RU2046661C1

RU2046661C1 - Feed hammer grinder

Info

Publication number: RU2046661C1
Application number: RU92015140A
Authority: RU
Inventors: Владлен Григорьевич Корохов; Иван Васильевич Крючков; Александр Михайлович Литовченко; Владимир Александрович Миронов
Original assignee: Владлен Григорьевич Корохов; Иван Васильевич Крючков; Александр Михайлович Литовченко; Владимир Александрович Миронов
Priority date: 1992-12-29
Filing date: 1992-12-29
Publication date: 1995-10-27

Abstract

FIELD: animal husbandry and poultry raising. SUBSTANCE: feed hammer grinder has housing 1 with hammer rotor 3. Placed inside housing is classifier in form of perforated cylinder 6 divided into sections. Perforations are equal on one section and differ from those on other sections. Ribs countercutters are located on inner surface of chute 10. Rotor is displaced downwards relative to coaxially arranged housing, cylinder and chute. Required radial clearance is provided between hammers and classifier below rotor axis. EFFECT: enhanced quality of feed grinding. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к механическим устройствам для измельчения растительных кормов, например свеклы, фуражного зерна, и может быть использовано в животноводстве и птицеводстве. The invention relates to mechanical devices for grinding vegetable feed, such as beets, feed grain, and can be used in animal husbandry and poultry farming.

Известны молотковые измельчители кормов (машины марки КДУ -2,0, ДКМ 5, АI-ДДП), которые могут измельчать различные виды кормов: фуражное зерно, грубые и сочные корма [1]
Недостатком их является наличие набора сменных сит-классификаторов, что усложняет условия их эксплуатации из-за трудоемкой переборки измельчителя при переналадке, необходимости хранения неустановленных в машине сит.Known hammer feed choppers (machines brand KDU -2.0, DKM 5, AI-DDP), which can grind various types of feed: feed grain, roughage and succulent feed [1]
Their disadvantage is the presence of a set of replaceable sieve classifiers, which complicates the conditions of their operation due to the laborious overhaul of the grinder during readjustment, the need to store sieves not installed in the machine.

Известно также устройство для измельчения зерна, содержащее дробильную камеру с загрузочной горловиной, ротор с молотками, решето, и позволяющее повысить производительность и получить продукт с выравненным гранулометрическим составом [2]
В этом устройстве радиальный зазор между молотками и решетками непрерывно уменьшается по ходу вращения ротора, начиная от загрузочной горловины. Однако непрерывное изменение упомянутого радиального зазора при соосном (аксиальном) расположении наружной поверхности решета и ротора достигается установкой такого решета-классификатора, у которого толщина стенки непрерывно изменяется в соответствии с приведенной в описании изобретения формулой. Изготовление такого классификатора связано с существенными технологическими трудностями. Отсутствие противорезов, тормозящих вращение измельчаемой массы в корпусе дробилки, увеличивает удельные энергозатраты.It is also known a device for grinding grain, containing a crushing chamber with a loading neck, a rotor with hammers, a sieve, and allowing to increase productivity and to obtain a product with an even particle size distribution [2]
In this device, the radial clearance between the hammers and grids is continuously reduced in the direction of rotation of the rotor, starting from the loading neck. However, a continuous change in the said radial clearance with the coaxial (axial) arrangement of the outer surface of the sieve and rotor is achieved by installing such a sieve-classifier, in which the wall thickness continuously changes in accordance with the formula given in the description of the invention. The manufacture of such a classifier is associated with significant technological difficulties. The absence of contradictions inhibiting the rotation of the crushed mass in the crusher body increases the specific energy consumption.

