Гранулятор

 

Изобретение относится к строительству. Гранулятор для формования гранул при производстве керамзита включает привод и конические рабочие органы с перфорированными обшивками, заключенные в кожух. Уплотнения зазоров между рабочими органами и кожухом выполнены в виде полостей с замкнутым профилем, образованным -образными стенками бандажей рабочих органов и фланцев кожуха. Перфорированные обшивки выполнены из элементов, закрепленных между ребрами на перфорированных несущих стенках рабочих органов. Элементы перфорированных обшивок могут быть плоскими или криволинейными с отверстиями меньшего диаметра, чем отверстия в несущих стенках рабочих органов. Кроме того, один из рабочих органов может быть установлен на поворотной поперечине и связан с приводом перерабатываемым между рабочими органами материалом, при этом уплотнения зазоров между рабочими органами и кожухом могут быть выполнены только со стороны рабочей полости, а со стороны, противоположной рабочей полости бандажи рабочих органов, могут быть расположены внутри кожуха. Изобретение позволяет повысить надежность работы, уменьшить габариты и вес, снизить затраты при монтаже. 5 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения гранул из глины при производстве керамзитового гравия по пластическому способу.

Известно устройство, включающее смонтированный на станине привод с подшипниковыми узлами и, кинематически связанные с ним, заключенные в кожух конусные рабочие органы, снабженные перфорированными обшивками и обращенные вершинами друг к другу, а также приемную горловину и отводящие лотки, при оси вращения указанных рабочих органов расположены под углом друг к другу. Уплотнения зазоров между рабочими органами и кожухом выполнены в виде полостей, имеющих замкнутый профиль, образованный - образными стенками бандажей рабочих органов и фланцев кожуха (описание изобретения к патенту Российской Федерации N 2025147, кл. B 02 C 7/11, 7/00).

Недостатком известного устройства является низкая вероятность безотказной работы при формовании гранул из запесоченных глин пониженной влажности вследствие недостаточной несущей способности перфорированных обшивок, опирающихся только на каркасы рабочих органов, а также вследствие больших переменных нагрузок, воздействующих на болтовые соединения перфорированных обшивок с несущими каркасами.

Другим недостатком устройства является малая ремонтопригодность и неудобство обслуживания быстроизнашивающихся перфорированных обшивок. Для изготовления таких обшивок необходимо специальное оборудование, которым обычно не располагают мастерские обслуживающие керамзитовое производство. Неудобство обслуживания заключается в том, что для чистки формующих отверстий и замены быстроизнашивающихся перфорированных обшивок необходима частичная разборка устройства.

Кроме того, известное устройство имеет большие габариты и вес, а также повышенные энергозатраты в связи с трением глины, находящейся в зазорах между вращающимися рабочими органами и неподвижным кожухом со стороны противоположной рабочей полости.

Задачами изобретения являются повышение вероятности его безотказной работы и ремонтопригодности, улучшение условий обслуживания перфорированных обшивок, уменьшение габаритов и веса, а также снижение энергозатрат на формование гранул.

Повышение вероятности безотказной работы достигается тем, что рабочие органы снабжены несущими стенками с отверстиями соосными отверстиям в элементах перфорированных обшивок, и расположенными со стороны рабочей полости в направлении образующих указанных рабочих органов, ребрами, между которыми прикреплены элементы перфорированных обшивок. Для обеспечения свободного прохода отформованных гранул через несущие стенки рабочих органов диаметры отверстий в каждом элементе перфорированных обшивок и диаметры отверстий в несущих стенках рабочих органов связаны соотношением: D_об = (0,8 ... 0,95) D_В, где D_об - диаметр отверстий в каждом элементе перфорированных обшивок; D_н - диаметр отверстий в несущих стенках рабочих органов.

Повышение ремонтопригодности гранулятора достигается за счет того, что элементы перфорированных обшивок выполнены плоскими, имеющими форму кругового сектора, при этом поверхность несущих стенок рабочих органов, на которые опираются элементы перфорированных обшивок, также выполнена плоской.

Элементы перфорированных обшивок также могут иметь форму сектора конусной поверхности рабочего органа.

