Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Изобретение относится к измельчительному оборудованию, в частности к устройствам, предназначенным для помола и измельчения материалов, например зерна.

Известно устройство для измельчения, содержащее корпус с загрузочным и разгрузочным окнами и размещенными внутри него жерновами, которые имеют поверхности с различной зернистостью и установлены на общей оси, причем средний жернов связан с приводом вращения [1].

Недостатком технического решения является то, что оно имеет сложную конструкцию и не имеет возможность плавно регулировать скорость помола, что ограничивает его применение.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измельчения, содержащее корпус с загрузочным и разгрузочным окнами и размещенными внутри него жерновами, которые имеют поверхности с различной зернистостью и установлены на общей оси, привод вращения выполнен в виде снабженного блоком управления плоского двухстороннего линейного асинхронного двигателя с числом пар полюсов, равным или меньшим двух, статоры которого установлены с возможностью перемещения по радиусу относительно ротора, последний выполнен в виде диска из электропроводного материала, жестко закрепленного на жернове [2].

Недостатком технического решения является то, что оно имеет сложную конструкцию и малую производительность, что ограничивает возможность его применения.

Цель изобретения - упрощение конструкции и увеличение производительности технического решения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство имеет горизонтально расположенные и подвижные друг относительно друга на оси жернова и роторы, каждый из которых взаимодействует со своим статором, причем статоры установлены между роторами, а обмотки одного статора являются продолжением обмоток другого.

Техническое решение имеет существенное отличие от известных, заключающееся в том, что плоский двухсторонний линейный асинхронный двигатель обеспечивает вращательное в противоположные стороны движение роторов, следовательно, жерновов без наличия дополнительных преобразователей направления движения, что позволяет добиться цели изобретения: упростить конструкцию и повысить производительность.

На фиг.1 показан общий вид устройства в разрезе; на фиг.2 - разрез А-А, выполненный на фиг.1.

Устройство для измельчения твердых материалов содержит корпус 1 с загрузочными 2 и разгрузочными 3 окнами, причем окна 3 относительно корпуса 1 могут открываться и закрываться. Внутри корпуса 1 на оси 4 с помощью центрального осевого болта 5 установлена крестовина 6, которая прикреплена к верхнему жернову 7 болтами 8 и 9. На той же оси 4, на подшипниковой опоре 11 установлен нижний жернов 10, который может вращаться относительно оси 4. Жернов 7 имеет возможность дополнительно относительно жернова 10 перемещаться вверх и вниз на оси 4. Привод вращения выполнен в виде плоского двухстороннего линейного асинхронного двигателя (ЛАД) с числом пар полюсов, равным или меньшим двух, имеющего статоры 12 и 13. Причемобмотки одного статора являются продолжением обмоток другого. Статоры ЛАД установлены между роторами 14 и 15 с рабочими поверхностями к роторам. Роторы выполнены в виде дисков, из электропроводного немагнитного материала, например алюминия и жестко закреплены соответственно на жерновах 7 и 10. Роторы 14 и 15 расположены между статорами ЛАД и ферромагнитными элементами 17 рамы 18. Ширина ферромагнитного элемента 17 должна быть больше длины статоров ЛАД. Ротор 15 имеет отверстия 16 со стороны жернова 10 (фиг.2). В свою очередь статоры ЛАД установлены жестко на раме 18, которая закреплена относительно корпуса 1 на винте 19, а сам винт 19 вставлен в отверстие на корпусе 1 и законтрогаен гайками 20 и 21. Для исключения проворачивания относительно корпуса 1, рама 18 имеет выступы, являющиеся продолжением элементов 17, подвижно вставленные в корпус 1. Такое решение (как вариант) обеспечивает возможность перемещения статоров 12 и 13 ЛАД относительно роторов 14 и 15 по их радиусу. При необходимости перемещения статоров гайки 20 и 21 откручиваются в ту или иную сторону в зависимости от направления перемещения статоров. Мелющие поверхности жерновов 7 и 10 изготовлены с различной зернистостью, например, поверхности I, II - мелкозернистые, III, IV средней зернистости (фиг.1). В предложенном техническом решении, при необходимости жернова можно переворачивать, оставляя их в одном и том же относительном положении, с различными поверхностями соприкосновения: I и II или III и IV.

Устройство для измельчения твердых материалов работает следующим образом. При подаче блоком управления (не показан) трехфазной системы напряжений на обмотку статоров 12 и 13 ЛАД, статоры создают бегущие магнитные поля. Так как обмотки одного статора являются продолжением другого бегущие магнитные поля будут противоположно направленными. Под действием бегущих магнитных полей, которые замыкаются в ферромагнитных элементах 17, в роторах 14 и 15 появляются электродвижущие силы и, как следствие, токи. При взаимодействии токов роторов 14 и 15 с бегущими магнитными полями создаются электромагнитные силы, приложенные к роторам и направленные в сторону бегущих полей. Под действием этих сил роторы 14 и 15 начинают вращаться относительно статоров 12 и 13 в противоположные стороны, передавая вращение жерновам 7 и 10. Материал, подлежащий измельчению, поступает через загрузочное окно 2 и отверстия в крестовине 6 в рабочую зону, образованную мелющими поверхностями I, II и/или III, IV жерновов. При вращении жерновов в противоположные стороны материал (зерно), попав в их рабочую зону, превращается в муку, которая сходит с периферии мелющих поверхностей жерновов и поступает через отверстия 16 ротора 15 к разгрузочным окнам 3. Одновременно с этим при попадании в рабочую зону жерновов постороннего предмета, верхний жернов 7 на оси 4 приподнимается, увеличивая тем самым зазор между мелющими поверхностями и без повреждения жерновов посторонний предмет центробежными силами выбрасывается наружу.

Увеличение производительности в техническом решении стало возможным благодаря вращению обоих жерновов. Причем вращение жерновов в противоположные стороны обеспечивается одним плоским двухсторонним ЛАД. Необходимая для помола сила прижима между жерновами достигается без дополнительных устройств: возможностью верхнего жернова 7 перемещается на оси 4 вверх и вниз, и выбором необходимого его веса. Причем сила тяги ЛАД из-за изменения зазора между жерновами при помоле различных материалов никак не изменяется, так как эта сила определяется только неизменным расстоянием между статорами ЛАД и ферромагнитными элементами 17. Все это обеспечивает необходимую простоту предложенного технического решения.

Предложенное устройство многофункционально, универсально, надежно в работе, быстро переналаживается и простое в эксплуатации.

Плоский двухсторонний ЛАД может быть выполнен по [3]. Блок управления может быть выполнен на базе электромагнитных пускателей [4].

Источники информации

1. Патент РФ №2098183, В02С 7/06. Устройство для измельчения твердых материалов. Павликов В.А. Опубликован 10.12.97, Б.И. №34.

2. Патент РФ №2482920, В02С 7/16. Устройство для измельчения твердых материалов. Аипов Р.С., Нугуманов P.P. Опубликован 27.05.2013, Б.И. №15.

3. Веселовский О.Н. и др. Линейные асинхронные двигатели / О.Н. Веселовский, А.Ю. Коняев, Ф.Н. Сарапулов. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 256 с.

4. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок / Л.С. Герасимович и др. - М.: Колос, 1980. - 391 с., ил.