Наиболее близкой к предлагаемому измельчителю является молотковая дробилка для измельчения материалов, предназначенная для применения в сельском хозяйстве, строительстве и промышленности и содержащая корпус, ротор с молотками, выполненное из стальных лент сито с механизмом его крепления, загрузочный и выгрузной патрубки. Сито разделено на секции с отверстиями равного диаметра, причем диаметр отверстий каждой предыдущей секции превышает диаметр отверстий последующей секции. Подлежащее измельчению зерно из бункера поступает в камеру измельчения, где измельчается в результате многократных ударов по нему молотком, ударов частиц о деку, а также истирания частиц о поверхность сита. Сито в виде перфорированной ленты намотано на два барабана, вращение которых при наладке дробилки позволяет установить в нижней части рабочей камеры в качестве классификатора секцию ленты с отверстиями необходимого диаметра, что способствует повышению качества измельчения [3]
Эта дробилка имеет следующие недостатки.Closest to the proposed grinder is a hammer crusher for grinding materials, intended for use in agriculture, construction and industry and containing a housing, a rotor with hammers, a steel sieve made of steel tapes with a mechanism for its fastening, loading and unloading nozzles. The sieve is divided into sections with holes of equal diameter, and the diameter of the holes of each previous section exceeds the diameter of the holes of the subsequent section. The grain to be crushed from the hopper enters the grinding chamber, where it is crushed as a result of repeated blows to it with a hammer, impacts of particles on the deck, and also abrasion of particles on the surface of the sieve. A sieve in the form of a perforated tape is wound on two drums, the rotation of which when setting up the crusher allows you to install in the lower part of the working chamber as a classifier a section of the tape with holes of the required diameter, which improves the quality of grinding [3]
This crusher has the following disadvantages.

Сложность конструкции в результате дополнительного устройства двух барабанов с опорами и валами, при вращении которых сито в виде перфорированной ленты перематывается с одного барабана на другой в процессе переналадки дробилки. The complexity of the design as a result of the additional device of two drums with bearings and shafts, during rotation of which a sieve in the form of a perforated tape is rewound from one drum to another in the process of readjusting the crusher.

Невысокая долговечность ленты-классификатора, поскольку эта перематываемая лента должна обладать достаточной гибкостью, т.е. небольшой жесткостью. При этом размеры перфорационных отверстий в ленте определяются требованиями к крупности измельчения продукта, выгружаемого из дробилки. Обеспечение необходимой гибкости этой ленты сопровождается существенным снижением износостойкости и прочности классификации. Отношение толщины ленты к размеру отверстий при этом небольшое. The low durability of the classifier tape, since this rewind tape must have sufficient flexibility, i.e. slight stiffness. The dimensions of the perforation holes in the tape are determined by the requirements for the size of the grinding product discharged from the crusher. Providing the necessary flexibility of this tape is accompanied by a significant decrease in wear resistance and strength classification. The ratio of the thickness of the tape to the size of the holes is small.

Небольшая производительность и увеличенная удельная энергоемкость при измельчении сырья различной исходной крупности из-за отсутствия на броневых плитах ребер-противорезов различной высоты при одинаковом радиальном зазоре между ребрами и молотками. Low productivity and increased specific energy consumption during grinding of raw materials of various initial sizes due to the absence of ribs-contradictions of different heights on armored plates with the same radial clearance between the ribs and hammers.

Наличие таких ребер у прототипа невозможно, поскольку у него ротор расположен соосно (аксиально) с цилиндрическими деками броневыми плитами. Назначенная постоянная высота противорезов у прототипа может быть оптимальной только для определенного сравнительно узкого диапазона исходной крупности измельчаемого материала. The presence of such ribs in the prototype is impossible, because it has a rotor coaxially (axially) with cylindrical decks armored plates. The assigned constant height of the contradictions of the prototype can be optimal only for a certain relatively narrow range of the initial size of the crushed material.

Как показали проведенные исследования, при измельчении сырья большей крупности эффект торможения существенно ослабляется, вследствие чего растет время нахождения частиц продукта в дробильной камере, что снижает производительность и увеличивает удельные энергозатраты (Крючков И.В. и др. Дробилка ВДР 5. Виноделие и виноградарство СССР, 1975, N 4, с. 37-38; Корохов В. Г. Крючков И.В. и Царев Г.И. Молотковая дробилка Р-З ВДМ-20 для семечковых плодов. Виноделие и виноградарство СССР, 1960, N 2, с. 40-41). As the studies showed, when grinding larger-sized raw materials, the braking effect is significantly weakened, as a result of which the residence time of the product particles in the crushing chamber increases, which reduces productivity and increases specific energy consumption (Kryuchkov I.V. et al. VDR crusher 5. Wine-making and viticulture of the USSR , 1975, N 4, pp. 37-38; Korokhov V. G. Kryuchkov I.V. and Tsarev G.I. Hammer crusher РЗ З VDM-20 for pome fruits. Winemaking and viticulture of the USSR, 1960, N 2, p. 40-41).

