Центробежно-ударная дробилка

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 19) (11)51)5 В 02 С 13/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ РИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ расстояние от оси д количество лопаток; сящий от физико-мех рерабатываемого м 0,30. В центре верхн верстие, под котор бодмая от лоп загрузочная зона 13 иска до К - коэфф анически атериала его диск ым расп аток ц 2 табл.,лопаток; иициент, завих свойств пе; К=0,15 -а имеется отоложена своентральная 2 ил. О ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд . черных металлов "МЕХАНОБРЧЕРМЕГ(56) Авторское свидетельство СССР В 457484, кл, В 02 С 13/14; 1973,Авторское свидетельство СССРМ 621372, кл. В 02 С 13/14, 1975.(54) ЦЕНТРОБЕЖЙО-УДАРНАЯ ДРОБИЛКА 57) Изобретение относится к устройствамдля дробления, Цель - повышение срока службы ротора. Центробежно- ударная дро. билка содержит корпус с отражательными поверхностями в виде отбойных плит, окнами для разгрузки продукта, ротора, насаженного на вертикальный вал и приводимого во вращение приводом. Ротор выполнен из двух дисков, установленных один над другим, между которыми расположены разгонные лопатки. Лопатки выполнены из двух участков 10 и 11. Участок 10 образует с радиусом диска угол, равный 45 - 75, Длина участка 10=, где й -0КйиИзобретение относится к устройствамдля дробления материалов и может бытьиспользовано в строительной, горноруднойи других отраслях промышленности,Известна центробежно-ударная дробилка, содержащая корпус, полый вал, соединенный с разгонными каналами,Недостатком данной дробилки является высокий износ поверхности раэгонныхканалов.Известна также центробежная дробилка, включающая корпус с отбойными плитами, ротор в виде диска с разгоннымилопатками,Одним из недостатков этой дробилкиявляется низкий срок службы ротора, составляющий 45 - 50 ч, обусловленный высоким износом лопаток. Высокому износуподвержен начальный участок со сторонызагрузочной зоны. Это связано с тем, чтоисходный материал, поступающий на начальный участок лопаток со значительнойскоростью и под углом к их поверхности,при взаимодействии с ними резко изменяетмодуль и направление скорости. В этом случае имеет место высокоинтенсивный удар,поэтому износ данного участка лопатокимеет выраженный ударно-абразивный характер. Износ последующей части рабочейповерхности связан со скольжением по нейразгоняемого материала и носит преимущественно абразивный характер. В связи сэтим при переработке сравнительно крупного материала начальный участок лопатокподвержен повышенному износу,Цель изобретения - повышение срокаслужбы ротора,В центробежно-ударной дробилке, содержащей корпус и ротор ввиде диска сраэгонными лопатками, последние выполнены иэ двух участков, первый из которыхпо ходу движения образует с радиусом диска угол, равный 45 - 75, а длина его составляетК К1 = -игде Я - расстояние от оси диска до лопаток;и - количество разгонных лопаток;К - коэффициент, зависящий от физикомеханических свойств перерабатываемогоматериала, К = 0,15 0,30,Опыты показали, что лопатки по длинеизнашиваются неравномерно. При этом износ начального участка лопатки имеет выраженный ударно-абразивный характер, в товремя как износ последующей части лопаток преимущественно отсутствует,Движение материала к загоузочной зоне и по лопаткам ротора исследовалось в лабораторных условиях на моделях дробилок с диаметром ротора 350 и 500 мм методами фотосъемки трассеров и скоростной киносъемки. Установлено, что траектории 5 движения частиц материала в загрузочнойзоне ротора представляют собой спиралевидные кривые с углом развертывания к радиусу, лежащем в пределах 45 - 75 для различных материалов.10 Поэтому выполнение лопаток из двухучастков, первый из которых по ходу движения образует с радиусом диска угол, равный 45 - 75, обеспечивает касательный безударный вход перерабатываемого материа ла из лопатки.Относительная скорость Ч материалапри его движении в загрузочной зоне составляет,=К в (1) 20 где со - угловая скорость вращения ротора, сЯ - расстояние от оси диска до лопатки; К - коэффициент, зависящий от фиэико 25 механических свойств перерабатываемогоматериала.Была проведена серия опытов по переработке различных материалов. В качествеисходного материала использовали кокс,30 шамот, известняк, речной песок, железнуюи марганцевую руды, гипс, кусковую глину.Установлено, что величина коэффициента Кв формуле (1) находится в пределах 0,15 -0,30.35 Полученный экспериментальный результат был использован при выборе оптимальной длины начальной части лопаток.