Установка динамического самоизмельчения материала

Название	Установка динамического самоизмельчения материала
Разработчик (Авторы)	Остановский Александр Аркадьевич, Ларина Людмила Васильевна, Недосеков Артем Владимирович, Чикунов Иван Александрович
Вид объекта патентного права	Полезная модель
Регистрационный номер	199667
Дата регистрации	14.09.2020
Правообладатель	федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Область применения (класс МПК)	B02C 13/00 (2006.01) B02C 13/14 (2006.01)
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Полезная модель относится к дробильно-обогатительному, строительному и к оборудованию для производства материалов, применяемых в промышленности строительных материалов, в горной, химической и металлургической промышленности, и может найти применение в дорожном строительстве, коммунальном хозяйстве, при переработке отходов производства, в том числе, и продуктов сельскохозяйственной деятельности.

Аналогичной по технической сущности является схема конструкции «Мельница динамического самоизмельчения "МАЯ"», изобретение СССР №710632 С2, опубл. 25.01. 1980, Бюл. №3.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели, принятой за прототип, является - «Мельница динамического самоизмельчения», патент на полезную модель №130883, опубл. 10.08.2013, бюл. №22, в котором реализован способ протекания режима самоизмельчения загружаемого материала.

Недостатком этого технического устройства является сложность конструкции, что приводит к снижению надежности установки динамического самоизмельчения материала.

Задачей заявляемого технического решения является - повышение эффективности измельчения для более расширенного списка материалов с разными физико-механическими свойствами и улучшение режима самоизмельчения за счет создания дополнительного давления на нижние слои материала, находящегося в цилиндрическом корпусе установки динамического самоизмельчения материала над чашеобразным ротором и расширения области его применения.

Поставленная задача решается следующим образом.

Установка динамического самоизмельчения материала, содержащая раму, цилиндрический корпус, электродвигатель, чашеобразный ротор с выполненными в его боковой поверхности выпускными отверстиями, радиальные перегородки, кольцо, подшипники, шкивы, клиноременную передачу, наклонный лоток отличается тем, что дополнительный корпус, имеющий в верхней части внутреннюю поверхность конусность 3-10° к оси симметрии, сопрягается с корпусом по его наружной поверхности в верхней части, имеющей конусность 3-10° и закреплен на корпусе с помощью стопоров, установленных в отверстия этих корпусов.

Предлагаемое устройство поясняется фиг. 1 и 2, на которых изображена установка динамического самоизмельчения материала предложенной конструкции.

Установка динамического самоизмельчения материала содержит раму 1, которая жестко прикреплена к железобетонному фундаменту с помощью болтовых соединений. К раме 1 с помощью болтовых соединений 17 присоединен цилиндрический корпус 2 и дополнительный цилиндрический корпус 3. В нижней части корпуса 2, дополнительного 3 корпуса и рамы 1 выполнено отверстие 20, служащие для соединения рамы 1, а также корпуса 2 и дополнительного корпуса 3 между собой (фиг. 2). Также к нижней части рамы 1 с помощью болтовых соединений присоединен электродвигатель 4, на валу которого с помощью шпоночного соединения смонтирован ведущий шкив 5 клиноременной передачи.

К нижней части рамы 1 с помощью болтовых соединений присоединены распорки 23, с помощью которых к ним прикреплена подшипниковая опора 7. Внутри подшипниковой опоры 7 с помощью подшипников 8 смонтирован вал 9, на котором с помощью шпоночного соединения смонтирован чашеобразный ротор 11, в боковой поверхности которого выполнены выпускные отверстия 12, служащие для выпуска достигших определенных размеров частиц, образовавшихся в процессе измельчения за внешние пределы чашеобразного ротора 11. На нижней части вала 9 с помощью шпоночного соединения смонтирован ведомый шкив 6. Внутри чашеобразного ротора 11 установлены шесть радиальных перегородок 19, сообщающих при вращении кускам и частицам кинетическую энергию, позволяющую им осуществлять движение вдоль перегородок 19 и внутренней поверхности цилиндрического корпуса 2 вверх. К раме 1 и подшипниковой опоре 7 прикреплен наклонный лоток 15, служащий для сбора и перегрузки измельченных частиц, попавших на него частиц измельченного материала после их эвакуации из чашеобразного ротора 11.

К нижней части корпуса 2 с помощью винтовых соединений присоединено кольцо 10, служащее для исключения выхода и попадания недоизмельченных частиц на наклонный лоток 15. Под наклонным лотком 15 установлена приемная емкость 18 для аккумулирования в ней измельченного готового продукта.

В нижних частях корпуса 2 и дополнительного корпуса 3 выполнены фиксирующие отверстия 13 и 14, служащие для фиксации дополнительного корпуса 3 в корпусе 2 при перемещении дополнительного корпуса 3 вверх и фиксации его с корпусом 2 помощью стопора 16 (фиг. 2). Для подъема дополнительного корпуса 3 в его верхней части выполнены резьбовые отверстия, в которые установлены рым-болты 24. Загрузка исходного материала осуществляется через горловину 22.

Установка динамического самоизмельчения материала данной конструкции работает следующим образом.

При измельчении материалов высокой плотности корпус 2 и дополнительный корпус 3 соединены с помощью болтового соединения 17 с рамой 1 (фиг. 1).

