RU2688409C1

RU2688409C1 - Disintegrator

Info

Publication number: RU2688409C1
Application number: RU2018139387A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Денис Александрович Беляев; Егор Александрович Бороздин; Дмитрий Владимирович Вавилов
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2019-05-21

Abstract

FIELD: disintegrators and crushing devices.SUBSTANCE: invention relates to devices for grinding various materials and can be used in various industries. Disintegrator comprises housing (1) with rotors (2, 3) and horizontal disks (8, 10) installed therein and loading device (4). Multistep body (5) is rigidly fixed on one axis with loading device (4). Multi-stage rotor (11) with impact beats is rigidly fixed on the same axis with multistep body (5) on lower horizontal disc (10). Upper horizontal disc (8) is secured between upper (6) and lower (7) stages of multi-stage body (5), which has through radial prismatic channels (9). Through radial prismatic channels (9) are located symmetrically relative to two vertical planes of symmetry. Smaller base of each through radial prismatic channel (9) is located on inner surface of multi-stage body (5) and has width (0.1…0.2)Don upper (6) and lower (7) stages, where D– maximum size of particles of ground material, and height at each step (0.2…0.4)H, where H– height of multi-stage housing (5). On the upper horizontal disc (8) along the concentric circle with external radius R the row of impact plates (12) is rigidly fixed. On lower surface of upper cover (13) of housing (1) along concentric circle with inner radius Rbaffle plate (14) is rigidly fixed. Radial clearance between upper horizontal disk (8) of upper (2) rotor and inner cylindrical surface of housing (1) is more than 2D, and R>R. Annular gap between inner surface of multi-stage housing (5) and outer surface of multi-stage rotor (11) decreases from upper (6) stage to lower (7) (2…3)D÷(1…2) D.EFFECT: higher efficiency of the grinding process and efficiency of the finished product due to selective action on the material on the height of the housing.1 cl, 3 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 a device for grinding various materials and can be used in the manufacture 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, опубл. 23.06.1990, бюл. №23).A known design of a disintegrator comprising a cylindrical body within which two rotors rotating in opposite directions are arranged in the form of disks with percussion elements in the form of blades and angled in adjacent concentric rows (USSR author's certificate for invention No. 1572694, В02С 13/22, publ. 06/23/1990 Bulletin No. 23).

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, опубл. 28.02.82, бюл. №8).Also known disintegrator, the last row of percussion elements which is made in the form of fingers. The outlet nozzle is located tangentially to the body of the disintegrator (USSR author's certificate in invention No. 908383, В02С 13/22, publ. 28.02.82, bull. No. 8).

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая производительность по готовому продукту.The technical problem of the known structures is the low efficiency of the grinding process and the low productivity of the finished product.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является дезинтегратор (патент РФ на изобретение №2429913, В02С 13/20, опубл. 27.09.2011, бюл. №27), содержащий корпус с установленными внутри него роторами, под верхним горизонтальным диском на одной оси с загрузочным устройством закреплен с возможностью колебаний многоступенчатый корпус, на нижнем горизонтальном диске на одной оси с многоступенчатым корпусом жестко закреплен многоступенчатый ротор с ударными билами, в нижней части многоступенчатого ротора жестко закреплены разбрасывающие лопатки.The closest technical solution to the proposed, adopted for the prototype, is a disintegrator (RF patent for invention No. 2429913, В02С 13/20, published on 09/27/2011, bull. No. 27), containing a housing with rotors installed inside it, under the upper horizontal disk a multistage case is fixed on the same axis with a loading device; a multistage rotor with percussion bars is rigidly fixed on the lower horizontal disk on a single axis with a multistage case, and rigidly fixed in the lower part of the multistage rotor enes spreading blade.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: корпус с установленными внутри него роторами и горизонтальными дисками, на одной оси с загрузочным устройством закреплен многоступенчатый корпус, на нижнем горизонтальном диске на одной оси с многоступенчатым корпусом жестко закреплен многоступенчатый ротор с ударными билами.With the essential features of the claimed invention, the following set of features of the prototype coincides: a housing with rotors and horizontal discs installed inside it, a multistage housing is fixed to the loading device on one axis, a multistage shock rotor is rigidly fixed to the lower horizontal disk on a single axis with a multistage housing.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием классификации материала в кольцевом зазоре между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и внешней поверхностью многоступенчатого ротора, а также отсутствием селективного воздействия на материал по высоте корпуса.However, this device is characterized by low efficiency of the grinding process. This is due to the lack of classification of the material in the annular gap between the inner surface of the multistage housing and the outer surface of the multistage rotor, as well as the lack of selective impact on the material along the height of the housing.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту за счет селективного воздействия на материал по высоте корпуса.The invention is aimed at improving the efficiency of the grinding process and performance of the finished product due to the selective impact on the material at the height of the body.