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции измельчителя, что повышает надежность и снижает себестоимость изделия; увеличение долговечности устройства, вследствие чего уменьшаются эксплуатационные расходы; повышение производительности и снижение удельной энергоемкости при измельчении сырья различной исходной крупности. An object of the invention is to simplify the design of the chopper, which increases reliability and reduces the cost of the product; increased durability of the device, resulting in reduced operating costs; increasing productivity and reducing specific energy consumption when grinding raw materials of various initial fineness.

Для этого в измельчителе, содержащем корпус, вращающийся ротор с шарнирно закрепленными молотками, загрузочный бункер, броневую плиту, классификатор, выгрузное окно и двигатель, классификатор выполнен в виде перфорированного цилиндра, установленного с возможностью поворота относительно его оси и имеющего участки, на каждом из которых размеры отверстий одинаковы и отличаются от размеров отверстий других участков, а броневая плита в виде кругового желоба расположена внутри этого цилиндра, причем ротор с молотками смещен вниз относительно расположенных соосно между собою корпуса, цилиндра и желоба так, что ниже ротора обеспечивается необходимый радиальный зазор между внешними концами молотков и внутренней поверхностью перфорированного цилиндра. При этом выше ротора в серповидном зазоре между упомянутыми концами молотков и внутренней поверхностью желоба на последнем установлены параллельно оси ротора ребра различной высоты при одинаковом зазоре между молотками и ребрами. To do this, in the grinder, comprising a housing, a rotating rotor with pivotally fixed hammers, a loading hopper, an armor plate, a classifier, an unloading window and an engine, the classifier is made in the form of a perforated cylinder mounted with the possibility of rotation about its axis and having sections on each of which the dimensions of the holes are the same and differ from the sizes of the holes of other sections, and the armor plate in the form of a circular groove is located inside this cylinder, and the rotor with hammers is shifted downward relative to coaxially disposed about one another body cylinder and trough so that the rotor is provided below the desired radial clearance between the outer ends of the hammers and the inner surface of the perforated cylinder. Moreover, above the rotor in the crescent-shaped gap between the mentioned ends of the hammers and the inner surface of the trough, ribs of different heights are installed parallel to the axis of the rotor, with the same gap between the hammers and ribs.

Ребра на желобе могут иметь поперечное сечение в виде прямоугольника или трапеции, прилегающей большим основанием к желобу. Центральный угол, в пределах которого размещается участок классифицирующего цилиндра с отверстиями одинакового размера, больше центрального угла раскрытия желоба. The ribs on the gutter may have a cross section in the form of a rectangle or trapezoid adjacent to a large base to the gutter. The central angle within which the section of the classification cylinder with holes of the same size is located is greater than the central opening angle of the gutter.

Таким образом, упрощается конструкция измельчителя путем изготовления классификатора в виде перфорированного цилиндра, установленного с возможностью поворота относительно его оси. При этом корпус, перфорированный цилиндр и броневой желоб расположены соосно между собой, а их общая геометрическая ось параллельна оси вращения ротора. Наличие на перфорированном цилиндре-классификаторе участков, на каждом из которых размеры отверстий одинаковы, но отличаются от размеров отверстий других участков, обеспечивает возможность получения измельченного материала различной крупности без устройства в измельчителе дополнительных барабанов с перфорированной лентой, валов и подшипников, без сменных сит с отверстиями разной крупности. При этом повышается удобство пользования измельчителем, поскольку не нужно при переналадке следить за натяжением ленты классификатора или устанавливать сменные сита, сохранять последние вне измельчителя. Поворот классификатора предлагаемого измельчителя до необходимого фиксируемого положения осуществляется оператором. Thus, the design of the grinder is simplified by manufacturing a classifier in the form of a perforated cylinder mounted with the possibility of rotation about its axis. In this case, the perforated cylinder and the armored trench are located coaxially with each other, and their common geometric axis is parallel to the axis of rotation of the rotor. The presence on the perforated classifier cylinder of sections, on each of which the hole sizes are the same, but differ from the sizes of the holes of other sections, makes it possible to obtain crushed material of various sizes without additional drums with perforated tape, shafts and bearings in the grinder, without replaceable screens with holes different sizes. At the same time, the usability of the grinder is increased, since it is not necessary to monitor the tension of the classifier tape or to install replaceable sieves during retooling, to keep the latter outside the grinder. The rotation of the classifier of the proposed chopper to the desired fixed position is carried out by the operator.

