Результат интеллектуальной деятельности: Молотковая дробилка

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к устройствам для измельчения материалов, преимущественно для измельчения объемных материалов с небольшой удельной массой (солома, опил, лузга и т.д.).

Известна молотковая дробилка, содержащая дробильную камеру с молотковым ротором, входную горловину, расположенную по центру дробильной камеры, обводной канал со стенками, переходящими в деку и примыкающими к дробильной камере под прямым углом, в центре обводного канала расположено выгрузное приспособление, снабженное дефлектором, дополнительная стенка обводного канала в месте примыкания к дробильной камере выполнена перфорированной и совместно с внешней стенкой обводного канала образует камеру для отвода запыленного воздуха [Патент №2279920 (RU) Молотковая дробилка / В.А. Сысуев, П.А. Савиных, А.В. Алешкин, Н.А. Чернятьев, О.Ю. Медведев, опубл. в 2006, Бюл. №20].

Данная конструкция обладает рядом недостатков:

- возможность переизмельчения материала из-за несвоевременного отвода готового продукта из зоны измельчения;

- высокая энергоемкость.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является дробилка, содержащая молотковый ротор, состоящий из дисков, осей и молотков, расположенных в дробильной камере, образованной декой, решетами, вихревой камерой, загрузочной горловиной, охватывающими ротор по всей окружности [А.с. №631196 (СССР) Молотковая дробилка / И - В.П. Кишкис, В.П. Сапкаускас, опубл. В 1978, Бюл. №41].

Данная конструкция обладает рядом недостатков:

- малая производительность;

- неравномерный гранулометрический состав готового продукта.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении эффективности измельчения материала и улучшении равномерности гранулометрического состава.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемой дробилке, содержащей основную и вспомогательную загрузочные горловины, молотковый ротор, состоящий из осей, дисков и молотков, расположенный в дробильной камере, ограниченной решетом и вихревой камерой по периферии и крышками с торцов, и вентилятор, загрузочные горловины расположены разнонаправлено и тангенциально относительно торцевой поверхности дробильной камеры, при этом основная горловина имеет форму диффузора, а вспомогательная горловина имеет форму конфузора и вихревая камера расположена в зоне столкновения потоков измельчаемого материала, поступающего из разнонаправленных горловин.

В молотковых дробилках исходный материал поступает в дробильную камеру посредством воздушного потока, который создается молотковым ротором и двигается по окружности, ограниченной решетом, причем скорость частиц измельчаемого материала составляет 30-50% от линейной скорости молотков ротора. Таким образом, скорость соударения рабочих органов и частиц измельчаемого будет равна разнице скоростей измельчаемых частиц и рабочих органов, следовательно, конструкция дробилки, в которой движение загружаемого материала совпадает по направлению с движением рабочих органов, не обеспечивает эффективного измельчения исходного материала.

Загрузочные горловины, расположенные разнонаправлено и тангенциально относительно торцевой поверхности дробильной камеры, изменят направление воздушно-продуктового потока в зоне измельчения. Исходный материал, поступающий в дробильную камеру с потоком воздуха, создаваемым ротором и вентилятором через разнонаправленные горловины, будет иметь несовпадающие вектора скоростей частиц, в области контакта потоков попадающих в дробильную камеру из разных горловин, что вызовет снижение скорости частиц в зоне действия рабочих органов, повышая относительную скорость соударения измельчаемого материала и, соответственно, повысит эффективность измельчения. При этом время нахождения частиц исходного материала в зоне измельчения увеличится, что продлит время воздействия рабочих органов на измельчаемый материал и повысит равномерность гранулометрического состава.

Вихревая камера, располагаемая в зоне соприкосновения потоков измельчаемого материала, усилит эффект, создаваемый разнонаправленными горловинами, снизит скорость движения измельчаемого материала в зоне измельчения и увеличит время воздействия рабочих органов.

Основная загрузочная горловина, выполненная в форме диффузора, снижает скорость входящего воздушно-продуктового потока, что увеличит относительную скорость соударения частиц измельчаемого материала с набегающим молотковым ротором, так как вектор скорости молоткового ротора в данной зоне направлен перпендикулярно вектору скорости потока материала.

Вспомогательная загрузочная горловина, выполненная в форме конфузора, увеличивает скорость входящего воздушно-продуктового потока, что также увеличит относительную скорость соударения частиц измельчаемого материала, так как вектор скорости молоткового ротора в данной зоне направлен против вектора скорости потока материала.

Таким образом, в совокупности указанных признаков обеспечивается новизна предлагаемого решения.

В результате анализа отличительных признаков, а именно расположение загрузочных горловин разнонаправлено и тангенциально относительно торцевой поверхности дробильной камеры, вихревой камеры, расположенной в зоне столкновения потоков измельчаемого материала, поступающего из разнонаправленных горловин, загрузочных горловин, выполненных в форме диффузора и конфузора, не найдено их идентичного исполнения в других технических решениях. Данное обстоятельство дает полное основание считать, что решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Данное изобретение поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображен общий вид дробилки; на фиг. 2 изображен разрез А-А; на фиг. 3 изображен разрез Б-Б.

Дробилка содержит торцевую крышку 1, вспомогательную загрузочную горловину 2, основную загрузочную горловину 3, вентилятор 4, дробильную камеру 5, молотковый ротор 6, вихревую камеру 7, выгрузную горловину 8, решето 9, корпус 10.

Дробилка работает следующим образом. Подлежащий измельчению материал в результате разрежения создаваемого молотковым ротором 6 и вентилятором 4 поступает через основную загрузочную горловину 3, имеющую форму диффузора и, соответственно, снижающую скорость потока в зоне загрузки материала, и вспомогательную загрузочную горловину 2, имеющую форму конфузора и, соответственно, увеличивающую скорость потока в зоне загрузки материала в дробильную камеру 5, где два потока материала сталкиваются и взаимно тормозятся в результате своей разнонаправленности и действия оказываемого на потоки вихревой камерой 7. Образовавшийся воздушно-продуктовый слой вследствие вращения молоткового ротора 6 двигается по окружности, образованной решетом 9, и замедляется, наталкиваясь на поступающий из загрузочных горловин 2 и 3 воздушно-продуктовый поток, что приводит к увеличению относительной скорости столкновения рабочих органов и частиц и, соответственно, к интенсификации измельчения, увеличению производительности дробилки, а также повышает качество готового продукта. После того как материал будет измельчен до нужной величины частиц, регулируемой диаметром отверстий решета 9, он эвакуируется из дробильной камеры 5 через выгрузную горловину 8.