РОТОР МЕЛЬНИЦЫ
MILL ROTOR

Изобретение относится к устройствам для измельчения, смешения и классификации материалов и может быть использовано в строительной, сельскохозяйственной, пищевой и других отраслях промышленности.
Устройство относится к вращающейся части роторной мельницы и разрушает частицы материала путём нанесения ударов по частицам материала, разгона потока частиц и истирания их друг об друга, об ударные элементы ротора и неподвижные элементы помольной камеры.
Известен ротор со сменными лопатками [Патент RU № 2373999, МПК B02C 7/08, опубл. 27.11.2009], включающий корпус с отверстием для ввода и окнами для выхода измельчаемого материала с закрепленными в нем распределительным конусом, разгонными лопатками и сменными лопатками со средством крепления, содержащими износостойкие вставки. Износостойкие вставки установлены в два ряда с наклоном относительно вертикальной плоскости, проходящей через середину сменной лопасти.
Известен ротор мельницы по вихревой мельнице [Патент RU № 2616807, МПК B02C 13/14, B02C 13/26, опубл. 18.04.2017], содержащей ротор, статор и мелющие элементы. На обращенных друг к другу поверхностях ротора и/или статора образованы выемки. Ротор собран из колец с проставками между кольцами. Обеспечивается эффективный помол за счет создания необходимого вихреобразования кольцами с проставками.
Недостатком данного решения является высокая материалоёмкость, трудоемкость изготовления  и сложная система замены неисправных частей устройства.
Технический результат заявленного предложения заключается в улучшении технологичности изготовления, снижение трудоемкости и затрат при изготовлении  ротора, возможность замены отдельных его элементов без замены конструкции в целом.
Достигается технический результат за счет того, что ротор состоит из несущей детали с пазами и/или отверстиями, которые могут использоваться как для установки ударных элементов, так и служащие для дополнительного воздействия на частицы измельчаемого материала. Также ротор включает, соединенную с несущей деталью, одну или более фиксирующую деталь и ударные элементы, имеющие паз для его соединения с несущей и/или фиксирующей деталями. Дополнительно, фиксирующая деталь ротора может иметь пазы и/или отверстия, выполняющие  те же функции, что и в несущей детали, а именно предназначенные для установки ударных элементов или служащие для дополнительного воздействия на частицы измельчаемого материала. При этом ударные элементы могут быть установлены радиально и/или под углом для измельчения материла ударным способом, истиранием, раскалыванием, резанием.
На Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3 представлен ротор с вариантом исполнения несущей детали, выполненной с отверстиями для крепления  ударных элементов и одной фиксирующей детали, выполненной с пазами для фиксации ударных элементов.
На Фиг. 4 изображен ударный элемент с пазом.
На Фиг. 5 изображена несущая деталь с отверстиями для крепления ударных элементов.
На Фиг. 6 представлена фиксирующая деталь с имеющимися пазами для фиксации ударных элементов.
На Фиг. 7 представлен пример выполнения несущей детали с отверстиями и пазами.
Ротор состоит из несущей детали 1 с пазами и/или отверстиями для установки ударных элементов 2 и одной или более фиксирующей детали 3, причем ударный элемент 2 имеет один паз для соединения. При этом фиксирующая деталь 3 ротора может иметь пазы и/или отверстия для фиксации ударных элементов 2, которые могут быть установлены радиально и/или под углом для измельчения материла ударным способом, истиранием, раскалыванием, резанием.
Отверстия и/или пазы несущей детали 1 могут быть расположены на одинаковом или разном расстоянии от ее оси вращения. В отверстия и/или пазы устанавливают ударные элементы 2, которые могут быть смещены и/или повёрнуты так, чтобы пазы ударных элементов 2 вошли в зацепление с несущей деталью 1. Ударные элементы 2 фиксируются в рабочем положении одной или несколькими фиксирующими деталями 3, препятствующими смещению ударных элементов 2 из рабочего положения. Фиксирующая деталь 3 соединена с несущей деталью 1 при помощи крепежного элемента вплотную, а при использовании нескольких фиксирующих деталей 3, они между собой также соединены вплотную.
Установка ударных элементов 2 на разном расстоянии от оси вращения ротора, позволяет подавать на измельчение частицы большего размера, плавно разгонять поток измельчаемого материала, что увеличивает ресурс ударных элементов 2 ротора, позволяет измельчать материалы с различными механическими свойствами и уменьшает износ ударных элементов ротора.
Радиальное или под различными углами размещение ударных элементов 2 позволяет реализовать при измельчении различные способы разрушения: ударный, истирание, раскалывание, резание, что даёт возможность измельчать различные виды материалов хрупкие, упругие, волокнистые.
Установка ударных элементов 2 под углом по направлению вращения ротора даёт возможность измельчать волокнистые материалы и материалы с упругими свойствами. Кромка ударного элемента 2 может быть заточена, для создания режущей поверхности.
Установка ударных элементов 2 радиально или под углом, обратно направлению вращения ротора позволяет измельчать хрупкие, абразивные материалы.
Фиксирующая деталь 3 может иметь пазы, которые охватывают и фиксируют ударные элементы 2. Другое выполнение фиксирующей детали 3 может представлять собой диск с пазами и/или закрытыми отверстиями для фиксации ударных элементов 2, которые могут быть расположены различным способом на несущей детали 1.
Фиксирующая деталь 3 может быть выполнена в виде нескольких сегментов колец, что позволяет снизить количество отходов при её раскрое из листового материала. Такое решение также позволяет снизить вес ротора.
На несущей 1 и фиксирующей 3 деталях могут быть выполнены пазы и/или отверстия не предназначенные для установки и фиксации ударных элементов 2, а служащие для дополнительного воздействия на частицы измельчаемого материала: нанесение ударов, разгон потока частиц, создание полостей для образования вихрей измельчаемого материала.
Ударные элементы 2 удерживаются в рабочем положении за счёт центробежной силы, возникающей при вращении ротора и требуют только фиксации от случайного смещения. Предложенная конструкция ротора позволяет создать лёгкие и жёсткие конструкции ротора, имеет низкий дисбаланс и допускает работу при высоких окружных скоростях вращения  ротора.
Также, предложенная конструкция даёт возможность изготовить все элементы ротора при помощи термического, абразивного или другого способа раскроя износостойкого листового материала.
Создание предлагаемой разборной конструкции ротора также даёт возможность заменить изношенные ударные элементы 2 и использовать для ударных элементов 2 материал, для которого невозможно использовать сварные и паяные соединения.
Рассмотрим работу ротора мельницы.
Ударные элементы 2 вставляют в пазы или отверстия несущей детали 1 и закрепляют фиксирующей деталью 3, несущая 1 и фиксирующая 2 детали  соединены между собой вплотную без зазора.
Ротор вращается внутри неподвижной или вращающейся в противоположном направлении обоймы, содержащей различные элементы: ножи, пазы, выступы, полости обращённые в сторону ротора. Материал разгоняется ротором и отбрасывается на элементы обоймы. Ударяясь об элементы обоймы, частицы материала разрушаются, образуют вихри и выбрасываются навстречу движущемуся ротору. Далее частицы материала разрушаются от ударов элементов ротора. Элементы обоймы могут иметь различную форму и размеры в осевом направлении ротора, и чередоваться с участками с отсутствием таких элементов.
Материал подаётся в помольную камеру с одной стороны плоскости ротора, проходит через зону размола и выводится из помольной камеры с другой стороны ротора.
Измельчённый материал, отводится из помольной камеры путём создания разряжения на выпуске помольной камеры, создания избыточного давления на входе помольной камеры или самотёком.