RU173519U1

RU173519U1 - DYNAMIC SELF-MILLING MILL

Info

Publication number: RU173519U1
Application number: RU2017101475U
Authority: RU
Inventors: Александр Аркадьевич Остановский; Александр Николаевич Дровников; Андрей Николаевич Рыбальченко; Евгений Владимирович Маслов; Григорий Евгеньевич Осипенко; Наталья Семеновна Никитина
Original assignee: Александр Аркадьевич Остановский
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2017-08-30

Abstract

Полезная модель относится к дробильно-обогатительному, строительному оборудованию и оборудованию для производства материалов, применяемому в промышленности, а также в горном деле, химической и металлургической промышленности и может найти применение при обогащении и переработке минерального сырья и переработке твердых отходов производства. Предложена мельница динамического самоизмельчения, содержащая раму, барабан с выполненными в нем боковыми отверстиями и сопрягаемый внутренней поверхностью с наружной поверхностью чаши ротора, имеющей радиальные ребра, подшипниковые узлы, электродвигатель, кинематические передачи. Отличительной особенностью мельницы этого типа является то, что на наружной поверхности барабана выполнены канавки, которые сопряжены с внешней обоймой радиально-упорных подшипников (с двумя или более системами радиально-упорных подшипников, помещенных в специальные блоки), перемещаемых в горизонтальной плоскости с помощью винтов в упорах, смонтированных на кольцах, закрепленных на стойках лотка. Технико-экономическим результатом мельницы динамического самоизмельчения являются: упрощение конструкции, снижение вибрации, уменьшение интенсивности износа подшипниковых узлов и повышение надежности.The utility model relates to crushing and processing, construction equipment and equipment for the production of materials used in industry, as well as in mining, chemical and metallurgical industries and can find application in the enrichment and processing of mineral raw materials and the processing of solid waste products. A dynamic self-grinding mill is proposed, comprising a frame, a drum with side openings made therein and mating with the inner surface with the outer surface of the rotor bowl having radial ribs, bearing units, an electric motor, and kinematic gears. A distinctive feature of this type of mill is that grooves are made on the outer surface of the drum, which are interfaced with the outer race of angular contact bearings (with two or more angular contact bearing systems placed in special blocks) that are moved horizontally with screws in emphasis mounted on rings mounted on the racks of the tray. The technical and economic result of the dynamic self-grinding mill is: simplification of the design, reduction of vibration, decrease in the wear rate of bearing assemblies and increased reliability.

Description

Полезная модель относится к дробильно-обогатительному, строительному и к оборудованию для производства материалов, применяемых в промышленности строительных материалов, в горной, химической и металлургической промышленности, и может найти применение в дорожном строительстве, коммунальном хозяйстве, а также при переработке отходов.The utility model relates to crushing and processing, construction and equipment for the production of materials used in the construction materials industry, in the mining, chemical and metallurgical industries, and can be used in road construction, utilities, as well as in waste processing.

Близкой по технической сущности является схема конструкции «Измельчителя динамического самоизмельчения», патент на изобретение РФ №2465960 С2, опубл. 10.11.2012. Бюл. №31.Close in technical essence is the design scheme of the "Grinder of dynamic self-grinding", patent for the invention of the Russian Federation No. 2465960 C2, publ. 11/10/2012. Bull. No. 31.

Недостатком «Измельчитель динамического самоизмельчения» невысокая производительность из-за невозможности обеспечить непрерывную загрузку исходного и выгрузку измельченного материала из этого устройства и высокие энергозатраты.The disadvantage of "Grinder dynamic self-grinding" low productivity due to the inability to provide continuous loading of the source and unloading of crushed material from this device and high energy consumption.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели, принятой за прототип, является - «Мельница», патент на изобретение №2558205. Опубл. 27.07.2015. Бюл. №21, в которой реализован принцип непрерывной загрузки в барабан исходного материала.Closest to the proposed utility model adopted for the prototype is - "Mill", patent for invention No. 2558205. Publ. 07/27/2015. Bull. No. 21, which implements the principle of continuous loading of raw material into the drum.

