RU2322300C1

RU2322300C1 - Granulator-disintegrator

Info

Publication number: RU2322300C1
Application number: RU2006126313/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Дровников (RU); Александр Николаевич Дровников; Борис Иванович Сурмилов (RU); Борис Иванович Сурмилов; Николай Владимирович Меньшиков (RU); Николай Владимирович Меньшиков; Галина Дмитриевна Диброва (RU); Галина Дмитриевна Диброва; ров Вадим Валерьевич Бегл (RU); Вадим Валерьевич Бегляров
Original assignee: ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ЮРГУЭС)
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-04-20
Also published as: RU2006126313A

Abstract

FIELD: disintegrating or grinding of materials.

SUBSTANCE: granulator-disintegrator comprise housing that receives working members made of cams, charging hopper, and discharging device. The cams are mounted on the faces of the disks over the concentric circumferences for permitting cooperation one with the other. Each of the cams is made of a truncated pyramid, with trapezoid shape in the sections parallel to the disks. The cams are made so that the angle of inclination of the base of the small pinion ranges from 25° to 29°, the angle of inclination of sides of the small pinion ranges from 63° to 67°, the angle of inclination of the base of large pinion ranges from 25° to 29°, and the angle of inclination of sides of the large pinion ranges from 42° to 47°.

EFFECT: expanded functional capabilities and enhanced quality of disintegration.

3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для тонкого измельчения различных материалов, а также их гранулирования и может быть использовано во многих отраслях промышленности.The invention relates to devices for fine grinding of various materials, as well as their granulation and can be used in many industries.

Известно устройство для измельчения (см. авт.св СССР №1609485, МКИ В02С 13/22), содержащее корпус, в котором установлены вращающиеся и неподвижные диски с рядами рабочих элементов в виде пальцев. Корпус снабжен расположенной со стороны неподвижного диска дополнительной камерой с пневмотранспортной системой и разгрузочным приспособлением, при этом на неподвижном диске между рядами рабочих элементов выполнены отверстия.A device for grinding (see ed. St. USSR No. 1609485, MKI V02C 13/22), comprising a housing in which are mounted rotating and fixed disks with rows of working elements in the form of fingers. The housing is equipped with an additional chamber located on the side of the fixed disk with a pneumatic conveying system and an unloading device, and holes are made between the rows of working elements on the fixed disk.

Известно устройство (см. п. RU №2170612, МКИ В01J 2/22), предназначенное для непрерывного прессования органических и минеральных сыпучих материалов в гранулы. Гранулятор содержит корпус, установленные в нем на полых валах с возможностью встречного вращения с взаимным зацеплением пары зубчатых колес, имеющие радиальные отверстия в межзубных впадинах, при этом каждая последующая пара колес установлена с угловым смещением относительно предыдущей пары, и в стенке вала выполнены отверстия, совпадающие с отверстиями в зубчатых колесах. Гранулятор имеет ножи для срезания гранул, разгрузочное устройство и ограничительные кольца, внешний диаметр которых выполнен большим, чем диаметр впадин зубчатых колес. Достигается повышение качества гранул и исключение ударных динамических нагрузок.A device is known (see p. RU No. 2170612, MKI B01J 2/22), designed for continuous pressing of organic and mineral bulk materials into granules. The granulator comprises a housing mounted therein on hollow shafts with the possibility of counter rotation with mutual engagement of a pair of gear wheels having radial holes in the interdental cavities, each subsequent pair of wheels being installed with an angular displacement relative to the previous pair, and matching holes are made in the shaft wall with holes in the gears. The granulator has knives for cutting granules, an unloading device and restrictive rings, the outer diameter of which is made larger than the diameter of the cavities of the gears. EFFECT: improved quality of granules and elimination of shock dynamic loads.

Все вышеперечисленные устройства неспособны сочетать в себе функции измельчения и гранулирования.All of the above devices are unable to combine the grinding and granulation functions.

За прототип выбрано устройство (см. п. RU №2242285, МКИ В02С 13/20) для тонкого измельчения различных материалов, сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для измельчения, содержащем корпус с установленными в нем дисками, торцевые поверхности которых снабжены рабочими элементами, рабочие элементы выполнены в виде кулачков, которые смонтированы по концентрическим окружностям с возможностью взаимодействия друг с другом, каждый из кулачков выполнен в виде усеченной пирамиды, а в сечениях, параллельных дискам, имеет трапецеидальную форму, при этом оба диска установлены в корпусе с возможностью вращения.The prototype of the selected device (see p. RU No. 2242285, MKI V02S 13/20) for fine grinding of various materials, the essence of the invention lies in the fact that the grinding device contains a housing with disks installed in it, the end surfaces of which are equipped with working elements, the working elements are made in the form of cams that are mounted on concentric circles with the possibility of interaction with each other, each of the cams is made in the form of a truncated pyramid, and in sections parallel to the disks has a trapezoidal Orm, wherein both drives are installed in the housing for rotation.

