Центробежная ударная мельница

 

Изобретение относится к центробежным мельницам. Цель изобретения - повышение долговечности и надежности за счет снижения нагрева и динамических нагрузок подшипников. Мельница содержит корпус 1, полый вал 4 с подшипниками -5, 6 и ротором 2, вступенях которого выполнены отверетия 9. В полости 8 вала 4 установлен теплоотводяш.ий Элемент 10, в корпусе 1 между ротором 2 и подшипником 5 выполнены проточки 12, 13. 14. Средняя проточка 13 соединена с источником сжатого воздуха. Корпус 1 установлен в опоре 18, упруго демпферной в радиальном направлении , и в опоре 19, жесткой в радиальном и упругой в осевом направлениях. При вращении ротора холодный воздух про- .ходит через полость 8 вала 4, отводя тепло от подшипника бив большей степени - от подшипника 5, через отверстия 9 поступая в зону измельчения. Ступенчатая часть корпуса 1 за счет дисбаланса ротора 2 колеблется в радиальном направлении, опора 19 допускает поворот корпуса в плоскости оси вала 4. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л со 05 го 4 СО Oi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др4 В02С 13 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3959473/29-33 (22) 02.07.85 (46) 30.12.87. Бюл. № 48 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адм. С. О. Макарова и Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластических масс, резины и искусственных кож (72) Б. Ф. Клочков, А. В. Горлов, В. Я. Гуляев, А. М. Шербаков, А. Г. Савенков, А. П. Нестеренко и А. 3. Нишпорский (53) 621.926.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 933109, кл. В 02 С 13 14, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1281300, кл. В 02 С !3/18, 1985. (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УДАРНАЯ МЕЛЬНИЦА (57) Изобретение относится к центробежным мельницам. Цель изобретения — повышение долговечности и надежности за

„„SU„„1362496 А1 счет снижения нагрева и динамических нагрузок подшипников. Мельница содержит корпус 1, полый вал 4 с подшипниками

5, 6 и ротором 2, в ступенях которого выполнены отверстия 9. В полости 8 вала 4 установлен теплоотводящий злемент 10, в корпусе 1 между ротором 2 и подшипником 5 выполнены проточки 12, 13. 14. Средняя проточка 13 соединена с источником сжатого воздуха. Корпус 1 установлен в опоре

18, упруго демпферной в радиальном направлении, и в опоре 19, жесткой в радиальном и упругой в осевом направлениях.

При вращении ротора холодный воздух проходит через полость 8 вала 4, отводя тепло от подшипника 6 и в большей степени от подшипника 5, через отверстия 9 поступая в зону измельчения. Ступенчатая часть корпуса 1 за счет дисбаланса ротора

2 колеблется в радиальном направлении, опора 19 допускает поворот корпуса в плоскости оси вала 4. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1362496

Изобретение относится к центробежным ударным мельницам для измельчения различных материалов, в частности пластических, и может быть использовано в химической, строительной, горно-обогатительной и других областях промышленности.

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности за счет снижения нагрева и динамических нагрузок подшипников.

На фиг. 1 показана мельница, продоль- 10 ный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — жесткая в радиальном и упругая в осевом направлениях опора корпуса; на фиг. 4 — теплоотводящий элемент.

