Аттритер для перемешивания и измельчения порошковых материалов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) АТТРИТЕР ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПОРОШКОВЬ 1 Х МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к установкам для механического смешивания и измельчения материалов. Цель изобретения - повышение срока службы аттритера за счет снижения интенсивности износа трущихся поверхностей. Исходный материал, мелющие шары и помольную жидкость загружают в рабочую камеру 3 через патрубок 7. После откачки воздуха из рабочей камеры ее заполняют инертным газом. С помощью привода 2 приводят во вращение мешалку. Измельчение материала происходит под воздействием истирающего и ударного действий мелющих шаров, максимальная частота соударений которых между собой и стенками рабочей камеры 3 обеспечивается вращающейся мешалкой, представляющей собой вертикальный вал 4 с горизонтальными билами 5 и импеллером 6. Импеллер представляет собой двухлопастн ой ротор, сочетающий в себе ряд конструктивных элементов, а именно изогнутость в сторону вращения лопастей по радиусу К 1=0,5 Р, где Р - диаметр импеллера, наличие клиновидных элементов на концах лопастей, вогнутость верхней поверхности лопасти, выполнение перехода нижней поверхности лопасти на торцовую с радиусом К 2=2 Р, а боковой стенки рабочей камеры в днище с Кз=К+6, где о - зазор между импеллером и днищем, причем о Р/2 Указанные конструктивные отличия уменьшают момент сопротивления импеллера при его врезании в рабочую массу. 1 з. и. ф-лы, 4 ил, 447568Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к устройствам для механического смешивания и измельчения порошковых материалов.Цель изобретения - повышение срока службы за счет снижения интенсивности износа трущихся поверхностей.На фиг. 1 показано аттритер, общий вид; на фиг. 2 - импеллер, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2 (лопасти импеллера в средней части); на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2 (импеллер и его расположение относительно боковой стенки и днища рабочей камеры).Аттритер состоит из рамы 1 (фиг. 1), электромеханического привода 2, рабочей камеры 3, вала 4 мешалки с билами 5, которые отстоят от внутренней поверхности рабочей камеры на расстояние не менее трех диаметров мелющих шаров. На нижнем конце меналки установлен импеллер (двухлопастный ротор) 6, имеющий по отношению к днищу и боковой стенке рабочей камеры зазоры не более 0,1 мм. Рабочая камера снабжена загрузочным патрубком 7, вентилем 8 системы откачки воздуха (не показана) и вентилем 9 для стравливания инертного газа из рабочего объема камеры 3.Устройство работает следуюшим образомИсходный материал для помола, мелющие шары и помольная жидкость загружао-сн в рабочую камеру 3 через патрубок 7 (фиг. 1). Производится откачка воздуха из раоочей камеры 3 форвакуумным насосом при открытии вентиля 8. После откачки воздуха рабочий об ьем камеры 3 заполняется инертным газом с избыточным давлением. Затем открывается вентиль 9, после чего запускается электромеханический привод 2, приводяший во вращение мешалку. Измельчение материала происходит под воздействием истирающего и ударного действий мелющих шаров, максимальная частота соударений сэторых между собой и стенками рабочей камеры 3 обеспечивается вращающейся мешалкой, представляк щей собой вертикальный вал 4 с горизонтальными билами 5 и импеллером 6.Слой рабочей массы, оседающий на днище камеры, поднимается вверх и включается в общую циркуляцию с помощью импеллера 6., представляющего собой двух- лопастный ротор, который сочетает в себе ряд в.;аимосвязанных конструкти зных элементов.Так, изогнутость в сторону вращения лопастей по радиусу К=0,5 Р, где Р - диаметр импеллера, придана лопастями с целью уменьшения сопротивления при воезании лопастей в рабочую массу, так как уменьшается сопротивление, Клиновидные элементы (фиг. 2 и 3) на концах лопастей, выступающие в сторону вращения при работе импеллера, выбивая угловые шары, нарушают перед передней кромкой лопасти упаков 5 О 15 20 25 30 35 40 45 ку шаров, прижатую центробежной силой к боковой стенке рабочей камеры 3 уменьшая момент сопротивления импеллера при его врезании в рабочую массу. Вогнутая поверхность лопасти (фиг. 4), К=0,4 Р, лишает шары, движущиеся по днищу под действием центробежной силы от центра к периферии, упора в боковую стенку рабочей камеры. Благодаря этому весь поток рабочей массы при движении в направлении, перпендикулярном лопасти, имеет неустойчивое положение, в результате исключается сосредоточенный интенсивный износ рабочих поверхностей импеллера и боковой стенки рабочей камеры в виде канавок, который наблюдается при плоской поверхности лопастей.