Планетарная мельница

 

Изобретение позволяет повысить надежность работы планетарной мельницы при тонком и сверхтонком измельчении материалов благодаря выполнению центральной колонны в виде катушки, контактирующей с помольными барабанами 18 в напряженно-упругом состоянии посредством демпфирующих и упругих элементов. Катушка состоит из стержня 7 с резиновым слоем 8, двух круглых пластин 9 и 10 с текстолитовыми кольцами 11 и 12; опоры катушки состоят из упоров 13 и 14 с прокладками 15 и 16 из фрикционного материала и подшипников 17. Мельница содержит также корпус 1 с фрикционной обоймой 19, водило со шкивом 2 и двумя дисками 3 и 4, скрепленными осями 5, на которых установлены ролики 6 и питатель 20. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. 17 (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 02 С 17/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

9 11

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3940436/33 (22) 07.08.85 (46) 07.11.91. Бюл. М 41 (71) Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР .(72) В.B.Þðècîâ, В.В.Болдырев, М,Г,Денисов, В.Е.Матвеев и Г.Н.Абрамов (53) 621.926.5(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 937008, кл. В 02 В 17/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1313502, кл. В 02 С 17/08, 1984. (54) ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА (57) Изобретение позволяет повысить надежность работы планетарной мельницы при тонком и сверхтонком измельчении ма„„Я ÄÄ 1688912 А1 териалов благодаря выполнению центральной колонны в виде катушки, контактирующей с помольными барабанами 18 в напряженно-упругом состоянии посредством демпфирующих и упругих элементов.

Катушка состоит из стержня 7 с резиновым слоем 8, двух круглых пластин 9 и 10 с текстолитовыми кольцами 11 и 12; опоры катушки состоят из упоров 13 и 14 с прокладками 15 и 16 из фрикционного материала и подшипников 17. Мельница содержит также корпус 1 с фрикционной обоймой

19, водило со шкивом 2 и двумя дисками 3 и

4, скрепленными осями 5, на которых установлены ролики 6 и питатель 20. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

17

1688912

Изобретение относится к измельчительНым аппаратам, в частности к планетарным .

Мельницам, предназначенным для тонкого и сверхтонкого измельчения материалов, а также для проведения механохимических 5 реакций, и может быть использовано в цветной, порошковой и черной металлургии, а также в других областях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение надеж- 10 ности и долговечности работы планетарной

Мельницы, На фиг.1 изображена схематически планетарная мельница, общий вид; на фиг,2— сечение А — А на фиг.1; на фиг,3 — сечение 15

Б — Б на фиг.1.

Планетарная мельница содержит копус

1, шкив 2, закрепленный на состоящем из двух дисков 3 и 4, которые связаны жестко осями 5 с приводными роликами 6, цент- 20 ральную колонну, состоящую из стержня 7 с резиновым слоем 8, двух круглых пластин

9 и 10 с текстолитовыми кольцами 11 и 12, опоры центральной колонны, состоящие из упоров 13 и 14 с прокладками из фрикцион- 25 ного материала 15 и 16 и подшипников 17, помольные барабаны 18, фрикционную обойму 19, центробежный питатель 20, В планетарной мельнице центральная колонна выполнена в виде катушки, состоя- 30 щей из трех основных элементов: стержня, двух круглых пластин 9 и 10 и резинового слоя 8 жестко связанных между собой, Жесткость оборки обеспечена посадкой и закреплением пластин 9 и 10 на стержне 7, 35 например, болтами или шпильками. Стержень 7 выполнен из качественной стали и обрезинен. При этом наружный диаметр стержня 7 по резиновому слою 8 выбран со соблюдением равенства 40

0 = 3 — d/2+ Kg; где S — расстояние от оси мельницы до наружной фрикционной обоймы 19;

0 — наружный диаметр помольного барабана 18; 45

d — наружный диаметр стержня 7 по резиновому слою 8; д — толщина резинового слоя;

К - внешняя деформация резинового слоя от контакта с помольным барабаном; 50

К вЂ” коэффициент пропорциональности, имеющий пределы 0 < К 0,05, Толщина резинового слоя 8 на стержне

7 составляет 20 — 30 мм. Наиболее приемлемой для указанных целей является резина 55 марки КЩ (кислотно-щелочная) предварительно сжатая. За счет деформации резинового слоя 8 в месте контакта с помольными барабанами 18 на К (зто достигается установкой помольных барабанов 18 между фрикционной обоймой 19 и обрезиненным стержнем) возникают силы напряжения— упругости, которые прижимают помольные барабаны 18 к фрикционной обойме 19 и не дают возникнуть радиальным колебаниям со стороны помольных барабанов 18 в процессе работы, Силы упругости должны превышать по величине возмущающие силы, которые ьозникают в процессе работы помольных барабанов 18.

