материал с мелющими телами 13, тем самым увеличивая их скорость движения в рабочей камере 1. Кроме того, винтовые лопасти 10 задают определённое направление движения материала и мелющих тел по длине рабочей камереы, а угол наклона самой рабочей камеры (8-12)° обеспечивает оптимальную скорость прохождения материала по длине рабочей камеры 1 от загрузочной крышки 11 к выгрузочному патрубку 12.
По мере уменьшения размера частиц они перемещаются в нижнюю часть рабочей камеры 1 и затем выводятся через выгрузочный патрубок 12 из рабочей камеры 1.
Конструкция предложенного вибрационного измельчительного устройства позволяет увеличить интенсификацию движения мелющих тел и материала по рабочей камере за счёт наклонённой рабочей камерой на 8-12° и расположенных внутри неё винтовых лопастей, что обеспечивает повышение производительности.