Роторная дробилка

"Изооопера тво СССРО, 1979.КАтся к устолезных йствам копаееа: ЧГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57). Изобретение относидля дробления твердых и Изобретение относится к устройствам для дробления твердых полезных ископаемых и материалов (известь, шлак, кирпич и т,п,) и может бцть использовано в горнорудной, строительной, химической, пищевой. и др, отраслях промышленности,Известно устройство - измельчитель кормов, содержащий полый цилиндрический корпус с загрузочной воронкой, на внутренней стенке которого расположейы по винтовой линии направляющие ребра, установленный в корпусе шнек и расположенный на выходном конце корпуса режущий элемент. Шнек . снабжен направляющими ребрами, расположенными по спирали на его поверхности к режущему элементу, причем шаг винтовой линии направляющих ребер корпуса равен шагу. шнека.Недостаток данного устройства обусловлен наличием направляющих ребер. Они лов, Цель изобретения - потивности дробления, Ротор- снабжена горизонтальнымФ вленным из отдельных лопа, лопасти в которых установой линии под углом 50 - 60 к пасти снабжены ножами, одоторых расположена паралза ротором смонтирована ешетка 5 с обращенными к 6. 4 ил. мых и материа вцшение эффек ная дробилка ротором, соста стных модулей лены по винтов валу, причем ло на из сторон к лельно валу, а колосниковая р нему зубьями 1 приводят к увеличению сцепления транспортируемого материала со шнеком, что способствует налипанию материала на шнеке и совместному со шнеком только вращательного движения и практически прекращению передвижения в осевом направлении. Это приводит к резкому сниж нию эксплуатационных свойств устройств эффективности процесса дробления,Известно устройство для измельчения материалов, включающее корпус с загрузочным бункером, подающий шнек с увеличивающимся в направлении подачи шагом витков, режущий инструмент и механизм привода. Шнек дополнительно снабжен охватывающей его ленточной. спиралью с уменьшающимися в направлении подачи материала шагом.Недостатком данного устройства является наличие ленточной спирали, приводящей к заклиниванию дробимого материала10 15 между шнеком и спиралью, что снижает транспортирующую способность питателя и приводит к ухудшению эксплуатационных свойств устройства: уменьшает производительность устройства,Известно устройство для дробления материала, включающее внутри корпуса лопасти для перемешивания материала при его транспортировании. Основное их значение перемешивание. исходных продуктов для получения фарша. Определенный угол наклона периферийной винтовой линии лопастей позволяет передвигать материал в осевом направлении, уменьшив его вращательное движение и перемешивэние.Недостатком данного устройства является дополнительный расход энергии на подачу из брызгал воды в качестве смазки между лопастями и материалом, а также значительное ее количество, необходимое . для достижения цели изобретения,Известна шнековая мельница, камера которой разделена перегородкой со щелями на две части: в первой размещена сплошная часть шнека; а во второй - прерывистая. Выпускное отверстие перегорожено диафрагмой с отверстиями, а для регулирования величины отверстий диафрагмы применен поворотный шибер. Для крупного дробления в устройстве установлена щека - аналогия с щековыми дробилками, для среднего - предназначены зубцы.Недостатком данного устройства являются большие энергозатраты и низкая эффективность дробления материала, обусловленные применением преимущественно следующих способов разрушения материала; раздавливание и истирание. Эти способы реализуются путем вдавливания частиц материала другв друга и последующим продавливанием их через радиально расположенные зубцы. Последнее также приводит к возникновению больших сопротивлений движению материала в осевом направлении, что требует дополнительных затрат подводимой энергии,По своей технической сущности наиболее близким к изобретению является устройство для диспергирования и гранулирования вязкопластичных материалов, преимущественно глин, содержащий в зоне предварительного измельчения и перемешивэния шнек, выполненный со стержневыми лопастями.Недостатком данного устройства является ромбическая форма стержней, позволяющая производить измельчение материала только лишь методом разрезания и истирания, что снижает эффективность процесса дробления. Уменьшение 20 25 30 35 40 45 50 55 шага винтовой линии расположения стержневых лопастей обеспечивает лучшее нагнетание массы материала к выходу, но при этом повышает лобовое сопротивление материала, что уменьшает пропускную способность (производительность) устройства.