Установка для измельчения сыпучих материалов

(19) (11) 2 С 17 10 РЕТ ТВУ снабже миис цапфами новнцм фц сое дом по в бара кольце и.лены мерабочейэтом по ч аю период скорос в виде ным на ки свяцапф ЙВУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ФЭ ДУЛАИ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗ721) 3361820/29-33(53) 621. 926. 5 (088. 8)156) 1. Авторское свидетельство СССР Р 590010, кл. Э 02 С 15/Об, 1970.2. Авторское свидетельство СССР ф бб 070 бг кл. В 02 С 17/04 с 1977 (54)(,57) 1, УСТАНОВКА ДЗИ НЗиепБЧеНИ)1 СЦПуЧИХ ИМКй 1 АЛОВ, содержащая барабан с мелющими телами, загрузочную и разгрузочную цапфы, а также .привод с механизмом периодического .изменения угловой скорости вращения барабана, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат.и повцщения эффективности измельчения, она дополнительно а барабаном -с мелющими тела- загрузочной и разгрузочнойсоосно установленным с осбарабаном, разгрузочние цапдиненц между собой и с пр воредством дифференциала, а анах смонтированц соосные ые элементц с продольными на которых иарнирно закреплющие тела, контактирующие споверхностью барабана, при следние снабженц тормозами. становка по п 1, о т л и -а я с я тем, что механизм ческого изменения угловой и вращения барабана выполнен цепной передачи с закреплен- ее цепи грузом, кинематичесанной с одной из разгрузочныхбб 20 1. 10283Изобретение относится.к областимеханического измельчения различныхтвердых материалов, преимущественноруд цветных и черных металлов, нерудного сырья для химической,огнеупорной промышленности и проьюлленностистроительных материалов.Во всех этих отраслях наиболеешироко применяются барабанные мельницы с мелющей загрузкой, а такжероликовые центробежные мельницы. 10У роликовых центробежных мельниц,содержащих корпус, ротор с измельчающими элементами и привод, измельчающие элементы при вращении вокругоси ротора. обкатываются по корпусу, 15прижимаются к нему центробежнымисилами инерции и измельчают материалв основном раздавливанием и истиранием, ротор вращается от привода,имеет водила, через оси которыхусилия передаются на ролики 13.Недостатком таких конструкцийявляется механическая передача усилий толкающих или тянущих деталейротора к измельчающим элементам.Ролики катятся по внутреннему кольцу Футеровки. К оСям роликов необходимо прилагать большие усилия,способные преодолеть все сопротивления, возникающие при качении, аэти усилия передаются контактнойпарой ролик - ось, работающей вусловиях абразивной среды, что ведет к быстрому износу трущихся поверхностей, выходу из строя и частымостановкам мельницы на ремонт.Наиболее близкой по техническойсущности к изобретению является установка для измельчения сыпучих материалов, содержащая барабан с мелющими телами, загрузочную и раз" 4 Огрузочную цапФы, а также привод смеханизмом периодического измененияугловой скорости вращения барабана 2.45Недостатки установки следующие.Ось элементов привода в рабочем положении имеет наклон до 45 О к горизонтальной оси, что затрудняет монтажи эксплуатацию усгановки; крутильныеколебания барабану, обладающемубольшой инерцией, сообщает универсальный шарнир, элементы которогов процессе работы должны передаватьэнергию барабану Фактически встречными ударами с частотой порядка 10 55ударов в секунду. Нестабильная угловая скорость валов редуктора и электродвигателя также усложняет эксплуатацию, а применение маховика с большим маховым моментом существечно уве личивает металлоемкость и пусковоймомент установки., Все это снижаетпоказатели установки по удельнымэнергозатратам и эФФективности измельчения.65 Цель изобретения - снижение удельных энергозатрат и повышение эФфективности измельченияУказанная цель достигается тем, что установка для измельчения сыпучих материалов, содержащаябарабан с мелющими телами, загрузочную и разгрузочную цапФы, а также привод с механизмом периодического изменения угловой скорости вращения барабана, дополнительно снабжена,барабаном с мелющими телами и с загрузочной и разгрузочной цапФами, соосно установленным с основным барабаном, разгрузочные цапФы соединены между собой и с приводом посредством диФференциала, а в барабанах смонтированы соосные кольцевые элементы с продольными осями, на которых шарнирно закреплены мелющие тела, контактирующие с рабочей поверхностью барабанов, при этом последние снабжены тормозами.Кроме того, механизм пзриодического изменения угловой скорости вращения барабана может быть выполнен в виде цепной передачи с .закрепленным на ее цени грузом, кинематически связанной с одной из разгрузочных цапф.На Фиг. 1 схематически показана установка для измельчения сыпучих материалов, общий вид на Фиг,2 сечение А-А на Фиг. 1 на Фиг.3 - схема механизма изменения угловой скорости вращения барабанов с применением тиристорно-импульсной аппаратуры на Фиг. 4 - то же, с применением пневматических (или гидравлических) устройств.1Установка содержит барабаны 1 й 2, соединенные между собой и с приводом (двигателем) 3 посредством диФФеренциала 4. Барабаны имеют загрузочные 5,б и разгрузочные 7,8 цапФы с соответствующими устройствами тормоза 9 и 10 для регулирования соотношения угловых скоростей барабанов, Установка имеет также механизм периодического изменения Угловой скорости вращения барабана, содержащий цепную передачу, образованную цепью 11, на которой закреплен груз 12, и направляющими звездочками 13 и 14. Посредством муФты 15 и гибкой связи 16 указанный механизм соединен с одним из барабанов (Фиг. 1) . Внутри барабанов 1 и 2 Фиг. 2) укреплена Футеровка 17 и находятся измельчающие элементы 18, взаимное расположение которых друг относительно друга в каждой плоскости поперечного сечения барабана Фиксировано разделительным устройством 19, выполненным в виде сепараторов подшипников качения и представляющим собой, например, кольца, объединяющие1028366 оси, на которые свободно надеты измельчающие элементы,установка работает следующим образом.