Центробежная ударная мельница содержит ступенчатый корпус 1, в котором расположен ступенчатый ротор 2 с билами 3, закрепленный на консольной части вала 4 с подшипниками 5 и 6, привод 7. В валу 4 выполнена внутренняя полость 8, а в ступе- 20 нях ротора 2 — сквозные радиальные отверстия 9, сообщающиеся с внутренней полостью 8 вала 4. Во внутренней полости 8 вала 4 размещен теплоотводящий элемент 10, сопря. женный с внутренней поверхностью вала 4 без зазора. В корпусе между ротором 2 и ближайшим к нему подшипником 5 выполнены три сообщающиеся между собой через зазор между корпусом 1 и валом 4 или дистанционным кольцом 11, которое может быть выполнено заодно с валом 4, внутренние кольцевые проточки 12 — 14, каждая из которых имеет наружный диаметр не менее наружного диаметра ближайшего к ротору подшипника 5. Средняя проточка 13 соединена штуцером 15 с источником сжатого воздуха, а крайние проточки 12 и 14 сообщены с окружающей средой выходными отверстиями 16, и 17. Корпус 1 установлен вблизи ступенчатой части в опоре 18, упругодемпферной в радиальном направлении, а у привода 7 — в опоре 19, жесткой в радиальном и упругой в осевом направ- 40 лениях. теплоотводящий элемент 10 выполнен из материала с повышенным (по меньшей мере вчетверо) коэффициентом теплопроводности по сравнению с материалом вала 4, причем в нем имеются сквозные в осевом направлении отверстия 20. Опора

16, жесткая в радиальном и упругая в осевом направлениях, выполнена в виде диска с центральным 21 и тремя периферийными

22 сквозными в осевом направлении отверстиями, которые образуют радиальные перемычки 23 между внутренним 24 и наружным 25 кольцами. Количество перемычек

23 (не менее трех) обусловлено необходимостью изотропности упругого поля.

Мельница работает следующим образом.

При вращении вала 4 с ротором 2 в подшипниках 5 и 6 посредством привода 7 ротор 2 с билами 3 измельчает продукт путем придания ему кинетической энергии, 2 при этом температура в рабочей полости мельницы значительно повышается (в частности, при измельчении фторопластов температура продукта достигает 250 С). Холодный воздух из окружающей среды всасывается через внутреннюю полость 8 вала 4 вследствие использования эффекта центробежного ветилятора, возникающего при вращении радиальных отверстий 9 в ступенях ротора 2. При движении по внутренней полости 8 вала 4 холодный воздух проходит, ускоряясь, через сквозные в осевом направлении отверстия 20 теплоотводящего элемента 10. Благодаря наличию отверстий

20 поверхность теплообмена теплоотводящего элемента 1О увеличена, что наряду с применением материала повышенной теплопроводности, беззазорному соединению и ускорению потока воздуха из-за его сужения обеспечивает эффективный теплоотвод от вала 4 в зоне подшипника 5. Далее воздух поступает через радиальные отверстия 9 в рабочую полость мельницы, причем благодаря тому, что отверстия 9 смещены относительно бил 3 в угловом направлении в сторону вращения ротора 2, он омывает билы 3, охлаждая их, а также смешиваясь с продуктом в зоне его измельчения, снижает температуру, что улучшает качество помола. Повышение температуры продукта в процессе измельчения приводит к нагреву корпуса 1 в ме"те установки ближайшего к ротору 3 подшипника 5. С целью предотвращения распространения теплового потока по корпусу 1 в зону установки подшипника 5, а также с целью обеспечения надежного разделения полости измельчения и полости подшипника 5 в среднюю кольцевую проточку 13 через штуцер 15 подается сжатый воздух, который, перетекая в проточки 2 и 14 через зазор между валом 4 и корпусом 1, во-первых, отводит тепло в окружающую среду, препятствуя распространению теплового потока к подшипнику 5, и, во-вторых, обеспечивает эффективное разделение зоны измельчения и полости подшипника 5, что предотвращает, с одной стороны, попадание продукта измельчения в подшипник 5, с другой стороны — загрязнение продукта измельчения смазкой подшипника. При вращении ротора 2 с билами 3 возникает значительный его дисбаланс из-за температурной деформации ротора 2 и неравномерного износа бил

3. что приводит к резкому увеличению динамических нагрузок на подшипники, особенно на ближайший к ротору псдшипник 5. К значительному снижению динамических нагрузок на подшипники приводит установка корпуса 1 в упругие опоры. Ввиду того, что дисбаланс ротора 2 возникает вблизи подшипника 5, корпус 1 у"тановлен вблизи своей ступенчатой части в упругодемпферную в радиальном направлении опору 18.

