RU2407589C2

RU2407589C2 - Installation for crushing and fine crushing of materials

Info

Publication number: RU2407589C2
Application number: RU2009123932/03A
Authority: RU
Inventors: Евгений Яковлевич Федоров (RU); Евгений Яковлевич Федоров
Original assignee: Евгений Яковлевич Федоров
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2010-12-27
Also published as: RU2009123932A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to equipment intended for crushing and fine crushing of, for example granite, basalt, etc., and can be used in construction, road building and other industrial branches. Proposed installation comprises hollow cylinders with openings and cutouts that make crushing and fine crushing chambers, said cylinders being arranged coaxially and running in opposite directions. It comprises also loading funnel, and crushed material collection and distribution chamber. Unloading perforated disks and crushing activator arranged in central fine crushing chamber are mounted ahead of aforesaid collection and distribution chamber. Said activator represents a hollow driven ring with radial spokes integrated into single unit to form crushing and fine crushing chambers. Said spokes has involute aprons made on their working faces, while multiface movable sleeve is arranged under the ring to add to crushing and fine crushing quality.

EFFECT: longer life and higher quality.

4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для дробления и измельчения материалов, например гранита, базальта и других, и может быть использовано в строительстве при возведении жилых и гражданских сооружений, а также в автодорожной промышленности и в других отраслях, где требуется измельченный материал, например в виде добавки, связующего или строительной смеси.The invention relates to equipment for crushing and grinding materials, such as granite, basalt and others, and can be used in construction in the construction of residential and civil structures, as well as in the road industry and in other industries where crushed material is required, for example in the form of additives, binder or mortar.

Известно устройство для измельчения материалов, включающее корпус с двумя соосными дисками, по меньшей мере один из которых имеет возможность вращения, а оба сопряжены друг с другом трапециевидными кольцевыми выступами, имеющими сквозные пазы, образующие на боковых сторонах выступов режущие кромки, расположенные на внутренней стороне выступа наклонены вдоль него в сторону, противоположную направлению наклона кромок, расположенных на наружной стороне выступа, при этом противодействующие режущие кромки пересекаются друг с другом (RU 2064337, кл. B02C 13/14 от 07.27.1996).A device for grinding materials, comprising a housing with two coaxial disks, at least one of which is rotatable, and both are paired with each other by trapezoidal annular protrusions having through grooves forming cutting edges on the sides of the protrusions located on the inner side of the protrusion, is known. inclined along it in the direction opposite to the direction of inclination of the edges located on the outer side of the protrusion, while the opposing cutting edges intersect each other (RU 206433 7, CL B02C 13/14 dated 07.27.1996).

Известно устройство для измельчения материалов, содержащее корпус и размещенные в нем в горизонтальных плоскостях соосно друг другу с возможностью встречного вращения два диска-ротора с выступами на рабочих поверхностях, при этом выступы образуют две ступени измельчения, выполненные в виде съемных кольцевых выступов и кольцевых поясов с индивидуальным креплением, кольцевые выступы первой ступени, установленные ближе к центру дисков, в радиальном сечении имеют форму скошенного прямоугольника, а выступы второй ступени измельчения расположены ближе к периферии и развернуты относительно своего радиального положения в направлении, противоположном направлению вращения диска, выступы в поперечном сечении выполнены с двумя неравными гранями, а угол наклона режущей грани выступа, в зависимости от физико-механических свойств исходного материала, составляет от 3 до 45 градусов. (RU 2188711, кл. B02C 7/08 от 2002.09.10) Недостаток данных изобретений заключается в том, что они имеют излишне сложное конструктивное исполнение, малую производительность, большую энергоемкость и недостаточное получение высококачественного продукта измельчения.A device for grinding materials, comprising a housing and placed in it in horizontal planes coaxially with each other with the possibility of oncoming rotation of two disk rotor with protrusions on the working surfaces, the protrusions form two stages of grinding, made in the form of removable annular protrusions and ring belts with individual fastening, the annular protrusions of the first stage, installed closer to the center of the disks, in the radial section have the shape of a beveled rectangle, and the protrusions of the second stage of grinding are distributed laid closer to the periphery and deployed relative to its radial position in the opposite direction to the disk rotation direction, the protrusions in cross section are made with two unequal faces, and the inclination angle of the cutting edge of the protrusion, depending on the physicomechanical properties of the starting material, is from 3 to 45 degrees. (RU 2188711, CL B02C 7/08 of September 2, 2002) The disadvantage of these inventions is that they have an unnecessarily complicated design, low productivity, high energy consumption and insufficient production of a high-quality grinding product.

