МОЛОТКОВАЯ МЕЛЬНИЦА
HAMMER MILL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к молотковой мельнице, в частности, связано с усовершенствованием сита, вращающего устройства и камеры измельчения молотковой мельницы известной конструкции.
Уровень техники
В существующих конструкциях молотковых мельниц большая распорная втулка на главном шпинделе вращающего устройства молотковой мельницы является массивной круглой втулкой, как показано на фиг.10, которая имеет корпус 15-1, в котором выполнено отверстие 15-2 для вала, при этом, отверстие 15-2 для вала находится в центре корпуса распорной втулки, и корпус распорной втулки имеет одинаковую толщину, причем, большая распорная втулка устанавливается посредством отверстия 15-2 для вала на главный шпиндель ротора мельницы, чтобы изолировать рамные плиты молотков на роторе. Так как внешний диаметр большой распорной втулки значительно отличается от внешнего диаметра рамных плит молотков, может произойти вибрация по периферии рамных плит молотков и может ухудшиться стабильность работы вращающего устройства, когда вращающее устройство работает с высокой скоростью.
Кроме того, хотя имеется много типов молотковых мельниц, конструкция большинства молотковых мельниц такова, что они имеют одну камеру измельчения. Поскольку мельницы изготавливают все более крупных размеров, камеру измельчения делают более широкой. В настоящее время быстро развивается производство кормов водного происхождения, типа рыбных кормов и креветочных кормов. Сита, используемые для изготовления кормов водного происхождения, обычно имеют малые размеры ячеек, а именно, 1 мм или еще меньше. Такие сита являются очень тонкими (толщина, обычно, близка к размеру ячейки), поэтому, средняя часть сита может провисать и легко соударяться с резцами молотков на роторе, в результате чего, сито повреждается, следовательно, сито полностью должна быть заменено и это приводит к серьезным убыткам; кроме того, чем шире камера измельчения, тем легче материал в процессе помола перемещается к стенкам камеры в осевом направлении, и при помоле это вызывает неравномерную нагрузку на резцы молотков в осевом направлении, в связи с чем, резцы молотков на концах могут сильнее изнашиваться, что может оказать неблагоприятное влияние на производительность мельницы. Под действием резцов молотков материал может легко сформировать циркулирующий слой порошка на поверхности сита, который вращается с резцами молотков по окружности и препятствует прохождению порошка через ячейки сита, вследствие чего, снижается производительность мельницы, причем, снижение производительности будет более значительным при использовании сита с малым размером ячеек (1,5 мм или менее). Из-за неравномерного износа резцов молотков или других частей во время работы мельницы может возникать сильная вибрация.
Раскрытие изобретения
В связи с указанными недостатками в известных конструкциях молотковых мельниц, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить молотковую мельницу, в которой снижена вибрация рамных плит молотков, и улучшена стабильность работы вращающего устройства.
Для преодоления недостатков в известных конструкциях молотковых мельниц в настоящем изобретении предложена молотковая мельница, содержащая прижимную раму сита, сито, держатель сита, двигатель, станину статора, сцепление, вращающее устройство, шпиндель ротора, резцы молотков и вторичную камеру измельчения, причем, двигатель, установленный на станине статора, соединен с вращающим устройством мельницы посредством сцепления, в результате чего, вращающее устройство, сито, и держатель сита вместе формируют камеру измельчения; упомянутая вторичная камера измельчения расположена ниже камеры измельчения, шпиндель ротора вращающего устройства соединен со сцеплением и на вращающем устройстве установлены молотки с множеством резцов; большая распорная втулка установлена на шпинделе ротора между смежными рамными плитами молотков, причем, большая распорная втулка" имеет внутренний край и внешний край, обе стороны внутреннего края распорной втулки и обе стороны внешнего края распорной втулки прочно закреплены на соответствующих смежных рамных плитах молотков, внутренний край распорной втулки находится на шпинделе ротора, а внешний край распорной втулки находится на расстоянии от внутренней стороны смонтированного резца молотка, т.е., на расстоянии (L) от 1 до, приблизительно, 60 мм от траектории движения резца молотка.