Недостатком этого технического устройства является сложность конструкции, высокая вибрация барабана из-за невозможности обеспечить соосность при вращении барабана и чаши ротора, что приводит к появлению вибрации барабана, преждевременному выходу из строя подшипниковых узлов и снижению надежности мельницы.The disadvantage of this technical device is the design complexity, high drum vibration due to the inability to ensure alignment during rotation of the drum and the rotor bowl, which leads to the appearance of drum vibration, premature failure of the bearing assemblies and a decrease in the reliability of the mill.

Целью заявляемого технического решения являются упрощение конструкции измельчительного устройства, обеспечение устойчивости работы барабана за счет уменьшения его вибрации и повышение надежности мельницы динамического самоизмельчения.The aim of the proposed technical solution is to simplify the design of the grinding device, ensuring the stability of the drum by reducing its vibration and increasing the reliability of the dynamic self-grinding mill.

Этот технический результат достигается тем, что мельница динамического самоизмельчения, содержащая раму, барабан с выполненными в нем боковыми отверстиями и сопрягаемый внутренней поверхностью с наружной поверхностью чаши ротора, имеющей радиальные ребра, лопасти, прикрепленные к внутренней поверхности барабана, подшипниковые узлы, электродвигатель, кинематические передачи отличается тем, что на наружной поверхности барабана выполнены канавки, которые сопряжены с внешней обоймой радиально - упорных подшипников с двумя или более системами радиально - упорных подшипников, перемещаемых в горизонтальной плоскости с помощью винтов в упорах, смонтированных на кольцах, закрепленных на стойках лотка.This technical result is achieved in that a dynamic self-grinding mill containing a frame, a drum with side holes made therein and mating the inner surface with the outer surface of the rotor bowl having radial ribs, blades attached to the inner surface of the drum, bearing units, an electric motor, kinematic gears characterized in that grooves are made on the outer surface of the drum, which are interfaced with the outer race of angular contact bearings with two or more systems emami radial - axial bearings, movable in a horizontal plane by means of screws in abutment mounted on the rings attached to the tray racks.

Предлагаемое устройство поясняется фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7, на которых изображена мельница динамического самоизмельчения предложенной конструкции.The proposed device is illustrated in FIG. 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7, which depict a dynamic self-grinding mill of the proposed design.

Мельница динамического самоизмельчения данной конструкции содержит раму 1, на которой смонтированы с помощью болтовых соединений стойки лотка 2 (фиг. 1). На стойках лотка 2 с помощью болтовых соединений установлен загрузочный лоток 3 исходного материала. Рама 1 жестко связана с боковой стойкой 4.The dynamic self-grinding mill of this design contains a frame 1, on which are mounted with the help of bolted connections of the rack of the tray 2 (Fig. 1). On the racks of the tray 2 using bolted connections installed loading tray 3 of the source material. Frame 1 is rigidly connected to the side strut 4.

Также на раме 1 с помощью болтовых соединений смонтирован электродвигатель 5. Вал электродвигателя 5 соединен с помощью муфты 6 с нижним концом вала 7. Вал 7 верхним концом смонтирован в подшипниковой опоре 8, которая с помощью болтовых соединений присоединена к боковой стойке 4. На муфте 6 с помощью болтовых соединений смонтирована ведущая звездочка 9 привода чаши ротора 10, а на верхнем конце вала 7 с помощью шпоночного соединения смонтирована ведущая звездочка 11 привода барабана 12.An electric motor 5 is also mounted on the frame 1 by means of bolted connections. The electric motor shaft 5 is connected by means of a coupling 6 to the lower end of the shaft 7. The upper end shaft 7 is mounted in a bearing support 8, which is bolted to the side post 4. On the coupling 6 with the help of bolted connections, the drive sprocket 9 of the rotor bowl drive 10 is mounted, and at the upper end of the shaft 7, the drive sprocket 11 of the drum drive 12 is mounted using the keyed connection.

К нижней части рамы 1 с помощью болтовых соединений присоединена опорная втулка 13, по внутренней поверхности которой базируется вертикальная ось 14, присоединенная с помощью болтового соединения к опорной втулке 13 и раме 1 (фиг. 2).A support sleeve 13 is attached to the lower part of the frame 1 by means of bolted connections, on the inner surface of which a vertical axis 14 is based, connected by means of a bolt connection to the support sleeve 13 and frame 1 (Fig. 2).

