RU2111793C1

RU2111793C1 - Mill

Info

Publication number: RU2111793C1
Application number: RU96110280A
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Поздняков
Original assignee: Владимир Михайлович Поздняков
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 1998-05-27

Abstract

FIELD: mechanical treatment of loose materials; civil engineering; metallurgy, chemical and other industries. SUBSTANCE: mill includes housing with working member made in the form of toroidal helical spirals inserted one in other; one spiral is sectional; it consists of at least two turns having rectangular section which are mutually shifted in radial direction; each of them is engageable with turns of other toroidal helical spiral. Surface of each turn of sectional spiral may be made with identical curvature at zone of engagement with surfaces of turns of other spiral. EFFECT: increased productivity and intensification of grinding process. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для механической обработки сыпучих материалов и может быть использовано в строительстве, промышленности строительных материалов, химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства для тонкого помола различных материалов. The invention relates to a device for the mechanical processing of bulk materials and can be used in construction, building materials industry, chemical, metallurgical and other industries for fine grinding of various materials.

Известно устройство для тонкого помола [1], содержащее установленный на раме корпус с загрузочным и разгрузочным люками, размещенный в корпусе рабочий орган в виде расположенных одна в другой дугообразных упругодеформируемых цилиндрических спиралей, сочлененных с приводом, при этом каждая из спиралей на дугообразном участке с внутренней его стороны смонтирована с возможностью соприкосновения витков, а спирали на указанных участках контактируют между собой. A device for fine grinding [1] is known, comprising a housing mounted on the frame with loading and unloading hatches, a working body located in the housing in the form of arched cylindrical elastically deformable cylindrical spirals arranged in one another, articulated with a drive, each of the spirals in an arcuate section with an internal its sides are mounted with the possibility of contact between the turns, and the spirals in these areas are in contact with each other.

К недостатку известного устройства относится его повышенная энергоемкость в связи с тем, что при измельчении исходного материала в рабочей зоне, образованной внутренней поверхностью наружной спирали и наружной поверхностью внутренней спирали, возникают радиальные, направленные к стенкам корпуса, распирающие его силы, прижимающие наружную спираль к корпусу и создающие дополнительные тормозящие ее движение силы, расход энергии на преодоление которых непроизводителен. A disadvantage of the known device is its increased energy intensity due to the fact that when grinding the starting material in the working zone formed by the inner surface of the outer spiral and the outer surface of the inner spiral, radial forces directed to the walls of the casing arise, bursting its forces, pressing the outer spiral to the casing and creating additional forces inhibiting its movement, energy consumption for overcoming of which is unproductive.

Признаком общим с признаком предлагаемого устройства являются наличие двух, расположенных одна в другой, дугообразных упругодеформируемых цилиндрических спиралей, контактирующих между собой. A common sign with the sign of the proposed device is the presence of two, located one in another, arcuate elastically deformable cylindrical spirals in contact with each other.

Известно устройство для измельчения сыпучих материалов [2], выбранное в качестве прототипа, содержащее корпус с загрузочным и разгрузочным люками, в котором расположен кинематически связанный с приводом рабочий орган в виде размещенных одна в другой тороидно-винтовых спиралей. A device for grinding bulk materials [2] is known, selected as a prototype, comprising a housing with loading and unloading hatches, in which a working body kinematically connected to the drive is located in the form of toroidal helixes placed one in the other.

К недостаткам известного устройства относятся низкая производительность, а также недостаточная динамическая устойчивость сочлененной спирали, так как для того, чтобы витки обеих спиралей соприкасались при вращении по максимальной поверхности, необходимо дополнительное центрирование, например, внутренней поверхности корпуса. Такое центрирование вызывает дополнительное трение, так как спирали не будут плавать в измельчаемом материале, а будут тормозить вращение о стенки корпуса, создавая дополнительные затраты энергии на это трение. The disadvantages of the known device include low productivity, as well as insufficient dynamic stability of the articulated spiral, since in order for the coils of both spirals to come into contact when rotating along a maximum surface, additional centering, for example, the inner surface of the housing, is necessary. This centering causes additional friction, since the spirals will not float in the crushed material, but will inhibit rotation against the walls of the body, creating additional energy costs for this friction.

Технический результат, достигаемый с применением изобретения, состоит в повышении производительности устройства, а также интенсивности процесса измельчения. The technical result achieved using the invention is to increase the productivity of the device, as well as the intensity of the grinding process.

