RU2564847C1

RU2564847C1 - Tube mill

Info

Publication number: RU2564847C1
Application number: RU2014126784/13A
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Таратута; Георгий Васильевич Серга
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2015-10-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: mill comprises drum (1), feed (2), discharge (3) trunnions, and a drive. Drum in form of tunnel with broken spiral shape comprises sections of triangular passage cross-section. The tunnel is made with intermittent broken spiral lines of zig-zag shape along its perimeter. Each section is made out of rectangle and two similar trapezoids. Bottom bases of the trapezoids are equal to side of the rectangle. Top bases of the trapezoids are equal to each other. The sides of the trapezoids are equal to rest two sides of the rectangle with sections creation along ends. The sections are inclined to different sides and to axis of section of the end holes in form of equiangular triangles. Each consequent section is turned with reference to the previous section to an angle corresponding to turn of the section to one its side, with assurance of inclination of section axes to each other from the condition of their intersection. The drum is installed on the frame (9) with pneumatic bottles (10, 11) of the mill bedplate (12).

EFFECT: expansion of the process abilities due to increased intensity of the particle interaction of the ground material.

9 dwg

Description

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической, металлургической промышленностях, а также в сельскохозяйственном производстве.The invention relates to techniques for grinding solid materials and can find application in the construction, chemical, metallurgical industries, as well as in agricultural production.

Известна трубная мельница (авт.св. СССР 1349780, кл. В02С 17/04, 1987.), содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, выполненный из соединенных между собой тетраэдальных или октаэдральных элементов, образуя винтовую колонну.Known tube mill (ed. St. USSR 1349780, class. V02C 17/04, 1987.), containing loading, unloading trunnions, drive and drum, made of interconnected tetrahedral or octahedral elements, forming a helical column.

Недостатками известного устройства являются недостаточная производительность, ограниченные технологические возможности.The disadvantages of the known device are insufficient productivity, limited technological capabilities.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является трубная винтовая мельница (патент РФ 2362627, кл. В02С 17/04, опубл. 27.07.2009, бюл. №21), содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, смонтированный из секций, выполненных из восьми, десяти, двенадцати и.д. четного числа равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу четыре, пять, шесть и более ломаных правых и левых винтовых линий и, снабженного внутренними четырьмя, пяти, шести и более, винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым шагом.Closest to the proposed device is a tube screw mill (RF patent 2362627, class B02C 17/04, publ. 07/27/2009, bull. No. 21) containing loading, unloading trunnion, drive and drum mounted from sections made of eight ten, twelve, etc. an even number of equilateral triangles connected to each other by two lateral sides, while the sections are connected to each other by the free third sides of the triangles with the formation of a helical drum, along the perimeter of which there are four, five, six or more broken right and left helical lines directed towards each other and equipped with internal four, five, six or more screw grooves directed towards each other with the same pitch.

Недостатком известной трубной мельницы является недостаточная интенсивность измельчения и ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной интенсивности взаимодействия частиц материалов друг с другом и со стенками трубной мельницы.A disadvantage of the known tube mill is the insufficient intensity of grinding and limited technological capabilities due to the insufficient intensity of interaction of the particles of materials with each other and with the walls of the tube mill.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет повышения интенсивности взаимодействия частиц материала.The technical solution to the problem is to expand technological capabilities by increasing the intensity of interaction of material particles.

