Устройство для измельчения отходов производства
Владельцы патента RU 2471119:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) (RU)
Изобретение относится к области дробления материалов и предназначено для измельчения отходов производства. Устройство содержит статор-корпус, в котором на ведущих валах установлены два ротора. Каждый ротор состоит из двух головок, повернутых одна относительно другой на 1/2 угла между элементами измельчения, установленными в пазах головок роторов. Два элемента измельчения закреплены вертикально в питателе, и два элемента измельчения закреплены горизонтально внизу в статоре-корпусе. Элементы измельчения, закрепленные в питателе и статоре-корпусе, установлены против направления вращения роторов. Элементы измельчения, установленные в головках роторов, могут быть направлены в сторону вращения роторов, где правый ротор имеет вращательное движение по часовой стрелке, а левый ротор имеет вращательное движение против часовой стрелки, или направлены в сторону вращения роторов, где правый ротор имеет вращательное движение против часовой стрелки, а левый ротор имеет вращательное движение по часовой стрелке или направлены в сторону вращения роторов, где оба ротора имеют одновременно движение по часовой стрелке или против часовой стрелки. В пазах головок роторов установлены два или три, или четыре элемента измельчения. В качестве элементов измельчения используют ножи или молотки, установленные в пазах роторов, и наковальни, установленные в питателе и статоре-корпусе. Технический результат заключается в повышении качества измельчения и производительности. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к области дробления материалов и предназначено для измельчения отходов производства, таких как хозяйственные мешки из хлопчатобумажных тканей или полиэтилена, коры и кроны хвойных и лиственных деревьев, автомобильных камер, картона, бумаги, пластиковых бутылок, стекла, керамики, фарфора, руд и др.
Известно устройство для дробления листового материала, в котором используется зубчатая передача с эвольвентным зацеплением после доработки, заключающейся в раскрытии объема между зубьев, может быть использовано для измельчения полимерного листового материала (а.с. №436676 СССР, кл. B02C 4/08 / Тихонов Н.П., Филомкин Е.К. и др., 1972).
Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не может быть использовано для измельчения материалов, не обладающих хрупкостью.
Известна зубовалковая дробилка, содержащая ротор, статор-корпус, загрузочную воронку и валки (один, два или три) (П.М.Сиденко. Измельчение в химической промышленности. М. Издательство «Химия», 1977, фиг.50, фиг.49, фиг.72, с.72-77), на которых выполнены или закреплены зубья. В этой дробилке измельчаемый материал поступает в дробилку через загрузочную воронку и подвергается измельчению зубьями валка на колосниковой решетке или зубьями волков, вращающихся в противоположные стороны. Материал, подвергнутый измельчению, проваливается в бункер через отверстия в колосниковой решетке.
Недостатком известного устройства является то, что в зубовалковых дробилках можно измельчать только такие материалы, которые обладают хрупкостью и имеют низкую прочность.
Установлено, что существующие зубовалковые дробилки не пригодны для измельчения листового материала и различных изделий, например пластиковых бутылок, изготовленных из мягких полимерных материалов, не обладающих хрупкостью.
Изобретение решает задачу утилизации отходов производства, расширения наименований материалов-отходов производства, например стекла, керамики, руд и др. пригодных для измельчения, и повышения качества измельчения и производительности.
Технический результат заключается в следующем: расширении технологических возможностей устройства за счет расширения наименований материалов-отходов производства, пригодных для измельчения, повышении качества измельчения и производительности, и утилизации отходов производства.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для измельчения отходов производства, содержащем ротор, статор-корпус и питатель, новым является то, что в статоре-корпусе на ведущих валах установлены два ротора, каждый из которых состоит из двух головок, повернутых одна относительно другой на 1/2 угла между элементами измельчения, установленными в пазах головок роторов, два элемента измельчения закреплены вертикально в питателе, а два элемента измельчения горизонтально закреплены внизу в статоре-корпусе, режущие кромки элементов измельчения, установленных в питателе и статоре-корпусе, принадлежат вертикальной диаметральной плоскости роторов и установлены с зазором, равным 0,1-0,2 мм, по отношению к режущим кромкам элементов измельчения головок роторов, при этом элементы измельчения, установленные в головках роторов, направлены в сторону вращения роторов, где правый ротор имеет вращательное движение по часовой стрелке, а левый ротор имеет вращательное движение против часовой стрелки, или элементы измельчения, установленные в головках роторов, направлены в сторону вращения роторов, где правый ротор имеет вращательное движение против часовой стрелки, а левый ротор имеет вращательное движение по часовой стрелке, или элементы измельчения, установленные в головках роторов, направлены в сторону вращения роторов, где оба ротора имеют одновременно движение по часовой стрелке или против часовой стрелки, а элементы измельчения, закрепленные в питателе и статоре-корпусе, установлены против направления вращения роторов.
