Устройство для измельчения

О П И С А Н И Е 923593ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическииреспубликОпубликовано 30.04.82, Бюллетень йе 16 Дата опубликования описания 30 . 04. 82 ао делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ Изобретение относится к измельчению горных пород и других твердых материалов и предназначено для использования совместно с соответствующими вариантами выполнения двухступенчатого инерционного. сепаратора пыли на5 тепловых электростанциях, потребляющих твердое топливо, на предприятиях по производству строительных материалов в обогатительных фабриках и дру 10 гих предприятиях, осуществляющих размол твердых материалов.Известны мельницы, в которых размол осуществляется раздавливанием и истиранием материалов, включающееприводы и кинематически связанные с ними, заключенные в корпус рабочие органы, обращенные рабочей поверхностью друг к другу, приемную горловину и отводящий патрубок т 11 . Недостатком этой мельницы являются низкая производительность, высокий удельный расход энергии на размол и их ограниченная пригодность для размола влажных материалов.Цель изобретения - повышение эффективности процесса измельчения.Поставленная цель достигается тем, что устройство для измельчения материалов, включающее приводы и кинематически связанные с ними, заключенные в корпус, рабочие органы, обращенные рабочей поверхностью друг к другу, приемную горловину и отводящий патрубок, снабжено уплотнительным роликом, установленным в центре корпуса между рабочими органами с зазором. На фис. 1 представлена мельница, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узелна фиг. 1; на фиг. 4 - структурная схема состава и взаимосвязи средств контроля за нагрузкой мельницы; на фиг. 5 - реле с выключателями, в виде структурной схемы; на фиг. 6 - принципи 92359альная схема гидросистемы нажимногоустройства. Корпус мельницы состоит из средней части 1 с пересекающимися под5 углом 30 осями вращения цилиндрических полостей левой и правой половин бронированной изнутри размольной камеры с направленной вверх вершиной угла пересечения и двух боковых частей 2, присоединенных к средней болтами 3 с крышками 4 на торцах, присоединенных болтами 5. На средней части 1 имеются расположенные тангенциально и обращенные вверх впереди входной 6 и сзади выходной 7 патрубки с бронированными изнутри стенками для движения материала, Проходное сечение входного патрубка 6 рассчитано на пропуск материала, необходимого лишь для рассчетной нагрузки мельницы. На передней стенке корпуса 1 имеется присоединенный болтами 8 отъемный корпус 9 с установлен, ным в нем на оси 10 уплотнительным роликом 11 с выпуклым, например, треугольным профилем периферии с выступающим в размольную камеру краем против места захвата материала на координате 100 , Внизу корпус имеетоопорные стойки 12, Боковые части 2 корпуса имеют приливы 13 со сквозными полостями для монтажа передач привода и смонтированные в полостях корпуса средние 14 и крайние 15 радиально упорные подшипники и упорные35 гидростатические подшипники 16 в концах полостей. В этих подшипниках установлены валы 17 с валками 18 на концах, изготовленными заодно соосноао с ними с пересекающимися под углом 30 ф осями вращения. Валы 17 имеют при" соединенные болтами 19 торцовые упоры 20 для ограничения встречного движения валков 18. Валы 17 с валками 1845 имеют возможность вращательных и осевых колебательных движений в пределах расстояния между торцами подшипников 15 и упоров 20. Поверхности торцов валков 18 представляют усеченные конические углубления с углами откло 50 нений образующих конусов от плоскосотей торцов равными +30 и по двенадцать радиальных ребер 21, соединенных с центральными выступами 22, Выступающие края ребер 21 лежат на конических поверхностях с углами при вершинах равными 150 . Торцы валков 18,их боковые поверхности, поверхности 3 фребер 21 и торцы выступов 22 бронированы,Мельница имеет нажимное устройство и привод, устройство которых изложено ниже,Средние подшипники 14 и выступающие из них участки валов 17 защищеныосевыми лабиринтными уплотнениями 23.Внутренние кольцевыеполости этихуплотнений 23 через осевые отверстия 24 в подшипниках 14 соединены струбками 25 для подачи атмосферноговоздуха под давлением. В кольцевыепространства вокруг этих уплотненийтакже подается атмосферный воздухпо трубам 26. Отвод масла из этихуплотнений производится через отверстия 27 в полости боковых частей 2корпуса.