На вертикальной оси 14 с помощью верхнего 15 и нижнего 16 подшипникового узла смонтирована чаша ротора 10 (фиг. 3). На ступице чаши ротора 10 с помощью болтовых соединений смонтирована ведомая звездочка 17 привода чаши ротора 10. Внутренняя поверхность чаши ротора 10 с помощью радиальных ребер 18 равномерно разделена на шесть, как показано на схеме, или четыре равных сектора, а радиальные ребра 18 жестко прикреплены к чаше ротора 10 с помощью сварки или другим способом (фиг. 4).On the vertical axis 14 with the help of the upper 15 and lower 16 of the bearing assembly mounted rotor bowl 10 (Fig. 3). On the hub of the rotor bowl 10, a driven sprocket 17 for driving the rotor bowl 10 is mounted using bolt connections. The inner surface of the rotor bowl 10 with radial ribs 18 is evenly divided into six, as shown in the diagram, or four equal sectors, and the radial ribs 18 are rigidly attached to the rotor bowl 10 by welding or another method (Fig. 4).

С внутренней стороны стойки лотка 2 жестко связаны с кольцами 19. На кольцах 19 с установлены упоры 20, жестко связанные с кольцами 19. В упорах 20 выполнено квадратное отверстие 22 (фиг. 5). При этом форма отверстия 22 может иметь и другую форму: треугольную, пятиугольную, шестигранную и форму других многоугольников. Это обеспечивает перемещение винта 23 строго в горизонтальной плоскости при навинчивании гайки 24 на крышку 21, прикрепленную к упору 20 с помощью винтовых соединений (фиг. 6). К внутренней стороне винта 23 жестко присоединена вилка 25, внутри которой с помощью пальца 26 смонтирован радиально-упорный подшипник 27 закрытого типа. Радиально-упорный подшипник 27 своими боковыми поверхностями наружной обоймы 28 сопряжен с канавкой 34, выполненной на наружной поверхности барабана 12, а торцевой поверхностью 29 упирается о внешнюю поверхность барабана 12 (фиг. 7). Это позволяет наружной обойме 28 радиально-упорного подшипника 27 воспринимать вертикальную нагрузку от веса барабана 12 с закрепленными на нем деталями двумя или более системами радиально-упорных подшипников, размещенных на упорах 20.On the inner side of the rack of the tray 2 are rigidly connected with the rings 19. On the rings 19 with installed stops 20, rigidly connected with the rings 19. In the stops 20 made a square hole 22 (Fig. 5). The shape of the hole 22 may also have another shape: triangular, pentagonal, hexagonal and the shape of other polygons. This ensures that the screw 23 is moved strictly in the horizontal plane when the nut 24 is screwed onto the cover 21 attached to the stop 20 by screw connections (Fig. 6). A plug 25 is rigidly attached to the inner side of the screw 23, inside of which a sealed angular contact bearing 27 is mounted with a finger 26. Angular contact bearing 27 with its lateral surfaces of the outer race 28 is associated with a groove 34 made on the outer surface of the drum 12, and the end surface 29 abuts against the outer surface of the drum 12 (Fig. 7). This allows the outer race 28 of the angular contact bearing 27 to absorb the vertical load from the weight of the drum 12 with the parts fixed to it by two or more angular contact bearing systems placed on the stops 20.

Перемещение винта 23 в горизонтальной плоскости за счет навинчивания или свинчивания гайки 24 на крышку 21 позволяет вводить радиально-упорный подшипник 27 в канавку 34, выполненную на наружной поверхности барабана 12, до соприкосновения его торцевой поверхности 29 с наружной поверхности барабана 12. Соприкосновение торцевой поверхности 29 радиально-упорного подшипника 27 с наружной поверхностью барабана 12 позволяет восприниматься подшипником осевую нагрузку, возникающую при вращении заполненного материалом барабана 12, регулировать его положение относительно вертикальной плоскости. Это позволит обеспечить соосность вращения барабана 12 относительно чаши ротора 10 и за счет этого уменьшить вибрацию барабана 12.Moving the screw 23 in the horizontal plane by screwing or screwing the nut 24 onto the cover 21 allows the angular contact bearing 27 to be inserted into the groove 34 made on the outer surface of the drum 12 until its end surface 29 comes into contact with the outer surface of the drum 12. Contact of the end surface 29 angular contact bearing 27 with the outer surface of the drum 12 allows the bearing to perceive the axial load arising from the rotation of the material filled drum 12, to adjust its position relative to the vertical plane. This will ensure coaxial rotation of the drum 12 relative to the bowl of the rotor 10 and thereby reduce the vibration of the drum 12.

