Планетарная мельница

0103 СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИ еспуБли 02 С 17/08 ИЕ ИЗОБРЕТЕ А рдого тела и перерарья СО АН СССР ьство СССР(и акции и другииспользовано обретение обработке арным ме Я ТОНКОГО териалов,механохимиа именно к едназначено измельчеа также для тносится кматериалов и металлургиой и других ницам, пр и сверхтонко мешения их,ным ния ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт химии твботки минерального с(57) Изобретение относится к механохимической обработке, а именно к планетарным мельницам, и обеспечивает интенсификацию процесса обработки материалов преимущественно токсичных. Планетарная мельница содеркит корпус с крышкой, жестко связаной через проставку с пятой, находящейся на штоке пневмоцилиндра, закрепленного на кране-укосине, Привод мельницы включает вал, жесткую полумуфту, шкив, узел подшипников, На водиле установлены подвижные скобы, взаимодейству 1 ощие через жесткие вставки с центральным поджимным конусом и через подшипники скольжения с помольными барабанами. Наружная жесткая фрикционная обойма, нижние и верхняя реборды установлены на корпусе, водиле и крышке соответственно и предназначены для взаимодеиствия с помольными барабанами, Крышки последних включают хвостовики, на которые собираются последовательно регулировочные прокладки, пробки, регулирующие прокладки и пластины, стягиваемые болтами, Страхующие опоры содержат радиально-упорные подшипники скольжения, закрепленные в стальных оправках, зажатых между корпусами-колпачками и нижним диском, Упорные гайки зафиксированы на хвостовикэх, Шарниры контактируют с поршнями со штоками, имеющими пружины и демпфирующие столбики, Направляющие стержчи закреплены на никнем диске и входят в глухие отверстия в водиле. На верхнем диске с тормозной прокладкой закреплены пальцы с пружина ли, входящие по скользящей посадке в нижний диск, Кольцо-приким прижато к крышке пружинами через болты. В крышке выполнен люк для монтажа опор крышек помольных барабанов, На крышке закреплены пневмоцилиндры со штоками для фиксации помольных барабанов и нижнего диска при открытии крышки, а также другие пневмоцилиндры со штоками для прижима невращающегося кольца-прижима к упругим опорам крышек помольных барабанов при закрытии крышки, Контровочная гайка фиксирует нижний и верхний диски относительно неподвижной оси, 2 з,п, ф-лы, 6 ил. проведения хим ческих рпроцессов, и может бытьцветной, черной, порошкогорнодобывающей, цементраслях промьшленности, 1779405Цель изобретения - интенсификация процесса обработки материалов, преимущественно токсичных,На фиг.1 изображена схема планетарной мельницы, часть продольного разреза; на фиг,2 - вид А фиг.1; на фиг,3 - сечение Б - Б фиг.2; на фиг,4 - сечение В - В фиг,2; на фиг,5 - сечение Г - Г фиг.2; на фиг.6 - сечение Д - Д фиг.2.Планетарная мельница содержит корпус 1, установленный на основании-станине 2, и крышку 3 корпуса 1, жестко связанную болтами через проставку 4 с пятой 5, находящейся на штоке 6 пневмоцилиндра 7, корпус которого закреплен на кране-укосине 8, привод, состоящий из вала 9 с жесткой полумуфтой 10 и шкива 11, причем вал 9 фиксирован в узле подшипников 12, который в свою очередь базируется на основании-станине 2, водило 13, на котором установлены подвижные скобы 14 с вкладышами подшипников скольжения и распределительная коробка 15 с центральным поджимным конусом 16, причем подвижные скобы 14 с одной стороны взаимодекйствуют механически через жесткие вставки 17 с центральным поджимным конусом 16, с другой стороны вкладышами подшипников скольжения также механически взаимодействуют с корпусами помольных барабанов 18, кроме того, на водиле 13 расточены глухие отверстия 19, систему поджатия центрального