RU217782U1

RU217782U1 - Closed Loop Mill

Info

Publication number: RU217782U1
Application number: RU2023100958U
Authority: RU
Inventors: Александр Аркадьевич Остановский; Людмила Васильевна Ларина; Олег Глебович Толстунов; Ника Вадимовна Плотникова; Владислав Яроставодич Лаптев; Александра Дмитриевна Антонова
Filing date: 2023-01-17
Publication date: 2023-04-18

Abstract

Полезная модель относится к дробильно-обогатительному, строительному и оборудованию для производства материалов, применяемых в промышленности строительных материалов, в горном деле, химической и металлургической промышленности, и может найти применение при обогащении и переработке минерального сырья. Предложена мельница динамического с замкнутым контуром, включающая электродвигатель, цилиндрический корпус, в котором расположен вал, чашеобразный ротор с радиальными ребрами и выполненными в его боковой поверхности выпускными отверстиями, загрузочный патрубок, крышку, воронку, разгрузочный лоток, шестерни, подшипники, отличающаяся тем, что верхний вал своей внутренней поверхностью сопряжен с наружной поверхностью нижнего вала и соединен с ним жестко с помощью штифта через отверстие, выполненное со смещением 1-3 градуса в этих валах, а между чашеобразным ротором, разделенным с помощью ребер на шесть равных сегментов, и нижним валом размещена предохранительная муфта. Техническим результатом разработанной конструкции является снижение потребления электроэнергии за счет создания напряжения в замкнутом контуре путем предварительной деформации верхнего и нижнего вала в замкнутом контуре, приводящей к интенсификации разрушения материала, и применения более простого и удобного способа для осуществления этого процесса на разработанном устройстве.The utility model relates to crushing and processing, construction and equipment for the production of materials used in the building materials industry, in mining, chemical and metallurgical industries, and can be used in the enrichment and processing of mineral raw materials. A closed-loop dynamic mill is proposed, which includes an electric motor, a cylindrical housing in which a shaft is located, a bowl-shaped rotor with radial ribs and outlet holes made in its side surface, a loading pipe, a cover, a funnel, an unloading tray, gears, bearings, characterized in that the upper shaft with its inner surface is mated with the outer surface of the lower shaft and is rigidly connected to it using a pin through a hole made with an offset of 1-3 degrees in these shafts, and between the bowl-shaped rotor, divided by ribs into six equal segments, and the lower shaft safety clutch installed. The technical result of the developed design is to reduce electricity consumption by creating voltage in a closed loop by preliminary deformation of the upper and lower shaft in a closed loop, leading to an intensification of material destruction, and the use of a simpler and more convenient method for implementing this process on the developed device.

Description

Полезная модель относится к дробильно-обогатительному оборудованию, может также найти применение 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 от производственной деятельности.The utility model relates to crushing and processing equipment, can also be applied to equipment for the production of materials used in the building materials industry, in the mining, chemical and metallurgical industries, and can be used in road construction, public utilities, as well as in the processing of waste from production activity.

Близким по технической сущности изобретением является мельница динамического самоизмельчения «МАЯ», содержащая корпус, в котором расположен вал, чашеобразный ротор с радиальными ребрами, просеивающие поверхности, съемное и верхнее кольца, загрузочный патрубок, крышку, воронку, разгрузочный лоток, подшипниковые узлы и выпускные отверстия (А.с. 937002, МКИ В02С 13/00. Мельница динамического самоизмельчения «МАЯ». Ягупов А.В. Опубл. 26.06.82, бюл. №23 // Открытия. Изобретения, 1982, №23).An invention close in technical essence is the MAYA dynamic self-grinding mill, containing a housing in which a shaft is located, a bowl-shaped rotor with radial ribs, screening surfaces, a removable and upper ring, a loading pipe, a cover, a funnel, an unloading tray, bearing assemblies and outlets. (A.S. 937002, MKI V02S 13/00. Dynamic self-grinding mill “MAYA”. Yagupov A.V. Publ.

Недостатком мельницы этой конструктивной схемы является высокое потребление электроэнергии при измельчении материала.The disadvantage of the mill of this constructive scheme is the high power consumption when grinding the material.

Наиболее близким по технической сущности к подаваемому к техническому решению, принятого за прототип, является мельница динамического самоизмельчения (пат. на изобретение №2234373 РФ МПК В02С 13/14, заявл. 05.03.2003, опубл. 20.08.2004 Бюл. №23).The closest in technical essence to the one supplied to the technical solution, taken as a prototype, is a dynamic self-grinding mill (patent for invention No. 2234373 RF IPC B02C 13/14, declared 05.03.2003, publ. 20.08.2004 Bull. No. 23).

