RU2040970C1

RU2040970C1 - Vibration grinder

Info

Publication number: RU2040970C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Витальевич Лялюк; Александр Давидович Учитель; Виталий Павлович Лялюк
Original assignee: Сергей Витальевич Лялюк; Александр Давидович Учитель; Виталий Павлович Лялюк
Priority date: 1992-10-06
Filing date: 1992-10-06
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: material grinding. SUBSTANCE: grinding chamber of vibration grinder is mounted on unbalanced shaft loose and is provided with counterweight. EFFECT: increased productivity. 2 dwg

Description

Изобретение относится к измельчению материалов, а именно к мельницам вибрационного действия, используемым в химической, пищевой, обогатительной, строительной и других областях промышленности. The invention relates to grinding materials, and in particular to vibratory mills used in the chemical, food, processing, construction and other industries.

Известна вибрационная мельница, содержащая привод и подвижно установленную несущую раму с опорами вращения помольной трубы вокруг своей продольной оси, при этом труба снабжена двумя аксиально установленными на ее концах цилиндрическими зубчатыми колесами, а привод выполнен в виде по меньшей мере двух симметрично смонтированных на соответственных концах рамы дебалансных валов с шестернями, попарно сцепленными с колесами [1]
Известна вибрационная мельница снабженная автономным приводом вращения помольной камеры вокруг своей продольной оси [2]
Известна также вибрационная мельница, содержащая помольную камеру, опоры, привод ее вращения и колебаний, который выполнен в виде ведущего эксцентрикового вала, фрикционного катка на эксцентрике вала и муфты их сцепления, причем каток снабжен эластичным ободом, контактирующим с камерой, а опоры могут быть выполнены в виде пневмоколес, на которых уложена камера [3]
Общим недостатком приведенных аналогов является их сложность, связанная с необходимостью установки дополнительного привода вращения помольной камеры и его состыковки с вибрирующими конструкциями мельницы.Known vibration mill containing a drive and a movably mounted supporting frame with bearings for rotation of the grinding tube around its longitudinal axis, while the pipe is equipped with two cylindrical gears axially mounted at its ends, and the drive is made in the form of at least two symmetrically mounted at the respective ends of the frame unbalanced shafts with gears coupled to wheels in pairs [1]
Known vibration mill equipped with an autonomous drive for rotation of the grinding chamber around its longitudinal axis [2]
Also known is a vibration mill containing a grinding chamber, supports, its rotation and oscillation drive, which is made in the form of a leading eccentric shaft, a friction roller on the shaft eccentric and their clutch, the roller being equipped with an elastic rim in contact with the camera, and the supports can be made in the form of pneumatic wheels on which the camera is laid [3]
A common drawback of the above analogues is their complexity associated with the need to install an additional drive for rotating the grinding chamber and its coupling with the vibrating mill structures.

Наиболее близким аналогом является вибрационная мельница, содержащая контейнер с корпусом, торцевыми стенками и упруго связанный с контейнером вибровозбудитель с центральным валом, на котором посредством опор вращения смонтирован барабан, установленный с кольцевыми зазорами относительно торцевых стенок, причем эти зазоры уплотнены при помощи эластичных колец и снаружи контейнера на его корпусе установлены дополнительные вибровозбудители [4]
У известной вибрационной мельницы барабан вращается и колеблется независимо и отдельно от контейнера, являющегося камерой помола. Контейнер, заполненный измельчаемой средой и мелющими телами, вращаться не может, так как его корпус установлен на опорные амортизаторы.The closest analogue is a vibration mill containing a container with a housing, end walls and a vibration exciter elastically connected to the container with a central shaft, on which a drum mounted with ring gaps mounted relative to the end walls is mounted by means of rotation, and these gaps are sealed with elastic rings and outside additional vibration exciters are installed on its container [4]
In a known vibratory mill, the drum rotates and oscillates independently and separately from the container, which is the grinding chamber. A container filled with ground media and grinding media cannot rotate, as its body is mounted on supporting shock absorbers.

Таким образом прототипу свойственны недостатки всех вибрационных мельниц их камера помола вибрирует, но не вращается, что не позволяет достаточно повысить качество помола мельницы, увеличить ее производительность и экономичность, кроме этого вариант мельницы по прототипу очень сложен в изготовлении и не надежен в эксплуатации. Thus, the prototype is characterized by the disadvantages of all vibration mills; their grinding chamber vibrates, but does not rotate, which does not allow sufficiently improving the grinding quality of the mill, increasing its productivity and economy, in addition, the prototype mill is very difficult to manufacture and not reliable in operation.