Это достигается тем, что дезинтегратор содержит корпус с установленными внутри него роторами и горизонтальными дисками. На одной оси с загрузочным устройством жестко закреплен многоступенчатый корпус. На одной оси с многоступенчатым корпусом на нижнем горизонтальном диске жестко закреплен многоступенчатый ротор с ударными билами. В предложенном решении верхний горизонтальный диск закреплен между верхней и нижней ступенями многоступенчатого корпуса, которые имеют сквозные радиальные призматические каналы. Сквозные радиальные призматические каналы расположены симметрично относительно двух вертикальных плоскостей симметрии. Меньшее основание каждого сквозного радиального призматического канала находится на внутренней поверхности многоступенчатого корпуса и имеет ширину (0,1…0,2)D_max на верхней и нижней ступенях, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала и высоту на каждой ступени (0,2…0,4)Н_к, где Н_к - высота многоступенчатого корпуса. На верхнем горизонтальном диске по концентрической окружности с внешним радиусом R жестко закреплен ряд ударных пластин. На нижней поверхности верхней крышки корпуса по концентрической окружности с внутренним радиусом R₁ жестко закреплен ряд отбойных пластин. Радиальный зазор между верхним горизонтальным диском верхнего ротора и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса больше 2D_max, a R₁>R. Кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и внешней поверхностью многоступенчатого ротора уменьшается от верхней ступени к нижней от значения а=(2…3)D_max, до значения b=(1…2)D_max.This is achieved by the fact that the disintegrator comprises a housing with rotors installed inside it and horizontal discs. A multistage housing is rigidly fixed on the same axis with the loading device. A multistage rotor with percussion bars is rigidly fixed on the same axis with a multistage case on the lower horizontal disk. In the proposed solution, the upper horizontal disk is fixed between the upper and lower stages of the multistage body, which have through radial prismatic channels. Through radial prismatic channels are located symmetrically with respect to two vertical planes of symmetry. The smaller base of each through radial prismatic channel is located on the inner surface of the multistage body and has a width of (0.1 ... 0.2) D _max in the upper and lower stages, where D _max is the maximum particle size of the material being crushed and height in each stage (0, 2 ... 0.4) H _to , where H _to - the height of the multistage housing. A series of shock plates are rigidly fixed on the upper horizontal disk along a concentric circle with an external radius R. On the lower surface of the upper housing cover along a concentric circle with an inner radius R ₁ , a row of baffle plates is rigidly fixed. The radial clearance between the upper horizontal disk of the upper rotor and the inner cylindrical surface of the body is greater than 2D _max , a R ₁ > R. The annular gap between the inner surface of the multistage housing and the outer surface of the multistage rotor decreases from the upper stage to the lower one from a = (2 ... 3) D _max , to b = (1 ... 2) D _max .

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез А-А на фиг. 3 (многоступенчатый корпус и многоступенчатый ротор); на фиг. 2 - поперечный разрез Б-Б на фиг. 1 (верхняя ступень, ударные и отбойные пластины); на фиг. 3 - поперечный разрез В-В на фиг. 1 (нижняя ступень, ударные элементы).The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a longitudinal section A-A in FIG. 3 (multistage housing and multistage rotor); in fig. 2 is a cross-sectional view BB in FIG. 1 (upper stage, shock and fender plates); in fig. 3 is a cross-section bb of FIG. 1 (lower stage, percussion elements).