Радиус К 2=2 Р (фиг. 4) при переходе нижней поверхности на торцовую поверхность концов лопастей необходим для установки с минимальным зазором с боковой стенкой рабочей камеры и днища, переход которых друг в друга выполнен по радиусу, равному К=К 2+6, где 6 - зазор импеллера между днищем и боковой стенкой рабочей камеры, причем 6(Р/2. При этом радиусе перехода днища в боковую стенку (фиг. 4) исключается наличие у угловых шаров двух тоц к опоры (о днище и боковую поверхность), что наблюдается у угловых шаров при переходе днища в боковую стенку под прямым углом. Из-за наличия двух точек опоры (о днище и боковую стенку) движущийся шар должен одновременно вращаться вокруг двух перпендикулярных осей врац,ения, что невозможно. Поэтому движущиеся угловые цары не катятся, а протаскиваютгя общей упаковкой шаров под действием импеллера относительно днища и боково;, стенки. Это является одной из причин самого интенсивного износа днища и боковой стенки именно в углу, при переходе днища в боковую стенку под прямым углом.Зазор между импеллером, д:;ищем и боковой стенкой рабочей камеры не более 0,1 мм при диаметре мелсщих шаров 0=6 мм обеспечивает самозатачивание рабочих кромок импеллера о рабочую массу. Этим исключается необходимость периодической заточки импеллера перед работой, что неизбежно п 1;и зазорах больше 0,1 мм; При испытаниях в качестве материала помола была использована шихта стандартной композиции безвольфрамовового твердого .сплава ТН, содержашего карбид титана Т 1 С 80 об.о с никельмолибденовой связкой 20 об. при соотношении % - Мо 3;1, Г 1 омольные шары изготовлены из твердого сплава ВК 8 диаметром 8 мм. Помольная жидкость спирт. Скорость вращения мешалки 700 и 1000 об/мин. После каждых 100 ч работы при помоле твердосплавной шихты проводился осмотр рабочих поверхностей аттритеров с замером износа по кон 14475683трольным точкам, равномерно расположенным по всем рабочим поверхностям.После 1000 ч работы у аттритера прототипа дважды выходило из строя уплотнение и подшипниковый узел вала мешалки, а сосредоточенныи износ донышка, рабочей кан5 меры в зоне импеллера и самого импеллера достиг величины, приводящей к появлению заклиниваний. После 500 ч испытания прототипа были прекращены из-за необходимости капитального ремонта. В аттритере же НГ 4015 Э за время 1000 ч видимых сосредоточенных износов не обнаружено. Импеллер, донышко и рабочая камера в зоне импеллера изнашиваются равномерно с интенсивностью 0,15 мм за 100 ч работы. Ра 15 бочие поверхности уплотнения сохранили чистоту при износе 0,2 мм.Таким образом, средний ресурс предлагаемого аттритера до капитального ремонта при работе на помоле твердосплавной шихты при 1000 об/мин составляет 1500 ч, что 20 в 3 раза .больше ресурса прототипа.Формула изобретения1. Аттритер для перемешивания и измельчения порошковых материалов, содержащий вертикальную цилиндрическую рабочую камеру с мелющими шарами и мешалку, выполненную в виде вращающегося герметично уплотненного в корпусе вала с расположенными на нем по винтовой линии под углом друг к другу билами и закрепленным на его нижнем конце двухлопастным импеллером, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы за счет снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, лопасти импеллера выполнены изогнутыми в направлении вращения по радиусу 0=0,5 Р, где Р - диаметр импеллера, их верхние рабочие поверхности выполнены вогнутыми, радиус перехода нижней поверхности лопастей к торцовой К=2 д, где д - диаметр мелющего шара, радиус перехода внутренней боковой стенки цилиндрической камеры в днище Кз=К+6, где 6 - зазор между нижней поверхностью импеллера и днищем, причем 6(д/2, но равен зазору между торцовой поверхностью импеллера и внутренней поверхностью боковой стенки. 2. Аттритер по п. 1, отличающийся тем,что концевые участки лопастей импеллеравыполнены клиновидной формы.Составитель В. КостюковРедактор Л. Пчолинская Техред И. Верес Корректор Г. РешетникЗаказ 676/ 4 Тираж 74 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4