Планетарная мельница

)5 В 02 С 17/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 3 ил,7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР (72) В.В.Юрисов, В.В.Болдырев, М,Г,Денисов, В.Е.Матвеев и Г,Н.Абрамов (53) 621.926.5(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР В 937008, кл. В 02 В 17/08, 1980.Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1313502, кл. В 02 С 17/08, 1984, (54) ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА (57) Изобретение позволяет повысить надежность работы планетарной мельницы при тонком и сверхтонком измельчении материалов благодаря выполнению центральной колонны в виде катушки, контактирующей с помольными барабанами 18 в напряженно-упругом состоянии посредством демпфирующих и упругих элементов. Катушка состоит из стержня 7 с резиновым слоем 8, двух круглых пластин 9 и 10 с текстолитовыми кольцами 11 и 12; опоры катушки состоят из упоров 13 и 14 с прокладками 15 и 16 из фрикционного материала и подшипников 17. Мельница содержит также корпус 1 с фрикционной обоймой 19, водило со шкивом 2 и двумя дисками 3 и 4, скрепленными осями 5, на которых установлены ролики 6 и питатель 20. 3 з,п. ф-лы,Изобретение относится к измельчительНым аппаратам, в частности к планетарным .Мельницам, предназначенным для тонкогои сверхтонкого измельчения материалов, атакже для проведения механохимических 5реакций, и может быть использовано в цветной, порошковой и черной металлургии, атакже в других областях народного хозяйства.Цель изобретения - повышение надежности и долговечности работы планетарнойМельницы,На фиг.1 изображена схематически планетарная мельница, общий вид; на фиг,2 -сечение А - А на фиг.1; на фиг,3 - сечение 15Б - Б на фиг,1.Планетарная мельница содержит копус1, шкив 2, закрепленный на состоящем издвух дисков 3 и 4, которые связаны жесткоосями 5 с приводными роликами 6, центральную колонну, состоящую из стержня 7с резиновым слоем 8, двух круглых пластин9 и 10 с текстолитовыми кольцами 11 и 12,опоры центральной колонны, состоящие изупоров 13 и 14 с прокладками из фрикционного материала 15 и 16 и подшипников 17,помольные барабаны 18, фрикционнуюобойму 19, центробежный питатель 20,В планетарной мельнице центральнаяколонна выполнена в виде катушки, состоящей из трех основных элементов: стержня,двух круглых пластин 9 и 10 и резиновогослоя 8 жестко связанных между собой, Жесткость оборки обеспечена посадкой и закреплением пластин 9 и 10 на стержне 7, 35например, болтами или шпильками, Стержень 7 выполнен из качественной стали иобрезинен. При этом наружный диаметрстержня 7 по резиновому слою 8 выбран сособлюдением равенства 400=3 - б/2+ Кгде Я - расстояние от оси мельницы до наружной фрикционной обоймы 19;0 - наружный диаметр помольного барабана 18; 45б - наружный диаметр стержня 7 порезиновому слою 8;д - толщина резинового слоя;К- внешняя деформация резиновогослоя от контакта с помольным барабаном; 50К - коэффициент пропорциональности,имеющий пределы 0 К 0,05,Толщина резинового слоя 8 на стержне7 составляет 20 - 30 мм. Наиболее приемлемой для указанных целей является резина 55марки КЩ (кислотно-щелочная) предварительно сжатая. За счет деформации резинового слоя 8 в месте контакта с помольнымибарабанами 18 на К(зто достигается установкой помольных барабанов 18 между фрикционной обоймой 19 и обрезиненным стержнем) возникают силы напряжения - упругости, которые прижимают помольные барабаны 18 к фрикционной обойме 19 и не дают возникнуть радиальным колебаниям со стороны помольных барабанов 18 в процессе работы, Силы упругости должны превышать по величине возмущающие силы, которые ьозникают в процессе работы помольных барабанов 18.Обе круглые пластины 9 и 10, жестко связанные со стержнем 7, выполнены из качественной стали. Со стороны торцов помольных барабанов 18 или, другими словами, со своей внутренней стороны круглые пластины 9 и 10 облицованы текстолитовыми кольцами 11 и 12 из конструкционного текстолита и перекрывают торцы помольных барабанов 18 на величину (0,15 - 0,25)0, где О - наружный диаметр помольного барабана 18, Суммарный зазор между внутренними сторонами круглых пластин 11 и 12 и торцами помольных барабанов 18 установлен 0,05-0,10 мм. Таким образом, между внутренними сторонами круглых пластин 9 и 10, облицованных кольцами конструкционного текстолита, и торцами помольных барабанов 18 образованы пары трения скольжения закаленная сталь - текстолит, которые при подаче смазки, например воды, образуют