В верхней части барабана 12 с помощью болтовых соединений смонтирована ведомая звездочка 30 привода барабана 12. Внутри барабана 12 установлены лопасти 31, служащие для сообщения частицам и кускам дополнительной скорости их движения внутри полости барабана 12 и улучшения за счет этого их циркуляцию внутри его полости. В нижней части барабана 12 выполнены выпускные отверстия 32, служащие для выпуска достигших определенных размеров частиц, образовавшихся в результате измельчения.In the upper part of the drum 12, a driven sprocket 30 for driving the drum 12 is mounted using bolt connections. Inside the drum 12, blades 31 are installed, which serve to communicate to the particles and pieces an additional speed of their movement inside the cavity of the drum 12 and thereby improve their circulation inside its cavity. In the lower part of the drum 12, exhaust openings 32 are made, which serve to discharge particles having reached a certain size that are formed as a result of grinding.

На раме 1 установлена сборная емкость 33, служащая для аккумулирования в ней готового продукта, образовавшегося в результате работы мельницы и вышедшие через выпускные отверстия 32.A prefabricated container 33 is installed on the frame 1, which serves to accumulate in it the finished product resulting from the operation of the mill and leaving through the outlet openings 32.

Мельница динамического самоизмельчения снабжена замыкающим кинематическим механизмом, состоящим из вала электродвигателя 5, связывающего его через вал 7 передачи верхней и нижней ветви замкнутого контура мельницы динамического самоизмельчения с барабаном 12, чашей ротора 10 и материалом, находящимся в полости барабана 12.The dynamic self-grinding mill is equipped with a closing kinematic mechanism consisting of an electric motor shaft 5 connecting it through the transmission shaft 7 of the upper and lower branches of the closed loop of the dynamic self-grinding mill with the drum 12, the rotor bowl 10 and the material located in the drum cavity 12.

Кинематические передачи верхней и нижней ветви замкнутого контура мельницы динамического самоизмельчения могут быть цепными, как показано на схеме, ременными или зубчатыми.Kinematic transfers of the upper and lower branches of the closed loop of the dynamic self-grinding mill can be chain, belt or gear, as shown in the diagram.

При этом кинематические передачи верхней и нижней ветви замкнутого контура выполнены таким образом, что передаточные отношения между валом 7 и чашей ротора 10, этим же валом 7 и барабаном 12 не равны между собой.In this case, the kinematic transfers of the upper and lower branches of the closed loop are made in such a way that the gear ratios between the shaft 7 and the rotor bowl 10, the same shaft 7 and the drum 12 are not equal to each other.

Ввиду этого отставания формируется кинематическое несоответствие вращения барабана 12 и чаши ротора 10.Due to this lag, a kinematic mismatch is formed between the rotation of the drum 12 and the rotor bowl 10.

Мельница динамического самоизмельчения данной конструкции работает следующим образом.The dynamic self-grinding mill of this design works as follows.

Первоначально через загрузочный лоток 3 исходный материал загружается в барабан 12 мельницы динамического самоизмельчения. Далее включают электродвигатель 5, обеспечивая вращение вала 7, на котором смонтированы ведущие звездочки 9 и 11 привода чаши ротора 10 и барабана 12.Initially, through the loading tray 3, the source material is loaded into the drum 12 of a dynamic self-grinding mill. Next, include an electric motor 5, providing rotation of the shaft 7, on which the drive sprockets 9 and 11 of the drive of the rotor bowl 10 and the drum 12 are mounted.