подкимного конуса 16, состоящую из шарнира 20, штока с поршнем 21, пружины 22 регулирующей гайки 23, причем шток с поршнем 21 и пружина 22 размещены внутри неподвижной оси 24, находящейся на оси мельницы и жестко закрепленной на крышке 3 корпуса 1, наружную жесткую фрикционную обойму 25, центрированную и фиксированную относительно оси мельницы болтами 26 через демпфирующие элементы 27, никние реборды 28 и 29, установленные соответственно на корпусе 1 и водиле 13, и верхнюю реборду 30, установленную на крышке 3 корпуса 1, предназначенные для взаимодействия с торцами корпусов помольных барабанов 18, крышки помольных барабанов 18, состоящие из хвостовиков 31, на которые последовательно собираются регулировочные прокладки 32, пробки 33. затем регулирующие прокладки 34 и, наконец, пластины 35, которые затем стягиваются между собою, например, винтами, причем крышки помольных барабанов 18 сочленяются с помольными барабанами 18 по коническим радиальным поверхностям пробок 33, выполняемых из фторопласта, характеризуемых углом а = 3-5,т,е, углом самозаклинивания, страхующиетического управления работой пневмоци- линдрами 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 опоры, состоящие из радиально-упорных подшипников 36 скольжения, выполненных, например, из конструкционного текстолита, закрепленных в стальных оправках 37, которые зажаты между корпусами-колпачками 38 и поверхностью нижнего диска 39, смонтированного посредством подшипников на неподвижной оси 24, упорные гайки 40, устанавливаемые при монтаже на хвостовики 31 и закерненные от проворота, шарниры 41, также устанавливаемые примонтаке на торцы хвостовиков 31, контактирующие с упругими опорами крышек помольных барабанов 18 и состоящем из поршней со штоками 42 и пружин 43, заключенных в корпусы-колпачки 38, причем вверхней части поршня со штоком 42 смонтирован демпфирующий столбик 44, направляющие стержни 45, жестко закрепленные на нижнем диске 39, например, болтами и входящие в глухие отверстия 19, раСточенные в водиле 13, упоры 46, также жестко закрепленные в нижнем диске 39, например, применением прессовой посадки, верхний диск 47 с тормозной прокладкой 48, расположенный над нижним диском 39 и механически связанный с ним скользящими пальцами 49, на которых установлены пружины 50. причем скользящие пальцы 49 по.ходовой посадке сочленены с нижним диском 39 и имеют возможность скользитьвниз, сжимая соответственно пружины 50, а относительно верхнего диска 47 они закреплены жестко, невращающееся кольцо-прижим 51, прижатое к крышке 3 корпуса 1пружинами 52 через специальные болты 53, люк 54 для монтажа опор крышек помольных барабанов 18, пневмоцилиндры 55 со штоками 56, закрепленные на крашке 3 корпуса 1, служащие как для фиксации корпусов помольных барабанов 18, так и для фиксации нижнего диска 39 при открытиикрышки 3 корпуса 1, пневмоцилиндры 57 со штоками 58, закрепленные на крышке 3 корпуса 1, для прижима невращающегося кольца-прижима 51 к упругим опорам крышек помольных барабанов 18 при закрытии крышки 3 корпуса 1, направляющую 59, установленную на кране-укосине 8, для страховки от проворота крышки 3 корпуса 1, контровочную гайку 60 для фиксации нижнего 39 и верхнего 47 дисков относительно неподвижной оси 24,Перед тем, как рассмотреть работу планетарной мельницы, разберем сборку мельницы - ее верхней части, а также моменты закрытия и открытия крышек помольных барабанов 18 от действия системы автома 1779405будем считать, что сборка привода и водила 13 осуществлена, корпус 1 установлен на основании-станине 2, наружная жесткая фрикционная обойма 25 отцентрирована и зафиксирована, распределительная коробка 15 установлена на водиле 13, система поджатия отрегулирована и подвижные скобы 