надежные пары трения скольжения с коэффициентом трения скольжения примерно 0,02, Скорость скольжения таких пар небольшая, так как вращаются они в одну сторону и достигает максимально 5 м/с. Круглые пластины 9 и 10 удерживают помольные барабаны 18, главным образом, от вертикальных колебаний. Текстолитовые кольца 11 и 12 являются отличными демпферами, так как текстолит изготавливают из хлопчатобумажной ткани и синтетической смолы. Он имеет слоистое строение. Опоры центральной колонны выполнены в виде упоров 13 и 14 и установлены в подшипниках 17 соответственно верхнего 3 и нижнего 4 дисков водила, Торцы упоров 13 и 14 снабжены прокладками 15 и 16, например, из тормозной ленты (высокопрочного фрикционного материала) и находятся в постоянном контакте с наружными сторонами круглых пластин 9 и 10 центральной колонны, образуя две фрикционные передачи. Натяг во фрикционных передачах достигают монтакным путем и составляет он не более 0,2 мм. Этого достаточно для создания таких сил трения сцепления, которые обеспечивают работу фрикционных передач без проскальзывания.50 Роль чпооов 13 и 14 сводится к тому, чтобы, с одной сто рон ы, и ридать устойчивость центральной колонне и помольным барабанам 18, с другой стороны, обеапечить необходимую скорость вращения центральной колонне, равную скорости вращения помольных барабанов 18. Это повышает КПД кинематической схемы (нет проскальзывания).Планетарная мельница работает следующим образом.Электродвигатель через посредство шкива 2 приводит во вращение водило, состоящее из двух дисков 3 и 4, жестко ввязанных осями 5, на которых находятся приводные ролики 6, Приводные ролики 6 при этом, толкая помольные барабаны 18, естественно вращаются вокруг осей 5. Помольные барабаны 18 на стоящей мельнице прижаты к фрикционной обойме 19, выполненной из качественной стали с термообработкой, только силами упругой деформации резинового слоя 8. Величины же этих сил достаточны для того, чтобы помольные барабаны 18 не буксовали при пусках и остановках мельницы. При работе мельницы силы упругой деформации резинового слоя 8, воздействующей на помольные барабаны 18, сохраняют свое значение и препятствуют возникновению радиальных колебаний помольных барабанов 18, но вращаются помольные барабаны 18 вокруг собственных осей, главным образом, силами трения, возникающими в местах контакта помольных барабанов 18 с фрикционной обоймой 19, от действия центробежных сил, которые пропорциональны массам помольных барабанов 18 переносной скорости и расстоянию от центра мельницы до осей помольных барабанов 18, Центральная колонна, выполненная в виде катушки, приводится в движение главным образом за счет сил упругости от деформации резинового слоя 8, которые создают в местах контакта с помольными барабанами 18 силы трения, превосходящие во много раз силы трения в опорах центральной колонны из-за различия в величине коэффициентов трения, ведь опоры базируются на подшипниках 17 качения, которые имеют коэффициенты трения на порядки меньше, чем коэффициенты трения между резиной и металлом, т.е. между помольными барабанами 18 и резиновым слоем 8. Помогают вращать центоальную колонну и силы трения скольжения, возникающие от взаимодействия торцов помольных барабанов 18 с текстолитовыми кольцами 11 и 12, между которыми помольные барабаны не зажаты, а имеется зазор, равный 0,05-0,1 мм, Таким образом, по 5 10 15 20 25 30 35 мольные барабаны 18 зажаты только между резиновым слоем 8 и фрикционной обоймой 19, а со стороны текстолитовых колец 11 и 12 имеется простое ограничение вертикального хода помольных барабанов 1 О в пределах 0,05-0,1 мм,Устойчивость центральной колонны, а следовательно, и помольных барабанов 18 сохраняют две фрикционные передачи, которые находятся между упорами 13 и 14 и торцами круглых пластин 9 и 10, через по средство прокладок 15 и 16 иэ фрикционного л 1 атериала, Вертикальные колебания помольных барабанов 18 воспринимают текстолитовые кольца 11 и 12, находящиеся на круглых пластинах 9 и 10,Эффект "плавания" центральной колонны - катушки заключается, во-первых, в том, что она не требует точной радиальной центровки относительно фрикционной обоймы 19, т,е., если ее ось смещена относительно фрикционной обоймы 19 на несколько десятых долей миллиметра (примерно до 0,5 мм), то такое смещение на работу мельницы не оказывает никакого влияния, разве, что иа деформацию резинового слоя 8, а выгоду при сборке дает большую.