В связи с изложенным ставится задача разработки вибрационной мельницы с вращающейся помольной камерой без дополнительного привода вращения, простой и более надежной конструкции, обеспечивающей более высокое качество помола, увеличение производительности и экономичности. In connection with the foregoing, the task is to develop a vibration mill with a rotating grinding chamber without an additional rotation drive, a simple and more reliable design that provides higher grinding quality, increased productivity and efficiency.

Задача решается тем, что вибрационная мельница, содержащая камеру помола, дебалансный вал с опорами вращения, амортизаторы и раму, имеет существенные признаки, состоящие в том, что помольную камеру устанавливают на дебалансном валу свободно и снабжают противовесом. The problem is solved in that the vibration mill containing the grinding chamber, an unbalanced shaft with rotary bearings, shock absorbers and a frame has significant features, consisting in the fact that the grinding chamber is mounted on the unbalanced shaft freely and is equipped with a counterweight.

Совокупность существенных признаков позволяет получить технический результат, заключающийся в повышении качества помола при одновременном упрощении конструкции и повышении ее надежности. The combination of essential features allows to obtain a technical result, which consists in improving the quality of grinding while simplifying the design and increasing its reliability.

Вращение свободно подвешенной камеры помола обеспечивается вращением внутреннего кольца посадочного подшипника камеры. За счет сил трения в парах трения "внутреннее кольцо тела качения наружное кольцо" образуется вращающий момент наружного кольца подшипника, передаваемый на жестко соединенную с ним камеру помола. Этот момент трения равен величине возмущающей силы умноженной на приведенный коэффициент трения в подшипниках и средний радиус подшипника. Этот момент оказывается достаточным для раскручивания пустой камеры помола до чиcла оборотов, равных
ωк μ ω_д.в, (1) где ω_к угловая частота вращения камеры помола, с^-1; μ коэффициент скольжения, равный 0,17-0,25; ω_д.в. угловая частота вращения дебалансного вала, с^-1.The rotation of the freely suspended grinding chamber is ensured by the rotation of the inner ring of the chamber landing bearing. Due to the friction forces in the friction pairs "inner ring of the rolling body outer ring", the torque of the outer ring of the bearing is generated, transmitted to the grinding chamber rigidly connected to it. This friction moment is equal to the magnitude of the disturbing force multiplied by the reduced coefficient of friction in the bearings and the average radius of the bearing. This moment is sufficient to spin the empty grinding chamber up to a number of revolutions equal to
ωk μ ω _dv , (1) where ω _{k is the} angular frequency of rotation of the grinding chamber, s ^-1 ; μ slip coefficient equal to 0.17-0.25; ω _a.v. angular speed of unbalanced shaft rotation, s ^-1 .

При заполнении камеры помола дробящими телами и измельчаемым материалом вращение камеры помола прекращается, так как создается дополнительный статический момент сопротивления, равный
М_ст.с. М_загр ˙ g ˙ r, (2) где М_загр масса загрузки камеры помола (шары + измельчаемый материал), кг; g ускорение свободного падения, м/с²; r расстояние от центра вращения до центра тяжести загрузки (Ц.Т.З.), м.When the grinding chamber is filled with crushing bodies and crushed material, the rotation of the grinding chamber stops, as an additional static resistance moment is created, equal to
M _senior M _zag ˙ g ˙ r, (2) where M _zag is the loading mass of the grinding chamber (balls + ground material), kg; g acceleration of gravity, m / s ² ; r distance from the center of rotation to the center of gravity of the load (Ts.T.Z.), m.

Возобновление вращения камеры помола становится возможным, если на вертикальной ее оси, оппозитно центру тяжести загрузки, относительно оси вращения камеры помола установить противовес, масса которого выбирается из выражения:
m_пр= k·M_загр

(3) где l_пр расстояние от центра вращения до центра тяжести противовеса, м; k эмпирический коэффициент, учитывающий часть массы загрузки, участвующей во вращении камеры помола (коэффициент зависит от вида измельчаемого материала и степени загрузки камеры помола, так при коэффициенте загрузки камеры помола равном 0,75-0,80, помоле граншлака и отношении массы мелющих тел к массе измельчаемого материала К_ш 3,6, коэффициент равен 0,06-0,07).The resumption of rotation of the grinding chamber becomes possible if on its vertical axis, opposite the center of gravity of the load, relative to the axis of rotation of the grinding chamber to establish a counterweight, the mass of which is selected from the expression:
m _pr = k · M _contaminated

(3) where l _{pr the} distance from the center of rotation to the center of gravity of the counterweight, m; k is an empirical coefficient that takes into account part of the load mass involved in the rotation of the grinding chamber (the coefficient depends on the type of material being ground and the degree of loading of the grinding chamber, so if the loading coefficient of the grinding chamber is 0.75-0.80, grinding slag and the ratio of the mass of grinding media to the mass of the crushed material K _W 3,6, the coefficient is 0.06-0.07).