Повышение долговечности измельчителя достигается путем увеличения износостойкости классификатора. Изготовление последнего в виде кругового перфорированного цилиндра создает возможность для увеличения отношения толщины стенки цилиндра к размеру его отверстий до необходимого значения, обеспечивающего нужную жесткость и износостойкость. Improving the durability of the grinder is achieved by increasing the wear resistance of the classifier. The manufacture of the latter in the form of a circular perforated cylinder makes it possible to increase the ratio of the cylinder wall thickness to the size of its holes to the required value, which provides the necessary rigidity and wear resistance.

Повышение производительности и снижение удельной энергоемкости при измельчении сырья различной исходной крупности достигается тем, что ротор с молотками смещен вниз относительно расположенных соосно между собой корпуса, цилиндра и желоба так, что ниже ротора обеспечивается необходимый радиальный зазор между молотками и внутренней поверхностью перфорированного цилиндра, а выше ротора в серповидном зазоре между концами молотков и внутренней поверхностью броневого желоба на последнем параллельно оси вращения ротора установлены ребра различной высоты. В этом случае неодинаковая высота ребер обеспечивает усиление эффекта торможения потока кусочков измельчаемого материала неодинаковой крупности. Таким образом, расширяется эффективность применения измельчителя при переработке нескольких видов сырья, отличающихся исходной крупностью. An increase in productivity and a decrease in specific energy consumption when grinding raw materials of various initial sizes is achieved by the fact that the rotor with hammers is shifted down relative to the housing, cylinder and trough coaxially so that the necessary radial clearance between the hammers and the inner surface of the perforated cylinder is provided below, and above the rotor in the crescent-shaped gap between the ends of the hammers and the inner surface of the armor trough on the last ribs parallel to the axis of rotation of the rotor different heights. In this case, the unequal height of the ribs provides an increase in the effect of inhibition of the flow of pieces of crushed material of unequal size. Thus, the efficiency of the use of the grinder in the processing of several types of raw materials that differ in initial size is expanded.

Снижение угловой скорости частиц в их вращении относительно сырья ротора, уменьшение времени их нахождения в зоне дробильной камеры с момента поступления через загрузочный бункер и до удаления через выгрузное окно, укорочение описываемых при этом траекторий движения частиц приводит к увеличению производительности и снижению удельных энергозатрат на излишнее трение частиц о поверхности желоба, классификатора. Установка ребер различной высоты при одинаковом зазоре между ребрами и молотками имеет в качестве необходимого условия обязательное смещение ротора с молотками вниз относительно расположенных соосно между собою корпуса, цилиндра и желоба. A decrease in the angular velocity of particles in their rotation relative to the rotor feedstock, a decrease in the time they are in the crushing chamber zone from the moment it enters through the loading hopper until it is removed through the discharge window, shortening the particle motion paths described in this case leads to an increase in productivity and a decrease in specific energy consumption for excessive friction particles on the surface of the gutter, classifier. The installation of ribs of different heights with the same gap between the ribs and hammers has, as a necessary condition, the rotor with the hammers required to shift downward relative to the body, cylinder and trough coaxially located between each other.

Изготовление ребер с поперечным сечением в виде трапеций, прилегающих большим основанием к желобу, позволяет снизить или устранить накапливание мелких частиц у основания ребер, что облегчает поддержание необходимого санитарного состояния измельчителя. The manufacture of ribs with a cross section in the form of trapezoid adjacent to a large base of the groove, allows to reduce or eliminate the accumulation of small particles at the base of the ribs, which facilitates the maintenance of the necessary sanitary condition of the grinder.