Поставленная задача достигается тем, что в мельнице для измельчения сыпучих материалов, содержащей корпус с загрузочным и разгрузочным люками, в котором расположен кинематически связанный с приводом рабочий орган в виде размещенных одна в другой тороидно-винтовых спиралей, одна из спиралей выполнена составной из по меньшей мере двух с прямоугольным сечением витков спиралей, взаимно смещенных в радиальном направлении, каждая из которых контактирует с витками другой тороидно-винтовой спирали, а поверхность каждого из витков составной спирали может быть выполнена в зоне контактирования ее с поверхностью витков другой спирали со взаимно идентичной кривизной. This object is achieved in that in a mill for grinding bulk materials containing a housing with loading and unloading hatches, in which a working body is kinematically connected to the drive in the form of toroidal helixes placed one in the other, one of the spirals is made of at least one two with a rectangular cross-section of the coils of spirals mutually offset in the radial direction, each of which is in contact with the coils of another toroidal spiral spiral, and the surface of each of the coils is composite with irali may be formed in the area of its contacting surface with the other turns of the helix with mutually identical curvature.

На фиг. 1 изображена мельница, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - разрез корпуса с составной спиралью; на фиг. 4 - вариант выполнения составной спирали с контактирующими между собой витками, имеющими идентичные по кривизне поверхности. In FIG. 1 shows a mill, a general view; in FIG. 2 - the same front view; in FIG. 3 - section of the housing with a composite spiral; in FIG. 4 is an embodiment of a composite spiral with coils in contact with each other having surfaces identical in curvature.

Мельница для измельчения сыпучих материалов содержит пустотелый тороидальный корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 люками, установленный и закрепленный на раме 4. В корпусе 1 размещены рабочий орган, составленный из тороидно-винтовой спирали 5 и размещенных в ней спиралей 6 и 7 с прямоугольным сечением витков. Все спирали ввинчены одна в другую и представляют собой единый рабочий орган в виде гибкого шнека, торцы которого закреплены на валах подшипниковых узлов 8, соединенных с электродвигателями 9 и 10. The mill for grinding bulk materials contains a hollow toroidal housing 1 with loading 2 and unloading 3 hatches, mounted and secured to the frame 4. In the housing 1 there is a working body made up of a toroidal spiral spiral 5 and spirals 6 and 7 placed in it with a rectangular cross section turns. All spirals are screwed one into the other and represent a single working body in the form of a flexible screw, the ends of which are mounted on the shafts of the bearing units 8 connected to electric motors 9 and 10.

Мельница работает следующим образом. The mill operates as follows.

При включении электродвигателей 9 и 10, которые подключены к сети в противовращении, т. е. один из электродвигателей, например 9, вращается по часовой стрелке, а другой 10 вращается против часовой стрелки. Вращение каждого из них передается через подшипниковые узлы 8 непосредственно спиралям 5 - 7 одновременно. Особенностью предложенной спирали является повышенная транспортирующая способность измельчаемого материала благодаря выступающим за габариты тороидно-винтовой спирали 5, поверхностям, образующим размеры А и Б, полученным смещением одной относительной другой спиралей 6 и 7. Смещение необходимо для уменьшения площади привалочной поверхности, образованной дополнительными спиралями с целью повышения удельного давления на измельчаемый материал, превышающего предел его прочности при разрушении. Составленный из спиралей тороидальный рабочий орган помещен в пустотелый тороидальный корпус 1, в котором благодаря замкнутому пространству происходит транспортировка исходного материала с его одновременным измельчением. Исходный материал загружают через загрузочный люк 2, а из разгрузочного люка 3 отбирают готовый измельченный продукт. Вся конструкция установлена на раме 4. When you turn on the motors 9 and 10, which are connected to the network in counter-rotation, that is, one of the motors, for example 9, rotates clockwise, and the other 10 rotates counterclockwise. The rotation of each of them is transmitted through the bearing units 8 directly to the spirals 5 - 7 at the same time. A feature of the proposed spiral is the increased transporting ability of the crushed material due to the surfaces forming the dimensions of the toroidal spiral spiral 5, the surfaces forming dimensions A and B, obtained by the displacement of one relative other spirals 6 and 7. The offset is necessary to reduce the area of the mating surface formed by additional spirals in order to increase in specific pressure on the crushed material, exceeding its tensile strength at destruction. A toroidal working body composed of spirals is placed in a hollow toroidal housing 1, in which, thanks to the enclosed space, the source material is transported with its simultaneous grinding. The source material is loaded through the loading hatch 2, and the finished crushed product is taken from the discharge hatch 3. The whole structure is mounted on frame 4.