Для надежной работы привода 7 корпус 1

1362496 установлен в сечении, располо>кенном у привода 7, в жесткой в радиальном и упругой в осевом направлениях опоре 19. Такая установка обеспечивает, с одной стороны, снижение динамических нагрузок на подшипники 5 и 6, а с другой — минимальные амплитуды колебаний привода 7, поскольку упругодемпферная в радиальном направлении опора 18 обеспечивает затухающие (демпфируемые) колебания ступенчатой части корпуса 1, а жесткая в радиальном и упругая в осевом направлениях опора 19 обеспечивает возможность поворота корпуса 1 в плоскости оси вращения вала 4. Для реализации жесткой установки в радиальном и упругой — в осевом направлениях опора 19 имеет радиальные перемычки 23, которые могут изгибаться только в угловом направлении.

Вьшолне",èå теплоотводящего элемента 10 длиной не менее ширины охватывающего его через вал 4 подшипника 5 обеспечивает отвод тепла от всей посадочной поверхности последнего через вал 4.

Выполнение теплоотводящего элемента

10 из материала, коэффициг.нт теплопроводности которого превышает ксэффициент теплопроводности материала вала по меньшей мере в 4 раза (в случае выполнения вала 4 из с1али теплоотводящий элемент выполняется из алюмиHèåâûx сплавов или более теплопроводящих материалов — меди и т.п.) . обеспечивает эффективный отвод тепла от вала. При использовании для изготовления элемента 10 материалов, коэффициент теплопроводности которых превышает коэффициент теплопроводности материала вала 4 менее, чем в 4 раза, резко снижаются эффективность отвода тепла, надежность и долговечность подшипника 5. Выполнение внутренних проточек

12, 13 и 14 наружным диаметром равным или большим наружного диаметра подшипника 5 обеспечивает отвод тепла от всей боковой поверхности подшипника 5.

Изобретение позволяет повысить долговечность и надежность работы мельницы за счет снижения нагрева и динамических нагрузок подшипников.

Форлгула изобретения

1, Центробежная ударная мельница. «одержащая ступенчатый корпус, полый ва.i « подшипниками, на консольной части которого закреплен ступенчатый ротор с билами, в ступенях которого между биламн выполнены сквозные радиальные отверстия, сообщающиеся с полостью вала, привод. отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности за счет снижения нагрева и динамических нагрузок подшипников, вал снабжен теплоотводящим элементом со сквозными осевыми отверстиями, установленным без зазора в его полости в месте установки ближнего к ротору подшипника, а в корпусе между ротором и ближним к нему подшигшиком выполнены по меньшей мере три, сообщающиеся через зазор между корпусом и валом, внутренние кольцевые проточки, средняя из которых соединена с источником сжатого воздуха, 2О и два выходных отверстия, сообщающиеся с крайними внутренними проточками, при этом корпус закреплен в двух дополнительных опорах, одна из которых размещена вблизи ступенчатой части корпуса и выполнена упругодемпферной в радиальном направлении, а другая размещена вблизи привода и выполнена жесткой в радиальном и упругой в осевом направлении.

2. Мельница по п. 1, отличаюгггаяся тем, что жесткая в радиальном и упругая

30 в осевом направлении опора выполнена в виде диска с центральным и по меньшей мере тремя периферийными осевыми отверстиями, образующими делящие окружность на равные углы радиальные перемычки между закрепленным на корпусе внутренним и не35 подвижным внешним кольцами.

3. Мельница по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что теплоотводящий элемент выполнен длиной не менее ширины охватывающего его через вал подшипника и из мате4 риала, коэффициент которого превышает коэффициент теплопроводности материала вала по меньшей мере в четыре раза.

4. Мельница по пп. 1 — 3, отличающаяся тем, что наружный диаметр внутренних проточек корпуса равен или больше наружного диаметра ближнего к ротору подшипника.!

362496

ФпГ. 3

Составитель А. Руденко

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор B. Бутяга

Заказ 5947/5 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, /Иосква, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4