Улучшение условий обслуживания гранулятора, а также уменьшение его габаритов и веса достигается тем, что один из рабочих органов закреплен на полуоси подшипникового узла, установленного на поворотной поперечине, и связан с приводом перерабатываемым между рабочими органами материалом.

Снижение энергозатрат достигается тем, что - образные фланцы кожуха выполнены только со стороны рабочей полости, а со стороны противоположной рабочей полости - образные бандажи рабочих органов расположены внутри кожуха.

На фиг. 1 схематично изображен гранулятор, вид сверху с частичным разрезом; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 для варианта выполнения элементов перфорированных обшивок в форме круговых секторов; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2 для варианта выполнения элементов перфорированных обшивок в форме секторов конусной поверхности рабочего органа; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 7 - выносной элемент, узел 1 на фиг. 1 в разрезе.

Гранулятор содержит смонтированный на станине 1 привод 2 и кинематически связанные с ним установленные в подшипниковых узлах 3 и 4, обращенные вершинами друг к другу конусные рабочие органы 5 и 6. Конусные рабочие органы 5 и 6 заключены в кожухе 7 под углом друг к другу с расположением осей их вращения в горизонтальной плоскости. Подшипниковый узел 4 установлен на середине поворотной поперечины 8, которая прикреплена к кожуху 7 шарниром 9 с одной стороны и откидным болтом 10 с пакетом тарельчатых пружин 11 - с другой стороны. Подшипниковый узел 3 прикреплен также к кожуху 7 при помощи поперечины 12 и болтовых соединений 13. Пакет тарельчатых пружин 11 поджимает рабочий орган 6 к регулировочным прокладкам 14 с усилием достаточным для продавливания глины сквозь отверстия в перфорированных обшивках 15 и 16, выполненных из отдельных элементов 17, установленных между ребрами 18 на несущих перфорированных стенках 19 рабочих органов. Ребра 18, расположенные в направлении образующих рабочих органов со стороны рабочей полости 20, и несущие перфорированные стенки 19 воспринимают все нагрузки, воздействующие в процессе работы на отдельные элементы перфорированных обшивок. Для предотвращения выпадания каждый элемент перфорированных обшивок прикреплен к несущим стенкам рабочих органов болтами 21. В несущих перфорированных стенках 19 для свободного прохода отформованных гранул выполнены отверстия 22, соосные отверстиям 23 в каждом элементе перфорированных обшивок, при этом диаметры отверстий связаны соотношением D_об = (0,8 ... 0,95)D_н, где D_об -диаметр отверстия в каждом элементе перфорированных обшивок; D_н - диаметр отверстий в несущих перфорированных стенках рабочих органов.

Элементы перфорированных обшивок 17 могут быть плоскими 24, и иметь форму кругового сектора, что упрощает их изготовление, или быть криволинейными 25 и иметь форму сектора конусной поверхности рабочего органа, что обеспечивает более высокое давление формования гранул, но более сложны в изготовлении.

Уплотнения зазоров 26 между вращающимися рабочими органами 5 и 6 и неподвижным кожухом 7, состоящие из полостей 27, имеющих замкнутый профиль, образованный - образными профилями 28 бандажей рабочих органов и - образными профилями фланцев 29 кожуха 7 выполнены только со стороны рабочей полости 20, а со стороны противоположной рабочей полости - образные бандажи рабочих органов расположены внутри кожуха.

Для чистки налипшей глины из полостей 27 между рабочими органами со стороны загрузки глины установлены скребки 30, передние концы которых совмещены с внутренней поверхность - образных профилей 28, а задние - с полостью приемной горловины 31, которая прикреплена к кожуху 7, при этом ее боковые стенки 32 совмещены с рабочими органами внахлест.

Для предотвращения поломок устройства в случае попадания между рабочими органами недробимых включений на кожухе смонтирован конечный выключатель 33, взаимодействующий с поворотной поперечиной 8 со стороны расположения откидного болта 10.

Для выгрузки отформованных гранул к поперечинам 8 и 12 снизу прикреплены отводящие лотки 34.

Гранулятор работает следующим образом.