Недостатком этого технического решения является непонятный принцип его функционирования в устройстве, отсутствующая возможность регулирования напряженного состояния в замкнутом контуре, приводящая к сложности в создании момента, при котором происходит разрушение кускового материала.The disadvantage of this technical solution is the incomprehensible principle of its functioning in the device, the lack of the ability to regulate the stress state in a closed loop, leading to difficulty in creating the moment at which the lumpy material is destroyed.

Задачей полезной модели является разработка более простого и удобного способа создание напряженного состояния замкнутого контура, обеспечивающего более высокую интенсивность взаимодействия. кусков и частиц материала и снижения потребляемой электроэнергии.The objective of the utility model is to develop a simpler and more convenient way to create a stressed state of a closed loop, providing a higher intensity of interaction. pieces and particles of material and reduce power consumption.

Указанная задача достигается тем, что мельница с замкнутым контуром, содержащая электродвигатель, цилиндрический корпус, в котором расположен вал, чашеобразный ротор с радиальными ребрами и выполненными в его боковой поверхности выпускными отверстиями, загрузочный патрубок, крышку, воронку, разгрузочный лоток, шестерни, подшипники, отличающаяся тем, что верхний вал своей внутренней поверхностью сопряжен с наружной поверхностью нижнего вала и соединен с ним жестко с помощью штифта через отверстие, выполненное со смещением 1-3 градуса в этих валах, а между чашеобразным ротором, разделенным с помощью ребер на шесть равных сегментов, и нижним валом размещена предохранительная муфтаThis task is achieved by the fact that the mill with a closed circuit, containing an electric motor, a cylindrical housing in which a shaft is located, a bowl-shaped rotor with radial ribs and outlet holes made in its side surface, a loading pipe, a cover, a funnel, an unloading tray, gears, bearings, characterized in that the upper shaft with its inner surface is mated with the outer surface of the lower shaft and is rigidly connected to it by means of a pin through a hole made with an offset of 1-3 degrees in these shafts, and between a bowl-shaped rotor divided by ribs into six equal segments , and the safety clutch is placed on the lower shaft

Предлагаемое устройство поясняется фиг. 1, где изображена мельница с замкнутым контуром предложенной конструкции.The proposed device is illustrated in Fig. 1, which shows a closed loop mill of the proposed design.

Мельница с замкнутым контуром содержит раму 1, на которой с помощью болтовых соединений смонтирован электродвигатель 2. К валу электродвигателя 2 с помощью соединительной муфты 3 присоединен вал 4 и смонтирована с помощью шпоночного соединения ведущая шестерня 5 верхней ветви замкнутого контура. В нижней части вал 4 смонтирован с помощью подшипника 20, установленного на разгрузочном лотке 24. К раме 1 с помощью распорок 28 присоединен цилиндрический корпус 6. На нижней части вала 4 с помощью шпоночного соединения установлен чашеобразный ротор 7, который с помощью радиальных ребер 8 равномерно разделен на шесть одинаковых по площади сегментов. На боковых поверхностях чашеобразного ротора 7 изготовлены выпускные отверстия 9, служащие для эвакуации из него измельченных частиц, достигших размеров меньше, чем диаметр этих отверстий.The mill with a closed loop contains a frame 1, on which an electric motor 2 is mounted with bolted connections. A shaft 4 is connected to the shaft of the electric motor 2 using a coupling 3 and the drive gear 5 of the upper branch of the closed loop is mounted with a key connection. In the lower part, the shaft 4 is mounted with the help of a bearing 20 mounted on the unloading tray 24. A cylindrical body 6 is attached to the frame 1 with the help of struts 28. On the bottom part of the shaft 4, a bowl-shaped rotor 7 is installed with the help of a key connection, which, with the help of radial ribs 8, evenly divided into six equal segments. On the side surfaces of the bowl-shaped rotor 7, outlet holes 9 are made, which serve to evacuate crushed particles from it that have reached sizes smaller than the diameter of these holes.

Для загрузки исходного продукта имеется загрузочный патрубок 21, расположенный в крышке 22 и закрывающей сверху цилиндрический корпус 6. В нижней части корпуса 6 находится разгрузочная воронка 23, соединенная с разгрузочным лотком 24.To load the initial product, there is a loading pipe 21 located in the cover 22 and closing the cylindrical body 6 from above. In the lower part of the body 6 there is an unloading funnel 23 connected to the unloading tray 24.

Ведущая шестерня 5 верхней ветви находится в зацеплении с ведомой шестерней 10. Ведомая шестерня 10 смонтирована на верхнем 11 валу при помощи шпоночного соединения. На нижнем 12 валу смонтирована ведущая 13 шестерня привода нижней ветви. Ведущая 13 шестерня привода нижней ветви находится в зацеплении с ведомой шестерней 14, которая с помощью шпоночного соединения смонтирована на нижнем конце вала 4.The drive gear 5 of the upper branch is engaged with the driven gear 10. The driven gear 10 is mounted on the top shaft 11 with a keyed connection. On the lower 12 shaft, the 13 drive gear of the lower branch drive is mounted. The drive gear 13 of the drive of the lower branch is engaged with the driven gear 14, which is mounted on the lower end of the shaft 4 by means of a key connection.