В середине размольной камеры имеется радиальное расширение, выполненное в виде желобообразного углубления 28, пролегающего от уплотнительного ролика 11 до выходного пат, -рубка 7 для движения незахваченноговалками материала, два канала 29,выполненных в стенке размольной камеры и соединяющих кольцевые пространства вокруг уплотнений 23 с выходным патрубком 7 для удаления пылии частиц материала, осмотровый люк30 на средней части 1 корпуса, дваосмотровых люка 31 на боковых частях2 корпуса и выпускной люк 32 внизусредней части для аварийных выгрузокматериала.В целях облегчения ремонта валков18 их торцовые части 33 выполнены.отъемными и присоединены болтами 34.Нажимное устройство включает насосную установку 35 с автоматическимограничителем давления, жидкостнуюпружину 36, представляющую простуюемкость сферической формы, объемом,примерно 4,5 м 5, трубы 37, соединяющие эти элементы устройства с полостями упорных гидростатических подшипников 16 через кольцевые канавки38 в подшипниках 15 и выполненныев шипах валов 17 и соединенные последовательно лыски 39, радиальныеотверстия 40 и осевые отверстиядва крана 42 на этих трубах и двапредохранительные клапана 43 со сливными трубами 44. Масло из полостей,боковых частей 2 корпуса сливаетсячерез трубы 45.Привод мельницы имеет два двига-,теля 46, установленных на опорах923593 547, две муфты 48, две одноступенчатые передачи с коническими зубчаты ми колесами с ведомыми колесами 49, установленными с возможностью осевых движений валов 17 в них на на правляющих шпонках 50 и ведущими валами-шестернями 51, смонтированными в приливах 13 боковых частей 2 корпуса.Для контроля за нагрузкой мель-. ницы и за относительным положением валков 18 предназначены два датчика 52, смонтированных в полостях боковых частей 2 корпуса на торцах средних подшипников 14, их подвижные штоки 53, установленные в отверстиях 54 этих подшипников и прижатые пружинами 55 к выступам валов 17, два индикатора 56 и индикатор 57. Для автоматических отключений приво да при аварийных ситуациях служат два выключателя 58, смонтированных на корпусах датчиков 52 и. связанных со штоками 53, и реле 59 в электрических цепях двигателей 46.Иельница работает следующим образом. Сначала приводится в действие нажимное устройство путем включения в 30 работу насосной установки 35. Поступившая в полость упорных подшипников%16 рабочая жидкость перемещает валы 17 к середине корпуса и упоры 20 фиксируют их с валками 18 в положении з максимального сближения. Когда давление в гидросистеме будет доведено до установленного значения, в работу включается привод мельницы, Одновременно должны быть включены в работу 40 питатель и вентиляторы. В процессе размола в зависимости от нагрузки мельницы оно обеспечивает соответствующие осевые движения валков 18 с валами 17 путем автоматического из" 4 з менения количества рабочей жидкости в полостях упорных подшипников 16 за счет ее сжатия или расширения в жидкостной пружине 36 и во всей гидро" системе. При превышении давления жид-о кости установленного предела сраба" тывают предохранительные клапаны 43 и сливают излишек жидкости через трубы 44,55При осевых перемещениях валов 17во время работы они со шпонками 50скользят в отверстиях и шпоночныхпазах зубчатых колес 49. Через несколько секунд после пуска мельницы количество циркулирующего в ней материала, поступающего через входной патрубок 6, достигает необходимого для начала размола минимума. Переменные тангейциальные углы захвата, действующие в межвалковом пространстве, более двух раз меньше двойного угла внутреннего трения измельчаемых материалов. Благодаря этому при сжатии материала происходит его соответствующее уплотнение без выдавливания тангенциально назад, так как при этом не возникает боковых сил, способных преодолеть силы трения. По мере движения вперед значения тангенциальных углов захвата уменьшаются и эффективность их действия возрастает. Переменные радиальные углы захвата в этом пространстве также эффективны и при значениях, больших удвоенных углов трения материала о броню валков 18, продолжают направление к серединам валков касательные составляющие" сил сжатия, превышающие силы трения и вы" эывающие перемещение материала от краев к серединам валков. По мере уплотнения движущегося вместе с валками 18 материала растут его внутренние напряжения, При достаточном уплотнении, превышающем насыпную плотность, которое предусмотрено в начале сектора сжатия против уплотнительного ролика 11, состояние равновесия материала достигает необходимой степени устойчивости и он подвергается захвату валками 18. При этомй расчетными границами захвата материала на этом участке, находящемся непосредственно перед сектором сжатия, служат поверхности скольжения, проходящие через соответствующие дуги окружностей