Конструкция выбранного за прототип устройства позволяет производить качественное измельчение любых материалов: металлических отходов, щебня, шлаков, минералов, зерна, пластмасс, резинотехнических отходов, кожи, древесины и т.д. При этом размер фракций измельченного продукта могут составлять 20-200 мкм.The design of the device selected for the prototype allows high-quality grinding of any materials: metal waste, crushed stone, slag, minerals, grain, plastics, rubber waste, leather, wood, etc. The size of the fractions of the crushed product can be 20-200 microns.

Однако указанное устройство неспособно гранулировать предварительно измельченный материал.However, this device is unable to granulate pre-ground material.

Целью предлагаемого нами устройства является сочетание функций измельчения и гранулирования. Предлагаемое устройство способно измельчать полимерные и другие материалы, в том числе резину, и одновременно производить грануляцию продукта измельчения.The aim of our device is to combine the grinding and granulation functions. The proposed device is capable of grinding polymer and other materials, including rubber, and at the same time granulate the grinding product.

Гранулятор-измельчитель содержит корпус с установленными в нем дисками, торцевые поверхности которых снабжены рабочими элементами. Рабочие элементы выполнены в виде кулачков, которые смонтированы по концентрическим окружностям с возможностью взаимодействия друг с другом, каждый из кулачков имеет форму пирамиды, а в сечениях, параллельных дискам, имеет трапецеидальную форму, при этом оба диска имеют возможность вращения.The granulator-grinder contains a housing with disks installed in it, the end surfaces of which are equipped with working elements. The working elements are made in the form of cams, which are mounted in concentric circles with the possibility of interaction with each other, each of the cams has the shape of a pyramid, and in sections parallel to the disks, has a trapezoidal shape, while both disks can rotate.

Такая конструкция устройства обеспечивает не только измельчение всего загружаемого в него благодаря сжатию и сдвигу измельченного материала, но и грануляцию, Гранулировать данное устройство способно лишь при определенных геометрических параметрах рабочих органов.This design of the device provides not only the grinding of everything loaded into it due to the compression and shear of the crushed material, but also granulation. This device can be granulated only with certain geometric parameters of the working bodies.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез общего вида устройства для измельчения, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1, на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.2.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a longitudinal section of a General view of the device for grinding, Fig.2 is a section along aa in Fig.1, Fig.3 is a section along bb in Fig.2.

Устройство для измельчения и гранулирования содержит корпус 1, в котором в подшипниках 2 установлены приводной 3 и неприводной 4 валы, несущие диски 5, 6, на торцовых поверхностях которых размещены кулачки 7, 8, смонтированные по концентрическим окружностям и взаимодействующие друг с другом. Каждый из кулачков имеет форму усеченной пирамиды (см. фиг.2), а в сечениях, параллельных дискам, имеет трапецеидальную форму (см. фиг.3). Корпус 1 снабжен загрузочным бункером 9 и разгрузочным приспособлением 10. Для обеспечения загрузки устройства исходным материалом и ускоренного его поступления в рабочую зону устройства на дисках 5 и 6 может быть смонтировано разное количество кулачков 7, 8. При этом количество кулачков на одном из дисков может быть меньшим на 2 и т.д. по сравнению с количеством кулачков на другом диске.The device for grinding and granulation contains a housing 1, in which the bearings 2 are mounted drive 3 and non-drive 4 shafts, bearing discs 5, 6, on the end surfaces of which are placed cams 7, 8 mounted on concentric circles and interacting with each other. Each of the cams has the shape of a truncated pyramid (see figure 2), and in sections parallel to the disks, has a trapezoidal shape (see figure 3). The housing 1 is equipped with a loading hopper 9 and an unloading device 10. To ensure the loading of the device with the source material and its accelerated entry into the working area of the device, a different number of cams 7, 8 can be mounted on disks 5 and 6. The number of cams on one of the disks can be less by 2, etc. compared to the number of cams on another disk.