В пазах головок роторов устанавливают два, или три, или четыре элемента измельчения.
В качестве элементов измельчения используют ножи, установленные в пазах головок роторов, питателе и статоре-корпусе или молотки, установленные в пазах роторов и наковальни, установленные в питателе и статоре-корпусе.
На фиг.1 показано устройство для измельчения материалов по схеме 1;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;
на фиг.3 показано устройство для измельчения материала, по схеме 2;
на фиг.4 - сечение А-А на фиг.3;
на фиг.5 показано устройство для измельчения материалов по схеме 3;
на фиг.6 - сечения А-А на фиг.5;
на фиг.7 представлено фото головки ротора с двумя ножами;
на фиг.8 показано фото ротора с двумя двухножевыми головками;
на фиг.9 представлено фото головки ротора с четырьмя ножами;
на фиг.10 показано фото ротора с двумя четырехножевыми головками;
на фиг.11 показано фото устройства с двумя роторами (общий вид);
на фиг.12 показано фото устройства с двумя роторами с четырехножевыми головками (без питателя).
Устройство содержит два ротора 1 и статор-корпус 2. Ротор 1 устройства состоит из двух головок. Головки роторов 1 и приводные шкивы 3 жестко связаны с валами 4, на которых посажены внутренние обоймы подшипников 5. Наружные обоймы подшипников 5 установлены в статоре-корпусе 2. В пазах головок роторов 1 закреплены элементы измельчения 6 при помощи клиньев 7 и винтов 8. Головки роторов 1 повернуты в плоскости одна относительно к другой на 1/2 угла между элементами измельчения 6.
В головках роторов 1 устанавливают два, или три, или четыре элемента измельчения 6. Использование элементов измельчения 6 более четырех не целесообразно как по технологическим, так и по конструктивным соображениям.
В статоре-корпусе 2 закреплена сменная колосниковая решетка 9, диаметр отверстия которой ограничивает размер измельчаемых частиц.
Для измельчения отходов производства в устройстве используют режущие кромки 10 элементов измельчения 6 и режущие кромки 11 и 12 элементов измельчения 13 и 14.
Два элемента измельчения 13 закреплены вертикально в питателе 15. Два элемента измельчения 14 горизонтально закреплены внизу в статоре-корпусе 2.
Режущие кромки 11 и 12 элементов измельчения 13 и 14 принадлежат вертикальной диаметральной плоскости O-O роторов 1. Между режущими кромками 10-11 и 10-12 устанавливается минимально возможный зазор в, равный 0,1-2,0 мм.
В качестве элементов измельчения 6, 13 и 14 для измельчения мягких материалов, таких как кора, пластиковые бутылки, автомобильные камеры, картон, бумага и т.п., могут использоваться ножи, установленные в пазах головок роторов 1, питателе 15 и статоре-корпусе 2.
В качестве элементов измельчения 6, 13 и 14 для измельчения твердых материалов, таких как стекло, керамика, фарфор, руда и т.п., используют молотки, установленные в пазах роторов 1 и наковальни, установленные в питателе 15 и статоре-корпусе 2, с плоскими рабочими поверхностями.
Используемые для измельчения твердых материалов молотки 6 в роторах 1 и наковальни 13 и 14 имеют плоские рабочие поверхности и высокую твердость (HRC 51-55).
Роторы 1 могут быть установлены в статоре-корпусе 2 следующим образом.
а) Элементы измельчения 6 в роторах 1 направлены в сторону вращения роторов, где оба ротора 1 имеют одновременно движение по часовой стрелке или против часовой стрелки, элементы резанья 13 и 14 установлены против направления вращения роторов 1 (фиг.2).
б) Элементы измельчения 6 в роторах 1 направлены в сторону вращения роторов, где правый ротор имеет вращательное движение по часовой стрелке, а левый ротор имеет вращательное движение против часовой стрелки, при этом элементы измельчения 13 и 14 направлены против вращения роторов 1 (фиг.4).
