Роторное дробильное устройство

Изобретение относится к устройствам для дробления и измельчения материалов. Роторное дробильное устройство содержит корпус 1, закрепленный в нем неподвижный конус и вращающийся внутренний конус 2 с приводом 3. Конусы имеют общую ось. На рабочих поверхностях конусов по их образующим расположены ребра 6, имеющие трапецеидальное сечение. Высота ребер 6 составляет 0,1-0,5 от величины зазора между поверхностями неподвижного и вращающегося конусов в любом сечении зоны дробления, а боковые поверхности ребер 6 наклонены к основанию под углом 45-90°. В роторном дробильном устройстве обеспечивается уменьшение расхода энергии на единицу готовой продукции и повышение производительности. 2 ил.

 

Изобретение относится к дробилкам и может быть использовано для измельчения материалов.

Известен способ дробления хрупких материалов в конусной дробилке, при котором кусок дробится между конусами, один из которых неподвижный, а другой вращается относительно собственной оси, а его ось вращается вокруг оси неподвижного конуса относительно точки гирации, то есть точки, в которой пересекаются оси конусов (см. Масленников В.А. Дробилки, разрушающие материал сжатием // Изв. вузов. Горный журнал. 1996. №10-11. С. 128, рис. 6). Дробимый материал подается в камеру дробления, образуемую внутренней поверхностью неподвижного конуса и наружной поверхностью вращающегося конуса, сверху под действием гравитационных сил. Попадая в рабочую зону, материал подвергается неоднократному сжатию рабочими поверхностями конусов, разрушается и под действием гравитационных сил опускается вглубь камеры дробления до тех пор, пока размеры вновь образуемых кусков не окажутся меньше ширины разгрузочной щели и не создадутся условия для удаления их из дробилки.

Этот способ реализуется в дробилке, содержащей неподвижный конус, закрепленный в корпусе, и вращающийся конус, верхняя цапфа которого в закреплена в конусной втулке, катающейся в расточке траверсы, а нижняя расположена в эксцентриковом стакане, помещенном в патрубке, закрепленном в корпусе дробилки, ось которого совпадает с осью неподвижного конуса (см. там же, строки 13-8 снизу).

Наиболее близким из известных технических решений к заявляемому является способ дробления хрупких материалов в конусной дробилке, при котором кусок дробится между конусами, один из которых неподвижный, а ось другого расположена параллельно оси неподвижного конуса, и за счет эксцентричного движения вращающегося конуса относительно неподвижного конуса происходит периодическое сближение рабочих поверхностей конусов, при этом происходит процесс дробления (см. Клушанцев Б.В., Косарев А.И., Муйземнек Ю.А. Дробилки, конструкция, расчет, особенности эксплуатации. - М.: Машиностроение, 1990, с.114, рис.3.6-3.1.1). Дробимый материал подается в камеру дробления, образуемую внутренней поверхностью неподвижного конуса и наружной поверхностью вращающегося конуса, сверху под действием гравитационных сил. Попадая в рабочую зону, материал подвергается неоднократному сжатию рабочими поверхностями конусов, разрушается и под действием гравитационных сил опускается вглубь камеры дробления до тех пор, пока размеры вновь образуемых кусков не окажутся меньше ширины разгрузочной щели и не создадутся условия для удаления их из дробилки.

Этот способ реализуется в дробилке, содержащей неподвижный конус, закрепленный в корпусе, и вращающийся конус, цапфа которой помещена во вращающейся эксцентриковой втулке, расположенной на запрессованной в корпус консольной оси, при этом ось наружной поверхности втулки совпадает с осью неподвижного конуса, а ось вращающегося конуса расположена параллельно ей (см. там же, стр.117).

Недостатками известного способа является высокий расход энергии на единицу готовой продукции, так как при попадании в камеру дробления материал разрушается за счет его сжатия между конусами, при этом в кусках дробимого материала возникают нормальные напряжения, а также малая производительность, так как процесс дробления идет только в зоне сближения конусов, то есть на половине длины окружности подвижного конуса.

Задача изобретения заключается в создании способа и устройства для его осуществления, позволяющего уменьшить расход энергии на единицу готовой продукции и повысить производительность дробилки.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе дробления в дробилке, включающем подачу дробимого материала в зазор между рабочими поверхностями неподвижного и вращающегося внутреннего конусов, кусок дробят за счет создания в нем касательных напряжений, возникающих при взаимодействии куска и боковых поверхностей ребер, расположенных на рабочих поверхностях конусов, при этом в кусках дробимого материала возникают касательные напряжения, предел прочности которых в два раза меньше, чем при действии нормальных напряжений, следовательно, сила, потребная для разрушения, тоже в два раза меньше (см. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1965, с.181). Таким образом, расход энергии на единицу готовой продукции при дроблении в роторной дробилке по сравнению с дроблением в конусной дробилке в два раза меньше.