Техническое решение достигается тем, что в трубной мельнице, содержащей барабан, загрузочную, разгрузочную цапфы и привод, согласно изобретению барабан выполнен в виде ломаного спиральной формы тоннеля с прерывистыми зигзагообразной формы ломаными винтовыми линиями по его периметру с треугольным поперечным проходным сечением из секций, каждая из которых смонтирована из прямоугольника и двух одинаковых трапеций, нижние основания которых равны боковой стороне прямоугольника, а верхние основания трапеций равны друг другу, при этом боковые стороны трапеций равны остальным двум сторонам прямоугольника с образованием по торцам секций, наклоненных в разные стороны и к оси секции торцевых отверстий в виде равносторонних треугольников, при этом каждая последующая секция повернута относительно предыдущей секции на угол, соответствующий повороту секции на одну ее сторону, так, что оси секций наклонены друг к другу из условия их пересечения, причем барабан размещен на станине посредством введенной в устройство рамы с пневмобалонами.The technical solution is achieved by the fact that in a tube mill containing a drum, loading, unloading trunnions and a drive, according to the invention, the drum is made in the form of a broken spiral tunnel shape with intermittent zigzag shaped broken helical lines around its perimeter with a triangular cross sectional passage from sections, each of which is mounted from a rectangle and two identical trapezoid, the lower bases of which are equal to the side of the rectangle, and the upper bases of the trapezoid are equal to each other, while the sides of the trapezoid are equal to the other two sides of the rectangle with the formation at the ends of the sections, inclined in opposite directions and to the axis of the section of the end holes in the form of equilateral triangles, with each subsequent section being rotated relative to the previous section by an angle corresponding to the rotation of the section on one side thereof, that the axes of the sections are inclined to each other from the condition of their intersection, and the drum is placed on the frame by means of a frame with pneumatic balances inserted into the device.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне трубной мельницы.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge the inventive step of a tube mill.

Новизна заключается в том, что центры симметрии внутренней поверхности барабана трубной мельницы в каждом элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения барабана, что нарушает стационарность движения частиц материалов и расширяет технологические возможности.The novelty lies in the fact that the centers of symmetry of the inner surface of the tube mill drum in each element of the cross section along its length are shifted relative to the axis of rotation of the drum, which violates the stationary motion of particles of materials and expands technological capabilities.

Новизна усматривается также в том, что оси секций барабана - пересекающиеся прямые и они расположены не только к оси вращения барабана под углом, но и друг к другу, что нарушает стационарность движения материалов и интенсифицирует процесс их взаимодействия.The novelty is also seen in the fact that the axes of the drum sections are intersecting straight lines and they are located not only to the axis of rotation of the drum at an angle, but also to each other, which violates the stationary motion of materials and intensifies the process of their interaction.

Новизна заключается также в том, что, так как положение поперечного сечения барабана вместе с расположенными в них материалами меняется относительно друг друга и меняется расстояние этих масс материалов относительно оси вращения барабана, то имеет место интенсификация взаимодействия материалов друг с другом и со стенками барабана.The novelty also lies in the fact that, since the position of the cross section of the drum along with the materials located in them changes relative to each other and the distance of these masses of materials relative to the axis of rotation of the drum changes, there is an intensification of the interaction of materials with each other and with the walls of the drum.

Новизна усматривается также в том, что так как в местах соединения секций поперечное сечение барабана меняется от треугольника или прямоугольника к многоугольнику и вновь к треугольнику или прямоугольнику, то имеет место усложнение траектории движения материалов, что интенсифицирует процесс их взаимодействия.The novelty is also seen in the fact that since at the junction of the sections the cross section of the drum changes from a triangle or rectangle to a polygon and again to a triangle or rectangle, there is a complication of the trajectory of the movement of materials, which intensifies the process of their interaction.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что расширяются технологические возможности за счет придания материалам сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии барабана при ассиметричном движении масс материалов в результате нарушения стационарности движения их потоков геометрической спиральной формой барабана, их взаимным расположением относительно друг другу и к оси вращения.The novelty of the invention lies in the fact that technological capabilities are expanded by imparting complex spatial motion to the materials and simultaneous exposure to oscillations in three mutually perpendicular directions excited by the geometry of the drum during the asymmetric movement of the masses of materials as a result of the violation of the stationary motion of their flows in a geometric spiral shape drum, their relative position relative to each other and to the axis of rotation.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения барабана из секций, элементы которых при монтаже барабана смонтированы под некоторыми углами не только друг к другу, но и к оси вращения и поэтому они, работая как полки, захватывают порции частиц материалов и направляют их навстречу не только друг другу, но противоположным стенкам вращающегося барабана. Поэтому интенсивность и активность смешивания частиц материалов возрастает, увеличиваются технологические возможности трубной мельницы.The novelty of the invention lies in the fact that due to the execution of the drum from sections, the elements of which, when mounting the drum, are mounted at certain angles not only to each other, but also to the axis of rotation, and therefore, working like shelves, capture portions of particles of materials and direct them towards not only each other, but opposite walls of the rotating drum. Therefore, the intensity and activity of mixing particles of materials increases, the technological capabilities of the tube mill increase.