Для уменьшения веса большой распорной втулки внутренний край распорной втулки и внешний край распорной втулки соединяются посредством сужения распорной втулки, причем, толщина распорной втулки на внутреннем крае больше толщины распорной втулки на внешнем крае и больше толщины распорной втулки в сужении, внешний край распорной втулки, внутренний край распорной втулки и сужение распорной втулки соединяются вместе, образуя корпус круглой распорной втулки, имеющий «I»-образное поперечное сечение по радиусу.
Для уменьшения деформации и повреждения сита в камере измельчения установлена, по меньшей мере, одна перегородка, разделяющая камеру измельчения, по меньшей мере, на две небольшие камеры измельчения и прижимная рама сита, сито, и держатель сита установлены, соответственно, в каждой небольшой камере измельчения.
К тому же, держатель сита размещен в указанной небольшой камере измельчения.
Под действием резцов молотков материал может легко сформировать циркулирующий слой порошка на поверхности сита, который вращается с резцами молотков по окружности и препятствует прохождению порошка через ячейки сита, вследствие чего, снижается производительность мельницы. Для исключения этой проблемы во вторичной камере измельчения согласно настоящему изобретению установлена, по меньшей мере, одна воздушная форсунка, имеющая, по меньшей мере, один ряд воздуховыпускных отверстий. Применение воздуховыпускных отверстий позволяет разрушить циркулирующий слой порошка, в результате чего, улучшается эффективность разгрузки материала и производительность мельницы.
Как вариант, воздушная форсунка имеет, по меньшей мере, два ряда воздуховыпускных отверстий и прилежащий угол между линиями, соединяющими центры двух рядов воздуховыпускных отверстий на внешней стороне форсунки с центром воздушной форсунки, может достигать 120°.
По сравнению с известными конструкциями, молотковая мельница согласно настоящему изобретению имеет следующие преимущества:
1. В настоящем изобретении большая распорная втулка, имеющая внутренний край и внешний край, установлена на шпинделе ротора между смежными рамными плитами молотков, причем, обе стороны внутреннего края распорной втулки и обе стороны внешнего края распорной втулки прочно закреплены на соответствующих смежных рамных плитах молотков и внутренний край распорной втулки находится на шпинделе ротора, в то время как внешний край распорной втулки находится на расстоянии от внутренней стороны смонтированного резца молотка, на расстоянии от 1 до, приблизительно, 60 мм от траектории движения резца молотка (т.е., очень близко к резцу молотка). При такой конструкции с большой распорной втулкой рамные плиты молотков на вращающемся устройстве по внутренней периферии и по внешней периферии прочно закреплены на распорной втулке распорной втулке, поэтому, внутренний край большой распорной втулки изолирует рамные плиты молотков, в этом случае, внешний край большой распорной втулки и внешняя периферия рамных плит молотков могут сформировать единое целое, чтобы повысить жесткость рамных плит молотков, в результате чего, эффективно снижается вибрация рамных плит молотков и улучшается стабильность работы вращающего устройства при его вращении.
2. Большая распорная втулка согласно настоящему изобретению в поперечном сечении имеет форму “I”, вследствие чего, увеличивается радиальный размер распорной втулки, но вес большой распорной втулки уменьшается или не увеличивается за счет увеличения размера осевой полости распорной втулки, поэтому, как стоимость, так и эксплуатационная нагрузка мельницы не возрастают. За счет того, что толщина распорной втулки на внутреннем крае больше толщины распорной втулки на внешнем крае и больше толщины распорной втулки в сужении, вес распорной втулки может быть дополнительно уменьшен при сохранении прочности большой распорной втулки.
