RU218531U1

RU218531U1 - Било молотковой мельницы

Info

Publication number: RU218531U1
Application number: RU2023101792U
Authority: RU
Inventors: Иван Михайлович Павлов; Александр Евгеньевич Федосеев
Filing date: 2023-01-26
Publication date: 2023-05-30

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для измельчения материалов на дробильно-мельничном оборудовании и может быть применена в технологическом процессе пылеприготовления в молотковых мельницах тепловых электростанций. Било молотковой мельницы состоит из основания 1 с наплавленной ударной пластиной 4 из износостойкого материала и двумя проушинами 2. С целью повышения износостойкости рабочая поверхность 11 ударной пластины 4 и тыльная поверхность 9 основания 1 выполнены гладкими с наклоном на угол, равный углу наклона результирующей скорости частицы разрушаемого материала и окружной скорости била, а внутренние смежные поверхности ударной пластины 4 и основания 1 снабжены чередующимися пазами 6 и выступами 13, вершины которых равноудалены от тыльной поверхности 9 основания 1.

Било молотковой мельницы позволит повысить износостойкость и ресурс рабочих органов, надежность молотковой мельницы и снизить затраты на ее эксплуатацию.

Description

Полезная модель относится к устройствам для измельчения материалов на дробильно-мельничном оборудовании и может быть применена в технологическом процессе пылеприготовления в молотковых мельницах тепловых электростанций.

Известно било для молотковой мельницы, выполненное по а.с СССР №854435, М.Кл.³ В02С 13/28, заявка 2799280/29-33; заявл. 18.07.79 опубл. 15.08.81. Бюл. №30. Било состоит из лопасти, выполненной из вязкой стальной основы с вмонтированными в нее износостойкими элементами, и проушины. Износостойкие элементы вмонтированы в гнезда основы прессованием или литьем. Гнезда имеют трапециевидное поперечное сечение и наклонены относительно оси била на угол 30…45°. Элементы запрессованы в гнезда трапециевидного сечения с сужением к рабочей поверхности стальной основы на глубину 1/2-2/3 толщины тела била с шагом, равным или менее двух толщин износостойкого элемента. Выполнение трапециевидного сечения позволяет удерживать пластины в гнездах до истирания.

Недостаток аналога - сложность изготовления пазов с острыми углами поперечного сечения; требуется неподвижность соединения с натягом корпуса била с износостойким элементом, в случае ослабления посадки от динамических воздействий материала с износостойкими элементами натяг ослабевает, что вызывает смещение элементов вдоль гнезд вплоть до разъединения с лопаткой.

Известно било молотковой мельницы, выполненное по патенту РФ на полезную модель №205218 U1, МПК В02С 13/28 (2021.02), заявка 2021103712; заявл. 2021.02.12; опубл. 2021.07.05. Било молотковой мельницы состоит из основания с наплавленным на рабочую поверхность износостойким слоем и двумя проушинами. Оно снабжено Г-образной ударной пластиной из наплавленного износостойкого материала. Толщина торца ударной пластины больше толщины ее тела, а рабочая поверхность ударной пластины выполнена с наклоном на угол, равный углу наклона результирующей скоростей частицы разрушаемого материала и окружной скорости била.

Било молотковой мельницы работает следующим образом. Била, установленные рядами по длине и диаметру ротора в шахматном порядке, вращаясь с большой окружной скоростью, ударяют по падающим в камеру с меньшей скоростью частицам кускового материала, например, каменного угля под углом, равным углу наклона результирующей скорости соударения била и частицы. Частицы материала разрушаются, отлетают от била, ударяются об броневые щитки камеры измельчения мельницы, разрушаются на более мелкие частицы, отскакивают и попадают под удар следующего или соседнего била. Основная масса материала разрушается рабочей поверхностью ударной пластины и прилегающим к ней торцом ударной пластины.

Недостаток аналога - выполнение ударной пластины с наклоном наплавкой дополнительного материала с одной стороны вызывает смещение центра тяжести била от его оси симметрии, что при установившемся вращении ротора на большой частоте вращения приводит к повороту самого била за счет силы инерции и изменению угла наклона поверхности ударной пластины.

Прототипом полезной модели является било молотковой мельницы, выполненное по патенту РФ на полезную модель №204226, В02С 13/28 (2006.01), заявка 2021103714, заявл. 2021.02.12; опубл. 2021.05.17. Било молотковой мельницы состоит из основания с наплавленной ударной пластиной из износостойкого материала и двумя проушинами. С целью повышения износостойкости ударная пластина выполнена Г-образной с гладкой рабочей и ребристой внутренней поверхностью с чередующимися пазами, выступами и фасками, аналогичными по форме и размерам пазам, выступам и фаскам основания. Они сформированы при наплавке износостойкого материала.