торцов валков внутрь материала до взаимного пересечения в поперечной плоскости мельницы, образующие с проходящими через эти же дуги окружностей направлениями действия главных напряжений материала, в рассматриваемом случае являющимимися направлениями действия осевых сил сжатия, углы - у-, где о - угол% фотклонения. При последующем движении по мере роста напряжений эти углы увеличиваются, достигая предельного значения равного - . Для того, чтобы количество материала, выдавливаемого из сектора сжатия, было минимальным, фактическая поверхность ог7 923593 8раничивающая захваченный материал,формируется профилем периферии уплотнительного ролика 11, имеющим выпуклую треугольную форму с углами приоснованиях по ч 5 , т.е. равными укаозанному предельному расчетному углу, В результате постепенного сближения валков, сопровождающегося непрерывными структурными деформациямиматериала, его поверхность на периферии ниже уплотнительного ролика 11принимает форму свода, Известно, чтопрочность свода определяется прочностью образовавшегося его материала. Поэтому в секторе сжатия под действием больших осевых сил, развиваемых нажимным устройством, происходит последовательное измельчение материала как в полностью замкнутомобъеме. Сначала куски раздавливаются на более мелкие части, Образовавшиеся мелкие куски дробятся на ещеболее мелкие и т.д. Внутри массы материала его разрушение происходитвзаимным раздавливанием кусков. Кроме того, в результате непрерывногоизменения направлений сил сжатия иотносительных положений поверхностейвалков 18 и ребер 21 во всем объемесжимаемого материала совершается процесс перемещений сдвигов по многочисленным поверхностям скольжений,. сопровождающиеся интенсивным истиранием материала и непрерывным образованием в нем новых контактных точек 35усиливающих эффективность размола.При достаточном увеличении расстояния между торцами валков продуктизмельчения центробежной силой выбра 3 выхо ной патрубок 7 в торе после каждого цикла измельчениясепаратор, Сюда же поступает по желобообразному углублению 28 материал,выдавливаемый из сектора сжатия впроцессе деформации периферийногосвода. 45 Эффектиность и производительность размола в валковых мельницах пропорциональны приложенной силе сжатия, площади радиального сечения слоя измельчаемого материала и частоте вращения валков. По всем этим факторам предлагаемая мельница многократнопревосходит известные валковые мель-ницы. Провеивание материала в сепараповышает эффективность размола, Кинетическая энергия, сообщаемая материалу при его выбросе в сепаратор, возвращается валкам обратно при возврате материала на домол. Мельница можетприменяться для размола материала сповышенной влажностью. Формула изобретения. Устройство для измельчения материалов, включающее приводы и кинематически связанные с ними, заключенные в корпус, рабочие органы, обращенные рабочей поверхностью друг к другу, приемную горловину и отводящий патрубок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности В результате создания избыточного давления внутри уплотнений 23 путем подачи сюда под давлением атмосферного воздуха по трубкам 25 через отверстия 2 ч, а также благодаря подаче Возвращаемый на домол через входной патрубок б материал за счет его разгона воздухом в сепараторе имеет скорость, превышающую линейную скорость валков 18. Это способствует уп-50 лотнению материала в межвалковом пространстве перед сектором сжатия. воздуха в кольцевые пространства вокруг этих уплотнений по трубам 2 б в процессе размола происходит непрерывное вытеснение воздуха из уплотнений 23 и загрязненного воздуха из кольцевых пространств вокруг уплотнений по каналам 29 в выходной патрубок 7Осевые перемещенйя валков 18 вызывают синхронные с ними движения што ков 53. При этом датчики 52 вырабатывают соответствующие сигналы, фиксируемые индикаторами 5 б и 57 и являюЩиеся информацией о степени нагрузки мельницы, По случайным причинам возможно нарушение симметричности положения валков 18, Это нежелательное явление должно быть устранено путем временного прекращения подачи рабочей жидкости в полость того упорного подшипника 16, который находится на стороне оказавшегося ближе к середине размольной камеры валка 18, Это осуществляется перекрытием краном 12 соответствующей трубы 37 При перегрузках с прижатием буртиков валов 17 к подшипникам 14 выключате-. ли 58 и реле 59 автоматически отключают привод.923593процесса измельчения, оно снабжено уплотнительным роликом, установленным в центре корпуса между рабочими органами с зазором. 10Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ 117158, кл. В 02 С 7/02, 1972.