Поскольку центральный угол, в пределах которого находится участок цилиндра с отверстиями одинакового размера, больше центрального угла раскрытия желоба, то закрывающая броневой желоб перфорированная стенка цилиндра при фиксированном положении последнего всегда имеет отверстия одинакового размера, что обеспечивает необходимое качество измельчения, а именно нужный гранулометрический состав получаемого продукта. Since the central angle within which the portion of the cylinder with holes of the same size is located is larger than the central opening angle of the gutter, the perforated cylinder wall covering the armor gutter with the latter fixed position always has holes of the same size, which ensures the necessary grinding quality, namely, the desired particle size distribution product.

На фиг.1 показан измельчитель, поперечный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Figure 1 shows a chopper, a cross section; figure 2 section aa in figure 1.

К фланцу электродвигателя 1 прикреплен корпус 2 с размещенным в нем ротором 3. Молотки 4 шарнирно закреплены на пальцах 5 ротора 3. Внутри корпуса 2 помещен классификатор в виде перфорированного цилиндра 6 с участками, на каждом из которых размеры отверстий одинаковы, но отличаются от размеров отверстий других участков. На фиг.1 отверстия 7 имеют наибольший размер, отверстие 8 меньше по размеру отверстия 7, отверстие 9 еще меньше. Внутри перфорированного цилиндра 6 соосно с ним размещается броневая плита в виде кругового желоба 10, на внутренней поверхности которого имеются противорез-ребра, причем ребро 11 характеризуется наибольшей высотой, ребро 12 имеет меньшую высоту, ребро 13 еще меньше. Все ребра располагаются параллельно оси вращения ротора в серповидном зазоре между внутренней поверхностью желоба 10 и окружностью, описываемой внешними концами молотков 4. A housing 2 is attached to the flange of the electric motor 1 with a rotor 3. Hammers 4 are pivotally mounted on the fingers 5 of the rotor 3. A classifier is placed inside the housing 2 in the form of a perforated cylinder 6 with sections on each of which the dimensions of the holes are the same, but differ from the sizes of the holes other sites. In figure 1, the holes 7 have the largest size, the hole 8 is smaller in size of the hole 7, the hole 9 is even smaller. Inside the perforated cylinder 6, an armor plate is placed coaxially with it in the form of a circular groove 10, on the inner surface of which there are counter-ribs, moreover, rib 11 is characterized by the highest height, rib 12 has a lower height, rib 13 is even smaller. All ribs are parallel to the axis of rotation of the rotor in the crescent-shaped gap between the inner surface of the groove 10 and the circle described by the outer ends of the hammers 4.

Серповидный зазор образован за счет смещения ротора 3 вниз относительно корпуса 2, цилиндра 6 и желоба 10, расположенных соосно между собою. Центральный угол, в пределах которого размещается участок перфорированного цилиндра 6 с отверстиями одинакового размера, больше центрального угла раскрытия желоба 10. В результате к желобу 10 примыкает нижняя часть цилиндра 6, на которой все отверстия имеют одинаковый размер. Корпус 2 закрыт крышкой 14 с прикрепленным к ней загрузочным бункером 15. В нижней части корпуса 2 имеется выгрузное окно 16. The crescent gap is formed due to the displacement of the rotor 3 downward relative to the housing 2, cylinder 6 and the groove 10, located coaxially between each other. The central angle within which the portion of the perforated cylinder 6 with the holes of the same size is located is larger than the central opening angle of the trough 10. As a result, the lower part of the cylinder 6 is adjacent to the trough 10, on which all the holes are the same size. The housing 2 is closed by a cover 14 with a loading hopper 15 attached to it. At the bottom of the housing 2 there is an unloading window 16.

Измельчитель работает следующим образом. The chopper works as follows.

