Результат интеллектуальной деятельности: ДЕЗИНТЕГРАТОР

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Известен дезинтегратор, содержащий кожух с загрузочной воронкой и установленными внутри него роторами, при этом внутри ротора, расположенного со стороны загрузочной воронки, смонтирован маятниковый ударник, установленный эксцентрично относительно вала ротора на оси, закрепленной на боковой стенке кожуха (Авторское свидетельство СССР №596283, МКИ³, В02С 13/22, 1978).

Известен также дезинтегратор, содержащий кожух с загрузочной воронкой и установленными внутри него ударным приспособлением и роторами, имеющими ступицы и пальцевые диски, при этом ударное приспособление выполнено в виде шарнирно укрепленных на ступице ротора, расположенного со стороны загрузочной воронки, молотковых ударников, а кожух - с пальцами-отбойниками, неподвижно закрепленными по окружности на его боковой стенке за траекторией вращения крайних точек молотковых ударников (Авторское свидетельство СССР №596282, МКИ³ В02С 13/22, 1978).

Недостатками известных конструкций является недостаточная эффективность процесса измельчения.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением, принятым за прототип, является дезинтегратор, содержащий корпус с установленными внутри него роторами, отличающийся тем, что под верхним горизонтальным диском на одной оси с загрузочным устройством закреплен с возможностью колебаний многоступенчатый корпус, на нижнем горизонтальном диске на одной оси с многоступенчатым корпусом жестко закреплен многоступенчатый ротор с ударными билами, в нижней части многоступенчатого ротора жестко закреплены разбрасывающие лопатки, при этом кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и описываемым ударными билами диаметром многоступенчатого ротора равен значению a=2-3d_max, а зазор между верхними кромками разбрасывающих лопаток и нижним торцом многоступенчатого корпуса больше значения b=d_max, где d_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала (Патент РФ №2429913 МКИ В02С 13/20, 2011).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность процесса измельчения ввиду недостаточного количества соударений частиц материала с внешней поверхностью многоступенчатого ротора и внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения. Это достигается тем, что в дезинтеграторе, содержащем корпус с установленными внутри него роторами, под верхним горизонтальным диском на одной оси с загрузочным устройством закреплен с возможностью колебаний многоступенчатый корпус, на нижнем горизонтальном диске на одной оси с многоступенчатым корпусом жестко закреплен многоступенчатый ротор с ударными билами, кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и описываемым ударными билами диаметром многоступенчатого ротора равен значению а=2-3d_max, согласно предлагаемому решению, нижний торец многоступенчатого корпуса имеет коническую поверхность с радиально расположенными ребрами и углом наклона α от центра к периферии, а в нижней части многоступенчатого ротора жестко закреплен усеченный конус с углом наклона образующей поверхности α, которая имеет радиально расположенные кольцевые канавки, зазор между образующей поверхностью усеченного конуса и выступами радиально расположенных ребер нижнего торца многоступенчатого корпуса больше значения b=d_max, где d_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала и диаметр цилиндрического основания усеченного конуса равен внешнему диаметру многоступенчатого корпуса, при этом угол α больше угла естественного откоса измельчаемого материала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен дезинтегратор, поперечный разрез; на фиг.2 - дезинтегратор, продольный разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - камеры предварительного дробления и помола, продольный разрез Б-Б на фиг.1, на фиг.4 - усеченный конус, вид В на фиг.1.

Дезинтегратор состоит из цилиндрического корпуса 1, в боковой части которого установлено разгрузочное устройство в виде тангенциального разгрузочного патрубка 2, а в центре на верхней части цилиндрического корпуса 1 установлен, например, в подшипниковой опоре (на чертеже не показана), закрепленной на цилиндрическом корпусе 7 с помощью болтового соединения, осевой загрузочный патрубок 3 с возможностью вращения, при этом вращение осевой загрузочный патрубок 3 получает от электродвигателя через клиноременную передачу (на чертеже не показаны). К нижнему торцу осевого загрузочного патрубка 3 жестко закреплен, например, болтовым соединением, верхний горизонтальный диск 4, который содержит ударные элементы 5 и 6, расположенные по его концентрическим окружностям.

