Результат интеллектуальной деятельности: ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ

Изобретение относится к оборудованию для измельчения фуражного зерна и других сыпучих материалов, используемых для кормления животных и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например в комбикормовой - для измельчения зерновых культур.

Известен центробежный измельчитель (Патент РФ №2728665. В02С 13/00. Центробежный измельчитель. Царев Е.М., Мосунов П.В., Ркуомойников К.П., Анисимов С.Е., Богданов Е.Н., Кренев А.В. - Заявитель ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет». - №2020104055. - Заявл. 30.01.2020; Опубл. 30.07.2020; Бюл. №22), содержащий корпус, внутри которого установлены на одной оси сплошной и полые валы, причем полые валы связаны с электродвигателем посредством зубчатой передачи, а сплошной вал - с помощью ременной передачи, при этом внутренние фрезы, закрепленные на сплошном валу, входят во впадину, образованную наружными фрезами, закрепленными на полых валах с возможностью их взаимного противовращения.

Недостатком центробежного измельчителя является сложность изготовления, что существенно увеличивает его себестоимость и недостаточная эффективность измельчения.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту является измельчитель (Патент РФ №2700622. В02С 13/00. Измельчитель. Лебедев А.Т., Очинский В.В., Искендеров P.P., Павлюк Р.В., Лебедев П.А., Марьин Н.А., Захарин А.В., Болгаев К.А., Рыбалкин Н.А. - Заявитель ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет». - №2018143944. - Заявл. 11.12.2018; Опубл. 18.09.2019; Бюл. №26), состоящий из корпуса-статора и размещенных в его полости приводного ротора, приемной, дробильной, разгрузочной камер, а также соединенного с приемной камерой загрузочного бункера, разрушающего элемента, закрепленного на статоре, и ротора, выполненного рифленым, причем разрушающий элемент состоит из двух частей - основы, закрепленной на статоре, и сменной рабочей части, выполненной из более прочного материала, закрепленной в основе профильным соединением. Рабочая часть может быть выполнена составной их двух и более элементов.

Существенным недостатком данного измельчителя являются металлоемкий корпус, конструкция ротора, не позволяющая регулировать положение рабочих элементов, что ограничивает универсальность и увеличивает износ его рабочих поверхностей, повышенный износ разрушающего элемента, закрепленного на статоре, что снижает эффективность его безотказной работы.

Технический результат изобретения заключается в повышении износостойкости, надежности работы и повышению эффективности процесса измельчения, путем снижения износа взаимодействующих с исходным продуктом сменных измельчающих элементов, закрепленных на дробильных валах, поддержания заданной степени дисперсности измельчаемого материала за счет регулирования зазора между дробильными валами и наличия на сопряженных поверхностях измельчающих элементов рифлей.

Достигаемый положительный эффект по стабильному поддержанию заданной степени дисперсности измельчаемого материала можно обосновать следующим образом. Регулирование зазора между дробильными валами обеспечивается перемещением в горизонтальном направлении подшипниковых опор одного из дробильных валов. Наличие на сопряженных поверхностях измельчающих элементов рифлей, форма которых обеспечивает наилучших захват частиц измельчаемого материала. Форма и размеры рифлей определяются структурно-механическими, физико-химическими и адгезионными свойствами измельчаемых материалов, а также их гранулометрическим составом. Рифли могут иметь (в поперечном сечении) треугольную, полукруглую, прямоугольную или другую сложную комбинированную форму.

Следовательно, применение рифлей на сопрягаемых поверхностях сменных измельчающих элементов, выполненного из более прочных материалов, позволяет уменьшить его износ и увеличить тем самым межремонтный период, а использование сменных измельчающих элементов сокращает время на ремонт и техническое обслуживание измельчителя.

Поставленная задача достигается тем, что в измельчителе, содержащим корпус, два параллельных дробильных вала, установленных внутри корпуса с возможностью встречного вращения, и имеющих ряды измельчающих элементов, загрузочный бункер, рабочую камеру и привод, причем измельчающие элементы одного вала входят в зазор между измельчающими элементами другого вала, новым является то, что два параллельных дробильных вала, имеющих ряды сменных измельчающих элементов, установлены с возможностью вращения с разной скоростью в направлении разгрузочного устройства, причем на сопряженных поверхностях измельчающих элементов выфрезерованы кольцевые канавки, подшипниковые опоры одного из валов выполнены с возможностью перемещения в горизонтальном направлении для регулирования зазора между дробильными валами, а в состав привода входит ременная передача, имеющая натяжной шкив и сменные шкивы разного диаметра на дробильных валах для обеспечения разных частот их вращения.

