RU2633554C1

RU2633554C1 - Disintegrator

Info

Publication number: RU2633554C1
Application number: RU2016148058A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Александр Сергеевич Юрченко; Андрей Игоревич Пугин; Денис Александрович Беляев
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2017-10-13

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: disintegrator comprises a cylindrical body 1 with axial 3 loading and tangential 2 unloading branch pipes. Upper 4 and lower 6 horizontal discs with rows of impact elements 5 and 8 rigidly fixed thereon along concentric circles and arranged in a housing 1 for counter rotation, each of which is located between the rows of impact elements of the opposite disc. The distance between the impact elements is reduced from the centre to periphery of the discs 4 and 6. The lower horizontal disc 6 has larger diameter. There is a conical side 10 rigidly fixed to the end face of the upper horizontal disc 4 with a smaller base. A horizontal ring 11 is rigidly connected to a larger base of the conical side wall 10, which outer diameter is equal to the diameter of the lower horizontal disc 6. On the lower surface of the horizontal ring 11 and the upper surface of the peripheral part of the lower horizontal disc 6, there are working elements 12 that are rigidly fixed thereto and in the form of archimedean spirals directed in opposite directions. The minimum gap between working elements 12 of the horizontal ring 11 and the lower horizontal disc 6 exceeds (2…10) d_max, where d_max - maximum particle size of the finished product.

EFFECT: increased efficiency of the grinding process and performance according to the finished class of the material to be ground.

4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.The invention relates to devices for grinding various materials and can be used in the production of building materials, as well as in other industries.

Известна конструкция дезинтегратора, содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях ротора в виде дисков с ударными элементами в виде лопаток и повернутых под углом в смежных концентрических рядах (Авторское свидетельство СССР на изобретение №1572694, В02С 13/22, 1990).A known design of a disintegrator containing a cylindrical body, inside of which are two rotors rotating in opposite directions in the form of disks with shock elements in the form of blades and rotated at an angle in adjacent concentric rows (USSR Author's Certificate for the Invention No. 1572694, V02C 13/22, 1990) .

Известен также дезинтегратор, последний ряд ударных элементов которого выполнен в виде пальцев. Выходной патрубок расположен тангенциально к корпусу дезинтегратора (Авторское свидетельство СССР на изобретение №908383, В02С 13/22, 1979).A disintegrator is also known, the last row of shock elements of which is made in the form of fingers. The outlet pipe is located tangentially to the cage of the disintegrator (USSR Copyright Certificate for the Invention No. 908383, В02С 13/22, 1979).