Подлежащий измельчению корм, например свекла, фуражное зерно, поступает в загрузочный бункер 15, затем под действием сил веса перемещается в центральную часть ротора 3, где вовлекается во вращательное движение и под воздействием центробежных сил накапливается в рабочей зоне молотков 4. Происходят соударения частиц измельчаемого сырья с молотками 4, ребрами 11, 12 и 13, поверхностями желоба 10 и нижней частью цилиндра 6. Ребра 11, 12 и 13 предназначены для измельчения частиц кормов с использованием удара, а также препятствуют вращательному движению продукта вокруг оси вращения ротора 3. При этом окружная скорость погашается, а частицы падают вниз, попадая под удары молотков 4. Установка на поверхности желоба 10 ребер 11, 12 и 13 разной высоты обеспечивает эффективное торможение частиц сырья с разными размерами, что расширяет область применения измельчителя, уменьшает время пребывания измельчаемого продукта в устройстве и удельные энергозатраты, увеличивает производительность. The feed to be chopped, for example, beets, feed grain, enters the feed hopper 15, then, under the action of the forces of weight, moves to the central part of the rotor 3, where it is involved in the rotational movement and accumulates in the working area of the hammers under the influence of centrifugal forces 4. Collisions of particles of the crushed raw materials occur with hammers 4, ribs 11, 12 and 13, the surfaces of the trough 10 and the lower part of the cylinder 6. The ribs 11, 12 and 13 are designed to grind feed particles using impact, and also prevent the rotational movement of product around the axis of rotation of the rotor 3. At the same time, the peripheral speed is canceled, and the particles fall down, falling under the blows of hammers 4. Installing on the surface of the trough 10 ribs 11, 12 and 13 of different heights provides effective braking of raw material particles with different sizes, which expands the scope chopper, reduces the residence time of the crushed product in the device and the specific energy consumption, increases productivity.

Частицы, размеры которых меньше размеров отверстий классификатора, проходят эти отверстия и через выгрузное окно 16 удаляются из измельчителя. Более крупные частицы, не прошедшие через отверстия цилиндра 6, подвергаются дополнительному измельчению. Если нужно изменить размеры частиц получаемого продукта, что может быть связано с измельчением другого вида кормов или применением измельченного продукта по новому назначению, оператор выключает электродвигатель 1 и после остановки ротора 3 открывает крышку 14 и поворачивает цилиндр 6 на угол, необходимый для использования в качестве классифицирующей перегородки той части цилиндра 6, где располагаются отверстия нужного размера. Постоянство зазора между внешними концами молотков 4 и ребрами 11, 12 и 13 обеспечивает высокую эффективность ребер как противорезов и как средств, препятствующих вращению измельчаемого продукта в сторону вращения ротора 3. Particles, the sizes of which are smaller than the holes of the classifier, pass these holes and are removed from the grinder through the discharge window 16. Larger particles that do not pass through the openings of the cylinder 6 are subjected to additional grinding. If it is necessary to change the particle size of the obtained product, which may be associated with grinding a different type of feed or using the crushed product for a new purpose, the operator turns off the electric motor 1 and, after stopping the rotor 3, opens the cover 14 and rotates the cylinder 6 by the angle necessary for use as a classification partitions of that part of the cylinder 6, where the holes of the desired size are located. The constancy of the gap between the outer ends of the hammers 4 and the ribs 11, 12 and 13 ensures high efficiency of the ribs as contradictions and as means preventing the rotation of the crushed product in the direction of rotation of the rotor 3.

За счет описанных особенностей конструкции устройства и создается положительный эффект, заключающийся в упрощении конструкции измельчителя с целью повышения надежности и снижения себестоимости, увеличения долговечности, уменьшения удельных энергозатрат и увеличения производительности при измельчении сырья различной исходной крупности. Due to the described design features of the device, a positive effect is created consisting in simplifying the design of the grinder in order to increase reliability and reduce cost, increase durability, reduce specific energy consumption and increase productivity when grinding raw materials of various initial sizes.

Получены положительные результаты при испытании модели молоткового измельчителя на корнеклубнеплодах. Positive results were obtained when testing the model of a hammer grinder on root crops.

Claims

1. Hammer feed chopper, comprising a housing with a loading hopper and an unloading window, a rotor with hammers, covering its armor plate and classifier, mounted with the possibility of rotation and having sections, on each of which the hole sizes are the same and different from the hole sizes of other sections, drive characterized in that the hull and classifier are made in the form of cylinders, and the armor plate in the form of a circular trough and is placed inside the classifier, while the body, classifier and armor plate are aligned The rotor is biased downwardly relative to the axis to form a gap between ends of the crescent and the inner surface of hammers trough, and on the latter parallel to the rotor axis mounted ribs of different heights.

2. The grinder according to claim 1, characterized in that the ribs in the cross section have the shape of a trapezoid adjacent to the groove with a large base.

3. The chopper according to claim 1, characterized in that the central angle of coverage of one section of the classifier is greater than the central opening angle of the gutter.