Результат интеллектуальной деятельности: ДЕЗИНТЕГРАТОР

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

Известна конструкция дезинтегратора (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Смирнов Д.В. Расчет конструктивных параметров загрузочного узла дезинтегратора при установке патрубка рецикла материала // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. №5. С. 165-169), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях ротора в виде дисков с ударными элементами с плоской рабочей поверхностью.

Известна также конструкция дезинтегратора (авторское свидетельство СССР на изобретение №1572694, В02С 13/22, опубл. 23.06.1990, бюл. №23), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях ротора в виде дисков с ударными элементами в виде лопаток и повернутых под углом в смежных концентрических рядах.

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая производительность по готовому продукту.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является дезинтегратор (авторское свидетельство СССР на изобретение №1694211, В02С 13/22, опубл. 30.11.1991, бюл. №44), содержащий цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным патрубками (устройствами), в котором друг над другом соосно размещены с возможностью встречного вращения диски с рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между соседними ударными элементами противолежащего диска, ударные элементы установлены по сторонам квадратов с общим центром.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами и с размещенными в цилиндрическом корпусе с возможностью встречного вращения дисками с ударными элементами, каждый из которых расположен между соседними ударными элементами противолежащего диска.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения и низкой производительностью по готовому продукту. Это связано с незначительным воздействием на частицы перед их попаданием на первый внутренний ряд ударных элементов.

Изобретение направлено на увеличение производительности по готовому продукту за счет повышения эффективности процесса измельчения.

Это достигается тем, что дезинтегратор содержит цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами. В корпусе размещены с возможностью встречного вращения диски с рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. Согласно предложенному решению в центре нижней поверхности верхнего диска по окружности жестко прикреплены вертикальные стойки, внутренние торцы которых находятся на одном диаметре с диаметром загрузочного устройства, а к нижним торцам жестко прикреплен разгонный конус с образующей, расположенной под углом, большим угла естественного откоса материала. На верхней поверхности разгонного конуса жестко закреплены радиальные лопатки с минимальным расстоянием между смежными радиальными лопатками, превышающем D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. На концах радиальных лопаток жестко закреплены била с горизонтальными вырезами высотой менее D_max. На верхней поверхности нижнего диска посредством вертикальных перемычек полукруглого поперечного сечения жестко закреплено горизонтальное кольцо полукруглого поперечного сечения, на внутренней поверхности которого на высоте бил жестко закреплены сменные горизонтальные отбойники. Под каждым горизонтальным отбойником в нижнем секторе горизонтального кольца выполнено отверстие с диаметром, превышающим D_max, к кромке которого примыкает соответствующая вертикальная перемычка с внутренним радиусом, равным радиусу отверстия. Расстояние между двумя смежными горизонтальными отбойниками превышает 2D_max. Внешний профиль бил соответствует профилю поперечного сечения горизонтального кольца и горизонтального отбойника с соблюдением технологического зазора.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 - разрез А-А на фиг. 2 (продольное сечение дезинтегратора), фиг. 2 -разрез Б-Б на фиг. 1 (разгонный конус), фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1 (горизонтальное кольцо), фиг. 4 - вид Г на фиг. 1 (била и горизонтальные отбойники).

Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с осевым загрузочным 2 и тангенциальным разгрузочным 3 устройствами. В корпусе 1 размещены с возможностью встречного вращения диски 4 и 5 с рядами ударных элементов, соответственно 6 и 7, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. В центре нижней поверхности верхнего диска 4 по окружности жестко прикреплены, например сваркой, вертикальные стойки 8, внутренние торцы которых находятся на одном диаметре с диаметром загрузочного устройства 2. К нижним торцам вертикальных стоек 8 жестко прикреплен, например сваркой, разгонный конус 9 с образующей, расположенной под углом, большим угла естественного откоса материала. На верхней поверхности разгонного конуса 9 жестко закреплены, например сваркой, радиальные лопатки 10. При этом минимальное расстояние между смежными радиальными лопатками превышает D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. На концах радиальных лопаток 10 жестко закреплены, например сваркой, била 11 с горизонтальными вырезами 12 высотой менее D_max. На верхней поверхности нижнего диска 5 посредством вертикальных перемычек 13 полукруглого поперечного сечения жестко закреплено, например сваркой, горизонтальное кольцо 14 полукруглого поперечного сечения. На внутренней поверхности горизонтального кольца 14 на высоте бил 11 жестко закреплены, например болтовым соединением, сменные горизонтальные отбойники 15. Под каждым горизонтальным отбойником 15 в нижнем секторе горизонтального кольца 14 выполнено отверстие 16 с диаметром, превышающим D_max, к кромке которого примыкает соответствующая вертикальная перемычка 13 с внутренним радиусом, равным радиусу отверстия 16. Расстояние между двумя смежными горизонтальными отбойниками 15 превышает 2D_max. При этом внешний профиль бил 11 соответствует профилю поперечного сечения горизонтального кольца 14 и горизонтального отбойника 15 с соблюдением технологического зазора. Для эффективной разгрузки вертикальных перемычек 13 необходимо крепить их к нижнему диску 5 выпуклой стороной в направлении его вращения.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например глина влажностью до 2%, подается через осевое загрузочное устройство 2 в центральную часть корпуса 1 на верхнюю поверхность разгонного конуса 9, закрепленного при помощи вертикальных стоек 8 к верхнему диску 4 и посредством радиальных лопаток 10 направляется в сторону горизонтального кольца 14, закрепленного на нижнем диске 5 посредством вертикальных перемычек 13. Достигая зоны действия бил 11 с горизонтальными вырезами и горизонтальных отбойников 15, вращающихся в противоположные стороны, куски материала измельчаются в технологических зазорах между билами 11 и горизонтальными отбойниками 15, входящими в горизонтальные вырезы 12. После разрушения кусков материала мелкие частицы проходят через отверстия 16 в горизонтальном кольце 14, падают на нижний диск 5 и направляются к внутреннему ряду ударных элементов 6 на дальнейшее измельчение. Крупные частицы, не прошедшие через отверстия 16 в горизонтальном кольце 14, продолжают дальнейшее вращательное движение во внутренней полости горизонтального кольца 14 и измельчаются до тех пор, пока не пройдут через отверстия 16. Затем частицы таким же образом направляются к первому внутреннему ряду ударных элементов 6. Частицы, прошедшие внутренний ряд ударных элементов 6, направляются к последующим рядам 7, где осуществляется окончательный помол материала. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через тангенциальное разгрузочное устройство 3.

Применение разгонного конуса 9 с радиальными лопатками 10, расположенными под углом к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала, обеспечивает интенсивную подачу материала в зону предварительного измельчения материала. Применение бил 11 с горизонтальными вырезами 12 высотой менее D_max и горизонтального кольца 14 с горизонтальными отбойниками 15 обеспечивает предварительное разрушение частиц материала перед их подачей на внутренний ряд ударных элементов 6. Минимальное расстояние между смежными радиальными лопатками 10, превышающее D_max, определяется возможностью прохождения материала по верхней поверхности разгонного конуса 9. Наличие отверстий в нижнем секторе горизонтального кольца 14 и вертикальных перемычек 13 полукруглого поперечного сечения обеспечивает своевременный отвод предварительно измельченных кусков материала и их подачу на первый внутренний ряд ударных элементов 6. Расстояние между двумя смежными горизонтальными отбойниками 15, превышающее 2D_max, исключает заклинивание материала в горизонтальном кольце 14. Размеры отверстий 16 в горизонтальном кольце 14 обеспечивают прохождение различных частиц материала из внутренней полости горизонтального кольца 14 в направлении нижнего диска 5. Форма поперечного сечения вертикальных перемычек 13 исключает забивание материалом внутренней полости данных перемычек. Применение дезинтегратора предложенной конструкции позволяет обеспечить предварительное измельчение частиц материала в центральной части корпуса до их попадания на внутренний ряд ударных элементов и своевременный отвод предварительно измельченного материала в направлении нижнего диска.

Это значительно повышает эффективность процесса измельчения, тем самым увеличивает производительность по готовому продукту.