Обе круглые пластины 9 и 10, жестко связанные со стержнем 7, выполнены из качественной стали. Со стороны торцов помольных барабанов 18 или, другими словами, со своей внутренней стороны круглые пластины 9 и 10 облицованы текстолитовыми кольцами 11 и 12 из конструкционного текстолита и перекрывают торцы помольных барабанов 18 на величину (0,15 — 0,25)D, где D — наружный диаметр помольного барабана 18. Суммарный зазор между внутренними сторонами круглых пластин 11 и 12 и торцами помольных барабанов 18 установлен 0,05-0,10 мм. Таким образом, между внутренними сторонами круглых пластин 9 и 10, облицованных кольцами конструкционного текстолита, и торцами помольных барабанов 18 образованы пары трения скольжения закаленная сталь — текстолит, которые при подаче смазки, например воды, образуют надежные пары трения скольжения с коэффициентом трения скольжения примерно 0,02, Скорость скольжения таких пар небольшая, так как вращаются они в одну сторону и достигает максимально

5 м/с. Круглые пластины 9 и 10 удерживают помольные барабаны 18, главным образом, от вертикальных колебаний. Текстолитовые кольца 11 и 12 являются отличными демпферами, так как текстолит изготавливают из хлопчатобумажной ткани и синтетической смолы. Он имеет слоистое строение.

Опоры центральной колонны выполнены в виде упоров 13 и 14 и установлены в подшипниках 17 соответственно верхнего 3 и нижнего 4 дисков водила, Торцы упоров 13 и 14 снабжены прокладками 15 и 16, например, из тормозной ленты (высокопрочного фрикционного материала) и находятся в постоянном контакте с наружными сторонами круглых пластин 9 и 10 центральной колонны, образуя две фрикционные передачи. Натяг во фрикционных передачах достигают монта>кным путем и составляет он не более

0,2 мм. Этого достаточно для создания таких сил трения сцепления, которые обеспечивают работу фрикционных передач без f1po скал ьзывания.

1688912

Роль чпоаов 13 и 14 сводится к тому, чтобы, с одной сто ран ы, и ридать устойчивость центральной колонне и помальным барабанам 18, с другой стороны, обеспечить необходимую скорость вращения центральной колонне, равную скорости вращения помольных барабанов 18. Это повышает

КПД кинематическай схемы (нет проскальзывания).

Планетарная мельница работает следующим образом.

Электродвигатель через посредство шкива 2 приводит во вращение водило, состоящее из двух дисков 3 и 4, жестко ввязанных осями 5, на которых находятся приводные ролики 6, Приводные ролики 6 при этом, толкая памольные барабаны 18, естественно вращаются вокруг осей 5. Помольные барабаны 18 на стоящей мельнице прижаты к фрикцианнай обойме 19, выполненной из качественной стали с термоабработкой, только силами упругой деформации резинового слоя 8. Величины же этих сил достаточны для того. чтобы помальные барабаны 18 не буксовали при пусках и остановках мельницы. При работе мельницы силы упругой деформации резинового слоя

8, воздействующей на помальные барабаны

18, сохраняют свае значение и препятствуют возникновению радиальных колебаний помольных барабанов 18, но вращаются помольные барабаны 18 вокруг собственных осей, главным образом, силами трения, возникающими в местах контакта помольных барабанов 18 с фрикционной обоймой 19, от действия центробежных сил, которые пропорциональны массам помальных барабанов 18 переносной скорости и расстоянию от центра мельницы до осей памальных барабанов 18. Центральная колонна, выполненная в виде катушки, приводится в движение главным образом за счет сил упругости от деформации резинового слоя 8, которые создают в местах контакта с помольными барабанами 18 силы трения, превосходящие во много раз силы трения в опорах центральной колонны из-за различия в величине коэффициентов трения, ведь опоры базируются на подшипниках 17 качения, которые имеют коэффициенты трения на порядки меньше, чем коэффициенты трения между резиной и металлом, т.е. между помольными барабанами 18 и резиновым слоем 8. Помога от вращать центоальную колонку и силы трения скольжения, возникающие от взаимодействия торцов помольных барабанов 18 с текстолитовыми кольцами 11 и 12, между которыми памальные барабаны не зажаты, а имеется зазор, равный 0,05-0,1 мм. Таким образом, по5

35 мальные барабаны 18 зажаты талька между резиновым слоем 8 и фрикцианнай обоймой

19, а со стороны текстолитавых колец 11 и

12 имеется простое ограничение вертикального хода помольных барабанов 18 в пределах 0,05-0,1 мм.