3. Согласно настоящему изобретению установлена, по меньшей мере, одна перегородка в камере измельчения, чтобы разделить камеру измельчения, по меньшей мере, на две небольшие камеры измельчения, кроме того, сито, прижимная рама сита, и держатель сита размещены в каждой небольшой камере измельчения для уменьшения ширины сит в мельнице, чтобы сита легко не повреждались во время работы мельницы и для продления срока их эксплуатации; если одно сито повреждено, только поврежденное сито должно быть заменено; поэтому, фактически, снижается расход сит и производительность процесса дробления мельницы улучшается. Опорная панель сита, размещенная в небольшой камере измельчения, может дополнительно эффективно предотвратить провисание средней части сита, что позволяет избежать столкновения сит и резцов молотков, благодаря чему, предотвращается повреждение сит и продлевается срок их эксплуатации.
4. Во вторичной камере измельчения установлена воздушная форсунка, предназначенная для разрушения циркулирующего слоя порошка. Вследствие того, что зазор между резцами молотков и ситом постоянен и порошок вращается с резцами молотков, порошок может легко сформировать циркулирующий слой на поверхности сита, который препятствует порошку проходить через ячейки сита, вследствие чего, снижается производительность мельницы, причем, снижение производительности будет более значительным при использовании сита с малым размером ячеек (ϕ 1,5 мм или менее). Когда сухой газ вдувается через воздуховыпускные отверстия воздушной форсунки при достаточном давлении, он может разрушать циркулирующий слой порошка, в результате чего, порошок может пройти через ячейки сита при совместном действии центробежной силы и давления потока газа, что приводит к повышению производительности мельницы.
Краткое описание чертежей
Далее настоящее изобретение будет проиллюстрировано сопровождающими чертежами: фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, и 11, на которых:
фиг.1 - вид сбоку камеры измельчения в разрезе, которая применяется в настоящее время;
фиг.2 - вид спереди камеры измельчения, которая применяется в настоящее время;
фиг.3 - увеличенный вид части A камеры измельчения, представленной на фиг.2;
фиг.4 - схематическое изображение опорной панели сита;
фиг.5 - схематическое изображение вращающего устройства (оборудованного большой распорной втулкой);
фиг.6 - схематическое изображение вращающего устройства (оборудованного улучшенной большой распорной втулкой);
фиг.7 - увеличенный вид части B вращающего устройства, представленного на фиг.6;
фиг.8 - схематическое изображение улучшенной большой распорной втулки;
фиг.9 - трехмерный вид улучшенной большой распорной втулки, представленной на фиг.8;
фиг.10 - схематическое изображение большой распорной втулки согласно известному уровню техники;
фиг.11 - схематическое изображение воздушной форсунки.
Обозначения на чертежах:
1. Первая камера измельчения; 2. Вторая камера измельчения; 3 Прижимная рама сита; 4. Сито; 5. Держатель сита; 6. Перегородка; 7. Двигатель; 8. Станина статора; 9. Сцепление; 10. Вращающее устройство; 11. Шпиндель ротора; 12. Резец молотка; 13. Опорная панель сита; 14. Вторичная камера измельчения; 15. Большая распорная втулка согласно известному уровню техники; 15-1. Корпус распорной втулки; 15-2. Отверстие для вала; 16. Улучшенная большая распорная втулка; 16-1. Сужение распорной втулки; 16-2. Внешний край распорной втулки, 16-3. Внутренний край распорной втулки; 16-4. Отверстие для вала; 17. Воздушная форсунка.
Осуществление изобретения
В варианте 1 осуществления изобретения, представленном на фиг.1-2 и 7, молотковая мельница, главным образом, содержит: прижимную раму 3 сита, сито 4, держатель 5 сита, двигатель 7, станину 8 статора, сцепление 9, вращающее устройство 10, шпиндель ротора 11, резцы молотков 12, вторичную камеру измельчения 14 и большую распорную втулку. Двигатель 7, установленный на станине 8 статора, соединен с вращающим устройством 10 мельницы посредством сцепления 9. Вращающее устройство 10, сито 4 и держатель 5 сита вместе формируют большую камеру измельчения; вторичная камера 14 измельчения расположена ниже большой камеры измельчения и сито 4 зафиксировано на держателе 5 сита посредством прижимной рамы 3 сита. Шпиндель 11 ротора вращающего устройства 10 соединен со сцеплением 9 и на вращающем устройстве 10 установлены молотки с множеством резцов 12. Большая распорная втулка, имеющая внутренний край и внешний край, установлена на шпинделе ротора 11 между смежными рамными плитами молотков, причем, обе стороны внутреннего края распорной втулки и обе стороны внешнего края распорной втулки прочно закреплены на соответствующих смежных рамных плитах молотков, внутренний край распорной втулки находится на шпинделе ротора 11, в то время как внешний край распорной втулки находится на расстоянии от внутренней стороны смонтированного резца 12 молотка. При небольшом изменении веса увеличен диаметр большой распорной втулки таким образом, чтобы втулка находилась вне траектории движения резца 12 молотка, т.е., на расстоянии L (L больше или равно 1 мм, но меньше или равно 60 мм) от траектории движения резца 12 молотка. При такой конструкции мельницы с большой распорной втулкой рамные плиты молотков на вращающемся устройстве по внутренней периферии и по внешней периферии прочно закреплены на распорной втулке, поэтому, внутренний край большой распорной втулки изолирует рамные плиты молотков, в этом случае, внешний край большой распорной втулки и внешняя периферия рамных плит молотков могут сформировать единое целое, чтобы увеличить жесткость рамных плит молотков, в результате, эффективно снижается вибрация рамных плит молотков и улучшается стабильность работы вращающего устройства при его вращении.
В варианте 2 осуществления изобретения, представленном на фиг.1-2 и 6-9, молотковая мельница, главным образом, содержит: прижимную раму 3 сита, сито 4, держатель 5 сита, двигатель 7, станину 8 статора, сцепление 9, вращающее устройство 10, шпиндель ротора 11, резцы 12 молотков, вторичную камеру измельчения 14 и улучшенную большую распорную втулку 16. Двигатель 7, установленный на станине 8 статора, соединен с вращающим устройством 10 мельницы посредством сцепления 9. Вращающее устройство 10, сито 4 и держатель 5 сита вместе формируют большую камеру измельчения; вторичная камера 14 измельчения расположена ниже большой камеры измельчения и сито 4 зафиксировано на держателе 5 сита посредством прижимной рамы 3 сита. Шпиндель ротора 11 вращающего устройства 10 соединен со сцеплением 9 и на вращающем устройстве 10 установлены молотки с множеством резцов 12. Улучшенная большая распорная втулка 16 установлена на шпинделе ротора 11 между смежными рамными плитами молотков. Улучшенная большая распорная втулка 16 имеет внутренний край 16-3 распорной втулки, внешний край 16-2 распорной втулки, сужение 16-1 распорной втулки и отверстие 16-4 для вала. Толщина d1 распорной втулки на внутреннем крае 16-3 больше толщины d2 распорной втулки на внешнем крае 16-2 и больше толщины d3 распорной втулки в сужении 16-1, т.е., d1 больше d2, d1 больше d3. Внешний край 16-2 распорной втулки, внутренний край 16-3 распорной втулки и сужение 16-1 распорной втулки соединяются вместе, формируя единое целое, а именно, корпус круглой распорной втулки, имеющий «I»-образное поперечное сечение по радиусу. Внешний край 16-2 распорной втулки находится на расстоянии от внутренней стороны смонтированного резца 12 молотка. При небольшом изменении веса увеличен диаметр улучшенной большой распорной втулки таким образом, чтобы втулка находилась вне траектории движения резца 12 молотка, т.е., на расстоянии L (L больше или равно 1 мм, но меньше или равно 60 мм, например, L может составлять 5 мм, 10 мм, 15 мм, 20 мм, 25 мм, 30 мм, 35 мм, 40 мм, 45 мм, 50 мм, 55 мм, или 60 мм, и т.п.) от траектории движения резца 12 молотка. При такой конструкции мельницы с большой распорной втулкой увеличен радиальный размер распорной втулки, при этом, дополнительно увеличен размер осевой полости большой распорной втулки таким образом, чтобы вес распорной втулки уменьшился, или не увеличился, поэтому, стоимость и операционная нагрузка мельницы не возрастают, в то время как достигаются преимущества согласно варианту 1 осуществления изобретения. За счет того, что толщина распорной втулки на внутреннем крае больше толщины распорной втулки на внешнем крае и больше толщины распорной втулки в сужении, вес распорной втулки может быть дополнительно уменьшен при сохранении прочности большой распорной втулки.