Подлежащую формованию глину непрерывно подают в рабочую полость между перфорированными обшивками 15 и 16 рабочий орган. При этом глина увлекаемая рабочим органом 5 и взаимодействуя с поверхностью рабочего органа за счет силы трения приводит его во вращательное движение. По мере продвижения глины к зоне схождения рабочих органов она раздавливается, перетирается и продавливается сквозь отверстия в перфорированных обшивках рабочих органов, образуя гранулы, которые выгружаются по лоткам 34. Одновременно под действием давления в рабочей полости часть глины продавливается сквозь зазоры 26 и попадает в полости 27. Вследствие вращения - образных бандажей рабочих органов глина из полостей с замкнутым профилем перемещается и попадает в полость между рабочими органами со стороны загрузки. Налипшая в образных профилях бандажей глина скребками 30 направляется в полость приемной горловины 31. Для удаления недробимых включений из рабочей полости, для чистки формующих отверстий или для замены элементов перфорированных обшивок раскрепляют откидной болт 10 и, повернув поперечину 8 с прикрепленными к ней рабочим органом 6, получают доступ для обслуживания и ремонта рабочих органов.

При выполнении перфорированных обшивок из плоских элементов в виде круговых секторов в зоне схождения между рабочими органами при их вращении образуется переменный по величине зазор. В этом варианте при изготовлении рабочих органов с углом при вершине 160^oC и числе плоских элементов равным восьми, как показали испытания, производительность устройства практически не снижается по сравнению с вариантом выполнения криволинейных перфорированных обшивок.

Испытания гранулятора показали возможность получить из запесованных глин с числом пластичности "8", при пониженной влажности формуемой глины прочные гранулы не разрушающиеся при транспортировке по технологической линии и не слипающиеся без предварительной подсушки в бункере перед обжиговой печью. В результате на обжиг поступал полуфабрикат с равномерным гранулометрическим составом, что позволило вести обжиг на повышенных температурных режимах и получить керамзитовый гравий с насыпной плотностью на 100 - 200 кг/м³ легче, чем при использовании для грануляции типового оборудования.

Предлагаемая компановка гранулятора позволяет монтировать его в действующих технологических линиях без значительных затрат, а также позволяет переоборудовать широко применяемые дырчатые вальцы СМ - 369А с использованием их электродвигателей, редукторов и станин.

Формула изобретения

1. Гранулятор, включающий смонтированный на станине привод и кинематически связанные с ним установленные в подшипниковых узлах, заключенные в кожух конусные рабочие органы, снабженные перфорированными обшивками и обращенные вершинами друг к другу, а также приемную горловину и отводящие лотки, при этом оси вращения указанных рабочих органов расположены под углом одна к другой, а уплотнения зазоров между рабочими органами и кожухом выполнены в виде полостей, имеющих замкнутый профиль, образованный -образными стенками бандажей рабочих органов и фланцев кожуха, отличающийся тем, что рабочие органы снабжены несущими стенками с отверстиями, соосными с отверстиями в элементах перфорированных обшивок, и расположенными со стороны рабочей полости в направлении образующих указанных рабочих органов ребрами, между которыми прикреплены элементы перфорированных обшивок.

2. Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что каждый элемент перфорированных обшивок выполнен плоским и имеет форму кругового сектора, при это опорная поверхность несущих стенок выполнена также плоской.

3. Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что каждый элемент перфорированных обшивок имеет форму сектора конусной поверхности рабочего органа.

4. Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что диаметры отверстий в каждом элементе перфорированных обшивок и диаметры отверстий в несущих стенках рабочих органов связаны соотношением
D_об = 10,8 - 0,95/D_н,
где D_об - диаметр отверстий в каждом элементе перфорированных обшивок;
D_н - диаметр отверстий в несущих стенках рабочих органов.

5. Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что один из рабочих органов закреплен на полуоси подшипникового узла, установленного на поворотной поперечине, и связан с приводом перерабатываемым между рабочими органами материалом.

6. Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что -образные фланцы кожуха выполнены только со стороны рабочей полости, а со стороны противоположной рабочей полости -образные бандажи рабочих органов расположены внутри кожуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7