На фиг. 1 приведено фронтальное изображение измельчителя (вид спереди); на фиг. 2 - вид сверху измельчителя; на фиг. 3 - объемное изображение измельчителя; на фиг. 4 - объемное изображение измельчающего элемента 13; на фиг. 5 - подшипниковые опоры измельчителя; на фиг. 6 - продольный разрез дробильного вала 12 с регулируемой подшипниковой опорой 14; на фиг. 7 - фото измельчителя.

Измельчитель (фиг. 1, 2, 3, 7) состоит из станины 1, рабочей камеры 2, электродвигателя 3, приводного шкива 4, ременной передачи 5, натяжного шкива 6, шкивов 7 и 8.

С обеих сторон рабочей камеры 2 установлены две крышки 9 со съемными барашками 10 для ремонта и технического обслуживания измельчителя. Внутри рабочей камеры 2 установлены с возможностью встречного вращения два параллельных, вращающихся с разной скоростью в направлении разгрузочного устройства дробильных вала 11 и 12 с рядами сменных измельчающих элементов 13, причем на сопряженных поверхностях измельчающих элементов 13 выфрезерованы кольцевые канавки (рифли) 16, форма которых обеспечивает наилучших захват частиц измельчаемого материала (фиг. 4). Кольцевые канавки (рифли) 16 могут иметь в поперечном сечении треугольную, прямоугольную, круглую (фиг. 4) или другую сложную комбинированную форму. Выбор формы, шага расположения S и глубины кольцевых канавок 8 будут определяться гранулометрическим составом, структурно-механическими и физико-химическими свойствами частиц измельчаемого материала.

Измельчающие элементы 13 одного вала входят в зазор между измельчающими элементами другого вала (фиг. 2 и 3).

Дробильный вал 11 установлен с возможностью вращения в подшипниковых опорах 15, а дробильный вал 12 - в подшипниковых опорах 14.

Подшипниковые опоры 14 дробильного вала 12 выполнены с возможностью перемещения в горизонтальном направлении с помощью регулировочных механизмов 17 (фиг. 5 и 6).

Процесс измельчения происходит следующим образом. Вначале, перемещая подшипниковые опоры 14 дробильного вала 12 в горизонтальном направлении с помощью регулировочных механизмов 17, устанавливается в требуемый (задаваемый) зазор между измельчающими элементами 13 валов 11 и 12. Затем перемещая натяжной шкив 6, устанавливается требуемое натяжение ременной передачи 5. После этого включается электродвигатель 3, приводящий с помощью ременной передачи 5, приводного шкива 4, и шкивов 7 и 8 во встречное вращение два параллельных, вращающихся с разной скоростью дробильных вала 11 и 12 с рядами сменных измельчающих элементов 13. Разная скорость вращения дробильных валов 11 и 12 достигается за счет разного диаметра соответственно шкивов 7 и 8.

Одновременно исходный сыпучий материал поступает в рабочую камеру 2 измельчителя, заполняет ее и попадает в зазор между измельчающими элементами 13 вращающихся дробильных валов 11 и 12. При вращении валов 11 и 12 происходит взаимодействие исходного материала с рифленой поверхностью измельчающих элементов 13.

Кольцевые канавки 16 (рифли), выполненные на наружных поверхностях измельчающих элементов 13 с шагом S и глубиной 3 (фиг. 4), захватывают частицы измельчаемого материала, увлекая их в зазор между измельчающими элементами 13. При этом происходит изменение их исходной формы (раздавливание, скалывание и т.п.) Затем измельченный материал перемещается вниз к разгрузочному отверстию рабочей камеры 2.

Предлагаемый измельчитель имеет следующие преимущества:

- более высокую производительность вследствие лучшего захвата частиц измельчаемого материала кольцевыми канавками (рифлями) 16 на сопряженных поверхностях измельчающих элементов 13;

- повышение износостойкости, надежности работы и ремонтопригодности рабочих поверхностей измельчающих элементов 13;

- регулирование зазора между дробильными валами 11 и 12 за счет перемещения в горизонтальном направлении подшипниковых опор одного из дробильных валов обеспечивает стабильное поддержание заданной степени дисперсности измельчаемого материала;

- повышение эффективности процесса измельчения вследствие снижения износа взаимодействующих с исходным продуктом сменных измельчающих элементов, закрепленных на дробильных валах.