Способ осуществляется в роторной дробилке, содержащей корпус, закрепленный в нем неподвижный конус и вращающийся внутренний конус с приводом, при этом конусы имеют общую ось, а ребра, расположенные на рабочих поверхностях конусов по их образующим, имеют трапецеидальное сечение, при этом высота ребер составляет 0,1-0,5 от величины зазора между поверхностями неподвижного и вращающегося конусов в любом сечении зоны дробления, а боковые поверхности ребер наклонены к основанию под углом 45-90°.

Отличие предлагаемого способа от известного состоит в том, что в способе дробления в дробилке, включающем подачу дробимого материала в зазор между рабочими поверхностями неподвижного и вращающегося внутреннего конусов, кусок дробят за счет создания в нем касательных напряжений, возникающих при взаимодействии куска и боковых поверхностей ребер, расположенных на рабочих поверхностях конусов, а устройство для его осуществления содержит корпус, закрепленный в нем неподвижный конус и вращающийся внутренний конус с приводом, при этом конусы имеют общую ось, а ребра, расположенные на рабочих поверхностях конусов по их образующим, имеют трапецеидальное сечение, при этом высота ребер составляет 0,1-0,5 от величины зазора между поверхностями неподвижного и вращающегося внутреннего конусов в любом сечении зоны дробления, а боковые поверхности ребер наклонены к основанию под углом 45-90°.

Способ дробления осуществляется в представленном на чертежах (фиг.1 и 2) устройстве.

Устройство состоит из корпуса 1, выполненного заодно с неподвижным конусом и расположенного соосно с ним вращающегося внутреннего конуса 2 с приводом 3. Вращающийся внутренний конус установлен в радиальных подшипниках 4 и опирается на упорный подшипник 5. На рабочих поверхностях конусов по их образующим расположены ребра 6. В верхней части корпуса 1 имеется течка 7 для подачи материала, а в нижней - разгрузочные окна 8.

Способ дробления в соответствии с поставленной задачей осуществляется следующим образом. Кусок дробимого материала 9 через течку 7 подается в зону дробления, образованную рабочими поверхностями конусами 1 и 2. При вращении внутреннего конуса 2 ребра 5, расположенные на рабочих поверхностях конусов, периодически располагаются напротив друг друга и образуют каналы, в которые под действием сил гравитации кусок 9 проваливается на глубину, на которой его поперечный размер равен величине зазора между поверхностями неподвижного и вращающегося внутреннего конусов 1 и 2. При дальнейшем вращении внутреннего конуса 2 кусок 9 зажимается между боковыми поверхностями ребер 6 и за счет возникновения в нем касательных напряжений развивается деформация сдвига и кусок разрушается.

При работе дробилки по окружности конусов образуются несколько каналов, в которых происходит одновременное разрушение кусков, то есть процесс дробления идет по всей окружности конусов, что повышает производительность роторной дробилки по сравнению с конусной.

Размеры ребра характеризуются следующими параметрами: высотой ребра h и углом наклона боковой поверхности ребра к основанию α. Их значения определяются следующим образом. Высота ребра h не должна быть больше, чем 0,5 от величины зазора между поверхностями неподвижного и вращающегося внутреннего конусов, чтобы обеспечить возможность вращения вращающегося внутреннего конуса, и не меньше чем 0,1, так как в этом случае может произойти проход куска через ребра без разрушения из-за его упругой деформации. Угол наклона α не должен быть больше чем 90°, так как тогда у основания ребра появится подрезка, что ослабит сечение и может привести к поломке ребра в процессе работы дробилки. При α=90° разрушение дробимого куска происходит под действием только касательных напряжений. С уменьшением угла α в дробимом куске помимо касательных напряжений возникают также нормальные напряжения, что приводит к образованию в куске сложного напряженного состояния, при котором прочность оценивается через эквивалентное напряжение, предел прочности которого больше, чем при действии только касательных напряжений, и при угле α, равном и меньше 45°, нормальные напряжения становятся больше по величине, чем касательные напряжения, что приводит к увеличению силы, потребной для разрушения дробимого куска, и, соответственно, к увеличению расхода энергии на единицу готовой продукции.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет уменьшить расход энергии на единицу готовой продукции и повысить производительность дробилки.

