РОТОРНАЯ ДРОБИЛКА

Полезная модель относится к устройствам для измельчения материалов в дробилках ударного действия, и может быть применена в отрасли производства строительных материалов, в частности, для получения мелкодисперсных материалов.
o
Известна роторная дробилка (патент РФ на изобретение №2091164, опубликован 27.09.1997 бюл. №4, автор Мостепаненко В.К.), содержащая корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, камеру дробления, в которой расположен ротор с рабочими элементами и привод, снабжена дополнительными загрузочными и выгрузочными патрубками и роторами, параллельно установленными основному с возможностью вращения более 40 м/с, причем камера дробления имеет по четыре ротора и по паре загрузочных и выгрузочных патрубков; рабочие элементы ротора дробилки выполнены в виде зубьев, расположенных по винтовой линии под углом 30-90 к плоскости торцевого сечения ротора; дробилка снабжена тремя дополнительными камерами дробления.
Недостаток известного решения заключается в высокой степени износа, из-за того, что конструкция дробилки слишком массивная, так как содержит большое количество роторов, а увеличение числа камер дробления повысит интенсивность дробления, но не защитит рабочие органы от износа.
Наиболее близким к полезной модели техническим решением, принятым за прототип, является роторная дробилка (патент РФ на изобретение №2223147, опубликован 10.02.2004 бюл. №4, автор Тарасов Ю.Д.), включающая корпус, камеру дробления, ротор с билами, съемную футеровку корпуса. Съемная футеровка корпуса выполнена в виде размещенных в шахматном порядке конусов, обращенных вершинами внутрь камеры дробления, при этом угол при вершинах конусов принят меньше двойного угла трения в паре футеровка - дробимая порода.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: корпус, рабочая камера дробления, ротор с билами, съемная футеровка корпуса.
Недостатком известного технического решения является низкая долговечность рабочих органов, связанная с неравномерным износом, так как снижается только износ футеровочных плит, а интенсивный износ бил в процессе дробления материала по-прежнему остается высоким.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является увеличение срока службы роторной дробилки, за счет повышения долговечности рабочих поверхностей камеры дробления и бил.
Решение задачи обеспечивается за счет того, что роторная дробилка, включает корпус, камеру дробления, ротор с билами, съемную футеровку корпуса. В предложенном решении съемная футеровка корпуса выполнена в виде волнистой вставки с круглым поперечным сечением и профилем волны по спирали в вертикальном направлении с шагом равным шагу установки бил. На рабочие цилиндрические поверхности бил нанесена сетка из стального износостойкого материала, например, проволоки, путем наплавки, ячейки которой имеют следующие размеры сторон: a=(3-4) мм, b=(4-5) мм и c=(5-6) мм, а также r=(2-3) мм, где a - ширина ячейки сетки из износостойкого материала, мм; b - длина ячейки сетки из износостойкого материала, мм; с - высота ячейки сетки из износостойкого материала, мм; r - радиус скругления в углах ячейки, мм.
Оснащение цилиндрической поверхности бил износостойкой наплавкой позволяет повысить срок службы бил и соответственно роторной дробилки. При этом ячейки имеют форму прямоугольника с размерами сторон: a=(3-4) мм, b=(4-5) мм и c=(5-6) мм, а также радиус скругления в углах ячейки r=(3-4) мм.
Приведенные размеры определены эмпирически и взаимосвязаны между собой при помощи известной формулы:
где f - коэффициент внешнего трения, зависящий от свойств материала и поверхности бил;
α - средний угол направления результирующей выталкивающей силы;
r - радиус вписанной окружности, мм;
a - ширина ячейки сетки из износостойкого материала, мм;
b - длина ячейки сетки из износостойкого материала, мм;
с - высота ячейки сетки из износостойкого материала, мм.
Приведенные в формуле параметры и размеры ячейки являются оптимальными для достижения цели и получены при проведении лабораторных испытаний в учебной лаборатории технологии цемента БГТУ им. В.Г. Шухова.
