Результат интеллектуальной деятельности: ДРОБИЛКА МОЛОТКОВАЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к оборудованию для измельчения твердых минеральных материалов и может быть использовано в энергетической, химической, строительной и других отраслях промышленности.

Уровень техники

Из уровня техники известны молотки для роторных измельчающих устройств (см. патент DE 8632376 (U1), МПК: В02С 13/28, 12.02.1987; патент DE 7826717 (U1), МПК: В02С 13/28, 04.01.1979), включающие лопасть с отверстием для крепления на роторе и ударными рабочими поверхностями вогнутой формы.

Недостаток этих молотков заключается в том, что в процессе дробления изогнутые рабочие поверхности оказывают вместо прямых ударов на материал, удары с проскальзыванием. Это сказывается как на снижении качества дробления, так и на снижении производительности дробилок и на увеличении энергопотребления. В итоге, несмотря на применение высококачественных сталей, ресурс молотков оказывается невысоким.

Известны молотки для молотковых дробилок (см. патент DE 8419526 (U1), МПК: А01В 33/10, 16.08.1984; патент SU 1315019, МПК: В02С 13/28, опубл. 07.06.1987), включающие лопасть в форме сектора с отверстием для их шарнирной подвески. Прямолинейные радиально расположенные боковые рабочие грани молотка осуществляют прямые лобовые удары, вся энергия которых расходуется на разрушение измельчаемого материала. При этом повышается эффективность дробления и качество продукта.

Недостатками этих молотков является низкая производительность и малый срок службы. Это связано с тем, что в процессе износа на ударной части молотка образуется закругление с гладкими кромками, в результате которого удар молотка по материалу производится скользящим и все менее эффективным, по мере увеличения радиуса закругления и длины износа рабочей поверхности на ударной части молотка.

При большой длине износа рабочей поверхности молотка происходит резкое снижение производительности и качества готового продукта. В связи с наличием повышенного процента пыли в нем, увеличиваются энергозатраты на измельчение и расход металла молотков. При этом возникает необходимость перенастройки для работы неизношенными углами молотков, или производить полную замену молотков ротора.

Известно било молотковой мельницы (см. патент SU 1537288, МПК: В02С 13/28, опубл. 23.01.1990), содержащее проушину с несколькими отверстиями для крепления к билодержателю и рабочую лопасть. При этом рабочая лопасть имеет наклон в сторону вращения била, а проушина имеет наклон в противоположную сторону. Благодаря тому, что в такой конструкции била центр масс рабочей лопасти расположен по отношению к линии, соединяющей центр масс била с центром отверстия проушины, со стороны, противоположной вращению била, материалы соударяются как с рабочей лопастью, так и с проушиной - происходит более эффективное измельчение материала. По мере износа рабочей лопасти, била перевешиваются на разные отверстия проушины.

Недостатком этих бил является сложность и низкая надежность их конструкции.

В качестве наиболее близкого к заявляемому устройству аналога, по наличию сходных конструктивных признаков, принято устройство измельчения (заявка RU 2018117397, МПК: В02С 13/16, 10.05.2018), содержащее вертикальный цилиндрический корпус и ротор с шарнирно установленными молотками. Молотки имеют форму сектора и закреплены на роторе посредством осей, равномерно распределенных по окружности смонтированных на валу ротора спаренных дисках.

Недостатком прототипа является малый срок службы молотков.

Раскрытие изобретения

Заявляемым изобретением решается задача увеличения срока службы молотков, повышения эффективности дробления, а также улучшения качества готового продукта.

Поставленная задача решается тем, что в дробилке молотковой, содержащей вертикальный цилиндрический корпус, ротор с шарнирно установленными молотками в форме сектора, закрепленными на нем посредством осей, продетых сквозь отверстия, равномерно распределенные по окружности смонтированных на валу ротора дисках, согласно заявляемому изобретению, молотки выполнены с вогнутой торцовой поверхностью, отверстия расположены на, по меньшей мере, двух окружностях разных радиусов, причем высота выступающих краев торцовой поверхности молотка относительно ее вогнутой центральной части равна разнице радиусов наибольшей и наименьшей окружностей расположения отверстий на диске.

Выполнение молотка в форме сектора круга обеспечивает преобладание прямых ударов боковых рабочих поверхностей по материалу, вся энергия которых расходуется на разрушение измельчаемого материала. При этом режимы работы дробилки являются наименее энергоемкими, а производительность ее увеличивается.