Основание выполнено переменного поперечного сечения с пазами, параллельными торцу и оси. Выступы, образованные пазами, имеют прямоугольное поперечное сечение. Материал основания - конструкционная сталь, ударная пластина выполнена из износостойкого материала наплавкой и заполнением пазов основания до уровня рабочей поверхности. Рабочая поверхность ударной пластины гладкая, а внутренняя поверхность выполнена ребристой и содержит пазы, выступы, фаски, которые сформированы при наплавке и аналогичны по форме и размерам пазам, выступам и фаскам основания.

Работа прототипа заключается в следующем. Била, установленные рядами по длине и диаметру ротора в шахматном порядке, вращаясь с большой окружной скоростью, ударяют по падающим в камеру с меньшей скоростью частицам кускового материала, например, каменного угля и разбивают их на мелкие частицы. Частицы материала отлетают от била, ударяются о броневые щитки камеры измельчения мельницы, разрушаются, отскакивают и попадают под удар следующего или соседнего била. Основная масса материала разрушается торцом и прилегающей к нему частью ударной пластины.

Недостаток прототипа в следующем. Ударная пластина била имеет рабочую поверхность, изготовленную под углом относительно геометрической оси, и тыльную сторону, параллельную оси. Такое ассимметричное исполнение била приводит к прибавке дополнительной массы материала и, как следствие, смещению центра тяжести била от оси симметрии в сторону более тяжелой. Вращение била с большой угловой скоростью поворачивает его из-за возникающей силы инерции на некоторый угол, обратный углу наклона. Это приводит к снижению положительного эффекта наклона рабочей поверхности ударной пластины, следовательно, износостойкости.

Технической задачей полезной модели является повышение износостойкости.

Поставленная техническая задача выполняется тем, что било молотковой мельницы, состоящее из двух проушин и основания с наплавленной Г-образной ударной пластиной из износостойкого материала с наклонной рабочей поверхностью с целью повышения его износостойкости снабжено ударной пластиной с наклонной рабочей поверхностью и основанием с наклонной тыльной поверхностью, выполненными гладкими с углом наклона, равным углу наклона результирующей скорости частицы разрушаемого материала и окружной скорости била, а внутренние смежные поверхности ударной пластины и основания снабжены чередующимися пазами и выступами, вершины которых равноудалены от тыльной поверхности основания.

Такого исполнения элементов в конструкции прототипа не предусмотрено.

На Фиг. 1 изображено било молотковой мельницы, вид сбоку; на Фиг. 2 - то же, вид сверху; на Фиг. 3 - общий вид била в аксонометрии; на Фиг. 4 - то же без ударной пластины; на Фиг. 5 - било с изношенным до выступа ударной пластины торцом в аксонометрии; на Фиг. 6 - било с изношенным до впадины ударной пластины торцом в аксонометрии.

Било молотковой мельницы состоит из основания 1 (Фиг. 1, 2, 3) с двумя проушинами 2, в которых выполнены сквозные отверстия 3, ударной пластины 4. Основание 1 выполнено из конструкционной стали и снабжено площадкой 5 (Фиг. 4) с пазами 6 прямоугольного сечения, выпуклой фаской 7 и вогнутой фаской 8. Фаски 7 и 8 предназначены для снижения внутренних напряжений, возникающих при наплавке ударной пластины 4 к основанию 1 била. Тыльная сторона 9 основания 1 выполнена с наклоном на угол α. Пазы 6 имеют разную глубину, расстояние от тыльной стороны 9 до дна 10 каждого паза одинаково. Ударная пластина 4 сформирована наплавкой износостойкого материала, ее рабочая поверхность 11 (Фиг. 1, 3) гладкая с наклоном на угол α, а тыльная сторона 12 снабжена выступами 13. Выступы 13 формируются при наплавке ударной пластины 4 заполнением пазов 6 площадки 5 основания 1 до уровня рабочей поверхности 11. Выступы 13 имеют разную высоту, которая уменьшается по мере удаления от торца 14 ударной пластины 4. Таким образом смежные поверхности ударной пластины 4 и основания 1 снабжены чередующимися пазами 6 и выступами 13. Угол наклона α рабочей поверхности 11 ударной пластины 4 и тыльной поверхности 9 площадки 5 основания 1 равен углу наклона результирующей скорости куска разрушаемого материала при ударе

α=arctg(υ_r/υ_t),

где υ_r - скорость частицы падающего с лотка твердого топлива, м/с; υ_t - окружная скорость била, м/с.