Количество кулачков выбирается в зависимости от физико-механических характеристик измельчаемого материала, требуемой производительности, а также для гранулирования материала. В предлагаемом устройстве применяются кулачки с определенными углами наклона боковых стенок β и углами наклона основания кулачка φ. Угол наклона основания малой шестерни в интервале 25°-29°, угол наклона боковых стенок малой шестерни в интервале 63°-67°. Угол наклона основания большой шестерни в интервале 25°-29°, угол наклона боковых стенок большой шестерни в интервале 42°-47°. Кроме того, в случае измельчения отходов и материалов, исходные фракции которых имеют значительные размеры (100 мм и более), для облегчения загрузки и исключения необходимости предварительного дробления измельчаемого материала на более мелкие фракции концентрические окружности, по которым размещены кулачки 7, 8, могут быть выполнены разных диаметров, т.е. Д₁ больше Д₂. А также для захвата исходного материала концентрические окружности, по которым размещены кулачки, установлены в корпусе таким образом, чтобы кулачки между собой имели гарантированный зазор, определяемый входным размером частиц исходного питания.The number of cams is selected depending on the physico-mechanical characteristics of the material being ground, the required performance, and also for granulating the material. In the proposed device, cams with certain angles of inclination of the side walls β and angles of inclination of the base of the cam φ are used. The angle of inclination of the base of the small gear in the range of 25 ° -29 °, the angle of inclination of the side walls of the small gear in the range of 63 ° -67 °. The angle of inclination of the base of the large gear in the range of 25 ° -29 °, the angle of inclination of the side walls of the large gear in the range of 42 ° -47 °. In addition, in the case of grinding waste and materials, the initial fractions of which are significant (100 mm or more), to facilitate loading and eliminate the need for preliminary crushing of the crushed material into smaller fractions, concentric circles on which the cams 7, 8 are placed can be made of different diameters, i.e. D _{1 is} greater than D ₂ . And also to capture the source material, the concentric circles on which the cams are placed are installed in the housing so that the cams have a guaranteed clearance between themselves, determined by the input particle size of the source feed.

Устройство для измельчения и гранулирования работает следующим образом.A device for grinding and granulation works as follows.

Измельчаемый материал подается из загрузочного бункера 9 в рабочее пространство устройства, ограниченное приводным 5 и неприводным 6 дисками. При вращении дисков 5 и 6 взаимодействующие друг с другом кулачки 7 и 8 захватывают поданный материал и измельчают его. При этом вследствие описанных выше конструктивных особенностей устройства на материал, попадающий между взаимодействующими кулачками, действует деформация среза, которая способствует быстрому и тонкому измельчению любых материалов.The crushed material is fed from the loading hopper 9 into the working space of the device, limited drive 5 and non-drive 6 discs. When the disks 5 and 6 rotate, the cams 7 and 8 interacting with each other capture the supplied material and grind it. Moreover, due to the design features of the device described above, the material falling between the interacting cams is affected by shear deformation, which contributes to the quick and fine grinding of any materials.

Измельчение материала (резание) происходит в основном на стыке кулачков и корпуса, а также частично между взаимодействующими кулачками. Для этого в нижней части корпуса выполнены наклонные прорези, имеющие угол наклона, как минимум, одной стенки по ходу движения кулачков α в сторону, противоположную вращению дисков. Измельченный материал поступает через разгрузочное приспособление 10 в тару (на чертеже не показана). При определенных значениях углов β и φ происходит одновременное измельчение и грануляция материала. Измельченный материал находится внутри камеры и испытывает нагрузку рабочих органов. Благодаря геометрии рабочих органов вектор нагрузки со стороны рабочих органов приводит к тому, что измельченные частицы опять спрессовываются в мелкие, а потом и более крупные соединения, т.е. гранулы.The grinding of material (cutting) occurs mainly at the junction of the cams and the housing, as well as partially between the interacting cams. For this, inclined slots are made in the lower part of the housing, having an angle of inclination of at least one wall along the cams α in the direction opposite to the rotation of the disks. The crushed material enters through the unloading device 10 into a container (not shown in the drawing). At certain angles β and φ, the material is simultaneously crushed and granulated. The crushed material is inside the chamber and experiences a load of the working bodies. Due to the geometry of the working bodies, the load vector from the side of the working bodies leads to the fact that the crushed particles are again compressed into small, and then larger compounds, i.e. granules.

Большим преимуществом предлагаемого устройства являются его широкие технологические возможности вследствие того, что оно обеспечивает качественное измельчение любых материалов: строительных материалов, шлаков, минералов, зерна, пластмасс, резинотехнических отходов, отходов кожи, древесины и т.д.A great advantage of the proposed device is its wide technological capabilities due to the fact that it provides high-quality grinding of any materials: building materials, slag, minerals, grain, plastics, rubber waste, leather, wood, etc.

Claims

A granulator-grinder, comprising a housing with working elements installed in it in the form of cams, a loading hopper and an unloading device, the cams being mounted on the end surfaces of the disks along concentric circles with the possibility of interaction with each other, each of the cams is made in the form of a truncated pyramid, and in sections parallel to the disks have a trapezoidal shape, characterized in that the cams are made so that the angle of inclination of the base of the small gear in the range of 25-29 °, the angle of inclination b the shackle walls of the small gear in the range of 63-67 °, the angle of inclination of the base of the large gear in the range of 25-29 °, the angle of inclination of the side walls of the large gear in the range of 42-47 °.