Роторное дробильное устройство, содержащее корпус, закрепленный в нем неподвижный конус и вращающийся внутренний конус с приводом, отличающийся тем, что конусы имеют общую ось, а ребра, расположенные на рабочих поверхностях конусов по их образующим, имеют трапецеидальное сечение, при этом высота ребер составляет 0,1-0,5 от величины зазора между рабочими поверхностями неподвижного и вращающегося конусов в любом сечении зоны дробления, а боковые поверхности ребер наклонены к основанию под углом 45-90°.



 

Похожие патенты:

Параболическая виброимпульсная мельница содержит корпус с наружным конусом и размещенным внутри него на сферической опоре внутренним конусом с валом. На валу с помощью подшипника смонтирован приводной вибратор.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к машинам для тонкого измельчения минералов и материалов растительного происхождения. .

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измельчения частиц, взвешенных в жидкости. .

Мельница // 2008089

Изобретение относится к дробильно-обогатительному оборудованию, которое может быть использовано при производстве строительных материалов, применяемых в горной, химической и металлургической отраслях промышленности, а также в дорожном строительстве, коммунальном хозяйстве при переработке отходов.

Изобретение относится к измельчению преимущественно ферромагнитного сырья и может быть использовано в процессах переработки магнетитовых и сульфидных руд, содержащих магнетит, пирротин - минералы с высокой магнитной восприимчивостью.

Изобретение предназначено для измельчения кормов и может быть использовано в сельском хозяйстве для дробления зерновых материалов. Дробилка содержит загрузочный бункер 1, выгрузочную горловину 5, молотковый барабан 2, цилиндрический корпус 3, внутри которого установлены рифленые деки 4.

Дробилка // 2517231
Изобретение относится к устройствам для изучения процесса измельчения зернопродуктов в комбикормовом производстве. Дробилка содержит ротор 1, корпус рабочей камеры 11, который установлен с возможностью свободного вращения относительно оси ротора.

Изобретение относится к устройствам для измельчения сыпучих материалов и может быть использовано для измельчения зерна. Устройство содержит раму 1, вертикальный вал 19, ротор 20 с измельчающими элементами 21, деку 18, выгрузной патрубок 3, привод 22, цилиндрическую камеру 2 с установленными над ней загрузочным патрубком 4 с двумя шиберными заслонками 5 и 6 криволинейной формы, размещенными с двух взаимно противоположных сторон.
Изобретение относится к комбинированным методам разделения твердых материалов, а именно к переработке радиоэлектронного скрапа. Способ включает преимущественно двустадийное измельчение скрапа молотковыми дробилками до необходимой крупности, магнитную и ситовую сепарации измельченного скрапа с последующей пневматической классификацией по объемной плотности отдельно надрешетного и подрешетного продуктов ситовой классификации.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к ударно-центробежным дробилкам и мельницам, и может найти применение в различных отраслях промышленности для дробления и измельчения различных рудных и нерудных сыпучих материалов.

Изобретение относится к средствам измельчения, перемешивания и механической активации различных материалов минерального и органического происхождения и может найти применение, в частности, в производстве строительных материалов.

Изобретение относится к устройствам для измельчения сыпучих материалов и может быть применено в сельском хозяйстве для измельчения зерна. .

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Изобретение предназначено для измельчения сыпучих материалов в сельскохозяйственной, комбикормовой, химической, строительной, горнорудной и других отраслях промышленности. Молотковая дробилка содержит дробильную камеру (1) измельчения. Вертикальный ротор (2) с рабочими элементами (3) расположен в камере с кольцевым зазором. Вертикальное цилиндрическое сито (4) размещено на каркасе, установленном на подвижной раме (5). Рама установлена на направляющих с приводом от пневмоцилиндров (7) с возможностью перемещения в вертикальном направлении. Рама выполнена в виде каркаса, в котором установлены зажимы направляющих и подпорные пружинные элементы, обращенные к каркасу сита. Пневмоцилиндры расположены вне камеры на ее верхней торцевой поверхности. Штоки пневмоцилиндров соединены с рамой при помощи шарнирного соединения. Повышаются рабочие характеристики и надежность эксплуатации дробилки. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к устройствам для дробления и измельчения материалов. Роторное дробильное устройство содержит корпус 1, закрепленный в нем неподвижный конус и вращающийся внутренний конус 2 с приводом 3. Конусы имеют общую ось. На рабочих поверхностях конусов по их образующим расположены ребра 6, имеющие трапецеидальное сечение. Высота ребер 6 составляет 0,1-0,5 от величины зазора между поверхностями неподвижного и вращающегося конусов в любом сечении зоны дробления, а боковые поверхности ребер 6 наклонены к основанию под углом 45-90°. В роторном дробильном устройстве обеспечивается уменьшение расхода энергии на единицу готовой продукции и повышение производительности. 2 ил.

Наверх