Цель изобретения - повышение эффективности дробления за счет комбинированного разрушения материала, расколом, ударом, срезом и истиранием,Указанная цель достигается тем, что лопастной ротор дробилки составлен из отдельных лопастных модулей, лопасти в которых установлены по винтовой линии под углом 50-60 к валу, причем лопасти снабжены ножами, одна иэ сторон которых расположена параллельно валу, а за ротором смонтирована колосниковая решетка с обращенными к нему зубьями,На фиг.1 представлен общий вид роторной дробилки; на фиг,2 - торцовая решетка; на фиг.З - разрез А - А на фиг.1; на фиг,4 - схема дробления в кольцевом зазоре.Роторная дробилка включает цилиндрический корпус 1 с загрузочной воронкой 2 и разгрузочным отверстием 3, нижнюю 4 и торцовую 5 колосниковые решетки, механизм регулирования, состоящийиз тяги 6, пружины 7 и гайки 8, фиксирующий положения торцевой колосниковой решетки 5. Соосно в корпусе 1 установлен лопастной ротор. Последний - сборная конструкция из отдельных лопастных модулей 9, каждый из которых содержит по четыре лопасти 10. Лопасти представляют собой металлические пластины, закрепленные на муфтах 11 и жестко с помощью шпонок 12 на валу 13 под углом а= 5060 к валу в горизонтальной плоскости. На лопастях 10 закреплены ножи 14, имеющие треугольный профиль в сечении, с ориентацией одной из сторон параллельно валу 13 ротора. Вэл 14 посредством муфты соединен с приводом (на фиг. не показан) и вращается в подшипниках на фиг. не показано), расположенных в боковых стенках корпуса 1.За лопастным ротором с зазором 15 установлена торцевая 5 колосниковая решетка, имеющая зубья 16 на обращенной к нему стороне. Колосники размещены концентрично с образованием межколосниковых концентрических щелей, Решетка 5 снабжена пазами 17, которые не допускают ее вращательного движения и позволяют фиксировать и перемещать решетку в осевом направлении по направляющим 18 посредством механизма регулирования; 6,7,8, регулируя тем величину кольцевого зазора 15. Она устанавливается такой, при которой получают дробильный продукт заданнойкрупности, т.е, соблюдается условие прохождения материала через отверстие решетки 5 без переизмельчения.Нижняя колосниковэя решетка 4 подвешена шарнирно на оси 19 и пружинах 20. 5Она занимает всю нижнюю часть корпуса 1,Ножи 14, зубья 16, лопасти 10 и колосники нижней решетки 4 изготавливаются изболее твердой стали, например, легированной стали марки 60 С 2 или 45 Х с закладкой 10до твердости 350-400 Н В.Колосники решеток 4 и 5, целесообразноприменять трапецеидального профиля, который предохраняет межколосниковые щели отзастревания в них кусков материала, Ширина 15щели должна быть в 5-6 раз больше размеразерен дробленного продукта при дроблениидо 6 мм и в 1,5-2 раза при дроблении до 50мм. При дроблении влажных материалов сглинистыми примесями расстояние между 20колосниками увеличивают.Работает предложенная дробилка следующим образом,Исходный материал загружается в дробилку через воронку 2. Он поступает со скоростью, согласованной с частотой. вращения лопастного оотооа например, счастотой вращения 1560 мин ) и захвавается его лопастями 10. В результате многократных силовых воздействий на 30кусковой материал вращающегося лопастного ротора, колосников нижней решетки 4и зубьев 16 торцевой решетки 5 происходитего дробление. При этом лопастями 10 материал транспортируется в осевом направлении к кольцевому зазору 15 благодаря ихустановке по винтовой линии и под углома = 5060 к валу. Последнее обеспечиваетмаксимальную скорость (а значит и максимальную пропускную способность - производительность дробилки) движенияматериала при минимальном осевом давлении лопасти на материал, а также значительно уменьшает его вращательноедвижение и перемешивание при транспортировании в дробилке.Установка лопастей 10 под углом5060 к валу ротора позволяет реализовать скользящий удар по кусковому материалу. При этом происходит обкалываниеи 50раскол кусков материала ребром ножом 14)лопасти в месте этого удара, истирание ихплоскостью лопасти, а также разрыхление иистирание материала при перемешиванииво время транспортирования в дробилке, В 55зазоре между концами лопастей и колосниками решетки 4 с расколом материала имеет место срез и частичное истирание. Получаемый дробленный продукт разгружается через межколосниковые щели решетки 4. Куски материала крупностью больше размера ширины этих щелей зэщемляются в них (см,фиг.З) и срезаются лопастями 10, уменьшаясь в размерах, После чегокуски материала крупностью меньше размера ширины щелей колосниковой решетки 4 выводятся через эти щели из дробилки, Путем постояв- ного вывода из всего объема дробимого материала через межколосниковые щели решетки 4 мелочи, не требующей дробления, уменьшается количество переизмельченного материала в дробленном продукте.