При этом вращение с помощью цепных передач по ветвям замкнутого контура передается ведущими звездочкам 9 и 11 на ведомые звездочки 17 и 30 привода чаши ротора 10 и барабана 12.In this case, the rotation with the help of chain gears along the branches of the closed loop is transmitted by the drive sprockets 9 and 11 to the driven sprockets 17 and 30 of the rotor bowl drive 10 and the drum 12.

Разные передаточные отношения в нижней и верхней ветви замкнутого контура мельницы динамического самоизмельчения, получаемых установкой сменных звездочек 9 и 11 разных диаметров, приводят к возникновению дополнительного напряжения в кусках материала, попавшего в зону контакта восходящих частиц, находящихся в рабочей зоне чаши ротора 10 и других, опускающихся вниз под действием собственного веса к границе соприкосновения их с рабочей поверхностью чаши ротора 10. Этим обеспечивается измельчение соприкасающихся кусков материала с повышенным контактным напряжением при интенсивном их перемешивании за счет их взаимодействия с лопастями 31.Different gear ratios in the lower and upper branches of the closed loop of the dynamic self-grinding mill obtained by installing interchangeable sprockets 9 and 11 of different diameters lead to the appearance of additional stress in pieces of material that fall into the contact zone of the ascending particles located in the working area of the rotor bowl 10 and others, falling down under the action of their own weight to the border of their contact with the working surface of the rotor bowl 10. This ensures grinding of the contacting pieces of material with increased th pin voltage with vigorous stirring them due to their interaction with the blades 31.

При вращении чаши ротора 10 куски измельчаемого материала, находящиеся в полости барабана 12, начинают перемещаться к его периферии под действием центробежных сил, создаваемых воздействием рабочих поверхностей радиальных ребер 18 при вращении чаши ротора 10, одновременно прижимаясь к радиальным ребрам 18.When the rotor bowl 10 rotates, the pieces of crushed material located in the cavity of the drum 12 begin to move to its periphery under the action of centrifugal forces created by the action of the working surfaces of the radial ribs 18 during rotation of the rotor bowl 10, while simultaneously pressing against the radial ribs 18.

Попав в активную зону, куски и частицы измельчаются за счет ударов, скалывания и истирания. Частицы материала, соразмерные с размерами боковых отверстий 32, выполненных в боковой стенке барабана 12, выводятся за счет центробежных сил через эти отверстия за пределы вращающегося барабана 12, где аккумулируются в приемном бункере 33 или попадают на транспортное устройство.Once in the core, the pieces and particles are crushed by impacts, chipping and abrasion. Particles of material commensurate with the dimensions of the side holes 32 made in the side wall of the drum 12 are discharged through these holes outside the rotating drum 12, where they accumulate in the receiving hopper 33 or fall onto the transport device.

Частицы материала крупнее размеров отверстий 32, выполненных в боковой барабана 12, вновь совершают движение в нем по восходящей тороидальной траектории и далее вместе с исходным кусковым материалом и частично измельченным ранее опускаются в рабочую зону полости барабана 12.Particles of material larger than the dimensions of the holes 32 made in the side drum 12 again move in it along an ascending toroidal trajectory and then, together with the original bulk material and partially crushed, are previously lowered into the working area of the cavity of the drum 12.

При этом происходит разрушение кусков материала за счет сочетания операций дробления, скалывания и истирания.In this case, the pieces of material are destroyed due to the combination of crushing, chipping and abrasion operations.

Технико-экономическим результатом устройства являются: упрощение конструкции, снижение вибрации и повышение надежности мельницы динамического самоизмельченияThe technical and economic result of the device are: simplification of the design, reduction of vibration and increased reliability of the dynamic self-grinding mill

Claims

A dynamic self-grinding mill containing a frame, a drum with side openings made in it and mating with the inner surface with the outer surface of the rotor bowl having radial ribs, blades attached to the inner surface of the drum, bearing units, an electric motor, kinematic gears, characterized in that on the outer grooves are made on the surface of the drum, which are interfaced with an external cage of angular contact bearings with two or more systems of angular contact bearings, moving mounted horizontally with screws in the stops, mounted on rings mounted on the racks of the tray.