Дезинтегратор содержит корпус 1 с установленными внутри него роторами 2 и 3. В подшипниковом узле в верхней части корпуса 1 расположено загрузочное устройство 4 с возможностью вращения. На одной оси с загрузочным устройством 4 к его нижнему торцу жестко прикреплен, например сваркой, многоступенчатый корпус 5. Многоступенчатый корпус 5 состоит из верхней 6 ступени и нижней 7 ступени. К нижнему торцу верхней ступени 6 жестко прикреплен, например сваркой, верхний горизонтальный диск 8. К нижней поверхности верхнего горизонтального диска 8 жестко прикреплена, например сваркой, нижняя 7 ступень многоступенчатого корпуса 5. Таким образом, верхний горизонтальный диск 8 закреплен между верхней 6 и нижней 7 ступенями многоступенчатого корпуса 5. Верхняя 6 ступень и нижняя 7 ступени многоступенчатого корпуса 5 имеют сквозные радиальные призматические каналы 9. Сквозные радиальные призматические каналы 9 расположены симметрично относительно двух вертикальных плоскостей симметрии. Меньшее основание каждого сквозного радиального призматического канала 9 находится на внутренней поверхности многоступенчатого корпуса 5 и имеет ширину (0,1…0,2)D_max на верхней 6 и нижней 7 ступенях, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала и высоту на каждой ступени (0,2…0,4)Н_к, где Н_к -высота многоступенчатого корпуса 5. На одной оси с многоступенчатым корпусом 5 на нижнем горизонтальном диске 10 жестко закреплен, например сваркой, многоступенчатый ротор 11 с ударными билами. На верхнем горизонтальном диске 8 по концентрической окружности с внешним радиусом R жестко закреплен ряд ударных пластин 12. На нижней поверхности верхней крышки 13 корпуса 1 по концентрической окружности с внутренним радиусом R₁ жестко закреплен ряд отбойных пластин 14. Радиальный зазор между верхним горизонтальным диском 8 верхнего ротора 2 и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1 больше 2D_max, a R₁>R. Кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса 5 и внешней поверхностью многоступенчатого ротора 11 уменьшается от верхней ступени к нижней от значения а=(2…3)D_max, до значения b=(1…2)D_max.The disintegrator includes a housing 1 with rotors 2 and 3 installed inside it. In the bearing assembly in the upper part of the housing 1 there is a loading device 4 rotatably. On the same axis with the loading device 4, a multistage housing 5 is rigidly attached to its lower end, for example, by welding. The multistage housing 5 consists of an upper 6 step and a lower 7 step. To the lower end of the upper stage 6 is rigidly attached, for example by welding, the upper horizontal disk 8. To the lower surface of the upper horizontal disk 8 is rigidly attached, for example by welding, the lower 7 stage of the multistage housing 5. Thus, the upper horizontal disk 8 is fixed between the upper 6 and lower The 7 steps of the multistage housing 5. The upper 6 steps and the lower 7 steps of the multistage housing 5 have through radial prismatic channels 9. The through radial prismatic channels 9 are located symmetrically from relative to two vertical planes of symmetry. The smaller base of each through radial prismatic channel 9 is located on the inner surface of the multistage body 5 and has a width of (0.1 ... 0.2) D _max at the top 6 and bottom 7 steps, where D _max is the maximum particle size of the material to be ground and the height at each steps (0.2 ... 0.4) H _c , where H _{c is the} height of the multistage housing 5. On the same axis with the multistage housing 5 on the lower horizontal disk 10 is rigidly fixed, for example by welding, the multistage rotor 11 with impact bars. A series of impact plates 12 are rigidly fixed on the upper horizontal disk 8 along a concentric circle with an outer radius R 12. A series of baffle plates 14 are rigidly fixed on the bottom surface of the top cover 13 of the housing 1 along a concentric circle with an inner radius R ₁ the rotor 2 and the inner cylindrical surface of the housing 1 is greater than 2D _max , a R ₁ > R. The annular gap between the inner surface of the multistage body 5 and the outer surface of the multistage rotor 11 decreases from the upper stage to the lower one from the value a = (2 ... 3) D _max to the value b = (1 ... 2) D _max .