Таким ооразом, резиновый слой 8 и плоские поверхности упоров 13 и 14 позволяют устанавливать центральную колонну с помольными барабанами 18 достаточно свободно в радиальном направлении относительно фрикционной обоймы 19 или иными словами допускается "плавающая" установка центральной колонны при монтаже. Во-вторых, во время работы мельницы из-за вертикальных колебаний помольных барабанов 14 в пределах зазора между кольцами 11 и 12, постепенно сжимаются фрикционные прокладки 15 и 16, образуя зазор между пластинами 9 и 10 и упорами 13 и 14, вместо монтажного небольшого натяга, т,е. центральная колонна вместе с,помольными барабанами 18 начинает "плавать" между упорал 1 и 13 и 14, работаято на упоре 13, то на упоре 14. Такое явление наступает примерно через 100 - 150 ч непрерывной работы, Далее в течение достаточнодлительного срока, примерно 450-500 ч, мельница работает уже с "плавающей" центральной колонной, И только после износафрикционных прокладок 15 и 16 требуетсяостановка мельницы для их замены."Плавание" центральной колонны между упорами 13 и 14 во время работы мельницы не приводит к разрушениюподшипников 17, образующих подшипниковые узлы упоров 13 и 14. Обьясняется такоеявление тем, что фрикционные прокладки15 и 16, изготовляемые из резинотканевых изделий или асбестовой тормозной ленты с набором толщиной 15-18 мм, обладают демпфирующими свойствами.Текстолитовое кольцо 12 выполняют из Отдельных сегментов и поэтому при замене его не требуется разбирать "катушку". Разборка же самой мельницы чрезвычайно проСта. Для этого нужно только снять крышку корпуса 1 с центробежным питателем 20.и далее, используя резьбовое отверстие в центральной колонне, вытаскивается вся центральная колонна вместе с помольными барабанами, которые затем вынимаются в радиальном направлении. Сборка происходит в обратном порядке, для чего используется специальный хомут, фиксирующий помольные барабаны в радиальном направлении.Конструкция центральной колонны и ее взаимосвязь с другими элементами планетарной мельницы создает надежную механическую связь с высоким коэффициентом динамической жесткости между водилом и Помольными барабанами, полностью ликвидирует возможность появления колебаний гомольных барабанов и тем самым обеспеЧивает надежность и долговечность работы планетарной мельнице,Планетарная мельница была изготовлеНа и прошла полугодовое испытание, показав высокую надежность. За время Испытаний были заменены только текстолитовые кольца, которыми снабжены торцовые пластины центральной колонны. Таким образом, подтверждена высокая надежНость работяг планетарной мельницы. Формула изобретения 1. Планетарная мельйица, включающаякорпус с жесткой фрикционной обоймой,помольные барабаны, контактирующие с роликами, водило с закрепленным на немшкивом, центральную колонну, шкив, загрузочное и разгрузочное устройства, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения5 надежности и долговечности работы мельницы, водило выполнено с верхним и нижним дисками, а центральная колонна - ввиде катушки с упругими и демпфирующимиэлементами, контактирующими с помоль 10 ными барабанами, и контактирующих с торцами катушки через фрикционныепрокладки упоров, закрепленных с помощью подшипников в верхнем и нижнемдисках водила, причем последние скрепле 15 ны между собой осями, на которых смонтированы ролики,2, Мельница по п.1, отл ич а ю ща яс я тем, что упругий элемент выполнен ввиде резинового слоя вокруг центральной20 части катушки, причемнаружный диаметррезинового слоя выбран из равенства О=Я-б/2+КГгде Я - расстояние от оси мельницыдо наружной фрикционной обоймы;О - наружный диаметр помольного ба 25 рабана; б - наружный диаметр центральнойчасти катушки по резиновому слою; К - коэффициент пропорциональности, причемО К 05;К 6-внешняя деформация резинового30 слоя от контакта с помольным барабаном,3. Мельница по пп,1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что пластины катушки перекрывают торцы помольных барабанов на величину, равную (0,15-0,25)О, где О -35 наружный диаметр помольного барабана, анад торцовой частью барабанов они облицованы кольцами из текстолита.4. Мельница по пп,1-3, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что катушка установлена по отно 40 шению к торцам упоров с возможностьювертикальных перемещений,1 б 88912 Составитель В, Рев Техред М.Моргентал едактор Г. Герб орректор С. Шев роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 э 3763 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5