Установка для измельчения сыпучих материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

28366 А (19) (П) y(59 В 02 С 17 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕ П!ЛЬСТВУ

ЙВУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ФЭ ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

521) 3361820/29-33 (22) 07.12.81 .(46) 15.07.83- Бюл. Р 26 (72) Г.С.Константоцуло (53) 621. 926. 5 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 590010, кл. 8 02 С 15/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

660706, кл. В 02 С 17/04ю 1977. (54) (57) 1, УСТАНОВКА ДЛЯ НЗиепБЧеНИЯ СЫПУЧИХ NA КРИАЛОВ, содержащая барабан с мелющими телами, загрузочную и разгрузочную цапфы, а также . привод с механизмом периодического .изменения угловой скорости вращения барабана, отлич ающаяся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат и повыщения эффективности измельчения, она.дополнительно снабжена барабаном -с мелющими телами и с загрузочной и разгрузочной цапфами, соосно установленным с основным барабаном, разгрузочные цапфы соединены между собой и с приводом посредством дифференциала, а в барабанах смонтированы соосные кольцевые элементы с продольными осями, на которых иарнирно закреп.лены мелющие тела, контактирующие с рабочей поверхностью барабана, при этом последние снабжены тормозами.

2. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что механизм периодического изменения угловой скорости вращения барабана выполнен в виде цепной передачи с закреплен- Pg ным на ее цепи грузом, кинематичес.ки связанной с одной из разгрузочных цапф. — С:

20

1 10283

Изобретение относится.к области механического измельчения различных твердых материалов, преимущественно руд цветных и черных металлов, нерудного сырья для химической,„огнеупорной промышленности и проьжиленности строительных материалов.Во всех этих отраслях наиболее широко применяются барабанные мельницы с мелющей загрузкой, а также роликовые центробежные мельницы. 10

У роликовых центробежных мельниц, содержащих корпус, ротор с измельчающими элементами и привод, измельчающие элементы при вращении вокруг оси ротора. обкатываются по корпусу, 5 прижимаются к нему центробежными силами инерции и измельчают материал в основном раздавливанием и истиранием, ротор вращается от привода, имеет водила, через оси которых усилия передаются на ролики 1).

Недостатком таких конструкций является механическая передача усилий толкающих или тянущих деталей ротора к измельчающим элементам.

Ролики катятся по внутреннему кольцу футеровки. К оСям роликов необходимо прилагать большие усилия, способные преодолеть все сопротивления, возникающие при качении, а эти усилия передаются контактной парой ролик - ось, работающей в условиях абразивной среды, что ведет к быстрому износу трущихся поверхностей, выходу из строя и частым остановкам мельницы на ремонт.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является установка для измельчения сыпучих материалов, содержащая барабан с мелющими телами, загрузочную и раз- 4О грузочную цапфы, а также привод с механизмом периодического изменения угловой скорости вращения барабана $2).

Недостатки установки следующие.

Ось элементов привода в рабочем положении имеет наклон до 45О к горизонтальной оси, что затрудняет монтаж и эксплуатацию усгановки; крутильные колебания барабану, обладающему большой инерцией, сообщает универсальный шарнир, элементы которого в процессе работы должны передавать энергию барабану фактически встречными ударами с частотой порядка 10 55 ударов в секунду. Нестабильная угловая скорость валов редуктора и электродвигателя также усложняет эксплуатацию, а применение маховика с большим маховым моментом существечно уве-60 личивает металлоемкость и пусковой момент установки.. Все это снижает показатели установки по удельным энергозатратам и эффективности измельчения. 65

Цель изобретения — снижение удельных энергозатрат и повышение эффективности измельчения °

Указанная цель достигается тем, что установка для измельчения сыпучих материалов, содержащая„барабан с мелющими телами, загрузочную и разгрузочную цапфы, а также привод с механизмом периодического изменения угловой скорости вращения барабана, дополнительно снабжена. барабаном с мелющими телами и с загрузочной и разгрузочной цапфами, соосно установленным с основным барабаном, разгрузочные цапфы соединены между собой и с приводом посредством дифференциала, а в барабанах смонтированы соосные кольцевые элементы с продольными осями, на которых шарнирно закреплены мелющие тела, контактирующие с рабочей поверхностью барабанов, при этом последние снабжены тормозами.

Кроме того, механизм периодического изменения угловой скорости вращения барабана может быть выполнен в виде цепной передачи с .закрепленным на ее цени грузом, кинематически связанной с одной из разгрузочных цапф.

На фиг. 1 схематически показана установка для измельчения сыпучих материалов, общий виду на фиг.2 сечение А-A на фиг. 1>. на фиг.3схема механизма изменения угловой скорости вращения барабанов с применением тиристорно-импульсной аппаратуры на фиг. 4 - то же, с применением пневматических (или гидравлических) устройств.