Устойчивость центральной колонны, а следовательно, и помольных барабанов 18 сохраня от две фрикционные передачи, которые находятся между упорами 13 и 14 и торцами круглых пластин 9 и 10, через по-средство прокладок 15 и 16 иэ фрикцианного л1атериала. Вертикальные колебания памальных барабанов 18 воспринимают текстолитовые кольца 11 и 12, находящиеся на круглых пластинах 9 и 10, Эффект "flllBBBHMA центральной колонны — катушки заключается, во-первых, в том, что ана не требует точной радиальной центровки относительно фрикционнай обоймы

19, т.е., если ее ась смещена относительно фрикцианнай обоймы 19 на несколько десятых долей миллиметра (примерно до 0,5 мм), то такое смещение на работу мельницы не оказывает никакого влияния, разве, что иа деформацию резинового слоя 8, а выгоду при сборке дает большую.

Таким аоразам, резиновый слой 8 и плоские поверхности упоров 13 и 14 позволяют устанавливать центральную колонну с помальными барабанами 18 достаточно свободно в радиальном направлении относительно фрикционной обоймы 19 или иными словами допускается "плавающая" установка центральной колонны при мантаже.

Ва-вторых, во время работы мельницы из-за вертикальных колебаний помольных барабанов 14 в пределах зазора между кольцами 11 и 12, постепенно сжимаются фрикцианные прокладки 15 и 16, образуя зазор между пластинами 9 и 10 и упорами

13 и 14, вместо монтажного небольшого натяга, т,е. центральная колонна вместе с,помольными барабанами 18 начинает

"плавать" между упорал1и 13 и 14, работая то на упоре 13, то на упоре 14. Такое явление наступает примерно через 100 — 150 ч непрерывной работы, Далее в течение достаточно длительного срока, примерно 450-500 ч, мельница работает уже с "плавающей" центральной колонной. И только после износа фрикцианных прокладок 15 и 16 требуется остановка мельницы для их замены.

"Плавание" центральной колонны между упорами 13 и 14 ва время работы мельницы не приводит к разрушению подшипников 17, образующих падшипниковые узлы упоров 13 и 14. Обьясняется такое явление тем, чта фрикцианные прокладки

1688912

15 и 16, изготовляемые из резинотканевых изделий или асбестовой тормозной ленты с набором толщиной 15- 18 мм, обладают демпфирующими свойствами.

Текстолитовое кольцо 12 выполняют из

Отдельных сегментов и поэтому при замене его не требуется разбирать "катушку". Разборка же самой мельницы черезвычайно проСта. Для этого нужно только снять крышку корпуса 1 с центробежным питателем 20 и далее, используя резьбовое отверстие в центральной колонне, вытаскивается вся центральная колонна вместе с помольными барабанами, которые затем вынимаются в радиальном направлении. Сборка происходит в обратном порядке, для чего используется специальный хомут, фиксирующий помольные барабаны в радиальном направ4 ении.

Конструкция центральной колонны и ее взаимосвязь с другими элементами планетарной мельницы создает надежную механическую связь с высоким коэффициентом динамической жесткости между водилом и

Помольными барабанами, полностью ликвидирует возможность появления колебаний помольных барабанов и тем самым обеспеЧивает надежность и долговечность работы планетарной мельнице.

Планетарная мельница была изготовлеНа и прошла полугодовое испытание, показав высокую надежность. За время

Испытаний были заменены только текстолитовые кольца, которыми снабжены торцовые пластины центральной колонны. Таким образом, подтверждена высокая надежНость работяг планетарной мельницы.

Формула изобретения

1. Планетарная мельйица, включающая корпус с жесткой фрикционной обоймой, помольные барабаны, контактирующие с роликами, водило с закрепленным на нем шкивом, центральную колонну, шкив, загрузочное и разгрузочное устройства, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения

5 надежности и долговечности работы мельницы, водило выполнено с верхним и нижним дисками, а центральная колонна — в виде катушки с упругими и демпфирующими элементами, контактирующими с помоль10 ными барабанами, и контактирующих с торцами катушки через фрикционные прокладки упоров, закрепленных с помощью подшипников в верхнем и нижнем дисках водила, причем последние скрепле15 ны между собой осями, на которых смонтированы ролики, 2, Мельница по п.1, отл и ч а ю щ а яс я тем, что упругий элемент выполнен в виде резинового слоя вокруг центральной

20 части катушки, причем наружный диаметр резинового слоя выбран из равенства D=S-d/2+Êd",ãäå S — расстояние от оси мельницы до наружной фрикционной обоймы;

Π— наружный диаметр помольного ба25 рабана; d — наружный диаметр центральной части катушки по резиновому слою; К вЂ” коэффициент пропорциональности, причем

0< К 05;

К6 — внешняя деформация резинового

30 слоя от контакта с помольным барабаном, 3. Мельница по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что пластины катушки перекрывают торцы помольных барабанов на величину, равную (0,15-0,25)D, где D—

35 наружный диаметр помольного барабана, а над торцовой частью барабанов они облицованы кольцами из текстолита.

4. Мельница по пп,1-3, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что катушка установлена по отно40 шению к торцам упоров с возможностью вертикальных перемещений, 1б88912

Составитель В, Реева

Редактор Г. Гербер Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Шевкун

Заказ 3763 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101