Составная тороидно-винтовая спираль при вращении образует единообразные, непрерывно перемещающиеся по спиральной траектории, рабочие зоны, перемещение каждой из которых на протяжении одного оборота вокруг оси спирали изменяет размер рабочей зоны от минимума до максимума. Измельчаемый материал, перемещаясь по винтообразным траекториям, периодически дробится в узкой сходящейся рабочей зоне и выбрасывает из нее измельчаемый материал на диаметрально противоположную от рабочей зоны сторону спирали, при этом измельчаемый материал непрерывно перемещается вдоль оси корпуса мельницы от загрузочного к разгрузочному люкам, в потоке которого под действием центробежных сил вращающегося материала по винтовым траекториям непрерывно сортируется: более крупные частицы отбрасываются от центра вращения, а более мелкие и легкие стремятся к оси вращения. Процесс разделения, измельчения и сортирования происходит в режиме саморегулирования без непроизводительных затрат на циркуляцию энергии в измельчаемом материале. A compound toroidal helical spiral during rotation forms uniform working zones continuously moving along a spiral path, the movement of each of which during one revolution around the axis of the spiral changes the size of the working zone from minimum to maximum. The crushed material, moving along helical paths, is periodically crushed in a narrow converging working area and throws the crushed material from it onto the spiral side diametrically opposite from the working area, while the crushed material is continuously moving along the axis of the mill body from the loading to the unloading hatches, in the stream of which by the action of centrifugal forces of the rotating material, they are continuously sorted along helical paths: larger particles are discarded from the center of rotation, and larger ones s and light tend to the axis of rotation. The process of separation, grinding and sorting takes place in a self-regulating mode without unproductive expenses for energy circulation in the crushed material.

Выполнение рабочего органа - гибкого шнека составным из спиралей с прямоугольным сечением витков, смещенных в радиальном направлении, повышает транспортирующие функции мельницы, что с увеличением объема рабочих зон, в результате образования клинообразных объемов, заключенных между криволинейной поверхностью спиралей с плоской и цилиндрической формой сечения витков, повышает производительность мельницы. The implementation of the working body - a flexible screw composite of spirals with a rectangular cross-section of coils displaced in the radial direction, increases the transporting functions of the mill, which with an increase in the volume of working zones, as a result of the formation of wedge-shaped volumes enclosed between the curved surface of the spirals with a flat and cylindrical cross-sectional shape of coils improves mill performance.

Рабочая зона, расположенная между двумя дополнительными спиралями, повышает площадь контакта измельченного материала с рабочими элементами, а так как они опираются на основную спираль, сопротивление которой на изгиб превосходит их собственное, то составная спираль приобретает новые, не присущие прототипу качества, - создает закрытые полости, измельчение в которых происходит более интенсивно. The working area located between two additional spirals increases the contact area of the crushed material with the working elements, and since they rely on the main spiral, whose bending resistance exceeds their own, the composite spiral acquires new qualities that are not inherent in the prototype — it creates closed cavities , grinding in which occurs more intensively.

Исполнение контактирующих поверхностей дополнительных спиралей с кривизной, идентичной кривизне поверхности (в сечении) основной спирали, дополнительно создает закрытые объемы для измельчения, повышающие интенсивность измельчения. The execution of the contacting surfaces of additional spirals with a curvature identical to the surface curvature (in cross section) of the main spiral additionally creates closed volumes for grinding, which increase the grinding intensity.

Перечисленные признаки в совокупности с известными наделяют предлагаемое техническое решение новыми, не присущими прототипу качествами, являющими собой новый, более высокий уровень техники в этой области, следовательно, мельница для измельчения сыпучих материалов соответствует критерию "новизна", при этом конструктивное выполнение предлагаемого устройство явным образом не следует для специалиста из уровня техники, т.е. изобретение обладает критерием "изобретательский уровень". The listed features, together with the known ones, endow the proposed technical solution with new qualities that are not inherent in the prototype, which are a new, higher level of technology in this area, therefore, the mill for grinding bulk materials meets the criterion of "novelty", while the constructive implementation of the proposed device is explicitly should not be for a specialist from the prior art, i.e. the invention has the criterion of "inventive step".

Мельница может быть использована для получения мелких порошков и пудр, например, для устройства жесткой кровли или добавок в асфальт, а также для активизации и повышения марки цемента. The mill can be used to obtain fine powders and powders, for example, for the installation of a hard roof or additives in asphalt, as well as to activate and increase the brand of cement.

Выполнение рабочего органа в виде набора спиралей с различными сечениями элементов, ввинченных в основную спираль, возможно осуществить на серийном оборудовании, т.е. предлагаемое устройство обладает критерием "промышленная применимость". The implementation of the working body in the form of a set of spirals with different sections of elements screwed into the main spiral can be carried out using serial equipment, i.e. the proposed device has the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. A mill for grinding bulk materials, comprising a housing with loading and unloading hatches, in which a working body is kinematically connected to the drive in the form of toroidal spiral helices placed one in the other, characterized in that one of the spirals is made up of at least two with a rectangular cross section of coils of spirals mutually offset in the radial direction, each of which is in contact with the coils of another toroidal spiral spiral.

2. The mill according to claim 1, characterized in that the surface of each of the turns of the composite spiral is made in the zone of contacting it with the surface of the turns of another spiral with mutually identical curvature.