При включении двигателя 3 ( фиг. 1)барабаны 1 и 2 посредством дифференциала приводятся во вращательное .движение, увлекая за. собой силамитрения измельчающие элементы, Взаимодействие измельчающих элементовс внутренней поверхностью барабановмельницы и требуемая наименьшаяаида их давления на материал обеспе"чиваются при совместном вращенииизмельчающих элементов и барабанов сугловой скоростью Ю, превышающей, 15например в 2-9 раз, критическую скорость, при которой свободно загруженные в барабаны измельчающие элементы уже не отрываются от их внутренней поверхности под действием силы тяжести в верхней точке своейтраектории. Измельчение материалапроисходит при качении и частичномскольжении (под действием сил инерции) измельчающих элементов относительно барабанов при попеременномпериодическом увеличении их угловойскорости до значения и/2, в 2-3 разапревышающего значение ц, с последующим уменьшением ее до значенияЩ , после .чего цикл торможения иразгона баРабанов повторяется.Пуск мельницы завершается тем,что вспомогательными тормозными устройствами 9 и 10 устанавливают расчетные значения угловой скорости 35ф для барабана 2 и О для барабана 1, после чего включают муфту 15.Торможение барабана 1 и ускорениебарабана 2 достигается подъемом груза 12, которнй, перейдя верхнюю 40точку звездочки 13, начинает опус-каться, ускоряя барабан 1 и притормаживая (посредством дифференциала4) барабан 2, после чего циклы торможения и ускорения барабанов непрерывно повторяются.При вращении барабана с угловойскоростью Щ он захватывает силами. трения измельчающие элементы 18( фиг. 2). и через некоторое времясообщает им такую же скорость (1) .В зависимости от свойств материала,,размеров барабана, размеров иудельного веса материала измельчающих элементов угловую скорость принимают из расчета получения центробежной силн инерции Рдостаточной для раэдавливания обрабатываемого материала измельчающим элементом.60 10 чину и время воздействия тормозящего65 и ускоряющего моментов изменением При ускорении вращающегося барабана до угловой скорости Ю 2 измель чающие элементы, имеющие угловую скорость Щ(,П), отстают от барабана, катятся по его поверхности, измельчая материал, и постепенно ускоряются до угловой скорости щ ( Ч 1 у, При торможении барабана до угловой скорости Ю измельчающие элементы снова катятся во внутренней поверхности барабана, измельчая материал (1 У) и уменьшая свою скорость, после чего цикл повторяется. Положительные и отрицательные ускорения барабанов должны быть достаточны для качения под действием сил инерции измельчающих элементов по ма-териалу, также прижатому к внутренней поверхности барабанов и вращающемуся вместе с ними.Материал в барабанах может также самоизмельчаться, когда роль измельчающих элементов полностью или частично выполняют куски измельчаемого материала. В любом случае установка может измельчать материал сухим или мокрьщ способами, работая в открытом или замкнутом циклах.В качестве механизма периодического измельчения угловой скорости вращения барабана может быть применено электрическое устройство, состоящее из пуско-регулирующей (например тиристорно-импульсной) аппаратуры 20 (фиг, 2 ) и электромашин 21 постоянного тока, соединенных передачами с валами барабанов или расположенных на них и поочередно работающих то в режиме двигателя, то и в режиме генератора. Указанным механизмом может быть также пневматическое устройство, сочетающее компрессор с турбиной, или гидравлическое устройство, сочетающее насос с гидромотором, В обоих случаях включение компрессора (насоса) 22 (фиг. 4) и подача сжатого воздуха (жидкости под давлением) в турбину (гидромотор ) 23 приведет к торможению барабана 1 и ускорению барабана 2, а переключение устройств,. например сблокированными фракционными муфтами 24 двустороннего .цействия, обеспечит работу компрессора (насоса) 25 с турбиной (гидромотором ) 26 и соответствующее торможение барабана 2 и ускорение барабана 1. Для торможения и ускорения барабанов может быть использовано также вращающееся электромагнитное поле или комбинированные устрой"ства, базирующиеся на указанных примерах конструкций. Наиболее эффективным является гравитационннй механизм, работаающий в автоматическом режиме и не требующий периодических пеоеключений муфт, кроме однократного включения при пуске установки, а также позволяющий легко и в широких пределах регулировать вели/6 Тираж 622 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Иосква, Ж, Раушакаэ 484 Подписиго комитета СССий и открытийская наб.с де 4 е ППП "Патент", г. УжгороД, ул. Проектная,и веса груза и диаметра ведомой звездочки цепной передачи. Наличие дифференциала в схеме привода барабанов и использование механизма периодического изменения угловой скорости обеспечивает движение измельчаюших элементов относительно внутренней поверхности барабанов под действием сил инерции, что устраняет необходимость соэдания сложных и быстроизнашивающихсямеханических передач для приводакаждого иэмельчающего элемента,. какв роликовых мельницах, По сравнениюс применяющимися барабанными шаровыми мельницами зто обеспечиваетснижение удельной металло- и энергоемкости эа счет уменьшения массыбарабана и загрузки, замены измельчения посредством удароз на измель чение раэдавливанием.,