Устройство для измельчения материала

Полезная модель относится к дробильно-обогатительному, строительному и к оборудованию для производства материалов, применяемых в промышленности строительных материалов, в горной, химической и металлургической промышленности и может найти применение в дорожном строительстве, коммунальном хозяйстве, а также при переработке отходов.
Из предшествующего развития технических решений в области измельчительного оборудования известно техническое решение для измельчения руд и минеральных материалов - «Мельница динамического самоизмельчения» А.С. RU №1308382, В02С 13/14, опубл. 07.05.1987, содержащая неподвижный цилиндрический корпус, чашеобразный ротор, перегородки и приводной двигатель. Недостатком этого технического решения является относительно низкая производительность и недостаточная надежность. Наиболее близким, принятым за прототип является изобретение - «Мельница», Пат. RU №1828412, В02С 13/14, опубл. 15.07 1993 г.
Недостатком этих конструкторских решений является относительно не высокая производительность и работоспособность, связанная с тем, что при измельчении материала циркулирующие куски клинообразной формы попадают в пространство между перегородками мельницы, что приводит к их заклиниванию между ними. Такое явление приводит к уменьшению полезной площади перегородок, взаимодействующей с кусками и частицам.
В результате заклинивания кусков между перегородками происходит прекращение их движения по тороидальной траектории в полости цилиндрического корпуса, снижению интенсивности взаимодействия кусков и частиц между собой, что приводит к снижению работоспособности и производительности измельчительного устройства, так для устранения возникающих отказов требуется частая остановка мельницы и устранение причины, приводящей к снижению его работоспособности.
Задачей заявляемого технического решения является повышение производительности и работоспособности за счет выполнения перегородок и поверхности чашеобразного ротора, примыкающей к его ступице, более рациональной формы.
Этот технический результат достигается тем, что устройство для измельчения материала, включающее приводной двигатель, подшипниковые узлы, клиноременную передачу, шкивы, цилиндрический корпус, чашеобразный ротор, перегородки и загрузочный лоток, отличается тем, что перегородки, смонтированные внутри чашеобразного ротора, имеют двухсторонний уклон в пределах 2÷40° в сторону основания чашеобразного ротора, а его поверхность, прилегающая к ступице, имеет форму уравнения второго порядка в виде параболы, гиперболы или эллипса.
Предлагаемое устройство поясняется фиг. 1, 2 и 3, на которых изображено устройство для измельчения материала.
Устройство для измельчения материала содержит вертикально расположенный неподвижный цилиндрический корпус 9. На боковых поверхностях корпуса 9 выполнены выпускные отверстия 8, служащие для выпуска достигших определенных размеров частиц измельчаемого материла за пределы корпуса 9 в последующее транспортное средство (на фиг. 1 не показано).
Внутри корпуса 9 установлен опорный вал 13, который вращается в подшипниковой опоре 4. На опорном вале 13 смонтирован с помощью шпоночного соединения чашеобразный ротор 6. Для облегчения монтажа к нижней части корпуса 9 с помощью винтовых соединений присоединено защитное кольцо 7.
Для загрузки исходного материала к верхней части корпуса 9 с помощью болтовых соединений присоединен загрузочный лоток 10.
На конце опорного вала 13 с помощью шпоночного соединения смонтирован ведомый шкив 3 привода чашеобразного ротора 6. Вращение чашеобразного ротора 6 осуществляется через клиноременную (цепную, зубчатую, винтовую или передачу другого типа) передачу от ведущего шкива 2 привода чашеобразного ротора 6, смонтированного на валу приводного двигателя 1.
Чашеобразный ротор 6 равномерно разделен с помощью перегородок 12 на шесть сегментов (фиг. 2). При этом перегородки 12 имеют двухсторонний уклон в сторону основания чашеобразного ротора 6, а угол наклона перегородок 12 составляет α=2÷40° (фиг. 3). При этом нижняя поверхность чашеобразного ротора 6, примыкающая к его ступице 11, выполнена параболической, гиперболической или эллипсоидной формы.
Уклон перегородок 12 в указанных параметрах и выполнение нижней поверхности чашеобразного ротора 6, примыкающей к его ступице 11, параболической, гиперболической или эллипсоидной формы будет способствовать снижению вероятности заклинивания кусков неправильной формы и облегчению их выхода из пространства, находящегося между перегородками 12 при вращении чашеобразного ротора 6 за счет центробежных сил, действующих на заклинившие куски измельчаемого материала.
Устройство для измельчения материала данной конструкции работает следующим образом.
Первоначально через загрузочный лоток 10 исходный материал загружается в корпус 9 устройства для измельчения материала. Далее включают приводной двигатель 1, от которого крутящий момент с помощью клиноременной передачи передается от ведущего 2 шкива на ведомый шкив 3 привода чашеобразного ротора 6.
При вращении чашеобразного ротора 6 куски измельчаемого материала, находящиеся в полости неподвижного корпуса 9, начинают перемещаться к его периферии под действием центробежной силы, одновременно прижимаясь к радиальным перегородкам 12, и, попав в активную зону, измельчаются за счет ударов, скалывания и истирания. Частицы материала, соразмерные с размерами боковых отверстий 8, выполненных в боковой стенке корпуса 9, выводятся за счет центробежной силы через эти отверстия за пределы корпуса 9 и попадают на последующее транспортное средство или бункер по аккумулированию готового продукта.
Частицы материала крупнее размеров выпускных отверстий 8 в боковой поверхности корпуса 9 совершают движение в нем по восходящей винтовой линии и далее вместе с исходным кусковым материалом и частично измельченным ранее опускаются в рабочую зону полости чашеобразного ротора 6.
При этом происходит разрушение кусков материала за счет сочетания операций дробления, скалывания и истирания.
Выполнение перегородок 12 с двухсторонним уклоном в сторону основания чашеобразного ротора 6, а нижней поверхности чашеобразного ротора 6, примыкающей к его ступице 11, параболической, гиперболической или эллипсоидной формы позволит свести к минимуму вероятность заклинивания кусков, циркулирующих в корпусе 9, уменьшить потери времени, необходимого для ликвидации отказа, связанного с необходимостью устранения причин заклинивания кусков. Это приведет к уменьшению времени простоя машины, необходимого для устранения отказа, повышению работоспособности устройства и росту коэффициента машинного времени и повышению производительности.
Технико-экономическим результатом предлагаемого устройства являются повышение работоспособности, производительности устройства для измельчения материала.