Нижний 12 вал сопряжен своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью верхнего 11 вала. На поверхностях вала 11 и 12 изготовлены одинакового диаметра соединительные отверстия 16 со смещением на угол α, составляющего 1-3 градуса. Это позволяет при их совмещении в результате поворота верхнего 11 вала относительно нижнего 12 вала путем введения в соединительное отверстие 16 штифта 17 обеспечить плотное их соединение между собой и создать напряжение в замкнутом контуре за счет образовавшейся деформации от скручивания верхнего 11 и нижнего 12 вала относительно первоначального состояния.The lower 12 shaft is associated with its outer surface with the inner surface of the upper 11 shaft. On the surfaces of the shaft 11 and 12, connecting holes 16 of the same diameter are made with an offset by an angle α of 1-3 degrees. This allows, when they are combined as a result of rotation of the upper shaft 11 relative to the lower shaft 12, by inserting a pin 17 into the connecting hole 16, to ensure their tight connection with each other and create tension in a closed circuit due to the resulting deformation from twisting the upper 11 and lower shaft 12 relative to the initial state .

На наружной поверхности верхнего 11 и нижнего 12 вала выполнены технологические отверстия 18, предназначенные для установки в них валика такого же размера, с помощью которого производится скручивание верхнего 11 вала относительного нижнего 12 вала для разворота их относительно друг друга, что позволит совместить их в одну линию и произвести их соединение в единую упругую деталь 15 после их скручивания и введения в отверстия 16 штифта 17.On the outer surface of the upper 11 and lower 12 shafts, technological holes 18 are made, designed to install a roller of the same size in them, with which the upper 11 shaft is twisted relative to the lower 12 shaft to turn them relative to each other, which will allow them to be combined in one line and connect them into a single elastic part 15 after twisting them and inserting the pin 17 into the holes 16.

Соединение верхнего 11 и нижнего 12 с помощью штифта 17 придает полученному соединению свойства как единого упругого изделия (детали) 15, подчиняющегося действию законам Гука.The connection of the upper 11 and lower 12 with the pin 17 gives the resulting connection properties as a single elastic product (part) 15, subject to the action of Hooke's laws.

Шестерни 5 и 10, 13 и 14, верхний 11, нижний 12, вал 4, чашеобразный ротор 7, а также вертикальный столб 25 материала, который сформирован при его загрузке полости чашеобразного ротора 7, образуют замкнутый контур. При скручивании верхнего 11 вала относительно нижнего 12 вала на некоторый угол α приведет к созданию напряженного состояния всех звеньев, входящих в замкнутый контур, в том числе, и вертикального столба 25 материала, расположенного над чашеобразным ротором 7.Gears 5 and 10, 13 and 14, upper 11, lower 12, shaft 4, bowl-shaped rotor 7, as well as vertical column 25 of material, which is formed when it is loaded into the cavity of bowl-shaped rotor 7, form a closed loop. When twisting the upper 11 shaft relative to the lower 12 shaft at a certain angle α, it will create a stressed state of all links included in the closed loop, including the vertical column 25 of material located above the bowl-shaped rotor 7.

Для сбора измельченного материала служит сборная емкость 27. Мельница с замкнутым контуром работает следующим образом.To collect the crushed material is the collection tank 27. Mill with a closed circuit operates as follows.

Первоначально в цилиндрический корпус 1 через загрузочный патрубок 21 непрерывно или порционно загружается исходный для переработки материал. При включении электродвигателя 2 в цилиндрическом корпусе 6 над чашеобразным ротором 7 будет образовываться постоянно возобновляемый вертикальный столб 25 материала.Initially, the initial material for processing is loaded into the cylindrical body 1 through the loading pipe 21 continuously or in batches. When the electric motor 2 is turned on in a cylindrical housing 6, a constantly renewable vertical column 25 of material will form above the bowl-shaped rotor 7.

В результате воздействия на кусковые тела ребрами 8 вращающегося чашеобразного ротора 7 они начнут перемещаться вверх к его наклонной поверхности под действием центробежных сил, одновременно прижимаясь к радиальным ребрам 8. Достигнув определенной высоты, они под действием собственной силы тяжести будут опускаться вниз и попадут в активную зону 26, где соприкасаясь межу собой, разрушаются за счет ударов, раскалывания и истирания, сокращаясь относительно первоначальных размеров.As a result of the impact on the lumpy bodies by the ribs 8 of the rotating cup-shaped rotor 7, they will begin to move upward towards its inclined surface under the action of centrifugal forces, while pressing against the radial ribs 8. Having reached a certain height, they will fall down under the action of their own gravity and fall into the core 26, where, in contact with each other, they are destroyed due to impacts, splitting and abrasion, shrinking relative to their original dimensions.