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, направляется в корпус 1 через осевое загрузочное устройство 4, затем в кольцевой зазор между многоступенчатым корпусом 5 и многоступенчатым ротором 11. Материал попадает под ударные била верхней ступени многоступенчатого ротора 11, закрепленного на нижнем горизонтальном диске 10 и отбрасывается на верхнюю 6 ступень многоступенчатого корпуса 5, закрепленную над верхним горизонтальным диском 8. Мелкий продукт проходит через сквозные радиальные призматические каналы 9 верхней 6 ступени и направляется на верхний горизонтальный диск 8. При вращении верхнего горизонтального диска 8 частицы мелкого материала посредством ударных пластин 12 направляются в сторону отбойных пластин 14, жестко закрепленных на нижней поверхности верхней крышки 13 корпуса 1, где мелкий материал окончательно измельчается. Далее готовый продукт за счет центробежных сил направляется в радиальный зазор между верхним горизонтальным диском 8 верхнего 2 ротора и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1 и выносится из корпуса 1.Disintegrator works as follows. The grinded material, for example, limestone with a moisture content of up to 2%, is guided into the housing 1 through an axial loading device 4, then into the annular gap between the multistage housing 5 and the multistage rotor 11. The material falls under the shock bars of the upper stage of the multistage rotor 11 mounted on the lower horizontal disk 10 and is thrown onto the upper 6 step of the multistage housing 5, fixed above the upper horizontal disc 8. The fine product passes through the through radial prismatic channels 9 of the upper 6 steps and directed to the upper horizontal disc 8. By rotating the upper horizontal disc 8 particles of particulate material through the drum plates 12 directed towards the impingement plates 14 rigidly attached to the lower surface of the top cover 13 of the housing 1, where the fine material is ground completely. Next, the finished product due to centrifugal forces is sent to the radial clearance between the upper horizontal disk 8 of the upper 2 rotor and the inner cylindrical surface of the housing 1 and is removed from the housing 1.

Материал, не прошедший через радиальные призматические каналы 9 верхней 6 ступени, перемещается в кольцевом зазоре между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса 5 и внешней поверхностью многоступенчатого ротора 11. На высоте нижней 7 ступени мелкий продукт проходит через сквозные радиальные призматические каналы 9 нижней 7 ступени многоступенчатого корпуса 5 и направляется в верхнюю часть ударных элементов внутреннего ряда. Крупные частицы материала, не прошедшие через сквозные радиальные призматические каналы 9 верхней 6 и нижней 7 ступеней многоступенчатого корпуса 5, под действием силы тяжести направляются на нижний горизонтальный диск 10 нижнего ротора 3 и под действием центробежных сил отбрасываются в нижнюю часть внутреннего ряда ударных элементов. Пройдя внутренний ряд ударных элементов, материал попадает на ударные элементы второго ряда и т.д., где он также подвергается интенсивным ударным и истирающим нагрузкам. После прохождения всех рядов ударных элементов готовый продукт выносится из корпуса 1.The material that has not passed through the radial prismatic channels 9 of the upper 6 stage moves in the annular gap between the inner surface of the multistage body 5 and the outer surface of the multistage rotor 11. At the height of the lower 7 stage the fine product passes through the through radial prismatic channels 9 of the lower 7 stage of the multistage body 5 and goes to the top of the percussion elements of the inner row. Large particles of material that have not passed through the through radial prismatic channels 9 of the upper 6 and lower 7 stages of the multistage body 5, under the action of gravity are directed to the lower horizontal disk 10 of the lower rotor 3 and under the action of centrifugal forces are thrown into the lower part of the internal row of percussion elements. Having passed the internal row of percussion elements, the material falls on the percussion elements of the second row, etc., where it is also subjected to intense shock and abrasive loads. After passing through all the rows of percussion elements, the finished product is removed from the housing 1.