в) Элементы измельчения 6 в роторах 1 направлены в сторону вращения роторов, где правый ротор имеет вращательное движение против часовой стрелки, а левый ротор имеет вращательное движение по часовой стрелке, при этом элементы измельчения 13 и 14 направлены против вращения роторов 1 (фиг.6).
Установленные при помощи шпоночного соединения на одних и тех же ведущих валах одни и те же головки роторов 1 образуют три схемы рабочих устройств.
1. Вращательное движение левого и правого ротора совпадает с направлением вращения по часовой стрелке или совпадают с направлением вращения против часовой стрелки (фиг.1, 2).
2. Вращательное движение левого ротора совпадает с направлением движения против часовой стрелки, а вращательное движение правого ротора совпадает с направлением вращения по часовой стрелке (фиг.3, 4).
3. Вращательное движение левого ротора совпадает с направлением вращения по часовой стрелке, а вращательное движение правого ротора совпадает с направлением движения против часовой стрелки (фиг.5, 6).
Наклон режущих элементов 6 в головках роторов 1 совпадает с направлением вращательного движения ротора.
Устройство для измельчения отходов производства работает следующим образом.
Перед пуском устройства для измельчения материала выбирают одну из схем установки роторов 1. Для этого устанавливают и крепят на ведущих валах 4 головки роторов 1 с элементами измельчения 6. После пуска в работу устройства загружают в питатель 15 измельчаемый материал. В зависимости от вида материала мягкого или твердого выбирают головки роторов 1 с ножами или с молотками.
При измельчении мягких материалов твердостью менее 35-40 HRC, таких как кора, пластиковые бутылки и т.п., используют ножи в качестве элементов измельчения 6, 13 и 14. Режущие кромки 10 каждого ножа 6 роторов 1 по очереди врезаются и срезают часть материала с помощью режущих кромок 11 и 12 ножей 13 и 14.
При измельчении твердых материалов, таких как стекло, керамика и т.п., используют молотки и наковальни в качестве элементов измельчения 6, 13 и 14. В пазах головок ротора 1 устанавливают молотки, а в питателе 15 и в статоре-корпусе 2 устанавливают наковальни. При работе подвижные молотки 6, закрепленные в головках ротора 1, наносят удары по сжатому материалу перед неподвижными наковальнями 13 и 14. Поскольку подвижные молотки 6 в роторах 1 и неподвижные наковальни 13 и 14 имеют плоские рабочие поверхности и высокую твердость (HRC 51-55), поэтому они не боятся интенсивного износа при измельчении материалов с высокой твердостью (HRC 50-54).
Измельченный материал проваливается в бункер через отверстия в колосниковой решетке 9.
1. Устройство для измельчения отходов производства, содержащее ротор, статор-корпус и питатель, отличающееся тем, что в статоре-корпусе на ведущих валах установлены два ротора, каждый из которых состоит из двух головок, повернутых одна относительно другой на 1/2 угла между элементами измельчения, установленными в пазах головок роторов, два элемента измельчения закреплены вертикально в питателе, а два элемента измельчения закреплены горизонтально внизу в статоре-корпусе, режущие кромки элементов измельчения, установленных в питателе и статоре-корпусе, принадлежат вертикальной диаметральной плоскости роторов и установлены с зазором, равным 0,1-0,2 мм, по отношению к режущим кромкам элементов измельчения головок роторов, при этом элементы измельчения, установленные в головках роторов, направлены в сторону вращения роторов, где правый ротор имеет вращательное движение по часовой стрелке, а левый ротор имеет вращательное движение против часовой стрелки, или элементы измельчения, установленные в головках роторов, направлены в сторону вращения роторов, где правый ротор имеет вращательное движение против часовой стрелки, а левый ротор имеет вращательное движение по часовой стрелке, или элементы измельчения, установленные в головках роторов, направлены в сторону вращения роторов, где оба ротора имеют одновременно движение по часовой стрелке или против часовой стрелки, а элементы измельчения, закрепленные в питателе и статоре-корпусе, установлены против направления вращения роторов.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в пазах головок роторов установлены два, или три, или четыре элемента измельчения.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в качестве элементов измельчения используют ножи, установленные в пазах головок роторов, питателе и статоре-корпусе.
4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в качестве элементов измельчения используют молотки, установленные в пазах роторов, и наковальни, установленные в питателе и статоре-корпусе.