14 с вкладышами подшипников сколькения подогнаны к поверхностям корпусов помольных барабанов 18 с точностью до 0,05 мм и нижние реборды 28 и 29 выставлены относительно друг друга верхними торцами также с точностью до 0,05 мм. После проведения вышеизложенных технологических операций по сборке в корпусы помольных барабанов 18 вставляются крышки помольных барабанов 18 с усилием примерно 5 кгс, что достигается установкой на пластины 35 грузов массой 5 кг. Масса грузов получена экспериментальным путем и при данных величинах грузов помольные барабаны 18 сохраняют свою герметичность при испытаниях нэ воду, После установки крышек помольных барабанов 18 производится подгонка размеров; 51 от верхнего торца хвостовиков 31 до верхних торцов корпусов помольных барабанов 18 и Б 2 от верхних торцов пластин 35 также до верхних торцов корпусов помольных барабанов 18 прокладками 32 и 34 с точностью до 0,1 мм, Данная технологическая операция необходима для того, чтобы страхующие опоры и упругие опоры крышек помольных барабанов 18 на всех помольных барабанах 18 работали в приблизительно одинаковых условиях нагрузок, как по время работы, так и при открытии и закрытии их, Затем собирается крышка 3 корпуса 1, т.е, устанавливается неподвижная ось 24, свободно кладется невращающееся кольцо 51 и монтируются на неподвижную ось 24 нижний диск 39 с верхним диском 47, которые предварительно собраны без направляющих стержней 45 и опор крышек помольных барабанов 18 и фиксируются на оси 24 контровочной гайкой 60, Кроме того, на крышку 3 корпуса 1 устанавливается верхняя реборда 30 и в таком состоянии, с открытым люком 54, в действительной конструкции - два люка 54, она устанавливается на корпус 1 так, чтобы хвостовики 31 крышек помольных барабанов 18 прошли свободно в отверстия под опоры в нижнем диске 39. Далее крышка 3 корпуса 1 центрируется относительно корпуса 1 по наружным диаметрам специальным приспособлением в виде кольца и временно прижимается тремя монтажными болтами к корпусу 1. После этих операций приступают к окончательной сборке, т.е. через люк 545 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 47 вниз до прижатия его с определенной силой к упорам 46, обеспечивая страховку от случайных вращений крышкам помольных барабанов 18, а также направляющим устанавливаются в первую очередь направляющие стержни 45, которые должны войти в глухие отверстия 19 водила 13 по ходовой посадке, после чего закрепляют их на нижнем диске 39 болтами,Направляющих стержней 45 - два и соответственно два глухих отверстия 19. Затем собирают страховочные опоры, устанавливают на хвостовиках 31 упорные гайки 40 и кернят их по резьбе и далее упругие опоры вместе с корпусами-колпачками 38, которые крепятся к нижнему диску 39 болтами, Теперь ставится в рабочее положение невращающееся кольцо 52, закрывается люк 54, монтируются пневмоцилиндры 55 и 57, кран-укосина 8, пневмоцилиндр 7, монтируется механизм поворота крана-укосины 8, который на схеме не показан, но он очень прост и представляет из себя зубчатую рейку в опорах, приводимую в движение пневмоцилиндром и находящуюся в зацеплении с шестерней на кранеукосине, Перед опробыванием работоспособности системы необходимо вывернуть три монтажных болта, которые фиксировали крышку 3 корпуса относительно корпуса 1.