УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
LOOSE MATERIAL GRINDER

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической, металлургической промышленностях, а также в сельскохозяйственном производстве.
Известна трубная мельница (А.с. СССР №713586, кл. B02C 17/02, 1978), содержащая барабан, загрузочную, разгрузочную цапфы и привод.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности из-за недостаточной интенсивности взаимодействия измельчаемых материалов и мелющих тел.
Близкой к предлагаемому устройству является трубная мельница (А.с. СССР 1349780, кл. B02C 17/04, 1987), содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, выполненный из соединенных между собой тетраэдальных или октаэдральных элементов, образуя винтовую колонну.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности из-за недостаточной интенсивности взаимодействия измельчаемых материалов и мелющих тел.
Наиболее близкой к предлагаемому устройству является шаровая мельница (А.с. СССР 1530246, кл. B02C 17/04, 1989), содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности из-за недостаточной интенсивности взаимодействия измельчаемых материалов и мелющих тел.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет повышение интенсивности, энергоемкости и переориентации частиц измельчаемых материалов и мелющих тел.
Техническое решение достигается тем, что в устройстве для измельчения сыпучих материалов, содержащем барабан, привод, загрузочные и разгрузочные цапфы, барабан выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной цапфы выполнена плоской и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, а торцевая стенка у разгрузочной цапфы выполнена конической формы и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции устройства для измельчения сыпучих материалов.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что барабан по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что интенсифицирует процесс измельчения и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана и выполнение его в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной цапфы смонтирована под углом к оси вращения барабана выполнена плоской и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, а торцевая стенка у разгрузочной цапфы выполнена конической формы и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, нарушает стационарность движения измельчаемых материалов и мелющих тел, повышает производительность и эффективность измельчения, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что в результате выполнения барабана в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочной цапфы выполнена плоской и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, а торцевая стенка у разгрузочной цапфы выполнена конической формы и смонтирована не только под углом к оси вращения барабана, но и к его оси, измельчаемые материалы и мелющие тела совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как барабан выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное, что повышает производительность и эффективность измельчения, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что центры симметрии внутренней поверхности барабана в каждом его элементе поперечного сечения по его оси смещены относительно оси вращения барабана, что нарушает стационарность движения измельчаемых материалов и мелющих тел, расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для измельчения сыпучих материалов, общий вид; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1; на фиг.3 - барабан, наглядное изображение; фиг.4 - торцевая стенка конической формы.
Устройство для измельчения сыпучих материалов (фиг.1, фиг.2) содержит барабан 1, загрузочную 2 и разгрузочную 3 цапфы.
Барабан 1 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка 4 эллиптической формы барабана 1 у загрузочной цапфы 2 выполнена плоской и смонтирована не только под углом α к оси вращения барабана, но и под углом ω к оси цилиндрической поверхности барабана 1, а торцевая стенка 5 у разгрузочной цапфы 3 выполнена конической формы (фиг.4) и смонтирована не только под углом β к оси вращения барабана 1, но и под углом φ к оси цилиндрической поверхности барабана 1.
Устройство для измельчения сыпучих материалов работает следующим образом.
Материалы, подлежащие измельчению, и мелющие тела (фиг.1) подаются через загрузочный цапфу 2 внутрь вращающегося барабана 1, где они совершает движение по различным эллиптическим траекториям, размеры которых меняются по длине барабана 1 в каждом поперечном сечении, при этом обрабатываемые материалы и мелющие тела материалы совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как барабана 1 выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное. В результате поток движущихся масс измельчаемых материалов и мелющих тел нестационарен, а размеры и расположение активного движения и измельчения материалов заметно меняются за время одного оборота барабана 1. Поэтому в результате нарушения упорядоченности процесса движения потоков измельчаемого материла и мелющих тел, движение их становится более активным, ликвидируется зона малоподвижности, возрастает энергоемкость соударений частиц измельчаемого материалов и мелющих тел между собой и со стенками барабана 1, а также с торцевыми стенками 4 и 5, что обеспечивает повышение производительности измельчения и расширяет технологические возможности. Процесс нестационарности движения частиц измельчаемых материалов и мелющих тел усугубляется расположением торцевых стенок 4 и 5 эллиптической формы, что существенно меняет направление движения частиц измельчаемых материалов и мелющих вдоль оси вращения барабана 1 и создает зоны различного давления торцевых стенок 4 и 5 на частицы измельчаемых материалов. Поэтому частицы измельчаемых материалов имеют возможность под воздействием геометрического уклона барабана 1 и разности давления торцевых стенок эллиптической формы 4 и 5 расположенных под углом друг к другу и к оси вращения барабана 1 не только двигаться по сложным траекториям, но и перемещаться в осевом направлении от загрузки к выгрузке, создавая при этом турбулентные потоки измельчаемых материалов и мелющих тел.
Процесс движения измельчаемых материалов и мелющих тел непрерывен, они поднимаются вверх и падают вниз и на противоположные стенки беспрерывно. Поскольку внутренние стенки барабана 1 расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения барабана 1, то в каждой порции каждая частица измельчаемых материалов перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс их взаимодействия друг с другом и со стенками барабана 1, повышает производительность измельчения и расширяет технологические возможности. Измельченные материалы вместе с мелющими телами посредством цапфы 3 выводятся за пределы устройства для измельчения сыпучих материалов.
Скорость перемещения измельчаемых материалов от загрузки к выгрузке можно регулировать изменением угла наклона всего устройства для измельчения сыпучих материалов.
Предлагаемая конструкция устройства для измельчения материалов позволяет повысить производительность измельчения, расширяет технологические возможности.