МЕЛЬНИЦА ДИНАМИЧЕСКОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к дробильно-измельчительному оборудованию, и предназначена для измельчения руд и других минеральных материалов. Может быть использована в горной, металлургической, строительной отраслях промышленности.
Известна мельница динамического самоизмельчения (Патент SU 1308382 от 30.12.85 г., А.В.Ягупов, В.Н.Хетагуров, М.В.Гегелашвили, Е.М.Фридман. Мельница динамического самоизмельчения // Бюллетень изобретателя. - №17 07.05.1987 г.) содержащая, вертикально расположенный цилиндрический корпус с соосно установленным в нем валом, на котором, смонтирован чашеобразный ротор с радиальными ребрами и ситами, сосуд, смонтированный под чашеобразным ротором и сообщенный каналами с полостью последнего для подачи транспортирующего агента.
Недостатком данного технического решения является низкая производительность за счет низких контактных напряжений, действующих между частицами измельчаемого материала, движущимися в цилиндрическом корпусе.
За прототип было взято изобретение (Патент SU 1828412 от 21.03.1991 г., В.Н.Хетагуров, М.В.Гегелашвили, А.П.Кузьминов. Мельница // Бюллетень изобретателя. - №26 15.07.1993 г.) содержащее, вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом, вал, установленный соосно цилиндрическому корпусу, на котором смонтирован чашеобразный ротор с ситами и радиальными перегородками. Радиальные перегородки имеют открытый сверху проем, ограниченный снизу выступом, а в нижней части, у перехода днища ротора в наклонную стенку, сквозной паз в форме прямоугольной трапеции. Концентрично валу установлен полый цилиндр с просеивающими поверхностями, образующий с кольцевым выступом камеру. Для вывода готового продукта из камеры в кольцевом выступе выполнены окна. Чашеобразный ротор имеет отогнутый от центра горизонтальный участок, который расположен над кольцевым выступом.
Недостатком данного технического решения является низкая производительность, за счет того, что контактные напряжения, действующие между частицами измельчаемого материала, имеют низкое значение.
Задачей полезной модели является увеличение производительности.
Технический результат заключается в создании высоких значений контактных напряжений, действующих между частицами измельчаемого материла, что приведет к увеличению выхода готового продукта в единицу времени.
Этот технический результат достигается тем, что мельница динамического самоизмельчения, содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом, установленный соосно в цилиндрическом корпусе вал с чашеобразным ротором, имеющим сита и радиальные перегородки, установленный концентрично цилиндрическому корпусу полый цилиндр с встроенными просеивающими поверхностями, образующий с цилиндрическим корпусом и внутренним кольцевым выступом камеру, для вывода готового продукта, при этом внешняя стенка чашеобразного ротора выполнена с отогнутым от центра горизонтальным участком, а внутренний кольцевой выступ расположен под ним и выполнен с окнами, для вывода готового продукта из камеры, при этом в верхней части цилиндрического корпуса расположен поршень, выполненный в виде стакана, причем нижняя поверхность поршня выпуклая, а боковая поверхность, в верхней части, выполнена с отогнутым горизонтальным участком, которым поршень опирается на пружины, расположенные в верхней части полого цилиндра, при этом поршень жестко связан с корпусом пневматического цилиндра, и в центре поршня выполнено отверстие, в котором установлен вал, причем вал выполнен неподвижным и является штоком пневматического цилиндра. При этом пружины установлены на съемном кольце, расположенном сверху полого цилиндра.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид мельницы в разрезе, на фиг.2 - разрез А-А.
Мельница динамического самоизмельчения состоит из вертикально расположенного цилиндрического корпуса 1 с внутренним кольцевым выступом 2. Соосно в цилиндрическом корпусе 1 установлен вал 3. На вал 3, посредством подшипников 4, установлен чашеобразный ротор 5, имеющий форму перевернутого полого усеченного конуса. Чашеобразный ротор 5 разделен радиальными перегородками 6 на секции, а в каждой секции имеются сита 7, вмонтированные непосредственно во внешнюю стенку чашеобразного ротора 5. В нижней части чашеобразного ротора 5 расположена ступица 8. В цилиндрическом корпусе 1, концентрично, установлен полый цилиндр 9 с встроенными просеивающими поверхностями 10, образующий с цилиндрическим корпусом 1 и внутренним кольцевым выступом 2 камеру 11, для вывода готового продукта. Внешняя стенка чашеобразного ротора 5 выполнена с отогнутым от центра горизонтальным участком 12. Внутренний кольцевой выступ 2 расположен под отогнутым от центра горизонтальным участком 12 чашеобразного ротора 5 и выполнен с окнами 13, для вывода готового продукта из камеры 11. В верхней части цилиндрического корпуса 1 расположен поршень 14, выполненный в виде стакана, причем нижняя поверхность 15 поршня 14 - выпуклая, а боковая поверхность 16 поршня 14, в верхней части, выполнена с отогнутым горизонтальным участком 17. Отогнутым горизонтальным участком 17 поршень 14 опирается на пружины 18, которые, для упрощения процесса сборки, установлены на съемном кольце 19, расположенном сверху полого цилиндра 9. Поршень 14 жестко связан с корпусом 20 пневматического цилиндра 21, штоком которого, является, выполненный неподвижным, вал 3, установленный в отверстие 22, которое расположено в центре поршня 14. В верхней части вала 3 установлен поршень 23 пневматического цилиндра 21, с уплотнением 24, для герметизации штоковой полости 25. Также для герметизации штоковой полости 25 установлена грундбукса 26 с уплотнением 27. Сжатый воздух подается в штоковую полость 25 пневматического цилиндра 21 по трубопроводу 28, а контроль давления осуществляется по манометру 29. В верхней части корпуса 20 пневматического цилиндра 21 установлен глушитель 30, предназначенный для снижения шума при работе пневматического цилиндра 21, и предотвращения попадания вовнутрь пневматического цилиндра 21 посторонних предметов. Для загрузки исходного материала предусмотрена воронка 31, установленная в поршне 14. Аккумулирование измельченного материала осуществляется в сборнике 32, соединенном с цилиндрическим корпусом 1. Отвод готового продукта из сборника 32 производится через патрубок 33.