Торец 14 ударной пластины 4 выполнен толщиной, большей толщины основания 1. Ширина основания 1 больше ширины проушин 2. Переход от основания 1 к проушинам 2 осуществлен с помощью заплечиков 15 (Фиг. 2, 3, 4), выполненных наклонно относительно боковых поверхностей 16 и 17 основания 1 и проушин 2. Било шарнирно крепится к билодержателю ротора молотковой мельницы с помощью оси (на Фиг. не показана), установленной в отверстиях 3 проушин 2. Пазы 6 площадки 5 основания 1 (Фиг. 4) обеспечивают надежную фиксацию наплавленного слоя ударной пластины 4 и увеличивают ее объем, следовательно, и массу.

Било молотковой мельницы работает следующим образом. Била, установленные рядами по длине и диаметру ротора в шахматном порядке (на Фиг. не показано), вращаясь с большой окружной скоростью υ_t, ударяют по падающим в камеру с меньшей скоростью υ_r частицам кускового материала, например, каменного угля под углом, равным углу наклона результирующей скорости α соударения била и частицы. Частицы материала от удара разрушаются, отлетают от била, ударяются о броневые щитки камеры измельчения мельницы, разрушаются на более мелкие частицы, отскакивают и попадают под удар следующего или соседнего била. Основная масса материала разрушается рабочей поверхностью 11 ударной пластины 4 и прилегающим к ней торцом 14 ударной пластины 4. Вследствие наклона рабочей поверхности 11 на угол α происходит удар била по частице под углом 90°, что снижает трение разрушаемых частиц материала по рабочей поверхности 11 ударной пластины 4. Следовательно, повышается износостойкость ударной пластины 4 и всего била. Переход от основания 1 к проушинам 2 посредством наклонных заплечиков 15 и меньшая общая ширина проушин 2 предотвращает попадание основного разрушаемого материала на поверхность шарнирного соединения и износ элементов узла крепления. Поверхность торца 14, проходя на большой скорости слой частиц материала, испытывает со стороны частиц трение скольжения. Трение частиц каменного угля с острыми кромками приводит к истиранию торца 14 била. Выполнение торца 14 большей толщины позволяет повысить износостойкость ударной пластины 4. После истирания износостойкого слоя торца 14 ударной пластины 4 ее поперечное сечение имеет износостойкий слой, равный толщине ударной пластины 4. Фаски 7 и 8 уменьшают концентрацию напряжений, возникающих при наплавке ударной пластины 4 на площадке 5 основания 1 и предотвращают возникновение трещин между ними и разрушения била от динамических воздействий в результате многократных ударов по частицам измельчаемого материала, что способствует повышению износостойкости била. После истирания износостойкого слоя торца 14 до выступа 13 ударной пластины 4 ее поперечное сечение имеет наиболее толстый износостойкий слой (Фиг. 5), и износ ударной пластины 4 и била замедленный. Таким образом изнашиваемая поверхность торца 14 ударной пластины 4 увеличивается при неизменной общей толщине била. По достижении износа ударной пластины 4 била до впадины 6 - наименее тонкий износостойкий слой (Фиг. 6), и износ ударной пластины 4 и всего била ускоренный. Отмеченное приводит к повышению износостойкости ударной пластины била, увеличению его ресурса и молотковой мельницы.

Центр тяжести била (на Фиг. не показан) расположен на его продольной оси. При износе била он смещается в сторону проушин, однако его положение при установившейся частоте вращения ротора не меняется - он по-прежнему расположен на геометрической оси симметрии била, а поворота самого била за счет силы инерции и изменения угла наклона рабочей поверхности 11 ударной пластины 4 не происходит. После истирания бил на всю длину ударной пластины 4 их заменяют.

Claims

Било молотковой мельницы, состоящее из двух проушин и основания с наплавленной Г-образной ударной пластиной из износостойкого материала с наклонной рабочей поверхностью, отличающееся тем, что рабочая поверхность ударной пластины и тыльная поверхность основания выполнены гладкими с наклоном на угол, равный углу наклона результирующей скорости частицы разрушаемого материала и окружной скорости била, а внутренние смежные поверхности ударной пластины и основания снабжены чередующимися пазами и выступами, вершины которых равноудалены от тыльной поверхности основания.