Новизна обусловлена тем, что, так как площадь, форма и размеры проходного сечения барабана по его длине меняется от загрузки к выгрузке, то интенсифицируется процесс их смешивания, увеличивается не только активность взаимодействия частиц материалов друг с другом и со стенками барабана, но и изменяется частота их взаимодействия и амплитуда движения друг с другом, в результате увеличиваются технологические возможности трубной мельницы.The novelty is due to the fact that, since the area, shape and size of the bore of the drum along its length varies from loading to unloading, the process of mixing is intensified, not only does the interaction of material particles with each other and the walls of the drum increase, but the frequency also changes their interactions and the amplitude of motion with each other, as a result, the technological capabilities of the tube mill increase.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена трубная мельница, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - барабан трубной мельницы, вид спереди; на фиг. 4 - барабана трубной мельницы, вид сверху; на фиг. 5 - барабан трубной мельницы, вид по стрелке А на фиг. 3; на фиг. 6 - одна из секций барабана, наглядное изображение; на фиг. 7 - схема присоединения секций друг к другу при сборке барабана трубной мельницы; на фиг. 8 - схема расположения осей секций барабана, вид спереди; на фиг. 9 - схема расположения осей барабана, вид сверху.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a pipe mill, a general view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 - tube mill drum, front view; in FIG. 4 - tube mill drum, top view; in FIG. 5 is a tube mill drum, view along arrow A in FIG. 3; in FIG. 6 - one of the sections of the drum, a visual image; in FIG. 7 is a diagram of connecting sections to each other during assembly of a tube mill drum; in FIG. 8 is a front axle layout diagram of drum sections; in FIG. 9 - arrangement of axes of the drum, top view.

Трубная мельница (фиг. 1, фиг. 2) состоит из барабана 1, загрузочного 2, разгрузочного 3 приспособлений и привода (не показан). Барабан 1 снабжен втулками 4 и 5 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 6 и 7. Носок 8 загрузочного приспособления 2 входит в отверстие втулки 4 барабана 1. Загрузочное приспособление 2, подшипниковые опоры 6 и 7 со смонтированных в них барабаном 1 закреплены на раме 9. Рама 9 размещена на двух парах пневмобалоннов 10, 11 которые закреплены на станине 12.The tube mill (Fig. 1, Fig. 2) consists of a drum 1, loading 2, unloading 3 devices and a drive (not shown). The drum 1 is provided with bushings 4 and 5 with the possibility of rotation in the bearing bearings 6 and 7. The toe 8 of the loading device 2 enters the hole of the sleeve 4 of the drum 1. Loading device 2, the bearing supports 6 and 7 with the drum 1 mounted in them are fixed on the frame 9. The frame 9 is placed on two pairs of pneumocylinders 10, 11 which are mounted on the frame 12.