При свободном вращении камеры помола измельчаемый материал, сегрегирующий через шаровую загрузку в направлении силы тяжести, постоянно возвращается к свободной поверхности загрузки и, перемещаясь в межшаровом пространстве подвергается более активному ударному и истирающему воздействию, что повышает качество помола. With the free rotation of the grinding chamber, the crushed material segregating through the ball load in the direction of gravity constantly returns to the free surface of the load and, moving in the inter-ball space, is more actively impacted and abraded, which improves the quality of grinding.

На фиг.1 показана вибрационная мельница, продольный разрез; на фиг.2 то же, вид с торца. Figure 1 shows a vibration mill, a longitudinal section; figure 2 is the same, end view.

Камера помола 1 вибрационной мельницы установлена свободно, через посадочные подшипники 2 на дебалансном валу 3, который в свою очередь через подшипниковые опоры вращения 4 и виброизоляторы 5 опирается на раму 6. На камере помола 1 на вертикальной ее оси, оппозитно центру тяжести загрузки, относительно оси вращения камеры помола 1 устанавливают противовес 7, масса которого может изменяться за счет установки или снятия наборных дисков 8. Загрузка и разгрузка камеры помола мелющими телами и измельчаемым материалом осуществляется через загрузочный 9 и разгрузочный 10 люки. Вращение дебалансного вала 3 осуществляется двигателем 11 через муфту 12. The grinding mill chamber 1 of the vibration mill is installed freely, through the landing bearings 2 on the unbalanced shaft 3, which, in turn, is supported on the frame 6 through the bearings of rotation rotation 4 and vibration isolators 5. On the grinding mill chamber 1 on its vertical axis, opposite to the center of gravity of the load, relative to the axis rotation of the grinding chamber 1 establish a counterweight 7, the mass of which can vary due to the installation or removal of type-setting discs 8. Loading and unloading of the grinding chamber by grinding bodies and crushed material is carried out through loading ny 9 and unloading hatches 10. The rotation of the unbalanced shaft 3 is carried out by the engine 11 through the clutch 12.

Вибрационная мельница работает в вибрационных режимах: со свободным вращением камеры помола 1 (основной режим размола) и без вращения (режим преимущественно выгрузки). The vibration mill operates in vibration modes: with free rotation of the grinding chamber 1 (main grinding mode) and without rotation (mainly unloading mode).

Перед включением вибромельницы в работу в одном из режимов в ее камеру 1 через загрузочный люк 9 загружают мелющие тела (шары) и измельчаемый материал. По формуле (3) определяют массу противовеса 7, которую набирают при помощи дисков 8 (по типу гантелей), В первом режиме двигатель 11 через муфту 12 вращает дебалансный вал 3, который генерирует вибрационные колебания камеры помола 1 и через посадочные подшипники 2 передает вращающий момент обеспечивая свободное вращение камеры помола 1. В этом режиме осуществляется помол материала. Во втором режиме открывают разгрузочный люк 10 и затормаживают камеру помола 1, осуществляя ее разгрузку. Before turning on the vibrating mill in one of the modes, grinding bodies (balls) and crushed material are loaded into its chamber 1 through the loading hatch 9. According to the formula (3), the mass of the counterweight 7 is determined, which is gained using the disks 8 (by the type of dumbbell). In the first mode, the engine 11 rotates the unbalanced shaft 3 through the coupling 12, which generates vibrational vibrations of the grinding chamber 1 and transmits torque through the mounting bearings 2 providing free rotation of the grinding chamber 1. In this mode, grinding of the material is carried out. In the second mode, the unloading hatch 10 is opened and the grinding chamber 1 is braked, unloading it.

Claims

VIBRATION MILL, containing a grinding chamber, an unbalanced shaft with rotary bearings, shock absorbers and a frame, characterized in that the grinding chamber is mounted on the unbalanced shaft freely and is equipped with a counterweight.