Недостатками известных конструкций являются низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.The disadvantages of the known designs are the low efficiency of the grinding process and the low fineness of grinding.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является дезинтегратор (Патент РФ на изобретение №2353431, В02С 13/22, 2007), содержащий цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами (патрубками) и с размещенными в корпусе с возможностью встречного вращения верхним и нижним горизонтальными дисками с жестко закрепленными на них рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска, образуя с внутренней поверхностью корпуса камеру помола, ряды ударных элементов расположены по концентрическим окружностям, а осевые зазоры между рядами ударных элементов в поперечном сечении камеры помола равнопеременно изменяются по длине окружности и имеют максимальное и минимальное значение через каждые 180°, причем поперечное сечение ударного элемента при минимальном осевом зазоре между рядами является прямоугольником или близко к прямоугольнику со сторонами b и h, где h=1,1…1,2 b, а поперечное сечение ударного элемента при максимальном осевом зазоре между рядами является квадратом или близко к квадрату со стороной b, при этом расстояния между ударными элементами в каждом ряду равны между собой и уменьшаются от центра камеры помола к периферии дисков.The closest technical solution to the proposed one is a disintegrator (RF Patent for the invention No. 2353431, В02С 13/22, 2007), comprising a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices (pipes) and with upper and lower horizontal housings placed in the body with the possibility of counter rotation disks with rows of percussion elements rigidly fixed on them, each of which is located between the rows of percussion elements of the opposite disk, forming a grinding chamber with the inner surface of the housing, The elements are arranged in concentric circles, and the axial gaps between the rows of percussion elements in the cross section of the grinding chamber vary equally along the circumference and have a maximum and minimum value every 180 °, and the cross section of the percussion element with a minimum axial clearance between the rows is a rectangle or close to a rectangle with sides b and h, where h = 1.1 ... 1.2 b, and the cross section of the impact element with a maximum axial clearance between the rows is a square or close to a vadrat with side b, while the distances between the shock elements in each row are equal to each other and decrease from the center of the grinding chamber to the periphery of the disks.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным патрубками и с размещенными в корпусе с возможностью встречного вращения верхним и нижним горизонтальными дисками с жестко закрепленными на них по концентрическим окружностям рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска, расстояния между ударными элементами уменьшаются от центра камеры помола к периферии дисков.The following features of the prototype coincide with the essential features of the claimed invention: a cylindrical body with axial loading and tangential unloading nozzles and with upper and lower horizontal disks placed in the body with the possibility of counter rotation with rows of percussion elements rigidly fixed to them along concentric circles, each of which is located between the rows of shock elements of the opposite disk, the distance between the shock elements decreases from the center of the camera and the periphery of the discs.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с недостаточным количеством соударений частиц и незначительными истирающими и раздавливающими нагрузками на измельчаемый материал в периферийной части камеры помола.However, this device is characterized by low efficiency of the grinding process. This is due to the insufficient number of particle collisions and insignificant abrasion and crushing loads on the crushed material in the peripheral part of the grinding chamber.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет увеличения количества соударений частиц и увеличения истирающих и раздавливающих нагрузок на измельчаемый материал в периферийной части камеры помола.The invention is aimed at improving the efficiency of the grinding process by increasing the number of particle collisions and increasing abrasion and crushing loads on the crushed material in the peripheral part of the grinding chamber.

Это достигается тем, что дезинтегратор содержит цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным патрубками. В корпусе размещены с возможностью встречного вращения верхний и нижний горизонтальные диски с жестко закрепленными на них по концентрическим окружностям рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. Расстояния между ударными элементами уменьшаются от центра к периферии дисков. В предложенном решении нижний горизонтальный диск выполнен большего диаметра. К торцу верхнего горизонтального диска меньшим основанием жестко прикреплена коническая боковина. К большему основанию конической боковины жестко присоединено горизонтальное кольцо, внешний диаметр которого равен диаметру нижнего горизонтального диска. На нижней поверхности горизонтального кольца и верхней поверхности периферийной части нижнего горизонтального диска жестко закреплены рабочие элементы в виде архимедовых спиралей, направленных в противоположные стороны. Минимальный зазор между рабочими элементами горизонтального кольца и нижнего горизонтального диска превышает (2…10) d_max, где d_max - максимальный размер частиц готового продукта.This is achieved by the fact that the disintegrator comprises a cylindrical body with axial loading and tangential unloading nozzles. The upper and lower horizontal disks with rows of percussion elements rigidly mounted on them along concentric circles in each case located between the rows of percussion elements of the opposite disk are placed in the housing with counter rotation. The distance between the shock elements decreases from the center to the periphery of the discs. In the proposed solution, the lower horizontal disk is made of a larger diameter. A conical sidewall is rigidly attached to the end face of the upper horizontal disk with a smaller base. A horizontal ring is rigidly attached to the larger base of the conical sidewall, the outer diameter of which is equal to the diameter of the lower horizontal disk. On the lower surface of the horizontal ring and the upper surface of the peripheral part of the lower horizontal disk, the working elements are rigidly fixed in the form of Archimedean spirals directed in opposite directions. The minimum gap between the working elements of the horizontal ring and the lower horizontal disk exceeds (2 ... 10) d _max , where d _max is the maximum particle size of the finished product.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез А-А на фиг. 2 (верхний диск с конической боковиной и горизонтальным кольцом); на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1 (поперечный разрез камеры помола); на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Г на фиг. 1 (рабочие элементы).The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section AA in FIG. 2 (upper disk with a conical sidewall and a horizontal ring); in FIG. 2 - section BB in FIG. 1 (cross section of the grinding chamber); in FIG. 3 is a section BB of FIG. one; in FIG. 4 is a view D in FIG. 1 (work items).

