ИЗМЕЛЬЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
GRINDING DEVICE

Изобретение предназначено для измельчения растительного сырья и получения ультрадисперсного порошка.
Известен вертикальный шнековый измельчитель-смеситель кормов (RU 2465764, МПК A01F 29/00, В02С 18/08, опубл. 20.05.2012), включающий размещенный в корпусе вертикальный режущий орган, выполненный в виде винтовой нарезки с режущими кромками по ее переферии, и противорежущий элемент, охватывающий режущий орган, а также в качестве противорежущего элемента используется шнековый рабочий орган с ленточным винтом и противоположными режущему органу направлениями навивки и вращения.
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности измельчения растительного сырья различного ассортимента и недостаточно высокая производительность.
Известна принимаемая за прототип роторно-вихревая мельница (RU №2249483, МПК В02С 7/08, опубл. 10.04.2005), содержащая корпус с патрубками ввода и вывода обрабатываемого материала, в котором коаксиально размещен ротор, на боковой поверхности которого выполнены пазы прямоугольного сечения, а боковые поверхности ротора и корпуса, обращенные друг к другу, выполнены конусными, а на торцевой поверхности ротора, обращенной к патрубку ввода, выполнено, по крайней мере, два кольцевых конических выступа и внутренняя поверхность крышки корпуса выполнена конической.
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности измельчения растительного сырья, различного по физико-химическому составу, по толщине и длине волокон, и получения ультрадисперсного порошка с частицами заданного размера.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании измельчающего устройства, которое позволяет получить ультрадисперсный порошок с частицами заданного размера из растительного сырья.
Задача решатся тем, что измельчающее устройство включает режущую шнековую навивку, расположенную в конусной измельчающей трубе, что позволяет измельчать растительное сырье с любым физико-химическим составом, и при этом растительное сырье уплотняется при выходе из конусной измельчающей трубы и направляется в измельчающую камеру, где за счет центробежных сил предварительно измельченное сырье проходит сквозь струнные режущие ножи, измельчается до необходимого размера за счет набора определенного количества струнных режущих ножей и через калиброванные отверстия выходит из измельчающей камеры. При этом дополнительному измельчению может быть подвержен любой ассортимент растительного сырья.
Сущность заявляемого решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено измельчающее устройство; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.
Измельчающее устройство состоит из электродвигателя 1, приводного вала 2, разрывной муфты 3, приводного вала 4, который установлен в подшипниках 5 и 6 в трубе 7, которая соединена с конусной измельчающей трубой 8, между которыми имеется входное отверстие для подачи растительного сырья 9. Измельчающее устройство содержит размещенный в корпусе вертикальный режущий орган в виде шнека, который представлен на приводном валу 4 на уровне входного отверстия 9, выполненной конусной шнековой навивкой 10, расстояние между витками которой уменьшается от витка большего диаметра к витку меньшего диаметра сверху вниз по всей длине шнековой навивки 10. Труба 7 и конусная измельчающая труба 8 установлены в корпусе 11. В нижней части конусной измельчающей трубы 8 установлен подшипник 12, на котором закреплена измельчающая камера 13. Измельчающая камера 13 состоит из верхнего круглого диска 14, наружной стенки корпуса 15, в котором выполнены отверстия 16, и нижнего круглого конусного диска 17. Верхний круглый диск 14 и нижний круглый конусный диск 17 соединены между собой струнными режущими ножами 18. Внутри измельчительной камеры 13 имеется центральная приемная камера 19, внутрь которой входят приводной вал 4 и витки шнековой навивки 10.
Нижний круглый конусный диск 17 имеет дисковый козырек 20 для сброса растительного сырья в выходное отверстие 21. В нижней части камеры 13 на внутренней поверхности выполнены зубчатые шлицы 22, которые контактируют с подвижными зубчатыми шестернями 23, установленными в стенках корпуса редуктора 24. В свою очередь, подвижные шестерни 23 контактируют с подвижными шестернями 25, которые жестко закреплены на приводном валу 26. Корпус редуктора 24 жестко установлен в корпусе 11. Приводной вал 26, на котором установлены зубчатые шестерни 25, установлен в подшипнике 27, закрепленном в верхней части корпуса редуктора 24 и в подшипнике 28, закрепленном в нижней части корпуса 11. Далее приводной вал 26 через разрывную муфту 29 и приводной вал 30 соединен с электродвигателем 31.
Устройство работает следующим образом.
Электродвигатель 1 передает крутящий момент на приводной вал 2 и через разрывную муфту 3 на приводной вал 4, который установлен в трубе 7 на подшипниках 5 и 6. Растительное сырье для измельчения поступает через входное отверстие 9 на вращающуюся шнековую навивку 10, которая установлена в конусной измельчающей трубе 8.
При прохождении сырья по шнековой навивке 10 оно измельчается и уплотняется на выходе за счет формы конусной измельчающей трубы 8 и изменения расстояния между витками от большего к меньшему сверху вниз по всей длине шнековой навивки 10.
Частично измельченное уплотненное сырье попадает в центральную приемную камеру 19, расположенную внутри измельчающей камеры 13, которая подвижно закреплена на подшипнике 12, и за счет веса уплотненное растительное сырье распределяется по всей центральной приемной камере 19.
При вращении электродвигателя 31 крутящий момент через приводной вал 30, разрывную муфту 29 передается на приводной вал 26, установленный в подшипниках 27 и 28 корпуса редуктора 24. При вращении приводного вала 26 крутящий момент передается на шестерни 25, которые передают крутящий момент шестерням 23, закрепленным в корпусе редуктора 24, и через зубчатые шлицы 22 передают крутящий момент на корпус 15 измельчающей камеры 13. При вращении корпуса 15 вращаются также нижний круглый конусный диск 17, верхний круглый диск 14 и струнные режущие ножи 18, установленные между ними. Наличие планетарного редуктора внутри измельчающей камеры 13 позволяет обеспечить высокоскоростной режим работы измельчающего устройства. Растительное сырье, находящееся внутри центральной приемной камеры 19 за счет центробежных сил, развиваемых при вращении измельчающей камеры 13, начинает отбрасываться к внутренним поверхностям наружной стенки корпуса 15, и за счет центробежных сил, проходя струнные режущие ножи 18, оно измельчается до необходимых размеров в зависимости от количества установленных струнных режущих ножей. Измельченное растительное сырье до необходимого размера через калиброванные отверстия 16 в стенках корпуса 15 выбрасывается во внутрь корпуса 11 и затем, попадая на дисковый козырек 20, перекрывающий выходное отверстие 21 в нижней его части, выходит в виде готового ультрадисперсного порошка из корпуса 11.