Мельница динамического самоизмельчения работает следующим образом.
От привода (на рисунке не показан) крутящий момент передается на ступицу 8 чашеобразного ротора 5. В рабочее пространство мельницы, через воронку 31, загружается исходный материал, образующий цилиндрический столб, внутренняя часть которого непрерывно опускается, и заполняет чашеобразный ротор 5, а внешняя, вблизи полого цилиндра 9, непрерывно поднимается, под действием вертикальной составляющей центробежной силы, преодолевая давление цилиндрического столба материала.
Далее в штоковую полость 25 пневматического цилиндра 21 по трубопроводу 28 подается сжатый воздух, давление которого, задается в зависимости от механических свойств измельчаемого материала и контролируется по манометру 29.
При этом поршень 14, жестко связанный с корпусом 20 пневматического цилиндра 21, перемещается вниз, благодаря тому, что вал 3, являющийся штоком пневматического цилиндра 21, выполнен неподвижным и установлен в отверстие 22, выполненное в центре поршня 14.
Перемещаясь вниз, поршень 14 преодолевает сопротивление пружин 18, на которые опирается отогнутым горизонтальным участком 17. Нижняя поверхность 15 поршня 14, выполненная выпуклой, соприкасается с вогнутой свободной поверхностью измельчаемого материала, оказывая равномерное давление на измельчаемый материал. Равномерное давление на материал, создаваемое поршнем 14, не нарушает характер движения измельчаемого материала в рабочем пространстве и обеспечивает установление высоких значений контактных напряжений, действующих между частицами измельчаемого материала, что приводит к увеличению выхода готового продукта в единицу времени.
Измельчаемый материал опускается в чашеобразный ротор 5, сталкивается с радиальными перегородками 6. При этом происходит разрушение частиц за счет сочетания операций дробления, скалывания и многоциклового ударного процесса, приводящего к усталостному разрушению частиц. Затем часть измельченного материала вытесняется из чашеобразного ротора 5 под действием центробежной силы, преодолевая давление столба материала, и совершает кольцевое движение в рабочем пространстве вдоль стенок полого цилиндра 9 по восходящей винтовой линии, теряя свою энергию на истирание частиц друг о друга, и на трение о стенки полого цилиндра 9.
Причем высокие значения контактных напряжений, создаваемые давлением поршня 14, приводят к увеличению количества измельченного истиранием материла в единицу времени.
Измельченный материал, поднимаясь вдоль стенок полого цилиндра 9, проходит через отверстия встроенных просеивающих поверхностей 10, попадает в камеру 11, и далее через окна 13, во внутреннем кольцевом выступе 2, аккумулируется в сборнике 32, откуда готовый продукт отводится через патрубок 33. Куски измельчаемого материала, размеры которых, больше отверстий во встроенных просеивающих поверхностях 10, полого цилиндра 9, продолжают движение вдоль последнего по восходящей винтовой линии, теряют свою энергию на истирание друг о друга и на трение о стенки полого цилиндра 9 и смещаются к валу 3. Далее измельчаемый материл опускается в полость чашеобразного ротора 5, где измельчается ударами о радиальные перегородки 6. Затем измельчаемый материал, под действием центробежной силы, начинает двигаться к периферии чашеобразного ротора 5, вначале по горизонтальной плоскости днища чашеобразного ротора 5, далее по его наклонной части. При этом часть измельченного материала выходит через сита 7, размер отверстий которых, задается в соответствии с требуемым гранулометрическим составом, и аккумулируется в сборнике 32.
После того, как часть измельченного материала вышла из рабочего пространства мельницы, и поршень 14 опустился на определенную, заданную величину, прекращают подачу сжатого воздуха в штоковую полость 25 пневматического цилиндра 21. Поршень 14, под действием пружин 18, возвращается в исходное положение, в рабочее пространство мельницы загружают исходный материал и цикл повторяют сначала.
Таким образом, данная конструкция приводит к установлению высоких значений контактных напряжений, действующих между частицами измельчаемого материла, что обеспечивает увеличение выхода готового продукта в единицу времени.