При этом исходили иэ того, что расстояние,проходимое частицей загружаемого мате 40 риала при попадании из загрузочной эоныротора в область вращения лопаток, составляетЗ=Югде с - время движения частицы до по 45 падания на лопатки,Время движения составляет(3)где и - количество лопаток,50Подставив выражения (1) и 3) в (2), получим, что расстояние, проходимое частицей перерабатываемого материала по диску при поступлении из загрузочной зоны до попа дания на лопатки, составляетЯ= (4) Выбор длины начального участка лопаток в пределахК йиобеспечивает попадание всех частиц на начальный участок лопаток, а не на разгонный их участок, тем самым обеспечивается 5 безударный вход всего потока частиц перерабатываемого материала на лопатки, что снижает их износ,Для проверки оптимальности предлагаемого диапазона параметров проведены 10 дополнительные опыты. В первой серии опытев изменили угол поворота начального участка лопаток к радиусу. Определили удельный износ материала при работе.Результаты опытов приведены в табл,1. 15 Как видно из табл.1, минимальныйудельный износ достигается при угле пово- .рота начальной части лопаток к радиусу,равном 45 - 750, 20Во второй серии опытов выбиралась оптимальная длина начального участка разгонных лопаток, которую рассчитывали поК йформуле .=, варьируя коэффициентиК, Определяли удельный износ лопаток приработе. Оценивали также скорость вылетаматериала с лопаток, используя для этогокоэффициентЧ 30в йгде Ч - скорость вылета материала;й - радиус ротора,Результаты опытов приведены в табл.2.35Как видно иэ данных, приведенных втабл,2, при значении коэффициента К=0,15удельный износ лопаток достигает минимальное значение и при дальнейшем повышении величины К износ более не 40снижается, При значениях КСО,ЗО величинакоэффициента гп, определяющего скоростьвылета частиц материала из ротора, имеетмаксимальное значение, а при К)0,30 значение коэффициента а резко снижается, Это 45означает, что пропорционально снижаетсяскорость вылета, а с ней и эффективностьдробления, Это объясняется тем, что принекоторой достаточной длине начальной части разгонных лопаток, соответствующей 50значениям К 0,15, весь поток материалапоступает на эту часть под углами, близкимик касательным, что полностью исключаетударное взаимодействие и интенсивный износ. Поэтому дальнейшее увеличение длины начальной части не приводит кдальнейшему снижению износа.Кроме того, поскольку увеличение длины начальной части лопаток в конкретныхгабаритах ротора происходит за счет их разгонной части, то при увеличении длины начальной части сверх величин, соответствующих значениям К СО,ЗО, происходитуменьшение длины и времени разгона частиц, что приводит к падению скорости вылета.Следовательно, предложенный диапазон значений коэффициента К = 0,15 - 0,30является оптимальным,Таким образом, достигается снижениеизноса лопаток, что значительно повышаетсрок службы ротора, Предполагается, чтосрок службы ротора составит 200 ч, что внесколько раз выше, чем в прототипе,На фиг.1 приведена предлагаемая центробежно-ударная дробилка, общий вид; нафиг.2 - сечение А - А на фиг.1.Дробилка содержит корпус 1 с отражательными поверхностями в виде отбойныхплит, 2, окнами 3 для разгрузки продукта,ротор 4, насаженный на вертикальный вал 5и приводимый во вращение приводом 6, Ротор 4 выполнен из двух дисков 7 и 8, установленных один над другим, междукоторыми расположены разгонные лопатки9. Лопатки 9 выполнены из двух участков 10и 11. Участок 10 образует с радиусом дискаугол, равный 450. Длина участка 10 составляет 0,15 - , где й - расстояние от оси дискайдо лопатки 9. В центре верхнего диска 7имеется отверстие 12, под которым расположена свободная от лопаток центральнаязагрузочная. зона 13.Дробилка работает следующим образом.Исходный материал через отверстие 12поступает в центральную загрузочную зону13, движется по спиралевидным траекториям, без удара входит на участок 10 лопаток,.дакее переходит на участок 11 лопаток и сбольшой скоростью выбрасывается на отбойные плиты 2, где разрушается. Готовыйпродукт разгружается через окна 3,В предлагаемой дробилке эа счет отличительных признаков обеспечивается безударный вход материала на лопатки. Врезультате значительно снижается износлопаток, что дает возможность в 4 раза посравнению с прототипом повысить срокслужбы ротора.Формула изобретенияЦентробежно-ударная дробилка, содержащая корпус и ротор в виде диска с разгоннымилопатками,отличаю щаясятем,что, с целью повышения срока службы ротора, лопатки выполнены из двух участков,первый из которых, считая по ходу движения, образует с радиусом диска угол, равный 45 - 750, а длинаего составляет1694210 Табл и ца 1 Опыт Угол пов Табл и ца 2 коэ КВигде й - расстояние от оси диска до лопатки; 1 2 3 4 5 б 7 8 п - количество лопаток; К- коэффициент, зависящий от физикомеханических свойств перерабатываемогоматериала, К - 0,15 - 0,30.1694210 Составитель Н, СокурТехред М.Моргентал ректор О. Кундрик Редактор Т. Лазаренко роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4109 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5