Вибрационная мельница
VIBRATORY MILL

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов, в частности к вибрационным мельницам, которое может быть использовано в строительной, горнорудной, металлургической, пищевой или химической отраслях промышленности.
Известна вибрационная мельница, включающая цилиндрическую помольную камеру с мелющими телами, установленную на основании, кронштейн, вибрационный механизм, установленный с возможностью изменения направления вибрационного воздействия, упругий механизм, устройство перемещения, циклон и грохот (см. патент РФ на изобретение № 2727848, МПК (2006.01) B02C 19/16, опубл. 24.07.2020 г., Бюл. № 21). В данной вибромельнице вибрационный механизм установлен под кронштейном и выполнен в виде электромагнитной катушки, а упругий механизм выполнен в виде пружины растяжения, установленной над кронштейном и закрепленной к основанию с помощью стойки. Изменение направления вибрационного воздействия на помольную камеру осуществляется с помощью полиспаста. Для обеспечения заявленного технического результата и эффективного вибрационного воздействия необходимо установить на такой конструкции минимум четыре электромагнитные катушки, расположив их по углам помольной камеры. Это повышает себестоимость вибрационной мельницы. В случае установки одной или двух электромагнитных катушек снижается качество и производительность помола в результате образования застойных зон в области торцов помольной камеры.
Наиболее близкой к заявляемому устройству является вибрационная мельница, включающая цилиндрическую помольную камеру с мелющими телами, основание, кронштейны, вибрационные мембранные механизмы с трехходовым воздухораспределительным клапаном и механизмом перемещения (см. патент РФ на изобретение №2715638, МПК (2006.01) B02C 19/16, опубл. 02.03.2020 г., Бюл. № 7). В данной мельнице вибрационные мембранные механизмы, установленные на основании, связаны с кронштейнами, жестко прикрепленными к помольной камере, через шаровую опору, удерживая помольную камеру в подвешенном состоянии. Основание установлено с возможностью изменения направления вибрационного воздействия на помольную камеру с ее содержимым с помощью механизма перемещения, выполненного в виде полиспаста.
Недостатками прототипа являются сложность конструкции, низкая производительность и недостаточное качество помола. Сложность конструкции связана с тем, что для достижения максимально возможного спектра воздействия на мелющие тела необходимо установить минимум четыре вибрационных мембранных механизма, расположив их по углам помольной камеры. При этом вибрационными мембранными механизмами, установленными с обеих сторон вдоль образующей помольной камеры, при их одновременной или попеременной работе, мелющие тела будут перемещаться вдоль образующей помольной камеры. Вибрационными мембранными механизмами, размещенными вдоль диаметра помольной камеры с обеих ее сторон, при одновременной или попереременной работе, мелющие тела будут перемещаться вдоль диаметра помольной камеры. А вибрационными мембранными механизмами, установленными по диагонали помольной камеры с обеих ее сторон при одновременной или попереременной работе, мелющие тела будут перемещаться вдоль той или иной диагонали помольной камеры, в зависимости от того какая пара вибрационных механизмов будет задействована. Такое количество вибрационных мембранных механизмов и особенно необходимый для их работы блок управления сильно усложняют конструкцию мельницы и снижают надежность ее работы. Кроме того, плоскость воздействия вибрационных мембранных механизмов на помольную камеру и находящиеся внутри мелющие тела и измельчаемый материал остается неизменным. Это снижает эффективность измельчения, производительность вибромельницы и качество помола.
Результатом предлагаемого технического решения является упрощение конструкции, увеличение надежности работы, повышение эффективности измельчения и производительности вибромельницы.
согласно изобретению
Этот технический результат достигается тем, что вибрационная мельница, включающая цилиндрическую помольную камеру с мелющими телами, основание, кронштейны, вибрационные мембранные механизмы с трехходовым воздухораспределительным клапаном и механизмом перемещения, , мельница дополнительно снабжена рамой, на горизонтальной оси симметрии которой, с обеих ее сторон закреплены кронштейны, при этом внутри рамы установлена помольная камера с возможностью вертикального перемещения, перемещения вокруг своей оси и горизонтальной плоскости вибрации при помощи домкратов, ходовых гаек, направляющего стержня и кронштейна, причем рама установлена на основании через вибрационные мембранные механизмы, штоки которых шарнирно соединены с кронштейнами рамы.
Вибрационный мембранный механизм установлен с возможностью изменения направления и амплитуды вибрационного воздействия.