Дезинтегратор состоит из цилиндрического корпуса 1, в боковой части которого установлен тангенциальный разгрузочный патрубок 2, например, в виде разгрузочного патрубка. В центре на верхней части цилиндрического корпуса 1 установлен, например, в подшипниковой опоре, закрепленной на цилиндрическом корпусе 1 с помощью болтового соединения, осевой загрузочный патрубок 3 с возможностью вращения. Вращение осевой загрузочный патрубок 3 получает от электродвигателя через клиноременную передачу (на фиг. не показаны). К нижнему торцу осевого загрузочного патрубка 3 жестко закреплен, например болтовым соединением, верхний 4 горизонтальный диск, который содержит ударные элементы 5, расположенные по концентрическим окружностям.The disintegrator consists of a cylindrical body 1, in the lateral part of which a tangential discharge pipe 2 is installed, for example, in the form of a discharge pipe. In the center on the upper part of the cylindrical housing 1 is installed, for example, in the bearing support mounted on the cylindrical housing 1 by means of a bolted connection, the axial loading nozzle 3 is rotatable. The rotation of the axial loading pipe 3 receives from the electric motor through a V-belt drive (not shown in FIG.). To the lower end of the axial loading nozzle 3 is rigidly fixed, for example by bolting, the upper 4 horizontal disk, which contains the shock elements 5 located in concentric circles.

В нижней части цилиндрического корпуса 1 установлен нижний 6 горизонтальный диск, выполненный большего диаметра, чем верхний горизонтальный диск 4, с возможностью вращения. Вращение нижний 6 горизонтальный диск получает от вала 7, установленного, например, в подшипниковом узле (на фиг. не показан), закрепленном на нижней поверхности внешней стороны цилиндрического корпуса 1, например, болтовым соединением. Вал 7 вращается от электродвигателя через клиноременную передачу (на фиг. не показаны).In the lower part of the cylindrical body 1 is installed lower 6 horizontal disk made of a larger diameter than the upper horizontal disk 4, with the possibility of rotation. The lower horizontal horizontal disk 6 receives rotation from a shaft 7 mounted, for example, in a bearing assembly (not shown in FIG.) Mounted on the lower surface of the outer side of the cylindrical housing 1, for example, by a bolted connection. The shaft 7 rotates from the electric motor through a V-belt drive (not shown in FIG.).

Нижний 6 горизонтальный диск содержит ударные элементы 8, расположенные по концентрическим окружностям, причем ударные элементы 5 верхнего 4 горизонтального диска находятся между ударными элементами 8 нижнего 6 горизонтального диска. Рабочая поверхность ударных элементов 5 и 8 выполнена традиционно плоской.The lower 6 horizontal disk contains percussion elements 8 located in concentric circles, and the percussion elements 5 of the upper 4 horizontal disk are located between the percussion elements 8 of the lower 6 horizontal disk. The working surface of the shock elements 5 and 8 is traditionally flat.

На нижнем 6 горизонтальном диске жестко закреплено, например на болтах, устройство для равномерного ускоренного распределения материала, представляющее собой горизонтальный 9 диск с вертикальными лопатками.On the lower 6 horizontal disk is rigidly fixed, for example on bolts, a device for uniform accelerated distribution of material, which is a horizontal 9 disk with vertical blades.

