ВИБРОВРАЩАТЕЛЬНАЯ МЕЛЬНИЦА

Область техники
Предлагаемая полезная модель относится к области тонкого и сверхтонкого измельчения абразивных материалов и может быть использована в керамической, химической, строительной и других отраслях промышленности.
Уровень техники
Известна вибрационная мельница, содержащая цилиндрический корпус с футерованной внутренней поверхностью, и загрузочно-разгрузочное устройство, вибратор, пружинные или резиновые опоры, опорную раму, электродвигатель, эластичную муфту, соединяющую вал двигателя с валом вибратора, и шаров. Вибратор состоит из вала с дебалансом, установленного на двух подшипниковых опорах, заделанных в трубе. С помощью клиновидных колец вибратор укрепляется в корпусе измельчителя. [Сиденко П.М. «Измельчение в химической промышленности». - 2-е изд., перераб. - М.: Химия, 1977. - 366 с].
Однако данная конструкция имеет малую производительность и эффективность, т.к. процесс измельчения происходит за счет истирания в связи с малым расстоянием между измельчаемым материалом и мелющими телами.
Известна барабанная мельница, содержащая корпус в виде барабана с торцовыми крышками, опоры, загрузочное и принудительное разгрузочное устройства, расположенные с противоположных торцов, а также привод мельницы, в которой корпус мельницы закреплен консольно одной из своих торцовых крышек на одном конце вала, который установлен в опорах, выполненных в виде подшипников качения и закрепленных на несущей раме мельницы, другой конец вала связан с приводом, при этом разгрузочное устройство обеспечивает вывод продуктов помола из рабочего объема корпуса через его торцовую стенку в сторону вала на радиусе, превышающем радиус вала, а загрузочное устройство выполнено в виде горловины, расположенной в центре противоположной торцовой крышки корпуса. Вал выполнен полнотелым, закрепленная на нем торцовая крышка выполнена объемной, заглублена в обечайку барабана и приварена к ней, в центр крышки вварен цилиндрический стакан, закрепленный на конце вала, а разгрузочное устройство размещено внутри торцовой крышки, при этом на наружном конце цилиндрического стакана закреплен отражающий диск, под которым расположен разгрузочный желоб. [Патент РФ №2201803. Кочнев В.Г., Симанкин С.А., опубл. от 10.04.2003].
Однако эта конструкция обеспечивает недостаточно сверхтонкий и равномерный фракционный состав измельчаемого материала, в ней происходит налипание материала на стенки барабана, а также для процесса тонкого измельчения требующей больших энергетических затрат и наблюдается высокая степень износа рабочих органов.
Известна вибрационная мельница, содержащая помольные трубы с загрузочными и разгрузочными патрубками, вибропривод, выполненный в виде водила, связанного через подшипниковые узлы с эксцентриковыми валами, при этом отношение радиусов помольных труб и эксцентриковых валов составляет 2,2 2,8. [Патент РФ №2087197. Дугуев С.В., Денисов М.Г., Иванова В.Б., Бикбау М.Я., опубл. от 20.08.1997].
Недостатком аналога является малая производительность и эффективность из-за малого рабочего объема помольных труб, а также образование застойных зон в процессе измельчения.
Наиболее близкой по совокупности признаков и достигаемому результату, т.е. прототипом, является, вибровращательная шаровая мельница, содержащая цилиндрический барабан с мелющими телами, корпус которого жестко связан с пружинами и дебалансным вибровозбудителем, расположенным снаружи барабана. Барабан установлен в подшипниковых опорах на подвижную виброплиту с возможностью вращения вокруг собственной оси с помощью отдельного привода, для осуществления непрерывного процесса вибровращательного измельчения барабан выполнен с торцевой крышкой, неподвижной относительно корпуса барабана, в которой выше оси вращения барабана жестко закреплена загрузочная воронка. [Патент РФ №2147931. Чайников Н.А., Мозжухин А.Б., Жариков В.В., опубл. от 27.04.2000].
Недостатками прототипа являются:
- недостаточная интенсивность процесса измельчения, т.к. отсутствует возможность точного регулирования, а, следовательно, и установления более оптимальной частоты вибрационных колебаний.
- использование нескольких конструктивных элементов для создания вибрационных колебаний, что приводит к удорожанию конструкции, а так же к увеличению габаритов и массы мельницы.
- отсутствует возможность получения материала с требуемой дисперсностью.
Сущность полезной модели
Задачей полезной модели является повышение интенсивности процесса измельчения за счет возможности точного регулирования, а, следовательно, и установления более оптимальной частоты вибрационных колебаний, а также использование меньшего числа конструктивных элементов для создания вибрационных колебаний, что способствует удешевлению конструкции, уменьшению габаритов и массы мельницы, и получения материала с требуемой дисперсностью.
Данная задача решена путем создания вибровращательной мельницы, которая содержит цилиндрический барабан с мелющими телами, установленный с возможностью вращения, загрузочное и разгрузочное отверстия, электродвигатели, упругую муфту, сварную раму, подшипниковые опоры, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит трубчатый вал, установленный на подшипниковых опорах с возможностью вращения вокруг собственной оси, внутри которого расположен с возможностью вращения вал барабана, причем оси обоих валов смещены относительно друг друга на расстояние е равном 1,5-3 мм. Эти валы установлены с возможностью вращения в разных направлениях и от отдельных приводов, а загрузочное и разгрузочное отверстия совмещены и расположены на торцевой крышке барабана.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели
На Фиг. 1 изображена вибровращательная мельница, общий вид, Фиг. 2 - продольный разрез вибровращательной мельницы, Фиг. 3 - поперечный разрез.
Мельница содержит барабан 1, загрузочно-разгрузочного отверстие 2, расположенное в торцевой крышке 3, ременные передачи 4 и 5, червячный редуктор 6, электродвигатели 7 и 8, сварную раму 9, упругую муфту 10, вала барабана 11, трубчатый вал 12, футеровку 13, подшипниковые опоры 14.
Мельница работает следующим образом. Мелющие тела и исходный материал, поступают в барабан мельницы 1 (который футерован плотной износостойкой керамикой) через загрузочно-разгрузочное отверстие 2. Крутящий момент через ременную передачу 5 от электродвигателя 8 передается червячному редуктору 6. Червячный редуктор 6 передает крутящий момент через упругую муфту 10, валу барабана 11 на котором установлен барабан 1. В результате вращения барабана 1, исходный материал и мелющие тела поступают в верхнюю часть барабана, до угла естественного откоса и далее падают вниз. Одновременно с этим, от электродвигателя 7 крутящий момент, передаваемый через ременную передачу 4, воспринимается трубчатым валом 12, внутри которого установлен вал барабана 11 на подшипниковых опорах 14, причем оси вращения этих валов смещены относительно друг друга на расстояние е, вследствие чего и создается совместно вращение и колебания барабана 1. После окончания процесса измельчения загрузочно-разгрузочное отверстие 2 устанавливают в нижнее положение. Готовый материал удаляется через загрузочно-разгрузочное отверстие 2, за счет только вибрационных колебаний.
Таким образом, использование предлагаемой мельницы позволяет повысить интенсивность процесса измельчения и уменьшить стоимость конструкции, а также габаритов и массы мельницы, и получение материала с требуемой дисперсностью.