По команде от системы автоматического управления "открыть" сжатый воздух одновременно подается в пневмоцилиндры 7 и 55 Пневмоцилиндр 7 через шток 6, пяту 5, проставку 4 начинает поднимать крышку 3 корпуса 1 и пневмоцилиндры 55 своими штоками 56 одновременно начнут через тормозную прокладку 48 опускать верхний диск 47 вниз и, сжимая пружины 50, верхний диск 47 скользящими пальцами 49 упрется в верхние торцы корпусов помольных барабанов 18, прижав их к нижним ребордам 28 и 29. Параллельно с работой пневмоцилиндров 55 продолжает работу пневмоцилиндр 7, который, далее поднимая крышку 3 корпуса 1 и соответственно нижний диск 39, стальными оправками 37 упрется в упорные гайки 40 и через хвостовики 31 сорвет крышки помольных барабанов 18 со своих посадочных мест в корпусах помольных барабанов 18, затем сойдут со своих рабочих мест - глухих отверстий 19 направляющие стержни 45, разомкнется система поджатия и крышка 3 корпуса 1 через проставку 4 жестко упрется в кран-укосину 8. Параллельно с работой пневмоцилиндра 7 пневмоцилиндры 55 после отрыва крышек помольных барабанов 18 с посадочных мест еще некоторое время двигают верхний диск.стержням 45, чтобы при обратном процессе, т.е. при закрытии крышки 3 корпуса 1, все взаимодействующие детали встали на свои рабочие места.На выпускаемых нами типоразмерах планетарных мельниц с предлагаемой системой управления процессом открытия и закрытия крышек помольных барабанов 18 пневмоцилиндр 7 развивает силу до 250 кгс, а пневмоцилиндры 55 и 57 развивают силу до 40 кгс каждый,После открытия крышки 3 корпуса 1 механизмом поворота посредством крана-укосины 8 необходимо повернуть ее на 180,По команде "закрыть" крышка 3 корпуса 1 вновь поворачивается на 180 и зависает над мельницей, причем несовпадение осей, т.е, расцентровка крышки 3 корпуса и самого корпса 1 в момент "зависания", допускается не более 0,2 мм, что обеспечивается механизмом поворота, Затем вступают в действие пневмоцилиндры 57, которые своими штоками 58 отжимают невращающееся кольцо-прижим 51 вниз до упора в демпфирующие столбики 44, выполненные из резины, упругих опор крышек помольных барабанов 18, которые возвышаются над корпусами-колпачками 38 на 2 - 3 мм при крайнем нижнем положении крышек помольных барабанов 18, т,е, когда упорные гайки 40 прижаты к стальным оправкам 37, Это необходимо для того, чтобы дополнительно сообщить крышкам помольных барабанов 18 силу для преодоления каких-либо сопротивлений при посадке на свои рабочие места в корпуса помольных барабанов 18, а демпфирующие столбики 44 содействуют равномерному распределению сил от пневмоцилиндров 57 на крышки помольных барабанов 18 после вступления в действие пневмоцилиндров 57, срабатывает реверс и шток б пневмоцилиндра 7 начинает опускать крышку 3 корпуса 1 вниз и в этот же момент после срабатывания обратно отключаются пневмоцилиндры 55 и верхний диск 47 под действием пружин 50 занимает свое исходное полокение, Далее закрытие крышки 3 корпуса и соответственно крышек помольных барабанов 18 происходит пневмоцилиндрами 7 и 57, Необходимо отметить, что в первую очередь становятся на свои рабочие места, т,е, входят в глухие отверстия 19, направляющие стержни 45, которые благодаря своим заходным фаскам подправляют центровку никнего диска 39 по отношению к положению "зависание" и тем самым способствуют более точному попаданию крышек помольных барабанов 18 на свои рабочие места, После посадки крышек помольных барабанов 18 на свои 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рабочие места, для чего на пробках 33 также имеются заходные фаски, и сочленения разъемов крышки 3 корпуса 1 с корпусом 1 пневмоцилиндры 57 срабатывают обратно и отключаются, невращающееся кольцо-прижим 51 под действием пружин 52 возвращается в исходное полокение, а пневмоцилиндр 7 остается в рабочем положении, т.е, во время работы мельницы постоянно давит на крышку 3 корпуса 1 с силой, равной 250.