Частицы уже разрушенного материала с размерами меньше, чем диаметры выпускных отверстий 9, эвакуируются через них и далее, двигаясь под воздействием собственных сил тяжести по наклонным поверхностям разгрузочной воронки 23 и разгрузочного лотка 24, аккумулируются в приемной емкости 27.Particles of already destroyed material with dimensions smaller than the diameters of the outlet holes 9 are evacuated through them and further, moving under the influence of their own gravity along the inclined surfaces of the unloading funnel 23 and the unloading chute 24, accumulate in the receiving tank 27.

Частицы, не достигшие размеров менее чем диаметры выпускных отверстий 9 вместе со вновь поступающим исходным материалом в полость чашеобразного ротора 7 через загрузочную воронку 21, будут совершать повторное движение по тороидальной траектории внутри него и попадать в активную зону 26, где будут подвергаться повторному разрушению в результате ударов, раскалываний и истирания.Particles that have not reached sizes less than the diameters of the outlet holes 9, together with the newly supplied source material into the cavity of the bowl-shaped rotor 7 through the hopper 21, will re-move along the toroidal trajectory inside it and fall into the active zone 26, where they will be subjected to repeated destruction as a result impact, chipping and abrasion.

Звенья, входящие в состав замкнутого контура, в том числе и твердые тела, образующие вертикальный столб 25 материала будут испытывать напряженное состояние, создавшееся в результате скручивания верхнего 11 вала относительно нижнего 12 вала. Возникающие силы упругости, образовавшиеся при их деформации, будут способствовать повышению процесса эффективности разрушения твердых тел, образующих вертикальный столб 25 за счет более интенсивного их истирания и раздавливания. В результате силового воздействия на твердые тела со стороны возникших сил упругости будет высвобождаться определенная часть кинетической энергии, которая участвует в их разрушении при вращении чашеобразного ротора 7, что приведет к снижению потребления электроэнергии.The links included in the closed loop, including solid bodies, forming a vertical column 25 of the material will experience a stress state created as a result of the twisting of the upper 11 shaft relative to the lower 12 shaft. Emerging forces of elasticity, formed during their deformation, will increase the efficiency of the destruction of solids forming a vertical column 25 due to their more intense abrasion and crushing. As a result of the force impact on solids from the elastic forces that have arisen, a certain part of the kinetic energy will be released, which is involved in their destruction during the rotation of the bowl-shaped rotor 7, which will lead to a decrease in power consumption.

В случае перегрузки системы размещенная между нижним 12 валом и чашеобразным ротором 7 предохранительная муфта 19 отсоединит этот вал от кинематической цепи. После этого предохранительная муфта 19 вновь замкнется, и система возвратится в исходное состояние до появления перегрузки.In the event of an overload of the system, the safety clutch 19 located between the lower shaft 12 and the bowl-shaped rotor 7 will disconnect this shaft from the kinematic chain. After that, the safety clutch 19 will close again, and the system will return to its original state before the overload occurs.

Далее процесс будет многократно повторяться до тех пор, пока не будет прекращена подача в полость чашеобразного ротора 7 исходного материала и полного опорожнения его от измельченных частиц.Further, the process will be repeated many times until the feed into the cavity of the bowl-shaped rotor 7 of the source material and its complete emptying of the crushed particles is stopped.

Техническим результатом разработанной конструкции является снижение потребления электроэнергии за счет создания напряжения в замкнутом контуре путем предварительной деформации верхнего 11 и нижнего 12 вала в замкнутом контуре, приводящей к интенсификации разрушения материала и применения более простого и удобного способа для осуществления этого процесса на разработанном устройстве.The technical result of the developed design is to reduce power consumption by creating voltage in a closed loop by preliminary deformation of the upper 11 and lower 12 shafts in a closed loop, leading to an intensification of the destruction of the material and the use of a simpler and more convenient method for implementing this process on the developed device.

Claims

A mill with a closed circuit, containing an electric motor, a cylindrical housing in which a shaft is located, a bowl-shaped rotor with radial ribs and outlet holes made in its side surface, a loading pipe, a cover, a funnel, an unloading tray, gears, bearings, characterized in that the upper shaft its inner surface is connected with the outer surface of the lower shaft and is rigidly connected to it by means of a pin through a hole made with an offset of 1-3 degrees in these shafts, and between the bowl-shaped rotor, divided by means of ribs into six equal segments, and the lower shaft there is a safety clutch.