Наиболее близким техническим решением является устройство для измельчения материалов, содержащее корпус с осевым входным отверстием и выходным отверстием и цилиндрической камерой измельчения, в которой соосно установлены с возможностью встречного вращения два горизонтально расположенных ротора с внутренними кольцевыми рядами измельчающих элементов, обеспечивающих центробежное воздействие, причем между измельчающими элементами роторов проходят каналы, поперечное сечение которых имеет замкнутый контур, высота каналов между роторами уменьшается от центра к периферии камеры измельчения, а роторы имеют, по крайней мере, одну дополнительную наружную зону измельчения, форма измельчающих элементов которой обеспечивает возмущающее аэродинамическое воздействие на материал. Измельчающие элементы дополнительной кольцевой зоны представляют собой резонаторы в виде проточек и/или рифлений, выполненных на плоских поверхностях роторов, обращенных одна к другой.The closest technical solution is a device for grinding materials, comprising a housing with an axial inlet and an outlet and a cylindrical grinding chamber, in which two horizontally arranged rotors with inner annular rows of grinding elements providing centrifugal action, between the grinding the elements of the rotors pass channels, the cross section of which has a closed loop, the height of the channels between the rotor E decreases from the center to the periphery of the grinding chamber and the rotor have at least one additional outer grinding zone, the shape of which grinding elements provides perturbing aerodynamic effect on the material. The grinding elements of the additional annular zone are resonators in the form of grooves and / or corrugations made on the flat surfaces of the rotors facing one another.

Измельчающие элементы дополнительной кольцевой зоны выполнены в виде встречно изгибающихся криволинейных каналов, выходные отверстия которых обращены друг к другу.The grinding elements of the additional annular zone are made in the form of counter-curving curved channels, the outlet openings of which are facing each other.

Измельчающие элементы дополнительной кольцевой зоны представляют собой два цилиндра, установленных вертикально на обоих рядах с образованием кольцевого канала между цилиндрами разных роторов, причем на обращенных одна к другой поверхностях цилиндров сделаны проточки, выполняющие функцию резонаторов (RU 2166367, кл. B02C 7/08, 10.05.2001).The grinding elements of the additional annular zone are two cylinders mounted vertically on both rows with the formation of an annular channel between the cylinders of different rotors, and grooves are made on the surfaces of the cylinders facing one another and perform the function of resonators (RU 2166367, class B02C 7/08, 10.05 .2001).

Недостаток данного изобретения заключается в том, что оно недостаточно производительно и излишне сложное в конструктивном исполнении.The disadvantage of this invention is that it is not sufficiently productive and unnecessarily complex in design.

Техническая задача данного изобретения - повышение срока службы производительности и качества измельчения.The technical task of this invention is to increase the service life of productivity and grinding quality.

Техническая задача обеспечивается тем, что установка для дробления и измельчения материалов содержит соосно расположенные по высоте с противоположным направлением вращения относительно друг друга полые объемные цилиндры с проемами и выемками, образующими камеры дробления и измельчения, загрузочную воронку, камеру сбора и распределения измельченного материала, установленные под указанной камерой разгрузочные перфорированные диски и расположенный в центральной камере измельчения активатор усиления процесса дробления и измельчения, выполненный в виде полого приводного кольца с радиально направленными спицами, которые объединены в центральной части в единый узел, образуют в проемах между собой камеры дробления и измельчения и имеют на рабочих гранях эвольвентные фартуки, а под кольцом с технологическим сопряжением установлена многогранная пиноль для усиления качества дробления и измельчения.The technical problem is ensured by the fact that the installation for crushing and grinding materials contains hollow volumetric cylinders coaxially arranged in height with opposite direction of rotation relative to each other, with openings and recesses forming crushing and grinding chambers, a loading funnel, a collection and distribution chamber for crushed material installed under indicated by the camera discharge perforated disks and an activator for strengthening the crushing and grinding process located in the central grinding chamber made in the form of a hollow drive ring with radially directed spokes, which are combined in a central part into a single unit, form crushing and grinding chambers between the openings and have involute aprons on the working faces, and a multifaceted pin is installed under the ring with technological interface to enhance quality crushing and grinding.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид установки для дробления и измельчения, в продольном разрезе; на фиг.2 изображено сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 изображено сечение по В-В на фиг.1; на фиг.4 изображено сечение по С-С на фиг.3.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the installation for crushing and grinding, in longitudinal section; figure 2 shows a section along aa in figure 1; figure 3 shows a section along bb in figure 1; figure 4 shows a section along CC in figure 3.

Установка для дробления и измельчения материалов содержит соосно расположенные друг под другом с противоположным направлением вращения относительно друг друга полые объемные цилиндры 1-3 с проемами 4-6, которые образуют камеры дробления и измельчения 7. Над цилиндрами 1-3 размещена загрузочная воронка 8. Диаметр цилиндров 1-3 уменьшается к загрузочной воронке 8. Проемы 4-6 выполнены с выемками 9-11, являющимися частью камер дробления и измельчения. Высота выемок 9-11 каждого цилиндра 1-3, образующая поярусный участок материала камеры измельчения, равна диаметру этого участка. В цилиндре 2 выполнено отверстие 12, охватываемое приемником сжатого воздуха 13, закрепленным на внешней поверхности цилиндра 3. Под цилиндром 3 соосно расположены друг над другом диски 14-15. По всему сечению дисков 14-15 симметрично размещены на равном расстоянии друг от друга трапецеидальные выступы 16, меньшие основания выступов 16 входят по осям промежутков 17 между аналогичными выступами противоположного диска 15. В каждом промежутке 17 между выступами 16 дисков 14 и 15 предусмотрено отверстие 18. На валу 19 расположен конус 20. В проеме 5 цилиндра 2 установлен активатор 21 дробления и измельчения, который выполнен в виде полого приводного кольца 22 с радиально направленными спицами 23, которые объединены в центральной части в единый узел, образуют в проемах между собой камеры дробления и измельчения 24 и имеют на рабочих гранях эвольвентные фартуки 25. Под кольцом 22 с технологическим сопряжением установлена многогранная пиноль 26 для усиления качества дробления и измельчения. Грани 27 пиноли 26 выставлены под определенным углом атаки и являются динамическим вариатором.Installation for crushing and grinding materials contains hollow volumetric cylinders 1-3 with openings 4-6 coaxially located beneath each other with opposite direction of rotation relative to each other, which form the crushing and grinding chambers 7. A loading funnel is placed above cylinders 1-3. Diameter cylinders 1-3 decreases to the loading funnel 8. The openings 4-6 are made with recesses 9-11, which are part of the crushing and grinding chambers. The height of the recesses 9-11 of each cylinder 1-3, forming a tiered section of the material of the grinding chamber, is equal to the diameter of this section. A hole 12 is made in the cylinder 2, covered by a compressed air receiver 13 mounted on the outer surface of the cylinder 3. Under the cylinder 3, disks 14-15 are coaxially arranged one above the other. Over the entire cross section of the disks 14-15, trapezoidal protrusions 16 are symmetrically placed at an equal distance from each other, the smaller bases of the protrusions 16 enter along the axes of the gaps 17 between similar protrusions of the opposite disk 15. An opening 18 is provided in each gap 17 between the protrusions 16 of the disks 14 and 15. A cone 20 is located on the shaft 19. The crushing and grinding activator 21 is installed in the opening 5 of the cylinder 2, which is made in the form of a hollow drive ring 22 with radially directed spokes 23, which are combined in a central part into a single unit, form crushing and grinding chambers 24 in the openings between each other and have involute aprons 25 on the working faces. A polyhedral pin 26 is installed under the ring 22 with technological interface to enhance the quality of crushing and grinding. Facets 27 of pintles 26 are set at a certain angle of attack and are a dynamic variator.

Работа установки для дробления и измельчения осуществляется следующим образом.The operation of the installation for crushing and grinding is as follows.

Через загрузочную воронку 8 материал подают в камеры измельчения 7, образованные проемами 4-6 в цилиндрах 1-3. Одновременно с загрузкой приводят во вращательное движение цилиндры 1-3 так, что четные вращаются в одну сторону, а нечетные в противоположную сторону. При вращении цилиндров 1-3 образуется столб материала, состоящий из участков. Материал подвергается принудительно-динамическому давлению. При этом изменяется площадь сечения столба материала. При встречном вращении цилиндров 1-3 материал за счет инерционных сил, направленных к периметру проемов 4-6, отталкивается от внутренней поверхности. Возникающие усилия, направленные от периметра граней к центру вращения, возрастают и подвергают взаиморазрушению материал. Подаваемый через приемник 13 сжатый воздух обеспечивает бесперебойное вращение цилиндров 1-3 из-за невозможности попадания измельченного материала между ними. Измельченный материал через отверстия 18 в дисках 14-15 подается на разгрузку. Конус 20 при этом служит направляющим звеном в процессе разгрузки материала.Through the feeding funnel 8, the material is fed into the grinding chambers 7 formed by the openings 4-6 in the cylinders 1-3. Simultaneously with the loading, the cylinders 1-3 are rotationally driven so that the even ones rotate in one direction, and the odd ones rotate in the opposite direction. When the cylinders 1-3 rotate, a column of material is formed, consisting of sections. The material is subjected to forced dynamic pressure. In this case, the cross-sectional area of the material column changes. When counter-rotating cylinders 1-3, the material due to inertial forces directed to the perimeter of the openings 4-6, is repelled from the inner surface. The arising forces directed from the perimeter of the faces to the center of rotation increase and expose the material to mutual destruction. The compressed air supplied through the receiver 13 ensures uninterrupted rotation of the cylinders 1-3 due to the impossibility of crushed material between them. The crushed material through the holes 18 in the disks 14-15 is fed for unloading. The cone 20 serves as a guide in the process of unloading the material.

Частично измельченный материал в камере дробления и измельчения в цилиндре 2 поступает в проемы камер дробления и измельчения 24 кольца 22 активатора 21. В проемах формируется материал, в этой связи в процессе вращения кольца 22 материал поступает во все проемы, при этом происходит образование футеровки 28 из собственного поступающего материала, предохраняющего внутреннюю поверхность кольца 22 от износа. По мере работы футеровка 28 постоянно обновляется и пополняется по мере поступления материала. Материал из проемов камер 24 переходит в зону динамических вариаторов-граней 27 пиноли 26, установленных под заданным углом атаки. Материал, распределившись в активных зонах, подвергается смещению за счет углов атаки граней 27 к эпицентру, в этот момент вступают в работу эвольвентные фартуки 25 спиц 23, представляющие собой спираль Архимеда, запирающие материал от возможного выхода из зоны гравитационного сжатия, сконцентрированного в пятне эпицентра. Камера пиноли помимо несущей функции является накопителем энергии (аккумулятором), позволяющим многократно увеличить энергию дробления и измельчения за счет геометрического построения и установки углов атаки граней пиноли. Спицы с эвольвентными фартуками формируют столб материала для предварительного дробления. Грани пиноли, выставленные под определенным углом атаки, являются динамическим вариатором. От установки угла атаки зависит воздействие концентрированных сил на разрушаемую частицу. Главным критерием динамических воздействий как на материал, так и на отдельную частицу является установленный угол атаки. Изменение угла атаки не в соответствии с расчетами крепости и крупности исходного материала приведет работу к нулевому результату. Регулируемые параметры углов и их оптимальное значение лежат в пределах от 120 до 110 градусов.Partially crushed material in the crushing and grinding chamber in the cylinder 2 enters the openings of the crushing and grinding chambers 24 of the ring 22 of the activator 21. In the openings, material is formed, in this regard, during the rotation of the ring 22, the material enters all openings, and lining 28 of own incoming material that protects the inner surface of the ring 22 from wear. As it works, the lining 28 is constantly updated and replenished as the material arrives. The material from the openings of the cameras 24 passes into the zone of dynamic variators-faces 27 of the quill 26 installed at a given angle of attack. The material, distributed in the active zones, undergoes a shift due to the angle of attack of the faces 27 to the epicenter, at this moment the involute aprons 25 of the spokes 23 come into operation, which are an Archimedes spiral that locks the material from a possible exit from the gravitational compression zone concentrated in the epicenter spot. The pinoli chamber, in addition to the supporting function, is an energy storage device (accumulator), which allows one to multiply the energy of crushing and grinding due to the geometric construction and installation of the angle of attack of the sides of the pinoli. Spokes with involute aprons form a column of material for pre-crushing. The edges of the pins, set at a certain angle of attack, are a dynamic variator. The effect of concentrated forces on the destructible particle depends on the installation of the angle of attack. The main criterion for dynamic effects on both a material and an individual particle is the established angle of attack. Changing the angle of attack not in accordance with the calculations of the strength and size of the source material will lead to work to zero result. Adjustable parameters of the angles and their optimal value lie in the range from 120 to 110 degrees.

Измельченный в активаторе материал из цилиндра 2 поступает в камеру 7 цилиндра 3, которая одновременно с измельчением выполняет функцию сбора доизмельчения и распределения измельченного материала с последующей выдачей и разгрузкой измельченного материала через диски 14-15.The material crushed in the activator from the cylinder 2 enters the chamber 7 of the cylinder 3, which simultaneously with the grinding performs the function of collecting regrinding and distribution of the crushed material with subsequent delivery and unloading of the crushed material through disks 14-15.

Claims

Installation for crushing and grinding materials, characterized in that it contains hollow volumetric cylinders with openings and recesses forming crushing and grinding chambers, a loading funnel, a collection and distribution chamber of crushed material installed underneath coaxially arranged in height with opposite direction of rotation relative to each other the specified chamber unloading perforated disks, and located in the Central grinding chamber activator to strengthen the crushing and grinding process, made in the form of a hollow drive ring with radially directed knitting needles, which are combined in a central part into a single unit, form crushing and grinding chambers between the openings and have involute aprons on the working faces, and a multifaceted pin is installed under the ring with technological interface to enhance the quality of crushing and chopping.