кгс,Работа планетарной мельницы происходит следующим образом,От электродвигателя определенной мощности через шкив 11 посредством вала 9 приводится во вращение водило 13, которое через подвижные скобы 14 с вкладышами подшипников сколькения приводит в двикение и корпусы помольных барабанов 18, а т,к. они прижаты подвижными скобами 14 к наружной жесткой фрикционной обойме 25,то будут раскручиваться и вокруг собственных осей, Вместе с водилам 13 через направляющие стержни 45 крутящий момент будет передан и на нижний диск 39. который синхронно вместе с водилам 13 наберет обороты, а т,к, верхний диск 47 связан с никним диском 39 скользящими пальцами 49, то и он будет вращаться совместно. Крышки помольных барабанов 18 благодаря сочленению их с корпусами помольных барабанов 18 по коническим поверхностям с углом а = 3 - 5 О, т.е, углом самозэклинива- ния, силами трения будут удерживаться на рабочих местах и вращаться совместно с корпусами помольных барабанов 18, а прижатие их обеспечивается пружинами 43. которые через поршни со штоками 42. шарниры 41 прижимают крышки помольных барабанов 18 по коническим поверхностям через хвостовики 31 с силами 4-5 кгс, что оказывается достаточным для обеспечения надежного и герметичного сочленения, т,е. прижэтие крышек помольных барабанов 18 во время работы обеспечивается упругими опорами. Страхующие опоры необходимы, с одной стороны, при подъеме и опускании крышек помольных барабанов 18, т.е, обеспечивают их центровку в радиальном направлении и являются упорами для упорных гаек 40, с другой стороны, при пусках мельницы возможны варианты, когда непродолжительное время частично крутящий момент на нижний диск 39 будет передаваться через какую-либо страхующую опору, однако затем полностью в работу вступят направляющие стержни 45, именнодля этой цели они в основном и предназначены, Необходимо отметить, что при износе страхующих опоо- радиально-упорных подшипников 35 скольжения, а также при износе футеровок глухих отверстий 19, перенастройка системы не вызывает трудностей, для чего необходимо их заменить и перенастроить 5 направляющие стержни 45,Данная планетарная мельница позвляет использовать роботы для выемки помольных барабанов из мельницы и для установки их обратно, а также полностью отказаться 10 от ручного труда, т,е. вывести человека из непосредственного контакта с токсичными веществами и в несколько раз (в 5 - 6 раз) интенсифицировать процессы измельчения и активации материалов, 15 Формула изобретения1, Планетарная мельница, содержащая корпус с крышкой, внутри которого установлены помольные барабаны с крышками, во дило и привод, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса обработки материалов, преимущественно токсичных, она снабжена краном с укосиной, на конце которой закреплен соединенный с 25 крышкой корпуса силовой цилиндр, смонтированными на последней силовыми цилиндрами, неподвижной осью, подвижной осью, верхним и нижним вращающимися дисками, кольцом-прижимом и опорами крышек помольных барабанов, причем нижний вращающийся диск установлен на закрепленной в крышке корпуса неподвижной оси и связан механически с водилам посред ством направляющих стержней, а верхнии вращающийся диск выполнен с закрепленными на нем пальцами с упругими элемен тами, установленными по скользящеи посадке в нижнем вращающемся диске, на котором размещены опоры крышек помоль ных барабанов, а кольцо-прижим связано с крышкой корпуса посредством болтов с упругими элементами,2. Мельница по п,1, о т л и ч а ю щ а я . с я тем, что она снабжена тормозной про кладкой, размещенной на верхнем вращаю щемся диске.3, Мельница по пп,1 и 2, отл и чаю щ а я с я тем, что она снабжена установлен ными на нижнем вращающемся диске огра ничительными упорами для верхнего вращающегося диска,1779405 5-5(пойриво) В-Вао 3 ериутс Г-Ггю 5 ериут ЖЖ Составитель В, РееваТехред М.Моргентал Корректор С. Юско Редактор Заказ 4403 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101