Барабан 1 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) выполнен в виде ломаного, спиральной формы тоннеля с треугольным проходным сечением, смонтирован из секций 13 (фиг. 3, фиг. 4). Каждая секция 13 смонтирована (фиг. 6) из одного прямоугольника 14 и двух боковых трапеций 15 и 16, нижние основания которых равны боковой стороне прямоугольника 14, а верхние основания трапеций 15 и 16 равны друг другу, причем остальные свободные две стороны прямоугольника 14 равны боковым сторонам трапеций 15 и 16 с образованием по торцам секций торцевых отверстий в виде равносторонних треугольников, наклоненных в разные стороны и к оси секций. При сборке барабана 1 (фиг. 7) каждая последующая секция повернута относительно предыдущей секции на угол, соответствующий повороту на одну сторону треугольника (фиг. 7), таким образом, чтобы оси секций были наклонены друг к другу из условия их пересечения. На фиг. 7 утолщенной стрелкой показан поворот секции «В» на одну сторону треугольника торцевого отверстия вокруг своей оси и перемещение этой секции для присоединения к секции «А». При этом сторона 1₂ секции «В» присоединяется в стороне 2₁ секции «А», сторона 2₂ секции «В» присоединяется в стороне 3i секции «А», сторона 3₂ секции «В» присоединяется в стороне l₁ секции «А». Таким образом, при монтаже барабана 1 каждая секция 13, поворачивается относительно предыдущей секции на угол, соответствующий повороту секции на ее одну сторону, так, что оси секций наклонены друг к другу из условия их пересечения.Drum 1 (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) is made in the form of a broken, spiral-shaped tunnel with a triangular bore, mounted from sections 13 (Fig. 3, Fig. 4). Each section 13 is mounted (Fig. 6) from one rectangle 14 and two side trapezoid 15 and 16, the lower bases of which are equal to the side of the rectangle 14, and the upper bases of the trapezoid 15 and 16 are equal to each other, and the remaining two free sides of the rectangle 14 are equal to the side the sides of the trapezoid 15 and 16 with the formation at the ends of the sections of the end holes in the form of equilateral triangles, inclined in different directions and to the axis of the sections. When assembling the drum 1 (Fig. 7), each subsequent section is rotated relative to the previous section by an angle corresponding to rotation on one side of the triangle (Fig. 7), so that the axes of the sections are inclined to each other from the condition of their intersection. In FIG. 7, a thickened arrow shows the rotation of section “B” on one side of the triangle of the end hole around its axis and the movement of this section to attach to section “A”. In this case, side 1 _{2 of} section “B” joins in side 2 _{1 of} section “A”, side 2 _{2 of} section “B” joins in side 3i of section “A”, side 3 _{2 of} section “B” joins in side l _{1 of} section “A” ". Thus, when mounting the drum 1, each section 13 is rotated relative to the previous section by an angle corresponding to the rotation of the section on its one side, so that the axes of the sections are inclined to each other from the condition of their intersection.

В результате соединения секций образуется барабан 1 (фиг. 3, фиг. 4) в виде ломаного спиральной формы тоннеля, с треугольным проходным сечением и с прерывистыми ломаными винтовыми линиями по периметру 17-18-19, 20-21-22, 23-24-25.As a result of joining the sections, drum 1 is formed (Fig. 3, Fig. 4) in the form of a broken spiral tunnel shape, with a triangular bore and with intermittent broken helical lines around the perimeter 17-18-19, 20-21-22, 23-24 -25.

При монтаже барабана 1 и повороте секций 13 по часовой стрелке образуется барабан с правым направлением спиральной формы тоннеля, с правым направлением прерывистых винтовых ломаных линий. На фиг. 8, фиг 9 направление движения материалов от загрузки к выгрузке показано пунктирной линией со стрелками, параллельными осям секций. При монтаже барабана 1 и повороте секций 13 против часовой стрелки образуется барабан с левым направлением спиральной формы тоннеля, с левым направлением прерывистых винтовых ломаных линий.When mounting the drum 1 and turning the sections 13 clockwise, a drum is formed with the right direction of the spiral shape of the tunnel, with the right direction of interrupted helical broken lines. In FIG. 8, FIG. 9, the direction of movement of materials from loading to unloading is shown by a dashed line with arrows parallel to the axes of the sections. When mounting the drum 1 and turning the sections 13 counterclockwise, a drum is formed with the left direction of the spiral shape of the tunnel, with the left direction of interrupted helical broken lines.