В варианте 3 осуществления изобретения, представленном на фиг.1-2, 4 и 6-9, молотковая мельница, главным образом, содержит: прижимную раму 3 сита, сито 4, держатель 5 сита, перегородку 6, двигатель 7, станину 8 статора, сцепление 9, вращающее устройство 10, шпиндель ротора 11, резцы 12 молотков, вторичную камеру измельчения 14 и улучшенную большую распорную втулку 16. Двигатель 7, установленный на станине 8 статора, соединен с вращающим устройством 10 мельницы посредством сцепления 9. Вращающее устройство 10, сито 4, и держатель 5 сита вместе формируют большую камеру измельчения. Перегородка 6 закреплена на станине статора 8. Перегородка 6 делит большую камеру измельчения на первую камеру 1 измельчения и вторую камеру 2 измельчения, в каждой из которых установлены, соответственно, прижимная рама 3 сита, сито 4 и держатель 5 сита. Вторичная камера измельчения 14 расположена ниже первой камеры 1 измельчения и второй камеры 2 измельчения. Шпиндель ротора 11 вращающего устройства 10 соединен со сцеплением 9. На вращающем устройстве 10 установлены молотки с множеством резцов 12 и улучшенная большая распорная втулка 16 установлена на шпинделе ротора 11 между смежными рамными плитами молотков. Улучшенная большая распорная втулка 16 имеет внутренний край 16-3 распорной втулки, внешний край 16-2 распорной втулки, сужение 16-1 распорной втулки и отверстие 16-4 для вала. Толщина d1 распорной втулки на внутреннем крае 16-3 больше толщина d2 распорной втулки на внешнем крае 16-2 и больше толщины d3 распорной втулки в сужении 16-1, т.е., d1 больше d2, d1 больше d3. Внешний край 16-2 распорной втулки, внутренний край распорной втулки 16-3 и сужение 16-1 распорной втулки соединяются вместе, формируя единое целое, а именно, корпус круглой распорной втулки, имеющий «I»-образное поперечное сечение по радиусу. Внешний край 16-2 распорной втулки находится на расстоянии от внутренней стороны смонтированного резца 12 молотка. При небольшом изменении веса увеличен диаметр улучшенной большой распорной втулки таким образом, чтобы втулка находилась вне траектории движения резца 12 молотка на расстоянии L (L больше или равно 1 мм, но меньше или равно 60 мм, например, L может составлять 5 мм, 10 мм, 15 мм, 20 мм, 25 мм, 30 мм, 35 мм, 40 мм, 45 мм, 50 мм, 55 мм, или 60 мм, и т.п.) от траектории движения резца 12 молотка. Исходя из этого, опорная панель 13 сита, которая соединена с вторичной камерой 14 измельчения, чтобы поддерживать сито 4, может быть размещена, соответственно, в первой камере 1 измельчения и второй камере 2 измельчения. Кроме того, в большой камере измельчения может быть предусмотрена одна перегородка или более. Например, две перегородки могут быть предусмотрены для того, чтобы разделить большую камеру измельчения на три небольшие камеры измельчения, каждая из которых оснащена прижимной рамой 3 сита, ситом 4 и держателем 5 сита.