Установка содержит барабаны 1 и 2, соединенные между собой и с приводом (двигателем) 3 посредством дифференциала 4 ° Барабаны имеют загрузочные 5,6 и разгрузочные 7,8 цапфы с соответствующими устройствами> тормоза 9 и 10 для регулирования соотношения угловых скоростей барабанов. Установка имеет также механизм периодического изменения

Угловой скорости вращения барабана, содержащий цепную передачу, образованную цепью 11, на кото:зой закреплен груз 12, и направляющими звездочками 13 и 14. Посредством муфты

15 и гибкой связи 16 указанный механизм соединен с одним из барабанов (фиг. 1) . Внутри барабанов 1 и 2 фиг. 2) укреплена футеровка 17 и находятся измельчающие элементы 18, взаимное расположение которых друг относительно друга в каждой плоскости поперечного сечения барабана фиксировано разделительным устройством

19, выполненным в виде сепараторов подшипников качения и представляющим собой, например, кольца, объединяющие

1028366 оси, на которые свободно надеты измельчающие элементы, установка работает следующим образом. 1

При включении двигателя 3 (фиг. 1) барабаны 1 и 2 посредством дифференциала приводятся во вращательное . движение, увлекая за. собой силами трения измельчающие элементы. Взаимодействие измельчающих элементов с внутренней поверхностью барабанов мельницы и требуемая наименьшая аила их давления на материал обеспечиваются при совместном вращении измельчающих элементов и барабанов с угловой скоростью 9><, превышающей, 15 например в 2-9 раз, критическую скорость, при которой свободно загруженные в барабаны измельчающие элементы уже не отрываются от их внутренней поверхности под действием силы тяжести в верхней точке своей траектории. Измельчение материала: происходит Ри качении и частичном скольжении (под действием сил инерции) измельчающих элементов относительно барабанов при попеременном периодическом увеличении их угловой скорости до значения OJ@ в 2-3 раза превышающего значение ц, с последующим уменьшением ее до значения ф, после .чего цикл торможения и разгона барабанов цовторяется.

Пуск мельницы завершается тем, что вспомогательными тормозными устройствами 9 и 10 устанавливают рас четные значения угловой скорости З5 ц)„ для барабана 2 и (Ф для барабана 1, после чего включают муфту 15 °

Торможение барабана 1 и ускорение барабана 2 достигается подъемом груза 12, который, перейдя верхнюю 40 точку звездочки 13, начинает опускаться, ускоряя барабан 1 и притормаживая (посредством дифференциала

4) барабан 2, после чего циклы торможения и ускорения барабанов непре- 45 рывно повторяются.

При вращении барабана с угловой скоростью Щ он захватывает силами . трения измельчающие элементы 18 (фиг. 2)- и через некоторое время . сообщает им такую же скорость (T) .

В зависимости от свойств материала, .размеров барабана, размеров и удельного веса материала измельчающих элементов угловую скорость принимают из расчета пол-чения центробежной силы инерции Р достаточной для раэдавливания обрабатываемого материала измельчающим элементом.

10 чину и время воздействия тормозящего

65 и ускоряющего моментов изменением

При ускорении вращающегося барабана до угловой скорости 0)g измель чающие элементы, имеющие угловую скорость Щ(,И), отстают от барабана, катятся по его поверхности, измельчая материал, и постепенно vcкоряются до угловой cKopocTH (pj s { Н), При торможении барабана до угловой скорости (М измельчающие элементы снова катятся во внутренней поверхности барабана, измельчая материал (1У) и уменьшая свою скорость, после чего цикл повторяется. Положительные и отрицательные ускорения барабанов должны быть достаточны для качения под действием сил инерции измельчающих элементов по ма- териалу, также прижатому к внутренней поверхности барабанов и вращающемуся вместе с ними.

Материал в барабанах может также самоизмельчаться, когда роль измельчающих элементов полностью или частично выполняют куски измельчаемого материала. В любом случае установка может измельчать материал сухим или мокрым способами, работая в открытом или замкнутом циклах.

В качестве механизма периодического измельчения угловой скорости вращения барабана может быть применено электрическое устройство, состоящее из пуско-регулирующей (например тиристорно-импульсной) аппаратуры 20 (фиг. 2 ) и электромашин

21 постоянного тока, соединенных передачами с валами барабанов или расположенных на них и поочередно работающих то в режиме двигателя, то и в режиме генератора.

Указанным механизмом может быть также пневматическое устройство, сочетающее компрессор с турбиной, или гидравлическое устройство, сочетающее насос с гидромотором. В обоих случаях включение компрессора (насоса) 22 (фиг. 4) и подача сжатого воздуха (жидкости под давлением) в турбину (гидромотор ) 23 приведет к торможению барабана 1 и ускорению баРабана 2, а переключение устройств,. например сблокирован ными фракционными муфтами 24 двустороннего .цействия, обеспечит работу компрессора (насоса) 25 с турбиной (гидромотором ) 26 и соответствующее торможение барабана 2 и ускорение барабана 1. Для торможения и ускорения барабанов может быть использовано также вращающееся электромагнитное поле или комбинированные устройства, базирующиеся на указанных примерах конструкций. Наиболее эффективным является гравитационный механизм, работаающий в автоматическом режиме и не требующий периодических пеоеключений муфт, кроме однократного включения при пуске установки, а также позволяющий легко и в широких пределах регулировать вели1028366

А-А . "1 Р "г . и

+ + (х Х Х. х, (о / 2 / 4>

+ t. + + Ф 4- + t +

17

Х g . X, .Х) . X ) Х

+ +

Я ф Ы

20

Фиг.о.

Составитель B. Губарев

Редактор О. Колесникова . Техред A.Áàáèíåo. Корректор A. Повх

Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 4844/6

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 веса груза и диаметра ведомой звездочки цепной передачи.

Наличие дифференциала в схеме привода барабанов и использование механизма периодического изменения угловой скорости обеспечивает движение измельчающих элементов относительно внутренней поверхности барабанов под действием сил инерции, что устраняет необходимость соэдания сложных и быстроизнашивающихся механических передач для привода каждого иэмельчающего элемента,. как в роликовых мельницах. По сравнению с применяющимися барабанными шаровыми мельницами зто обеспечивает снижение удельной металло- и энергоемкости эа счет уменьшения массы барабана и загрузки, замены измельчения посредством удароз на измель10 чение раэдавливанием..