Износ поверхности молотка начинается с округления торца его ударной части. При этом уменьшается длина рабочего участка, взаимодействующего с массой. В этом случае ухудшаются эксплуатационные показатели работы дробилки: качество дробления за счет появления рикошета и косого удара и ускоряется износ, так как появляются силы трения. Компенсация износа и восстановление длины рабочего участка молотка осуществляется за счет перенавешивания молотков на отверстия, расположенные на окружности большего радиуса. При этом обеспечивается удержание постоянного зазора между торцовой поверхностью молотка и внутренней поверхностью корпуса, что позволяет получать однородный гранулометрический состав измельченного материала. Постоянство упомянутого зазора достигается при условии, если величина износа боковой рабочей поверхности и перемещение места крепления молотка будут одинаковыми.

Оптимальным является выполнение отверстий на трех или четырех окружностях диска разного радиуса. При расположении отверстий на двух окружностях возникает резкий перепад величины зазора между торцовой поверхностью молотка и внутренней поверхностью корпуса до последующей перестановки молотков, что неблагоприятно сказывается на качестве готового продукта. Конструктивно сложно разместить отверстия на окружностях, больше четырех. К тому же, наличие большого количества отверстий делает диск ненадежным и ослабляет конструкцию в целом.

Таким образом, вышеперечисленные технические результаты в совокупности позволяют продлить срок службы молотков, повысить эффективность дробления, а также улучшить качество готового продукта.

С целью обеспечения устойчивости конструкции и предотвращения вибраций, вызванных дисбалансом, отверстия на каждой окружности диска расположены попарно диаметрально противоположно.

Конструктивно вогнутая торцовая поверхность молотка может быть выполнена в виде дуги окружности.

Краткое описание чертежей

Дробилка поясняется следующими чертежами, на которых представлено:

на фиг. 1 - заявляемая дробилка, продольный разрез;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 - расположение молотков на дисках.

Осуществление изобретения

Дробилка молотковая содержит вертикальный цилиндрический корпус 1. На внутренней поверхности корпуса смонтированы корпусные била 2. Била размещены таким образом, что в сочетании образуют несколько уровней. В корпусе, соосно ему, смонтирован ротор с шарнирно установленными молотками 3, приводимый во вращение посредством привода 4. На валу 5 ротора закреплены в несколько ярусов спаренные диски 6 с отверстиями 7, равномерно распределенными по их окружности. Отверстия 7 выполнены на трех окружностях разных радиусов R₁ R₂ и R₃, причем на каждой окружности диска 6 отверстия расположены попарно диаметрально противоположно.

Молотки 3 закреплены на роторе посредством осей 8, продетых сквозь отверстия 7, выполненные в дисках 6. Молотки выполнены в форме сектора, с вогнутой торцовой поверхностью, причем высота h выступающих краев торцовой поверхности молотка относительно ее вогнутой центральной части равна разнице радиусов наибольшей и наименьшей окружностей расположения отверстий на диске. Вогнутая торцовая поверхность молотка выполнена в виде дуги окружности с радиусом R.

Спаренные диски 6 с молотками 3 распределены по высоте ротора с учетом размещения корпусных бил 2 по определенным уровням с обязательным выполнением условия чередования корпусных бил и молотков.

Корпус 1 устройства выполнен с загрузочным окном 9 и разгрузочным патрубком 10.

Заявляемая дробилка работает следующим образом.

Подвергаемый измельчению материал поступает в корпус устройства через загрузочное окно 9 и попадает на вращающиеся с большой окружной скоростью молотки 3, которые осуществляют его дробление. При этом от удара молотков частицы материала отбрасываются к стенке корпуса 1 и попадают на корпусные била 2, от воздействия которых материал также измельчается.

Частично измельченный на верхнем уровне материал проходит на нижерасположенный ярус молотков 3 и корпусных бил 2. Переработанный материал, пройдя последовательно сверху вниз все ступени измельчения, удаляется из устройства через разгрузочный патрубок 10.

Изначально молотки 3 устанавливаются на отверстия 7, расположенные на окружности диска 6 с радиусом R₁. При износе выступающих краев торцовой поверхности молотка до линии а-а, молотки перенавешиваются на отверстия, расположенные на окружности диска с радиусом R₂. При износе до линии b-b, молотки перенавешиваются на отверстия, расположенные на окружности диска с радиусом R₃. При дальнейшем износе молотков, они переворачиваются на другую сторону.

Благодаря использованию заявляемой молотковой дробилки повышается срок службы молотков и эффективность дробления, а также улучшается качество дробимого материала.