Центробежно-ударная дробилка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 02 С 13/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768234/33 (22) 12.12.89 (46) 30.11.91. БюлЛФ44 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд . черных металлов "МЕХАНОБРЧЕРМЕТ" (72) Н.И. Сокур. С.А.Учитель, А.Ф, Калиниченко, Ф.А.Богудлов, Ю.В.Величко, В.Л.Каменный и Б.Н.Батуев (53) 621.926.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 457484, кл. В 02 С 13/14; 1973.

Авторское свидетел ьство СССР

М 621372. кл. В 02 С 13/14, 1975. (54) ЦЕНТРОБЕЖЙО-УДАРНАЯ ДРОБИЛКА (57) Изобретение относится к устройствам для дробления. Цель — повышение срока службы ротора. Центробежно- ударная дро. билка содержит корпус с отражательными

„„5U,, 1694210 А1 поверхностями в виде отбойных плит, окнами для разгрузки продукта, ротора, насаженного на вертикальный вал и приводимого во вращение приводом. Ротор выполнен из двух дисков, установленных один над другим, между которыми расположены разгонные лопатки. Лопатки выполнены из двух участков 10 и 11. Участок 10 образует с радиусом диска угол, равный 45 — 75 . Длина участка 10 L =, где R—

KR и расстояние от оси диска до лопаток; n— количество лопаток; К вЂ” коэффициент, зависящий от физико-механических свойств перерабатываемого материала; К - 0,15—

0,30. В центре верхнего диска имеется отверстие, под которым расположена свободная от лопаток центральная, 3 загрузочная зона 13, 2 табл., 2 ил.

1694210

Изобретение относится к устройствам для дробления материалов и может быть использовано в строительной, горнорудной и других отраслях промышленности.

Известна центробежно-ударная дробилка, содержащая корпус, полый вал, соединенный с разгонными каналами, Недостатком данной дробилки является высокий износ поверхности раэгонных каналов.

Известна также центробежная дробилка, включающая корпус с отбойными плитами, ротор в виде диска с разгонными лопатками.

Одним из недостатков этой дробилки является низкий срок службы ротора, составляющий 45 — 50 ч, обусловленный высоким износом лопаток. Высокому износу подвержен начальный участок со стороны загрузочной зоны. Это связано с тем, что исходный материал, поступающий на начальный участок лопаток со значительной скоростью и под углом к их поверхности, при взаимодействии с ними резко изменяет модуль и направление скорости. В этом случае имеет место высокоинтенсивный удар, поэтому износ данного участка лопаток имеет выраженный ударно-абразивный характер. Износ последующей части рабочей поверхности связан со скольжением по ней разгоняемого материала и носит преимущественно абразивный характер. В связи с этим при переработке сравнительно крупного материала начальный участок лопаток подвержен повышенному износу.

Цель изобретения — повышение срока службы ротора, В центробежно-ударной дробилке, содержащей корпус и ротор ввиде диска с раэгонными лопатками, последние выполнены иэ двух участков, первый из которых по ходу движения образует с радиусом диска угол, равный 45 — 75, а длина его составляет

К R

L=— и где R — расстояние от оси диска до лопаток; и — количество разгонных лопаток;

К вЂ” коэффициент, зависящий от физикомеханических свойств перерабатываемого материала, К =- 0,15 — 0,30.

Опыты показали, что лопатки по длине изнашиваются неравномерно. При этом износ начального участка лопатки имеет выраженный ударно-абразивный характер, в то время как износ последующей части лопаток преимущественно отсутствует, Движение материала к загоузочной зоне и по лопаткам ротора исследовалось в лабораторных условиях на моделях дробилок с диаметром ротора 350 и 500 мм методами фотосъемки трассеров и скоростной киносъемки. Установлено, что траектории

5 движения частиц материала в загрузочной зоне ротора представляют собой спиралевидные кривые с углом развертывания к радиусу, лежащем в пределах 45 — 75 для различных материалов.

10 Поэтому выполнение лопаток из двух участков, первый из которых по ходу движения образует с радиусом диска угол, равный

45 — 75, обеспечивает касательный безударный вход перерабатываемого материа15 ла из лопатки.

Относительная скорость Vs материала при его движении в загрузочной зоне составляет, Vss-=К N.R (1)

20 где и — угловая скорость вращения ротора, с

-1, R — расстояние от оси диска до лопатки;

К вЂ” коэффициент, зависящий от фиэико25 механических свойств перерабатываемого материала.

Была проведена серия опытов по переработке различных материалов. В качестве исходного материала использовали кокс, 30 шамот, известняк, речной песок, железную и марганцевую руды, гипс, кусковую глину.

Установлено, что величина коэффициента К в формуле (1) находится в пределах 0,15—

0,30.

35 Полученный экспериментальный результат был использован при выборе оптимальной длины начальной части лопаток.