Расстояния между смежными ударными элементами в ряду уменьшаются от центра к периферии дисков 4 и 6. Нижний горизонтальный диск 6 выполнен большего диаметра. К торцу верхнего 4 горизонтального диска меньшим основанием жестко прикреплена коническая боковина 10. К большему основанию конической боковины 10 жестко присоединено горизонтальное кольцо 11, внешний диаметр которого равен диаметру нижнего 6 горизонтального диска. На нижней поверхности горизонтального кольца 11 и верхней поверхности периферийной части нижнего 6 горизонтального диска жестко закреплены рабочие элементы 12 в виде архимедовых спиралей, направленных в противоположные стороны. Минимальный зазор между рабочими элементами 12 горизонтального кольца 11 и нижнего 6 горизонтального диска превышает (2…10) d_max, где d_max - максимальный размер частиц готового продукта.The distances between adjacent impact elements in a row decrease from the center to the periphery of the disks 4 and 6. The lower horizontal disk 6 is made of a larger diameter. A conical sidewall 10 is rigidly attached to the end face of the upper 4 horizontal disk with a smaller base. A horizontal ring 11 is rigidly attached to the larger base of the conical sidewall 10, the outer diameter of which is equal to the diameter of the lower 6 horizontal disk. On the lower surface of the horizontal ring 11 and the upper surface of the peripheral part of the lower 6 horizontal disk, the working elements 12 are rigidly fixed in the form of Archimedean spirals directed in opposite directions. The minimum gap between the working elements 12 of the horizontal ring 11 and the lower 6 of the horizontal disk exceeds (2 ... 10) d _max , where d _max is the maximum particle size of the finished product.

Установка конической боковины 10 и горизонтального кольца 11, вращающегося с нижним 6 горизонтальным диском в противоположные стороны, на рабочих поверхностях которых жестко закреплены рабочие элементы 12 в виде архимедовых спиралей, позволяет увеличить количество взаимодействий частиц материала между собой и рабочими элементами 12, раздавливающую силу и обеспечить возрастание эффекта разрушения материала от действия истирающих сил вследствие увеличения концентрации частиц материала в зазоре между горизонтальным 11 кольцом и верхней поверхностью нижнего 6 горизонтального диска.The installation of a conical sidewall 10 and a horizontal ring 11 rotating with the lower 6 horizontal disk in opposite directions, on the working surfaces of which the working elements 12 in the form of Archimedean spirals are rigidly fixed, allows to increase the number of interactions of the material particles between themselves and the working elements 12, crushing force and provide the increase in the effect of destruction of the material from the action of abrasive forces due to an increase in the concentration of particles of material in the gap between the horizontal ring 11 and the upper surface of the lower 6 horizontal disk.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 4%, попадает в осевой загрузочный патрубок 3, к которому прикреплен верхний 4 горизонтальный диск, после чего направляется на нижний 6 горизонтальный диск и под действием центробежных сил, возникающих при вращении нижнего 6 горизонтального диска и горизонтального 9 диска от вала 7, отбрасывается к первому ряду ударных элементов 5, где происходит частичное измельчение. Пройдя первый ряд ударных элементов 5, материал попадает в промежутки между смежными ударными элементами 5 и 8 последующих рядов. Здесь материал подвергается интенсивным ударным и истирающим нагрузкам.The disintegrator works as follows. The crushed material, for example, limestone, with a humidity of up to 4%, enters the axial loading nozzle 3, to which the upper 4 horizontal disk is attached, after which it is sent to the lower 6 horizontal disk and under the action of centrifugal forces arising from the rotation of the lower 6 horizontal disk and horizontal 9 disk from the shaft 7, is discarded to the first row of impact elements 5, where partial grinding occurs. Having passed the first row of impact elements 5, the material falls into the spaces between adjacent impact elements 5 and 8 of subsequent rows. Here, the material is subjected to intense impact and abrasion.

После прохождения всех рядов ударных элементов 5 и 8 частицы измельченного материала направляются в рабочее пространство между конической боковиной 10, горизонтальным кольцом 11 и нижним 6 горизонтальным диском, вращающимися в противоположные стороны. При этом увеличивается концентрация частиц и происходит дополнительное измельчение частиц в рабочем пространстве между конической боковиной 10 и нижним 6 горизонтальным диском, а также в зазоре между рабочими элементами 12 горизонтального кольца 11 и нижнего 6 горизонтального диска. Здесь возникают нагрузки на измельчаемый материал, связанные с истирающими и раздавливающими силами, создаваемыми противоположно вращающимися рабочими элементами 12 в виде архимедовых спиралей, направленных в противоположные стороны. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через тангенциальный разгрузочный патрубок 2.After passing through all the rows of impact elements 5 and 8, the particles of crushed material are sent to the working space between the conical sidewall 10, the horizontal ring 11 and the lower 6 horizontal disk, rotating in opposite directions. This increases the concentration of particles and additional grinding of particles occurs in the working space between the conical sidewall 10 and the lower 6 horizontal disk, as well as in the gap between the working elements 12 of the horizontal ring 11 and the lower 6 of the horizontal disk. Here there are loads on the crushed material associated with abrasive and crushing forces created by oppositely rotating working elements 12 in the form of Archimedean spirals directed in opposite directions. The finished product flies out of the housing 1 through the tangential discharge pipe 2.