Далее через горловину 22 исходный материал загружается в корпус 2 установки я динамического самоизмельчения материала на высоту, составляющую 3/4 высоты корпуса 2. После включают электродвигатель 4, который приводит во вращение ведущий шкив 5, смонтированный на валу электродвигателя 4. Через клиноременную передачу крутящий момент передается от ведущего шкива 5 на ведомый шкив 6, который смонтирован с помощью подшипников 8 на валу 9, на верхнем конце которого установлен чашеобразный ротор 11.

При вращении чашеобразного ротора 11 первоначально куски измельчаемого материала, находящиеся в корпусе 2, начнут взаимодействовать с радиальными перегородками 19, установленными внутри чашеобразного ротора 11, что позволит привести их в движение. В процессе работы над чашеобразным ротором 11 будет образовываться обновляемый столб 27 измельчаемого материала, находящегося в корпусе 2. Попав в активную зону 28, эти куски материала под воздействием радиальных перегородок 19 получают дополнительную скорость за счет силового воздействия на них перегородок 19 (фиг. 1 и 2). Это способствует приобретению кусками и частицами дополнительной кинетической энергии, что приводит к их циркуляции по тороидальной траектории в полости корпуса 2, где они будут интенсивно разрушаться в активной зоне 28 за счет ударов, раскалывания и истирания.

Частицы материала крупнее размеров выпускных отверстий 12 будут совершать движение в корпусе 2 по восходящей тороидальной линии и далее вместе с исходным кусковым материалом и частично измельченным ранее опускаются в рабочую зону полости чашеобразного ротора 11. Частицы материала, соразмерные с величинами выпускных отверстий 12, выполненных в боковой поверхности чашеобразного ротора 11, будут эвакуироваться за счет действия центробежных сил через выпускные отверстия 12 за внешние пределы боковой поверхности чашеобразного ротора 11. Далее под действием собственных сил тяжести эти частицы опускаются вниз и, перемещаясь по наклонной поверхности разгрузочного лотка 15, попадают в приемный бункер 18.

При измельчении установкой динамического самоизмельчения материала материалов с небольшой плотностью их разрушении осуществляется следующим образом.

После отключения электродвигателя 4 последовательно выполняют следующие операции для создания дополнительного давления на нижние слои материала и обеспечения протекания режима самоизмельчения.

Для этого производится рассоединение корпуса 2 и дополнительного корпуса 3 путем отвинчивания гаек в болтовых соединениях 17. После этого с помощью имеющегося грузоподъемного механизма (тали, крана или других) производится введение и зацепление крюка этого механизма в отверстия рым-болтов 24. После этого производится приподнимание вверх отсоединенного дополнительного корпуса 3 до соприкосновения его внутренней конической поверхности 26 с наружной конической поверхностью 25 корпуса 2. При этом соприкасаемые конические поверхности 25 и 26 выполнены с углом наклона между осью вращения чашеобразного ротора 11 и боковой поверхностью корпуса 2 и дополнительного корпуса 3 α=3-10°. Передвижение дополнительного корпуса 3 вверх осуществляется до полного прилегания конических поверхностей 25 и 26 и совпадения по горизонтальной оси отверстий 13 и 14, и фиксирования корпуса 2 и дополнительного корпуса 3 друг с другом с помощью стопоров 16 (фиг. 2).

Для обеспечения надежности работы установки динамического самоизмельчения материала производят соединение между собой с помощью болтового соединения 17 корпуса 2 и рамы 1.

Выдвижение вверх, фиксирование и закрепление дополнительного корпуса 3 на корпусе 2 позволяет увеличить высоту материала, находящегося над чашеобразным ротором 11, и за счет этого создать дополнительное давление, необходимое для протекания режима самоизмельчения в установке, заполненной материалом невысокой плотности.

Приведение установки динамического самоизмельчения материала в первоначальное состояние, при котором осуществлялось измельчение материала с материалов более высокой плотности, осуществляется следующим образом.

Отключается электродвигатель 4, после чего в проушины рым-болтов 24 вводятся крюки грузоподъемного устройства. Далее из отверстий извлекаются стопоры 16, соединяющие корпус 2 и дополнительный корпус 3. При приложении невысокого давления на дополнительный корпус 3, создаваемого, например ударом или нажатием, производится опускание дополнительного корпуса 3 на основание корпуса 2. Предварительно рассоединяют раму 1 с корпусом 2. После опускания дополнительного корпуса 3 производится повторное соединение с рамой 1 корпуса 2 и дополнительного корпуса 3 помощью болтового соединения 17.

После этого производится загрузка исходного материала и запуск электродвигателя 4, что позволяет осуществить процесс самоизмельчения в порядке, описанном ранее.

Технико-экономическим результатом применения установки динамического самоизмельчения материала являются: универсальность применения для более широкого спектра материалов с различной плотностью за счет возможности регулирования давления на нижние слои материала, что обеспечит увеличение выхода готового продукта в единицу времени и расширение области его применения

Формула полезной модели

Установка динамического самоизмельчения материала, содержащая раму, цилиндрический корпус, электродвигатель, чашеобразный ротор с выполненными в его боковой поверхности выпускными отверстиями, радиальные перегородки, кольцо, подшипники, шкивы, клиноременную передачу, наклонный лоток, отличающаяся тем, что дополнительный корпус, имеющий в верхней части внутреннюю поверхность конусность 3-10° к оси симметрии, сопрягается с корпусом по его наружной поверхности в верхней части, имеющей конусность 3-10°, и закреплен на корпусе с помощью стопоров, установленных в отверстия этих корпусов.

Изобретение "Установка динамического самоизмельчения материала" (Остановский Александр Аркадьевич, Ларина Людмила Васильевна, Недосеков Артем Владимирович, Чикунов Иван Александрович ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога