RU2496582C1 - Loose material grinder and activator - Google Patents
Loose material grinder and activator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496582C1 RU2496582C1 RU2012124870/13A RU2012124870A RU2496582C1 RU 2496582 C1 RU2496582 C1 RU 2496582C1 RU 2012124870/13 A RU2012124870/13 A RU 2012124870/13A RU 2012124870 A RU2012124870 A RU 2012124870A RU 2496582 C1 RU2496582 C1 RU 2496582C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding
- chamber
- disk
- profile
- radius
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к технике тонкого измельчения и конкретно к мельницам с шаровыми рабочими органами, использующим действие центробежных сил. Предпочтительное применение в производстве строительных материалов для размола цемента и подготовки пресс-порошка, возможно использование в энергетике, химической и прочих отраслях промышленности.The invention relates to techniques for fine grinding and specifically to mills with spherical working bodies using the action of centrifugal forces. The preferred application in the production of building materials for grinding cement and the preparation of press powder, it can be used in the energy, chemical and other industries.
Уровень техникиState of the art
Известна мельница среднеходная шаровая типа МШС-158, пр-ва Сызранского турбостроительного завода (см. кн. Л.А. Летин. Среднеходные и тихоходные мельницы. - М: Энергоиздат, 1981 г., стр.30-33), размалывающая часть которой включает неподвижное верхнее и вращающееся нижнее кольца, на обращенных друг к другу поверхностях которых сформированы кольцевые выемки, образующие кольцевую дорожку для мелющих шаров. Загружаемый через осевой патрубок материал под действием центробежных сил перемещается от центра к периферии, подвергаясь измельчению шарами, катящимися по дорожке. К недостаткам мельницы следует отнести низкую интенсивность измельчения.A well-known mid-range ball mill of the type MShS-158, produced by Syzran Turbo-Building Plant (see Prince L.A. Letin. Medium-speed and low-speed mills. - M: Energoizdat, 1981, pp. 30-33), the grinding part of which includes a fixed upper and rotating lower rings, on the surfaces facing each other, annular recesses are formed, forming an annular track for grinding balls. The material loaded through the axial nozzle under the action of centrifugal forces moves from the center to the periphery, being subjected to grinding by balls rolling along the track. The disadvantages of the mill include a low grinding intensity.
Большей интенсивностью измельчения характеризуются подобные устройства, в которых выполнена не одна, а несколько концентрично расположенных друг относительно друга кольцевых дорожек (см. патент SU 1734836, МПК: B02C 15/12, опубл. 23.05.1992 г., или патент SU 1003890, МПК: B02C 15/10, от 15.06.83 г). В этих устройствах размалываемый материал последовательно проходит через зоны размола, образуемые кольцевыми рядами шаров, при этом происходит истирание материала, попадающего между шаром и поверхностями неподвижного верхнего и вращающегося нижнего колец. Необходимые для разрушения материала усилия создаются системой прижатия верхних колец. К недостаткам подобных устройств следует отнести то, что материал достаточно быстро проходит от центра к периферии, проскакивая между шарами, что обусловлено отсутствием каких-либо ограничений между помольными зонами рядов, и как следствие, невозможность контролирования тонкости помола. Другим недостатком является ограниченная подвижность мелющих тел, зажатых между верхним и нижним кольцами.Such devices are characterized by a greater grinding intensity, in which not one, but several annular tracks concentrically arranged relative to each other are made (see patent SU 1734836, IPC:
Известно устройство для измельчения твердого материала (см. патент на изобретение RU 2045345, МПК: B02C 17/06, опубл. 10.10.1995 г), в котором организованы кольцевые помольные камеры, размещенные концентрично и сообщенные между собой калиброванными проходными каналами, что позволяет получить на выходе устройства однородный по составу равномерно измельченный готовый продукт.A device for grinding solid material is known (see patent for invention RU 2045345, IPC:
Сходными конструктивными признаками с заявляемым техническим решением являются следующие: наличие кольцевых (торообразных) помольных камер с мелющими шарами, сформированных концентричными кольцевыми выемками на обращенных друг к другу поверхностях дисков, соосно установленных в корпусе с зазором между собой, обеспечивающим образование кольцевых щелевых каналов, сообщающих помольные камеры, и разгрузочной щели на периферии, наличие загрузочного отверстия в центре верхнего диска.Similar structural features with the claimed technical solution are as follows: the presence of annular (toroidal) grinding chambers with grinding balls formed by concentric annular recesses on the surfaces of the disks facing each other, coaxially mounted in the housing with a gap between each other, providing the formation of annular slotted channels communicating grinding chamber, and discharge gap on the periphery, the presence of a loading hole in the center of the upper disk.
Диски с помольными камерами объединены в единый блок, совершающий осевое вращение вокруг общей оси дисков и возвратно-поступательное перемещение вдоль нее. В процессе вращения блока центробежные силы прижимают свободно размещенные в объеме помольных камер мелющие шары к стенкам камер. Чтобы обеспечить принудительный отрыв мелющих тел от стенок и повысить интенсивность измельчения осуществляют периодическое встряхивание блока камер. Наличие дополнительного привода и механизма встряхивания усложняет устройство, повышает энергетические затраты.Disks with grinding chambers are combined into a single unit, performing axial rotation around the common axis of the disks and reciprocating movement along it. During the rotation of the block, centrifugal forces press grinding balls freely placed in the volume of the grinding chambers against the walls of the chambers. To ensure the forced separation of the grinding bodies from the walls and increase the grinding intensity, periodically shaking the chamber block is carried out. The presence of an additional drive and a shaking mechanism complicates the device, increases energy costs.
В качестве ближайшего аналога, которому присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков заявляемого технического решения, выбрана конструкция мельницы, раскрытая в патенте SU 422457, МПК: B02C 15/16, опубл. 05.04.1974 г.Сходными конструктивными признаками с заявляемым техническим решением являются следующие: наличие кольцевых помольных камер с мелющими шарами, образованных концентричными кольцевьми выемками на обращенных друг к другу поверхностях дисков, соосно установленных в корпусе с зазором между собой, обеспечивающим образование кольцевых щелевых каналов, сообщающих помольные камеры, и разгрузочной щели на периферии, наличие загрузочного отверстия в центральной части первого диска (крышке), и привода осевого вращения второго диска (стола).As the closest analogue, which is characterized by a combination of features that is closest to the set of essential features of the claimed technical solution, the mill design disclosed in patent SU 422457, IPC:
К недостаткам ближайшего аналога следует отнести сложность конструкции, что обусловлено наличием сложной гидравлической системы прижимных элементов, обеспечивающих поджатие мелющих шаров, к поверхности нижнего диска, что также ограничивает подвижность шаров и снижает интенсивность измельчения. Сложная и неодинаковая форма кольцевых выемок на первом и втором дисках усложняет технологию изготовления устройства, повышает его стоимость.The disadvantages of the closest analogue include the complexity of the design, which is due to the presence of a complex hydraulic system of clamping elements that ensure the grinding balls are pressed to the surface of the lower disk, which also limits the mobility of the balls and reduces the grinding intensity. The complex and unequal shape of the annular recesses on the first and second disks complicates the manufacturing technology of the device and increases its cost.
Раскрытие изобретенаDisclosure Invented
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение конструкции устройства с одновременным повышением его надежности и интенсивности процесса измельчения.The task to which the invention is directed is to simplify the design of the device while increasing its reliability and intensity of the grinding process.
Достигаемые при этом технические результаты заключаются в упрощении конструкции устройства и повышении технологичности его изготовления за счет исключения из конструкции специальных элементов, обеспечивающих прижатие мелющих шаров к стенкам камеры, а также в обеспечении большей подвижности мелющих тел.The technical results achieved in this case are to simplify the design of the device and increase the manufacturability of its manufacture by eliminating special elements from the design that ensure the grinding balls are pressed against the chamber walls, as well as providing greater mobility of the grinding bodies.
Упомянутая задача решена, а положительные результаты достигнуты, благодаря усовершенствованиям устройства для измельчения и активации материалов, которое содержит кольцевые помольные камеры с мелющими шарами, образованные концентричными кольцевыми выемками, выполненными на обращенных друг к другу поверхностях дисков, соосно установленных в корпусе с зазором между собой, обеспечивающим образование кольцевых щелевых каналов, сообщающих помольные камеры, и разгрузочной щели на периферии, при этом первый диск выполнен с загрузочным отверстием в центральной части, а второй - установлен с возможностью вращения относительно их общей оси.This problem has been solved, and positive results have been achieved thanks to improvements in the device for grinding and activating materials, which contains annular grinding chambers with grinding balls formed by concentric annular recesses made on the disk surfaces facing each other, coaxially mounted in the housing with a gap between each other, providing the formation of annular slotted channels communicating grinding chambers, and a discharge gap on the periphery, while the first disk is made with boot from ERSTU in the central part, and the second - is rotatably mounted about their common axis.
Упомянутые усовершенствования заключаются в том, что помольные камеры выполнены с радиально вытянутым относительно оси вращения профилем, между участками которого, расположенными по сторонам от выхода из камеры, можно вписать условную окружность с радиусом, равным радиусу мелющего шара, так, что угол, образованный между лучами, проведенными из центра условной окружности через точки ее контакта с упомянутыми участками профиля, составляет от 50° до 160°.The mentioned improvements consist in the fact that the grinding chambers are made with a profile radially elongated relative to the axis of rotation, between the sections of which are located on the sides of the chamber exit, you can enter a conditional circle with a radius equal to the radius of the grinding ball, so that the angle formed between the beams drawn from the center of the conditional circle through the points of its contact with the mentioned sections of the profile is from 50 ° to 160 °.
Каждая помольная камера сообщена с двумя щелевыми каналами, образующими, соответственно, вход в камеру - со стороны, расположенной ближе к оси вращения, и выход из камеры - с противоположной, более удаленной от оси вращения, стороны, что обусловлено направлением действия центробежных сил, перемещающих материал от центра к периферии дисков.Each grinding chamber is in communication with two slotted channels, forming, respectively, the entrance to the chamber from the side closer to the rotation axis, and the exit from the chamber from the opposite side, more remote from the rotation axis, due to the direction of action of the centrifugal forces moving material from the center to the periphery of the discs.
Основным отличием предлагаемой мельницы от прототипа и других известных аналогов является форма помольных камер, которая характеризуется следующими отличительными признаками. Во-первых, это выполнение помольных камер с профилем (поперечным сечением), вытянутым в радиальном относительно оси вращения направлении. Благодаря этому мелющие шары, свободно размещенные в объеме камеры, обладают достаточной свободой перемещения и возможностью самоустановки в рабочем положении: под действием центробежных сил мелющий шар стремиться занять оптимальное, наиболее удаленное от оси вращения положение.The main difference of the proposed mill from the prototype and other known analogues is the shape of the grinding chambers, which is characterized by the following distinguishing features. Firstly, this is the implementation of grinding chambers with a profile (cross-section) elongated in a direction radial relative to the axis of rotation. Due to this, the grinding balls freely placed in the chamber volume have sufficient freedom of movement and the possibility of self-installation in the working position: under the influence of centrifugal forces, the grinding ball strives to occupy the optimal position farthest from the axis of rotation.
Вторым отличительным признаком, характеризующим форму помольных камер, является выполнение профиля помольной камеры с возможностью вписания в него, а именно между участками профиля, расположенными по сторонам от выхода из камеры, условной окружности с радиусом, равным радиусу мелющего шара. Вписанной окружность является тогда, когда она лежит внутри, т.е. между упомянутыми участками профиля, и касается их, т.е. имеет с упомянутыми участками точки контакта.The second distinguishing feature characterizing the shape of the grinding chambers is the profile of the grinding chamber with the possibility of fitting into it, namely between the sections of the profile located on the sides of the exit from the chamber, a conditional circle with a radius equal to the radius of the grinding ball. A circle is inscribed when it lies inside, i.e. between the mentioned sections of the profile, and concerns them, i.e. has contact points with said areas.
Условная окружность характеризует место, которое занимает мелющий шар под действием центробежных сил в процессе работы устройства. Именно в точках касания условной окружности с участками профиля будет происходить основной контакт мелющего шара со стенками помольной камеры, к которым он отбрасывается под действием центробежных сил. Эти точки контакта расположены по разные стороны от условной плоскости сопряжения дисков и на некотором расстоянии от выхода из камеры. От этих точек стенки камеры сужаются к выходному отверстию, препятствуя дальнейшему продвижению мелющего шара, последний словно «зажат» между стенками камеры под действием центробежных сил.The conditional circle characterizes the place that the grinding ball occupies under the action of centrifugal forces during the operation of the device. It is at the points of tangency of the conditional circle with the sections of the profile that the main contact of the grinding ball with the walls of the grinding chamber will occur, to which it is discarded under the action of centrifugal forces. These contact points are located on different sides from the conditional plane of pairing disks and at some distance from the exit from the camera. From these points, the walls of the chamber taper to the outlet, preventing the further advancement of the grinding ball, the latter as if “squeezed” between the walls of the chamber under the action of centrifugal forces.
Таким образом, сама форма помольных камер (кривизна стенок) обеспечивает возможность прижима мелющих шаров под действием центробежных сил. Сами стенки помольной камеры в совокупности с центробежными силами выполняют функции прижимных элементов, имеющих место в решении-прототипе, что позволило исключить последние из конструкции, за счет чего упростить устройство, снизить затраты на его изготовление и обслуживание, повысить надежность работы устройства.Thus, the very shape of the grinding chambers (curvature of the walls) makes it possible to clamp grinding balls under the action of centrifugal forces. The walls of the grinding chamber themselves, together with centrifugal forces, perform the functions of clamping elements that occur in the prototype solution, which made it possible to exclude the latter from the structure, thereby simplifying the device, reducing the cost of its manufacture and maintenance, and increasing the reliability of the device.
За счет того, что один из дисков неподвижен, а второй вращается, мелющий шар, прижатый действием центробежных сил к поверхностям дисков, получает раскручивающий момент и в процессе вращения оказывает истирающее воздействие на материал, попадающий между ним и стенками камеры.Due to the fact that one of the disks is stationary and the second rotates, the grinding ball pressed by the action of centrifugal forces to the surfaces of the disks receives a torsional moment and in the process of rotation exerts an abrasive effect on the material falling between it and the chamber walls.
Еще одним отличительным признаком является расположение точек контакта таким образом, что угол, образованный между лучами, проведенными из центра условной окружности через точки ее контакта с участками профиля, составляет от 50° до 160°. Именно такой угол между рабочими поверхностями (точками контакта стенок помольной камеры с мелющим шаром) обеспечивает наилучшие условия для работы устройства и измельчения материала.Another distinguishing feature is the location of the contact points in such a way that the angle formed between the rays drawn from the center of the conditional circle through the points of contact with the sections of the profile is from 50 ° to 160 °. It is this angle between the working surfaces (the contact points of the walls of the grinding chamber with the grinding ball) that provides the best conditions for the operation of the device and grinding of material.
Если рабочие площадки будут расположены под углом, больше 160° то при одновременном попадании под шар с двух сторон крупных или недробимых включений высока вероятность образования распора, вследствие одновременного встречно направленного (или близкого к этому) действия сил, что может привести к заклиниванию шара. В прототипе и известных аналогах прижимающие элементы подпружинены, что обеспечивает в подобном случае возможность отхода, перемещения поджимающей поверхности для пропуска недробимого включения и ее возврата в исходное положение, что предотвращает заклинивание. В заявляемом же решении прижимающие элементы отсутствуют, а выполняющая их функции стенка камеры не имеет возможности свободного перемещения, что в такой ситуации может привести к поломке.If the working platforms are located at an angle of more than 160 °, then when large or non-crushable inclusions fall under the ball from two sides, there is a high probability of formation of a spill due to the simultaneous counter-directional (or close to this) action of the forces, which can lead to ball jamming. In the prototype and known analogues, the pressing elements are spring-loaded, which provides in this case the possibility of withdrawal, movement of the pressing surface to pass an unbreakable inclusion and its return to its original position, which prevents jamming. In the claimed solution, the pressing elements are absent, and the camera wall performing their functions does not have the possibility of free movement, which in such a situation can lead to breakage.
При угле меньше 160° подобного заклинивания уже не происходит: при попадании недробимых включений между стенкой камеры и шаром, направление действия сил таково, что шар оттесняется от стенки внутрь камеры, т.к. он обладает полной свободой перемещения, а затем возвращается на место под действием центробежных сил.If the angle is less than 160 °, such jamming does not occur anymore: if there are impenetrable inclusions between the chamber wall and the ball, the direction of the force is such that the ball is pushed from the wall inside the chamber, because he has complete freedom of movement, and then returns to his place under the influence of centrifugal forces.
Уменьшение угла между рабочими площадками менее 50° приведет к уменьшению плеча раскручивающего момента, а значит к быстрому раскручиванию и высокой скорости вращения мелющего шара, который закручивается «волчком», что ведет к потере производительности и повышенному износу стенок камеры.Reducing the angle between the work sites less than 50 ° will lead to a decrease in the torque moment arm, which means faster spinning and a high rotation speed of the grinding ball, which is twisted by a “top”, which leads to loss of productivity and increased wear of the chamber walls.
Благодаря тому, что в заявляемом устройстве отсутствуют какие-либо прижимающие элементы, по прекращении действия центробежных сил или при их ослаблении, мелющие шары, имеющие полную свободу перемещения, отрываются от стенок помольной камеры и стремятся занять в ней нижнее положение. При этом возникают колебательные движения, обеспечивающие ударно-импульсные воздействия мелющих шаров на измельчаемый материал, что способствует более интенсивному измельчению материала.Due to the fact that the claimed device does not have any pressing elements, upon the termination of the centrifugal forces or when they are weakened, grinding balls having complete freedom of movement come off the walls of the grinding chamber and tend to occupy the lower position in it. In this case, oscillatory movements occur, providing shock-pulse effects of grinding balls on the crushed material, which contributes to a more intensive grinding of the material.
Таким образом, вышеприведенная совокупность отличительных признаков обеспечивает достижение новых положительных технических результатов: упрощение конструкции за счет исключения из нее специальных прижимных элементов и обеспечение надежной работы устройства, повышение интенсивности процесса измельчения.Thus, the above set of distinctive features ensures the achievement of new positive technical results: simplification of the design by eliminating special clamping elements from it and ensuring reliable operation of the device, increasing the intensity of the grinding process.
Проведенный заявителем анализ уровня техники не выявил решений, характеризующихся признаками, совпадающими с отличительными признаками заявляемого решения, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения требованиям «новизны» и «изобретательского уровня».The analysis of the prior art by the applicant did not reveal solutions characterized by features that coincide with the distinguishing features of the proposed solution, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the requirements of "novelty" and "inventive step".
В предпочтительном случае реализации устройства профиль помольной камеры образован дугами окружности с радиусом, равным 1,5÷3 Rш, где Rш - радиус мелющего шара. Такой профиль образуется в случае выполнения кольцевых выемок дисков в виде части торовой поверхности, а именно в форме сегмента тора с образующей окружностью радиусом (1,5-3) Rш, где Rш - радиус мелющего шара, полученного путем сечения тора плоскостью, перпендикулярной его оси.In a preferred embodiment of the device, the grinding chamber profile is formed by circular arcs with a radius of 1.5 ÷ 3 R W , where R W is the radius of the grinding ball. Such a profile is formed in the case of making annular recesses of the disks in the form of a part of the torus surface, namely in the form of a torus segment with a circle forming a radius of (1.5-3) R ш , where R ш is the radius of the grinding ball obtained by cutting the torus with a plane perpendicular its axis.
Форма образованной в этом случае помольной камеры напоминает форму тора, из которого вырезан средний пласт, а его крайние части (сегменты) сдвинуты друг к другу.The shape of the grinding chamber formed in this case resembles the shape of a torus from which the middle layer is cut, and its extreme parts (segments) are shifted to each other.
Предложенное соотношение 1,5-3 между радиусами кривизны мелющего шара и стенок камеры обеспечивает расположение рабочих поверхностей (точек контакта) под углом 50°-160° друг к другу относительно центра шара в рабочем положении.The proposed ratio of 1.5-3 between the radii of curvature of the grinding ball and the walls of the chamber provides the location of the working surfaces (contact points) at an angle of 50 ° -160 ° to each other relative to the center of the ball in the working position.
Принцип формирования кольцевых выемок верхнего и нижнего дисков одинаковый, отличаться может только площадь сегмента, формирующего поперечное сечение помольной камеры.The principle of forming annular recesses of the upper and lower disks is the same; only the area of the segment forming the cross section of the grinding chamber can differ.
В другом предпочтительном случае реализации устройства, только участки профиля помольной камеры, расположенные по сторонам от выхода из камеры, выполнены в виде дуг окружности радиусом, равным 1,5-3 Rш радиуса мелющего шара.In another preferred case of the apparatus, only portions of the profile of the grinding chamber located on the side of the outlet from the chamber, are designed as arcs of a circle of radius equal to the radius of 1,5-3 R w grinding ball.
В части, расположенной ближе к оси вращения дугообразный участок профиля может переходить в прямолинейный участок, ориентированный под углом к условной плоскости сопряжения дисков. В результате такого исполнения профиля образуется конусное сужение помольной камеры к входу.In the part located closer to the axis of rotation, the arcuate section of the profile can go into a rectilinear section, oriented at an angle to the conditional plane of pairing discs. As a result of this profile execution, a conical narrowing of the grinding chamber to the entrance is formed.
Не исключено также выполнение профиля не с одним, а двумя или более прямолинейными участками, плавно сопряженными между собой. При совмещении кольцевых выемок дисков образуются кольцевые помольные камеры соответствующего профиля.It is also possible that the profile is executed not with one, but with two or more rectilinear sections, smoothly conjugated with each other. When combining the annular recesses of the disks, annular grinding chambers of the corresponding profile are formed.
Предпочтительным является зеркально симметричнее исполнение кольцевых выемок дисков относительно условной плоскости сопряжения дисков.Preferred is the mirror symmetrical design of the annular recesses of the disks relative to the conditional plane of mating disks.
Целесообразным является установка в каждой помольной камере, вблизи входа, кольцевого рассекателя треугольного профиля, одна из вершин которого обращена в направлении входа в камеру. Наличие рассекателей способствует разделению поступающего в камеру потока материала и его направлению вдоль стенок камеры под мелющие шары.It is advisable to install in each grinding chamber, near the entrance, an annular divider of a triangular profile, one of the vertices of which is facing the entrance to the chamber. The presence of dividers contributes to the separation of the flow of material entering the chamber and its direction along the walls of the chamber under the grinding balls.
Рассекатели закрепляют на одном из дисков, предпочтительно, на неподвижном. Величина зазоров между внутренними стенками помольной камеры и рассекателем не превышает размеров недробимых включений, что исключает попадание последних в зону помола и возможность повреждения устройства. Может быть предусмотрена возможность регулирования упомянутых зазоров.The dividers are mounted on one of the disks, preferably on a fixed one. The size of the gaps between the inner walls of the grinding chamber and the divider does not exceed the size of the crushed inclusions, which eliminates the latter falling into the grinding zone and the possibility of damage to the device. The possibility of adjusting said clearances may be provided.
Целесообразным является уменьшение ширины щелевых каналов, сообщающих помольные камеры, от центра к периферии дисков, что позволяет организовать естественную сепарацию материала. Через калиброванное отверстие щелевого канала в последующую камеру измельчения будет проходить только материал, измельченный до определенной крупности, более крупные частицы материала будут возвращаться на доизмельчение.It is advisable to reduce the width of the slotted channels communicating grinding chambers from the center to the periphery of the disks, which allows the natural separation of the material. Through the calibrated hole of the slotted channel, only material crushed to a certain size will pass into the subsequent grinding chamber, larger particles of the material will return to regrinding.
Повышению надежности и качества работы способствует выполнение на периферийной поверхности вращающегося диска радиальных лопастей, обеспечивающих равномерное распределение выгружаемого материала и его направление в тангенциальный выгрузочный патрубок корпуса.Improving the reliability and quality of work is facilitated by the implementation on the peripheral surface of the rotating disk of radial blades, ensuring uniform distribution of the discharged material and its direction into the tangential discharge pipe of the housing.
С целью повышения равномерности распределения загружаемого материала в центральной части вращающегося диска, под загрузочным отверстием, может быть выполнен распределительный конус.In order to increase the uniformity of the distribution of the feed material in the central part of the rotating disk, under the feed opening, a distribution cone can be made.
С целью регулирования крупности конечного продукта может быть предусмотрена возможность изменения положения неподвижного диска относительно вращающегося, что позволит изменять ширину сообщающих камеры кольцевых каналов и ширину разгрузочной кольцевой щели.In order to control the fineness of the final product, it may be possible to change the position of the fixed disk relative to the rotating one, which will allow changing the width of the annular channel communicating the chamber and the width of the discharge annular gap.
Заявляемое решение применимо и для устройств, в которых осуществляют вращение обоих дисков. Причем вращение первого диска может осуществляться встречно вращению второго диска либо может быть сонаправлено вращению второго диска, но осуществляться с меньшей скоростью.The claimed solution is applicable to devices in which the rotation of both disks. Moreover, the rotation of the first disk can be carried out counter to the rotation of the second disk or can be co-directed with the rotation of the second disk, but can be carried out at a lower speed.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Суть заявляемого изобретения поясняется примером и прилагаемыми чертежами, на которых изображено:The essence of the invention is illustrated by the example and the accompanying drawings, which depict:
на фиг.1 - устройство, общий вид, вертикальный разрез;figure 1 - device, General view, a vertical section;
на фиг.2 - сечение А-А с фиг.1;figure 2 is a section aa from figure 1;
на фиг.3 - фрагмент с фиг.1, увеличено;figure 3 is a fragment of figure 1, enlarged;
на фиг.4 - схема, поясняющая принцип формирования кольцевых выемок на основе тора;figure 4 is a diagram explaining the principle of formation of annular recesses based on a torus;
на фиг.5-7 приведены примеры реализации устройства, различающиеся формой профиля кольцевых выемок и размерами мелющих шаров.figure 5-7 shows examples of the implementation of the device, differing in the shape of the profile of the annular recesses and the size of the grinding balls.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Заявляемое устройство для измельчения и активации материалов содержит (см. фиг.1, 2) корпус 1 в форме улитки с загрузочным бункером 2 и тангенциальным выгрузочным патрубком 3, соосно размещенные в корпусе диски 4 и 5, из которых диск 4 закреплен неподвижно и выполнен с загрузочным отверстием 6 в центральной части, сообщенным с загрузочным бункером 2, а диск 5 установлен на валу 7 привода вращения.The inventive device for grinding and activating materials contains (see FIGS. 1, 2) a
В приведенном примере устройство имеет вертикально ориентированную ось Y вращения, что является предпочтительным случаем реализации заявляемого изобретения, однако не исключает возможности его использования в устройствах с горизонтально ориентированной осью вращения.In the above example, the device has a vertically oriented axis of rotation Y, which is the preferred case of the invention, however, does not exclude the possibility of its use in devices with a horizontally oriented axis of rotation.
На обращенных друг к другу поверхностях дисков 4 и 5 выполнены концентричные кольцевые выемки 8 и 9, которые при установке дисков образуют концентрично расположенные кольцевые помольные камеры 10, сообщенные щелевыми кольцевыми каналами 11 и заполненные мелющими шарами 12. Ширина щелевых каналов 11 может изменяться от центра дисков к их периферии. Каждая помольная камера 10 сообщена с двумя щелевыми каналами 11. Ближе к оси вращения расположен вход 13 в камеру, с противоположной стороны - выход 14 из камеры (см. фиг.3).Concentric
В совокупности профили кольцевых выемок формируют профиль помольной камеры.Together, the profiles of the annular recesses form the profile of the grinding chamber.
В одном примере исполнения устройства кольцевые выемки 8 и 9 дисков 4 и 5 имеют форму, повторяющую форму внутренней поверхности сегмента 15 тора с образующей окружностью 16 радиусом R=1,5÷3Rш, где Rш - радиус мелющего шара. Сегмент 15 образуется путем сечения тора плоскостью 17, перпендикулярной его оси Z (оси, вокруг которой осуществляют вращение образующей окружности тора) (см. фиг.4).In one example of the device, the
Кольцевые выемки могут повторять форму сегмента торовой поверхности полностью, как показано на фиг.5, при этом профиль выемок 8 и 9 имеет вид дуги 18 окружности с радиусом, равным (1,5÷3)Rш.The annular recesses can repeat the shape of the segment of the torus surface completely, as shown in FIG. 5, the profile of the
В другом примере использования изобретения выемки повторяют форму сегмента торовой поверхности только в части, наиболее удаленной от оси вращения (см. фиг.1, 3, 6). В этом случае профиль выемок имеет вид дуги 18 окружности с радиусом, равным (1,5÷3)Rш, плавно переходящей в части, расположенной ближе к оси вращения в прямолинейный участок 19, ориентированный под углом к условной плоскости сопряжения дисков.In another example of the use of the invention, the recesses repeat the shape of the segment of the torus surface only in the part farthest from the axis of rotation (see figures 1, 3, 6). In this case, the profile of the recesses has the form of an
Прямолинейные участки 19 профиля образуют конусное сужение камеры 10 к входу, в котором может быть размещен кольцевой рассекатель 20 треугольного профиля, одна из вершин которого обращена к входу 13 камеры. Рассекатель 20 закрепляют предпочтительно на неподвижном диске 5.The
Возможным является выполнение более сложного профиля кольцевой выемки, например, с двумя прямолинейными участками 21 и 22, плавно сопряженными между собой (см. фиг.7).It is possible to perform a more complex profile of the annular recess, for example, with two
В приведенных примерах выемки 8 диска 4 выполнены зеркально симметрично выемкам 9 диска 5, однако в других случаях реализации устройства площади сегментов тора, образующих поперечное сечение помольной камеры, могут отличаться.In the above examples, the
Во всех приведенных примерах, между участками профиля, расположенными по сторонам от выхода 14 камеры 10, а это - дуги 18, можно вписать условную окружность O с радиусом, равным радиусу мелющего шара 12 так, что угол α, образованный между лучами, проведенными из центра условной окружности через точки М и N ее контакта с участками профиля, составляет от 50° до 160°.In all the examples cited, between the profile sections located on the sides of the
Наличие прямолинейных участков профиля кольцевой выемки в более удаленной от оси вращения - рабочей части, также возможно, однако со временем в процессе работы устройства, мелющие шары выработают эту часть камеры до горообразной поверхности.The presence of straight sections of the annular recess profile in the working part, which is more distant from the axis of rotation, is also possible, however, over time, during the operation of the device, grinding balls will develop this part of the chamber to a mountainous surface.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Вал 7 привода вращения раскручивает диск 5. Подлежащий измельчению материал подается через загрузочный бункер 2 и отверстие 6 в центр вращающегося диска 5, где для равномерности распределения загружаемого материала может быть выполнен распределительный конус 23 с лопастями на наружной поверхности (см. фиг.1). Попадая на вращающийся диск 5, материал под действием центробежных сил движется к периферии дисков, последовательно проходя через помольные зоны камер 10, где он подвергается измельчению мелющими шарами 12.The
Профиль (поперечное сечение) помольных камер 10, вытянутый в радиальном, относительно оси вращения Y, направлении обеспечивает свободу перемещения мелющего шара 12 и возможность его самоустановки. За счет центробежной силы шары 12 поднимаются из нижнего положения (а), показанного пунктиром на фиг.3, и занимают положение (б), в котором они контактируют с дисками 4 и 5 в точках М и N, соответственно. Это положение соответствует условной вписанной окружности О.The profile (cross section) of the grinding
Шар 12 в положении (б) прижат к стенками камеры 10 в точках М и N под действием центробежных сил. От упомянутых точек стенки камеры 10 сужаются, препятствуя дальнейшему продвижению мелющего шара 12. За счет того, что верхний диск 4 неподвижен, а нижний диск 5 вращается, шар 12, прижатый к дискам центробежной силой, начинает раскручиваться, оказывая при этом истирающее воздействие на материал, попадающий между ним и стенками камеры 10.
Угол α, образованный между лучами, проведенными из центра условной окружности О через точки контакта М и N, составляет от 50° до 160°, что обеспечивает наилучшие условия для работы и истирания материала. На фиг.5 условно представлены два возможных варианта (O1,O2) размещения мелющих шаров радиусами Rш1, Rш2, контактирующих с дисками 4,5, соответственно, в точках M1, N1 и M2, N2; α1, α2 - углы, образованные между соответствующими лучами.Angle α formed between the rays drawn from the center of the conditional circle O through the contact points M and N, is from 50 ° to 160 °, which provides the best conditions for work and abrasion of the material. Figure 5 conditionally presents two possible options (Oone, O2) placement of grinding balls with radii Rw1, Rw2in contact with the
Измельченный до соответствующей крупности материал беспрепятственно проходит через щелевой канал 11 в следующую камеру, а крупные куски материала остаются в камере 10, подвергаясь дополнительному измельчению.The material crushed to the appropriate size freely passes through the slotted
При ослаблении действия центробежных сил шары 12 отрываются от стенки помольной камеры 10, стремясь занять нижнее положение (а), при этом возникают колебательные движения шара, который при этом оказывает ударно-импульсные воздействия на измельчаемый материал. В результате материал интенсивно измельчается за счет раздавливающего, истирающего и ударного воздействия шаров 12.When the action of centrifugal forces is weakened, the
Рассекатель 20, установленный у входа 13 камеры, разделяет входящий в камеру поток материала, направляя разделенные потоки вдоль ее стенок. Как только поток материала покидает зону рассекателей, его более легкие мелкие частицы подхватываются потоком воздуха и выносятся к выходу 14 камеры, не подвергаясь размолу. А крупные частицы материала, движутся по инерции далее вдоль стенок под мелющие шары 12 и подвергаются измельчению. Таким образом, происходит естественная сепарация материала, снижается доля переизмельченного материала, выходной продукт получается более однородный.The
Между внутренними стенками помольной камеры 10 и рассекателем 20 имеются зазоры, величина которых не превышает размеров недробимых включений, что исключает попадание последних в зону помола. Может быть предусмотрена возможность регулирования упомянутых зазоров посредством винтов 24.Between the inner walls of the grinding
Наружная помольная камера сообщена с разгрузочной кольцевой щелью 25, откуда измельченный материал выносится к разгрузочному патрубку 3. Равномерности выгрузки способствуют лопасти 26, выполненные на боковой поверхности вращающегося диска 5. Для изменения крупности получаемого на выходе устройства продукта, может быть предусмотрена возможность изменения зазора между дисками 4 и 5, например, посредством винтов 27.The external grinding chamber is in communication with the discharge
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012124870/13A RU2496582C1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Loose material grinder and activator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012124870/13A RU2496582C1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Loose material grinder and activator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2496582C1 true RU2496582C1 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=49446635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012124870/13A RU2496582C1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Loose material grinder and activator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2496582C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117339682A (en) * | 2023-12-06 | 2024-01-05 | 浙江艾领创矿业科技有限公司 | Grinding disc and stirring mill with same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU422457A1 (en) * | 1972-07-12 | 1974-04-05 | Н. А. Стрелкик | L1ELNICA |
| SU1717218A1 (en) * | 1990-02-12 | 1992-03-07 | Коммунарский Горнометаллургический Институт | Mill |
| US6783091B2 (en) * | 2002-01-25 | 2004-08-31 | The Babcock & Wilcox Company | Two-fluted housing liner |
| WO2007065214A1 (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Bradken Resources Pty Limited | Equipment lifting arrangements |
-
2012
- 2012-06-18 RU RU2012124870/13A patent/RU2496582C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU422457A1 (en) * | 1972-07-12 | 1974-04-05 | Н. А. Стрелкик | L1ELNICA |
| SU1717218A1 (en) * | 1990-02-12 | 1992-03-07 | Коммунарский Горнометаллургический Институт | Mill |
| US6783091B2 (en) * | 2002-01-25 | 2004-08-31 | The Babcock & Wilcox Company | Two-fluted housing liner |
| WO2007065214A1 (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Bradken Resources Pty Limited | Equipment lifting arrangements |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117339682A (en) * | 2023-12-06 | 2024-01-05 | 浙江艾领创矿业科技有限公司 | Grinding disc and stirring mill with same |
| CN117339682B (en) * | 2023-12-06 | 2024-02-09 | 浙江艾领创矿业科技有限公司 | Grinding disc and stirring mill with same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU145376U1 (en) | CENTRIFUGAL DISK GRINDER | |
| RU2630936C1 (en) | Disintegrator | |
| EP2200745B1 (en) | Grinding mill and method of grinding | |
| JP2009045585A (en) | Continuous grinder | |
| RU2496582C1 (en) | Loose material grinder and activator | |
| EP0106865B1 (en) | Crusher with rotary plates | |
| RU2620652C1 (en) | Disintegrator | |
| RU2719123C1 (en) | Centrifugal disk shredder | |
| RU2633554C1 (en) | Disintegrator | |
| RU2424056C1 (en) | Disk mill for grinding cereals | |
| RU2680701C1 (en) | Centrifugal disk grinder | |
| RU2714774C1 (en) | Centrifugal disk shredder | |
| RU2407588C1 (en) | Device for fine- and superfine-grinding of materials | |
| RU2166367C1 (en) | Material grinding method and apparatus | |
| RU2701679C2 (en) | Grinder for crushing by compressing material layer | |
| RU2601556C1 (en) | Method and device for grinding suspension in opposite rotating streams | |
| RU2407589C2 (en) | Installation for crushing and fine crushing of materials | |
| US4366929A (en) | Process and apparatus for grinding materials | |
| RU2781607C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU113676U1 (en) | HAMMER CRUSHER WITH VARIABLE RADIAL CLEARANCE BETWEEN THE HAMMER AND THE INTERNAL WORKING SURFACE | |
| RU2791748C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2802587C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2821920C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2819567C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2824673C1 (en) | Centrifugal disc grinder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160619 |