В нижней части цилиндрического корпуса 1 установлен нижний горизонтальный диск 7 с возможностью вращения на валу 8, установленном в подшипниковом узле (на чертеже не показан), закрепленном на нижней поверхности внешней стороны цилиндрического корпуса 7, например, болтовым соединением. Вращение нижний горизонтальный диск 7 получает от электродвигателя через клиноременную передачу (на чертеже не показаны).

Нижний горизонтальный диск 7, как и верхний горизонтальный диск 4, содержит ударные элементы 9, расположенные по концентрическим окружностям, причем ударные элементы 9 нижнего горизонтального диска 7 находятся между ударными элементами 5 и 6 верхнего горизонтального диска 4. Верхний горизонтальный диск 4 и нижний горизонтальный диск 7 вместе с внутренней поверхностью корпуса 7 образуют камеру помола.

На одной оси с загрузочным устройством на пружинных опорах закреплен многоступенчатый корпус 10. На каждой ступени корпуса по окружности расположены трапециевидные отражательные планки, а на торцевой поверхности - рифленые бронеплиты. На нижнем горизонтальном диске 7 на одной оси с многоступенчатым корпусом 10 жестко закреплен многоступенчатый ротор 11 с ударными билами. Для исключения заклинивания измельчаемого материала между многоступенчатым корпусом 10 и многоступенчатым ротором 11 кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса 10 и описываемым ударными билами диаметром многоступенчатого ротора 11 равен значению a=2-3d_max. В верхней части многоступенчатого ротора 11 жестко закреплен распределительный конус 12. Количество бил многоступенчатого ротора 11 увеличивается от загрузочного устройства 3 к нижнему горизонтальному диску 7. В нижней части многоступенчатого ротора 11 жестко закреплен усеченный конус 13 с углом наклона образующей поверхности α, которая имеет радиально расположенные кольцевые канавки. Для исключения заклинивания измельчаемого материала зазор между образующей поверхностью усеченного конуса 13 и выступами радиально расположенных ребер нижнего торца многоступенчатого корпуса 10 больше значения b=d_max, где d_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. Диаметр цилиндрического основания усеченного конуса 13 равен внешнему диаметру многоступенчатого корпуса 10, при этом угол α больше угла естественного откоса измельчаемого материала.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 4%, шнековым питателем направляется в осевое загрузочное устройство 3, затем в кольцевой зазор между многоступенчатым корпусом 10 и многоступенчатым ротором 11. Материал попадает под ударные била многоступенчатого ротора 11 и отбрасывается на отражательные планки, установленные в многоступенчатом корпусе 10. При переходе со ступени на ступень материал дополнительно разрушается при ударе о боковые бронеплиты. Частично измельченный материал под действием центробежной силы направляется в зазор между нижним ребристым торцом многоступенчатого корпуса 10 и усеченным конусом 13 с радиально расположенными кольцевыми канавками, где происходит дальнейшее измельчение материала, а затем под действием центробежных сил, возникающих при вращении разгонных лопаток 14, материал отбрасывается к первому ряду ударных элементов 5. Пройдя первый ряд ударных элементов, материал попадает на второй и последующие ряды, в которых материал также подвергается интенсивным ударным и истирающим нагрузкам (фиг.2). После прохождения всех рядов ударных элементов готовый продукт выводится из дезинтегратора через тангенциальное разгрузочное устройство 2.

Если в дезинтеграторе отсутствует дополнительный участок измельчения между образующей поверхностью усеченного конуса 12 и конической поверхностью нижнего торца многоступенчатого корпуса 10, частицы измельчаемого материала испытывают недостаточное количество соударений, что снижает эффективность измельчения и производительность дезинтегратора по готовому продукту в целом.

Таким образом, применение многоступенчатого корпуса и многоступенчатого ротора с дополнительным участком измельчения между образующей поверхностью усеченного конуса и конической поверхностью нижнего торца многоступенчатого корпуса в связи с остальными элементами дезинтегратора позволяет увеличить количество взаимодействий частиц материала между собой и ударными элементами, при этом обеспечивается возрастание скорости обработки измельчаемого материала на каждой ступени, частицы подвергаются интенсивному механическому воздействию с непрерывным отводом мелкой фракции на последующие ступени измельчения, что приводит к повышению эффективности процесса измельчения и увеличению производительности дезинтегратора по готовому классу измельчаемого материала.