Данная вибрационная мельница позволит упростить конструкцию, увеличить надежность работы, повысить эффективность измельчения и производительность вибромельницы.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид вибрационной мельницы, на фиг. 2 – вид сверху, на фиг. 3 – вибрационная мельница в процессе разгрузки.
Вибрационная мельница, включает цилиндрическую помольную камеру 1 с мелющими телами, основание 2, кронштейны 3 и вибрационные мембранные механизмы 4 с трехходовым воздухораспределительным клапаном 5 и механизмом перемещения 6. Мельница снабжена рамой 7, на горизонтальной оси симметрии которой, с обеих ее сторон, закреплены кронштейны 3. Внутри рамы установлена помольная камера с возможностью вертикального перемещения, перемещения вокруг своей оси и горизонтальной плоскости вибрации при помощи домкратов 8 и 9, ходовых гаек 10 и 11, направляющего стержня 12 и кронштейна 13. Рама 7 установлена на основании 2 через вибрационные мембранные механизмы 4, штоки которых шарнирами 14 соединены с кронштейнами 3 рамы 7. Вибрационный мембранный механизм 4 установлен с возможностью изменения направления вибрационного воздействия, например, с помощью полиспаста 15.
Вибрационная мельница работает следующим образом.
В качестве рабочей среды применяют, например, сжатый воздух. При расположении трехходового воздухораспределительного клапана 5 в «рабочем» положении воздух поступает внутрь вибрационного мембранного механизма 4, который толкает кронштейн 3 рамы 7. При этом помольная камера 1 отклоняется от своего исходного положения. Затем приводом (на фиг. не показан) клапан 5 переводят в «холостое» положение, воздух из вибрационного мембранного механизма 4 выходит наружу и помольная камера 1 перемещается в противоположном направлении. Итак, вибрационный цикл повторяется. Опора 2 имеет ось вращения, вокруг которой может поворачиваться вся конструкция мельницы, например, с помощью полиспаста 15. Через шарниры 14 проходит ось вибрационного воздействия на содержимое помольной камеры 1 и горизонтальная плоскость вибрации. Поворачивая помольную камеру 1 вдоль и вокруг вертикальной оси с помощью домкратов 8 и 9, ходовых гаек 10 и 11, направляющего стержня 12 и кронштейна 13, обеспечивают вибрационное воздействие не только поперек помольной камеры 1, но и вдоль ее или ее диагоналей, а также вдоль промежуточных положений. Это расширяет спектр вибрационного воздействия на содержимое помольной камеры 1.
Опуская или поднимая помольную камеру 1 с помощью домкрата 8, ходовой гайки 10 и направляющего стержня 12, смещают центр тяжести помольной камеры 1 относительно горизонтальной плоскости вибрации, расширяют тем самым спектр вибрационного воздействия на содержимое помольной камеры 1. Механизм перемещения 6, например, винтовая пара позволяет регулировать амплитуду вибрации за счет перемещения мембранного механизма и, следовательно, изменения расстояния между кронштейном 3 и основанием 2. Чем дальше от кронштейна 3 установлен вибрационный мембранный механизм 4, тем меньше амплитуда вибрации. Регулирование интенсивности вибрации осуществляют за счет изменения частоты срабатывания трехходового воздухораспределительного клапана 5. Изменение амплитуды, направления и интенсивности вибрации позволяет в широких пределах регулировать не только амплитудно-частотную характеристику движения мелющих тел, но и характер процесса измельчения в зависимости от прочности и размера частиц исходного материала. Частицы материала, перемещаясь в зазорах между мелющими телами, измельчаются за счет ударных, истирающих и раздавливающих нагрузок.
Изменение угла приложения вибрационного воздействия осуществляются за счет наклона основания 2 с помощью полиспаста 15. Тогда вибрационный мембранный механизм может обеспечить горизонтальное, или диагональное, или вертикальное вибрирующее воздействие на помольную камеру 1. Изменение угла и направления приложения вибрационного воздействия влияет на интенсивность перемешивания мелющих тел, исключая появление застойных зон. По сравнению с прототипом для достижения максимально возможного спектра воздействия на мелющие тела достаточно установить два вибрационных мембранных механизма, что упростит систему управления вибрационными механизмами и конструкцию мельницы. При этом все механизмы вибрационной мельницы являются механическими и не требуют управления с помощью сложных и дорогостоящих систем.
Данная конструкция по сравнению с прототипом позволит упростить конструкцию, увеличить надежность работы, повысить эффективность измельчения и производительность вибрационной мельницы.