Куски материала не прошедшие через щели решетки 4 транспортируются к кольцевому зазору 15. Там происходит окончательное додрабливание материала преимущественно расколом и частично истиранием. 8 кольцевом зазоре 15 куски материала, крупность которых больше отверстий торцевой 5 колосниковой решетки, защемляются между ножами 14 лопастей прилегающего лопастного модуля дробящего ротора и зубьями 16 решетки 5 (см,фиг,4). При этом с двух противоположных сторон на защемленный кусок материала воздействует сжимающее усилие. Это усилие совершает работу, в результате чего в местах приложения усилия формируются ядра уплотнения, расширение которых.приводит к разрушению куска.На колосниковой решетке 5, также как и на решетке 4, контролируется крупность дробленного продукта и отделяется мелочь, не требующая дробления. Разгрузка дробленного продукта после его прохождения через решетку 5 производится посредством разгрузочного отверстия 3. Поскольку площадь последнего значительно превосходит суммарную площадь отверстий колосниковой решетки 5, то дробленный продукт разгружается. непрерывно без подпора и забивание материалом механизма регулирования, конструктивные элементы которого в плоскости разнесены на 120 О, не происходит,Шарнирное крепление нижней колосниковой решетки 4 и механизм регулирования положения торцовой колосниковой решетки 5 дает возможность избегать поломок дробилки при попадании недробимых предметов, так как и в этих случаях решетки отклоняются и предметы выводятся иэ дробилки.Таким образом, в предложенной дробилке реализуются следующие способы разрушения кускового материала: удар, раскол, срез и истирание, что позволяет утверждать о комбинированном их применениии, как следствие этого, о повышении эффек- . тивности дробления материала в данной дробилке. Причем комбинированный спо.соб разрушения (дробления) материала (с учетом, что превалирующим в нем является 5 раскол) обеспечивает не только малую энергоемкость дробления, но и достаточно полное раскрытие зерен минералов (т,е. повышает качество дробленного продукта) и минимальное переизмельчение материа ла. Последнее обусловлено тем, что при дроблении раскол происходит преимущественно по контакту срастания зерен минералов в связи с более слабыми силами связи между ними, чем внутри самих минералов. 15При выходе за граничные значения указанного интервала ( а = 5060) цель изобретения не будет достигнута, поскольку экспериментальные исследования показали следующее. 20Установка лопастей 10 под углом аот 60 до 90 к валу ротора способствует разрушению (дроблению) материала за счет ударного их воздействия, но при этом снижается скорость его транспортирования в осевом 25 направлении к кольцевому зазору 15 в дробилке, а при а=90 перемещениематериала в этом направлении полностью прекращается. В последнем случае (а = 90) удар лопастью по материалу осуществляет ся ее ребром (ножом 14), причем эффект разрушения кусков материала возрастает, но производительность дробилки резко снижается. В этом режиме работы дробилки реализуется преимущественно способ разрушения материала - удар.При установке лопастей 10 под углом а от 50 до 0 к валу ротора скорость транспортирования материала в осевом направлении к кольцевому зазору 15 также снижается и при а= 0 он прекращает движение в этом направлении и подвергается лишь максимальному перемешиванию. Причем в случае0 удар лопастью по материалу осуществляется ее шириной (плоскостью), что резко снижает эффект разрушения его кусков и существенно возрастает расход энергии на вращение лопастного ротора в массе материала, Дробилка в этом режиме работы практически своего назначения не оправдывает.Формула изобретенияРоторная дробилка, содержащая цилиндрический корпус с загрузочной воронкой и разгрузочным отверстием, горизонтальный лопастной ротор и привод, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эффективности дробления, ротор составлен иэ отдельных лопастных модулей, лопасти в которых установлены по винтовой линии под углом 50-60 к валу, причем лопасти снабжены ножами, одна из сторон которых расположена параллельно валу, а за ротором смонтирована колосниковая решетка с обращенными к нему зубьями,1715413 оставитель В. Кривощековехред М,Моргентал Корректо Редактор Е.Зубкетова о Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагари Заказ 558 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по изобр113035, Москва, Ж, Раув Подписноениям и открытиям при ГКНТ СССРя наб 4/5