Съемная футеровка корпуса, которая выполнена в виде волнистой вставки с круглым поперечным сечением и профилем волны по спирали в вертикальном направлении с шагом равным шагу установки бил, позволяет осуществить направленное движение материало-воздушного потока по винтовой линии, что обеспечивает защиту от повышенного износа и улучшает качество измельчения материала.
Наружная цилиндрическая поверхность бил оснащена сетчатой износостойкой наплавкой, которая позволяет повысить долговечность рабочей поверхности бил, за счет того, что в момент удара била об измельчаемый материал он запрессовывается в ячейку, при этом результирующая выталкивающая сила будет равной или меньше удерживающей силы, что обеспечивается коэффициентом внешнего трения f, зависящим от свойств материала и поверхности бил.
Таким образом, совокупность отличительных конструктивных признаков предполагаемого решения обеспечит увеличение срока службы роторной дробилки, за счет повышения долговечности рабочих поверхностей камеры дробления и бил.
Конструкция полезной модели поясняется графическим материалом, где на фиг.1 представлен общий вид роторной дробилки с разрезом рабочей камеры дробления; на фиг.2 - бил с наплавленной сеткой; на фиг.3 - вид ячейки сетки сверху; на фиг.4 - вид ячейки сетки сбоку.
Роторная дробилка включает в себя цилиндрический корпус 1 со съемной футеровкой 2, выполненной в виде волнистой вставки с круглым поперечным сечением и профилем волны по спирали в вертикальном направлении с шагом, равным шагу установки бил. В корпусе 1 установлен ротор 3. На роторе 3 перпендикулярно к его оси жестко, например, с помощью резьбы, закреплены била 4. Била 4 выполнены из стали и имеют цилиндрическую форму. Корпус 1 имеет загрузочное 5 и разгрузочное 6 отверстия. Ротор 3 установлен в подшипниковых опорах 7 и посредством редуктора 8 соединен с электродвигателем 9. На рабочей поверхности бил 4 нанесена из стального износостойкого материала, например, проволоки при помощи наплавки сетка 10, ячейки которой имеют форму прямоугольника с шириной a=(3-4) мм, длинной b=(4-5) мм и высотой c=(5-6) мм, и радиусом скругления в углах ячейки r=(3-4) мм.
Роторная дробилка монтируется на предварительно подготовленной площадке с покрытием бетоном или асфальтобетоном с толщиной покрытия способной выдержать её массу. Била 4, выполненные из стали и имеющие цилиндрическую форму, монтируются на ротор 3 через специальное технологическое окно 11, предусмотренное конструкцией дробилки, например с помощью резьбового соединения.
Роторная дробилка работает следующим образом.
Электродвигатель 9 через редуктор 8 вращает ротор 3 на подшипниковых опорах 7. При загрузке через загрузочное отверстие 5 дробимый материал, например шлак, взаимодействует с билами 4, на которых нанесена при помощи наплавки сетка 10, ячейки которой имеют форму прямоугольника с шириной a=(3-4) мм, длинной b=(4-5) мм и высотой c=(5-6) мм, а также радиус скругления в углах ячейки r=(3-4) мм. Материал в момент удара о рабочую поверхность бил 4 запрессовывается в ячейки сетки 10, а после снятия напряжений удерживается в ячейках за счёт сил трения, и, таким образом, образуется слой материала, запрессованный в ячейках, который предохраняет рабочую поверхность от интенсивного износа. Далее дробимый материал отбрасывается к стенкам корпуса 1 со съемной футеровкой 2, выполненной в виде волнистой вставки с круглым поперечным сечением и профилем волны по спирали в вертикальном направлении с шагом, равным шагу установки бил 4. Затем материал выходит через разгрузочное отверстие 6 за счёт центробежной силы.
Конструкция предложенного устройства роторной дробилки обеспечивает решение задачи, заключающееся в увеличении срока службы, за счет повышения долговечности рабочих поверхностей роторной дробилки.