В варианте 4 осуществления изобретения, представленном на фиг.1-9 и 11, молотковая мельница, главным образом, содержит: прижимную раму 3 сита, сито 4, держатель 5 сита, перегородку 6, двигатель 7, станину 8 статора, сцепление 9, вращающее устройство 10, шпиндель ротора 11, резцы 12 молотков, опорную панель 13 сита, вторичную камеру измельчения 14, улучшенную большую распорную втулку 16 и воздушную форсунку 17. Двигатель 7, установленный на станине 8 статора, соединен с вращающим устройством 10 мельницы посредством сцепления 9. Вращающее устройство 10, сито 4 и держатель 5 сита вместе формируют большую камеру измельчения. Перегородка 6 закреплена на станине статора 8. Перегородка 6 делит большую камеру измельчения на первую камеру 1 измельчения и вторую камеру 2 измельчения, в каждой из которых установлены, соответственно, прижимная рама 3 сита, сито 4 и держатель 5 сита. Опорная панель 13 сита, которая соединена с вторичной камерой измельчения 14 для поддержания сита 4, предусмотрена, соответственно, в первой камере 1 измельчения и второй 2 камере измельчения. Вторичная камера измельчения 14 расположена ниже первой камеры 1 измельчения и второй камеры 2 измельчения. Шпиндель ротора 11 вращающего устройства 10 соединен со сцеплением 9. На вращающем устройстве 10 установлены молотки с множеством резцов 12 и улучшенная большая распорная втулка 16 установлена на шпинделе ротора 11 между смежными рамными плитами молотков. Воздушная форсунка 17, предназначенная для разрушения циркулирующего слоя материала, установлена во вторичной камере 14 измельчения, причем, воздушная форсунка 17 проходит через всю камеру измельчения. Улучшенная большая распорная втулка 16 имеет внутренний край 16-3, внешний край 16-2, сужение 16-1 и отверстие 16-4 для вала. Толщина d1 распорной втулки на внутреннем крае 16-3 больше толщины d2 распорной втулки на внешнем крае 16-2 и больше толщины d3 распорной втулки в сужении 16-1, т.е., d1 больше d2, d1 больше d.3. Внешний край 16-2 распорной втулки, внутренний край распорной втулки 16-3 и сужение 16-1 распорной втулки соединятся вместе, формируя единое целое, а именно, корпус круглой распорной втулки, имеющий «I»-образное поперечное сечение по радиусу. Внешний край 16-2 распорной втулки находится на расстоянии от внутренней стороны смонтированного резца 12 молотка. При небольшом изменении веса увеличен диаметр улучшенной большой распорной втулки таким образом, чтобы втулка находилась вне траектории движения резца 12 молотка, т.е., на расстоянии L (L больше или равно 1 мм, но меньше или равно 60 мм, например, L может составлять 5 мм, 10 мм, 15 мм, 20 мм, 25 мм, 30 мм, 35 мм, 40 мм, 45 мм, 50 мм, 55 мм, или 60 мм, и т.п.) от траектории движения резца 12 молотка. Исходя из вышесказанного, по меньшей мере, один ряд воздуховыпускных отверстий, расположенных на воздушной форсунке 17, обращен вверх. Если воздушная форсунка 17 имеет два или более рядов воздуховыпускных отверстий, прилежащий угол между линиями, соединяющими сопла каждого ряда с центром форсунки, должен быть соответствующим, чтобы обеспечить прохождение газа в первую камеру 1 измельчения и во вторую камеру 2 измельчения. В этом варианте осуществления изобретения используются два ряда воздуховыпускных отверстий и прилежащий угол между линиями, соединяющими сопла каждого ряда с центром форсунки, находится в пределах диапазона от 60 до, приблизительно, 120°, конкретнее, в этом варианте осуществления изобретения прилежащий угол составляет 60°.