При высокоскоростном встречном вращении горизонтальных дисков 4 и 6 возникают раздавливающие и истирающие усилия на частицы материала в рабочем пространстве между конической боковиной 10 и нижним 6 горизонтальным диском и в зазоре между рабочими элементами 12 горизонтального кольца 11 и нижнего 6 горизонтального диска, что обеспечивает окончательное измельчение материала перед его выходом в тангенциальный разгрузочный патрубок 2.When high-speed counter rotation of the horizontal disks 4 and 6, crushing and abrasion forces occur on the material particles in the working space between the conical sidewall 10 and the lower 6 horizontal disk and in the gap between the working elements 12 of the horizontal ring 11 and the lower 6 of the horizontal disk, which ensures the final grinding of the material before it enters the tangential discharge pipe 2.

Для обеспечения необходимой пропускной способности зазора между горизонтальным кольцом 11 и нижним 6 горизонтальным диском его суммарная площадь поперечного сечения должна превышать суммарную площадь пространства между ударными элементами 5 первого внутреннего ряда. Расстояния между смежными ударными элементами в каждом ряду уменьшаются от центра к периферии дисков 4 и 6 с целью исключения возможности проскока частицы материала через ряд без соударения с ударным элементом этого ряда.To ensure the necessary bandwidth of the gap between the horizontal ring 11 and the lower 6 horizontal disk, its total cross-sectional area must exceed the total space between the shock elements 5 of the first inner row. The distances between adjacent impact elements in each row are reduced from the center to the periphery of the disks 4 and 6 in order to exclude the possibility of a particle passing through the row without impacting the impact element of this row.

Применение дезинтегратора с противоположно вращающимися в периферийной части горизонтальным кольцом 11 и нижним 6 горизонтальным диском, соответственно на нижней и верхней поверхности которых жестко закреплены рабочие элементы 12 в виде архимедовых спиралей, позволяет увеличить количество взаимодействий частиц материала между собой и рабочими элементами 12, раздавливающую силу и обеспечить возрастание эффекта разрушения материала от действия истирающих сил.The use of a disintegrator with a horizontal ring 11 oppositely rotating in the peripheral part and a horizontal lower disk 6, respectively, on the lower and upper surfaces of which the working elements 12 are rigidly fixed in the form of Archimedean spirals, allows to increase the number of interactions of the material particles between themselves and the working elements 12, the crushing force and provide an increase in the effect of destruction of the material from the action of abrasive forces.

Все вышесказанное позволит значительно интенсифицировать процесс измельчения и увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.All of the above will significantly intensify the grinding process and increase productivity in the finished class of crushed material.

Claims

A disintegrator comprising a cylindrical body with axial loading and tangential unloading nozzles, with upper and lower horizontal disks placed in the body with the possibility of counter rotation, with rows of shock elements rigidly fixed to them along concentric circles, each of which is located between the rows of shock elements of the opposite disk, distance between the shock elements are reduced from the center to the periphery of the discs, characterized in that the lower horizontal disc is made larger a, a conical sidewall is rigidly attached to the end face of the upper horizontal disk with a smaller base, to the larger base of which a horizontal ring is rigidly attached, the outer diameter of which is equal to the diameter of the lower horizontal disk, working elements are rigidly fixed on the lower surface of the horizontal ring and the upper surface of the peripheral part of the lower horizontal disk in in the form of Archimedean spirals directed in opposite directions, while the minimum clearance between the working elements of the horizontal rings and lower horizontal disk exceeds (2 ... 10) d _max , where d _max is the maximum particle size of the finished product.