При этом исходили иэ того, что расстояние, проходимое частицей загружаемого мате40 риала при попадании из загрузочной эоны ротора в область вращения лопаток, составляет

S=Vst, где t — время движения частицы до по45 падания на лопатки, Время движения составляет т (3) где и — количество лопаток, 50

Подставив выражения (1) и (3) в (2), получим, что расстояние, проходимое частицей перерабатываемого материала по диску при поступлении из загрузочной зоны до попа55 дания на лопатки, составляет

S= (4)

Выбор длины начального участка лопаток в пределах

1694210

К R

L= и обеспечивает попадание всех частиц на начальный участок лопаток, а не на разгонный их участок, тем самым обеспечивается 5 безударный вход всего потока частиц перерабатываемого материала на лопатки, что снижает их износ.

Для проверки оптимальности предлагаемого диапазона параметров проведены 10 дополнительные опыты. В первой серии опытев изменили угол поворота начального участка лопаток к радиусу. Определили удельный износ материала при работе.

Результаты опытов приведены в табл.1. 15

Как видно из табл.1, минимальный удельный износ достигается при угле пово- . рота начальной части лопаток к радиусу, равном 45 — 75 . 20

Во второй серии опытов выбиралась оптимальная длина начального участка разгонных лопаток, которую рассчитывали по

К R формуле L = ° варьируя коэффициент 25 и

К. Определяли удельный износ лопаток при работе. Оценивали также скорость вылета материала с лопаток, используя для этого коэффициент

Ч 30

co.R где V — скорость вылета материала;

R — радиус ротора.

Результаты опытов приведены в табл.2.

Как видно иэ данных, приведенных в табл.2, при значении коэффициента К=0,15 удельный износ лопаток достигает минимальное значение и при дальнейшем повышении величины К износ более не 40 снижается. При значениях КСО,ЗО величина коэффициента m, определяющего скорость вылета частиц материала из ротора, имеет максимальное значение, а при К)0,30 значение коэффициента m резко снижается. Это 45 означает, что пропорционально снижается скорость вылета, а с ней и эффективность дробления. Это объясняется тем, что при некоторой достаточной длине начальной части разгонных лопаток, соответствующей 50 значениям К 0,15, весь поток материала поступает на эту часть под углами, близкими к касательным, что полностью исключает ударное взаимодействие и интенсивный износ. Поэтому дальнейшее увеличение дли- 55 ны начальной части не приводит к дальнейшему снижению износа.

Кроме того, поскольку увеличение длины начальной части лопаток в конкретных габаритах ротора происходит за счет их разгонной части, то при увеличении длины начальной части сверх величин, соответствующих значениям К С0,30, происходит уменьшение длины и времени разгона частиц, что приводит к падению скорости вылета.

Следовательно, предложенный диапазон значений коэффициента К = 0,15 — 0,30 является оптимальным.

Таким образом, достигается снижение износа лопаток, что значительно повышает срок службы ротора. Предполагается, что срок службы ротора составит 200 ч, что в несколько раз выше, чем в прототипе.

На фиг.1 приведена предлагаемая центробежно-ударная дробилка, общий вид; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.1.

Дробилка содержит корпус 1 с отражательными поверхностями в виде отбойных плит, 2, окнами 3 для разгрузки продукта, ротор 4, насаженный на вертикальный вал 5 и приводимый во вращение приводом 6. Ротор 4 выполнен из двух дисков 7 и 8, установленных один над другим, между которыми расположены разгонные лопатки

9. Лопатки 9 выполнены из двух участков 10 и 11. Участок 10 образует с радиусом диска угол, равный 45 . Длина участка 10 составляет 0,15 —, где R — расстояние от оси диска

R до лопатки 9. В центре верхнего диска 7 имеется отверстие 12, под которым расположена свободная от лопаток центральная загрузочная. зона 13.

Дробилка работает следующим образом.

Исходный материал через отверстие 12 поступает в центральную загрузочную зону

13, движется по спиралевидным траектори. ям, без удара входит на участок 10 лопаток,. дакее переходит на участок 11 лопаток и с большой скоростью выбрасывается на отбойные плиты 2, где разрушается. Готовый продукт разгружается через окна 3.

В предлагаемой дробилке эа счет отличительных признаков обеспечивается безударный вход материала на лопатки. В результате значительно снижается износ лопаток, что дает возможность в 4 раза по сравнению с прототипом повысить срок службы ротора.

Формула изобретения

Центробежно-ударная дробилка, содержащая корпус и ротор B виде диска с разгоннымилопатками,о тл ича ю ща я с я тем, что, с целью повышения срока службы ротора, лопатки выполнены из двух участков, первый из которых, считая по ходу движения, образует с радиусом диска угол, рав-. ный 45 — 75, а длина L его составляет

1694210

Табл ица1

Опыт

Угол пов

Таблица2 коэ

К R и где R — расстояние от оси диска до лопатки;

2

4

6

8 п — количество лопаток;

К- коэффициент, зависящий от физикомеханических свойств перерабатываемого материала, К = 0,15 — 0,30.

ôîÃ1

Составитель Н. Сокур

Редактор Т. Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Заказ 4109 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