Оси секций, в том числе: ось i₁-i₁ первой секции (фиг 8, фиг. 9), к которой присоединена вторая секция с осью i₂-i₂, затем присоединена третья секция с осью i₃-i₃, потом присоединена четвертая секция с осью i₄-i₄, затем присоединена пятая секция с осью i₅-i₅ и так далее, пересекаются друг с другом.The axes of the sections, including: the axis i ₁ -i _{1 of the} first section (Fig. 8, Fig. 9), to which the second section is connected with the axis i ₂ -i ₂ , then the third section is connected with the axis i ₃ -i ₃ , then the fourth section is connected with the axis i ₄ -i ₄ , then the fifth section is connected with the axis i ₅ -i ₅ and so on, intersect with each other.

Трубная мельница работает следующим образом.The tube mill operates as follows.

Барабан 1 через загрузочное устройство 2 заполняется непрерывным потоком материала, подлежащего измельчению. При вращении барабана 1 материалу сообщается сложное пространственное движение с наложением колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии барабана 1 при асимметричном движении материала и возникновения дебаланса в результате нарушения стационарности движения потоков материалов геометрической формой секций, их взаимным расположением относительно друг друга и к оси вращения. При этом центры симметрии внутренней поверхности барабана 1 в каждом его элементе поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения, что нарушает стационарность движения материалов. Благодаря одновременному воздействию сложно пространственного движения и низкочастотным их колебаниям повышается смешиваемость частиц материалов, их интенсивность взаимодействия между собой и со стенками барабана 1. Массы потоков частиц материалов сред, измельчаясь, перемещаются внутри барабана 1 от загрузки к выгрузке.The drum 1 through the loading device 2 is filled with a continuous stream of material to be crushed. When the drum 1 rotates, the material is informed of complex spatial motion with the imposition of oscillations in three mutually perpendicular directions, excited due to the geometry of the drum 1 with asymmetric material movement and the occurrence of unbalance as a result of violation of the stationary flow of materials in the geometric shape of the sections, their relative position relative to each other and to axis of rotation. Moreover, the centers of symmetry of the inner surface of the drum 1 in each of its cross-sectional elements along its length are displaced relative to the axis of rotation, which violates the stationary motion of materials. Due to the simultaneous effects of complex spatial motion and their low-frequency vibrations, the miscibility of the particles of materials increases, their intensity of interaction between themselves and with the walls of the drum 1. The masses of the flows of particles of media materials, grinding, move inside the drum 1 from loading to unloading.

При дальнейшем перемещении частиц измельченного материала выгружаются в разгрузочное приспособление 3.With further movement of the particles of crushed material are discharged into the unloading device 3.

Технико-экономические преимущества возникают за счет придания частицам материалов сложного пространственного движения и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что повышает интенсивность измельчения, увеличивает энергоемкости взаимодействия частиц материалов между собой, со стенками барабана 1 и расширяет технологические возможности.Technical and economic advantages arise due to giving the particles of materials a complex spatial motion and simultaneous exposure to vibrations in three mutually perpendicular directions, which increases the grinding intensity, increases the energy intensity of the interaction of the particles of materials with each other, with the walls of the drum 1 and extends technological capabilities.

Claims

A tube mill containing a drum, loading, unloading trunnion and a drive, characterized in that the drum is made in the form of a broken spiral tunnel shape with intermittent zigzag shapes with broken helical lines along its perimeter, with a triangular cross section through sections of each of which is mounted from a rectangle and two identical trapezoids, the lower bases of which are equal to the side of the rectangle, and the upper bases of the trapezoid are equal to each other, while the sides of the trapezoid are equal to the other two the torons of the rectangle with the formation at the ends of the sections, inclined in opposite directions and to the axis of the section of the end holes in the form of equilateral triangles, with each subsequent section being turned relative to the previous section by an angle corresponding to the rotation of the section on one side of it, so that the axes of the sections are tilted to each other to a friend from the condition of their intersection, moreover, the drum is placed on the bed by means of a frame with pneumatic balloons inserted into the device.