В случае отсутствия сквозных радиальных призматических каналов 9 на каждой ступени в многоступенчатом корпусе 5 отсутствует последовательная классификация материала в процессе его измельчения в кольцевом зазоре между многоступенчатым корпусом 5 и многоступенчатым ротором 11 и непрерывный отвод мелких частиц в верхней и средней части корпуса 1, что снижает эффективность ударного воздействия на крупные частицы измельчаемого материала в нижней части корпуса 1.In the absence of through radial prismatic channels 9 at each stage in a multistage housing 5, there is no consistent classification of the material during grinding in the annular gap between the multistage housing 5 and the multistage rotor 11 and the continuous removal of small particles in the upper and middle parts of the housing 1, which reduces the efficiency impact on large particles of comminuted material in the lower part of the housing 1.

В случае отсутствия ударных пластин 12, закрепленных на верхнем горизонтальном диске 8 и отбойных пластин 14 на нижней поверхности верхней крышки 13 верхняя внутренняя часть корпуса 1 используется малоэффективно, так как отсутствует окончательное доизмельчение мелких частиц, прошедших через сквозные радиальные призматические каналы 9 верхней 6 ступени.If there are no impact plates 12 fixed on the upper horizontal disk 8 and baffle plates 14 on the lower surface of the upper cover 13, the upper inner part of the housing 1 is used ineffectively, since there is no final grinding of small particles that have passed through the through radial prismatic channels 9 of the upper 6 stage.

Так как частицы измельчаемого материала при их прохождении от загрузочного устройства 4 к нижнему горизонтальному диску 10 уменьшаются в размерах, то кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса 5 и внешней поверхностью многоступенчатого ротора 11 уменьшается от верхней 6 ступени к нижней 7 от значения а=(2…3)D_max до значения b=(1…2)D_max. Для исключения забивания материалом сквозных радиальных призматических каналов 9 их меньшее основание расположено на внутренней поверхности многоступенчатого корпуса 5 и имеет ширину (0,1…0,2)D_max на верхней 6 и нижней 7 ступенях. Размеры ширины меньшего основания сквозных радиальных призматических каналов 9 верхней 6 и нижней 7 ступеней обусловлены необходимостью непрерывного отвода мелких частиц на верхней 6 и нижней 7 ступенях с целью предотвращения демпфирующего воздействия мелких частиц в нижней части корпуса 1.As the particles of the crushed material during their passage from the loading device 4 to the lower horizontal disk 10 are reduced in size, the annular gap between the inner surface of the multistage body 5 and the outer surface of the multistage rotor 11 decreases from the upper 6 steps to the lower 7 from a = (2 ... 3) D _max to the value b = (1 ... 2) D _max . To avoid clogging of the material through radial prismatic channels 9, their smaller base is located on the inner surface of the multistage body 5 and has a width (0.1 ... 0.2) D _max on the top 6 and bottom 7 steps. The dimensions of the width of the smaller base of the through radial prismatic channels 9 of the upper 6 and lower 7 steps are due to the need for continuous removal of small particles on the upper 6 and lower 7 steps in order to prevent the damping effect of small particles in the lower part of the housing 1.

Высота сквозных радиальных призматических каналов 9 на каждой ступени, равная (0,2…0,4)Н_к, обусловлена высотой ударных элементов, а также ударных и отбойных пластин 12 и 14.The height of the through radial prismatic channels 9 at each stage, equal to (0.2 ... 0.4) N _K , is due to the height of the impact elements, as well as the impact and fender plates 12 and 14.

Применение многоступенчатого корпуса со сквозными радиальными призматическими каналами на каждой его ступени и ударных и отбойных пластин между верхней крышкой корпуса и верхним горизонтальным диском в связи с остальными элементами дезинтегратора позволяет увеличить эффективность воздействия на крупные частицы в кольцевом зазоре между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и внешней поверхностью многоступенчатого ротора нижней ступени и в нижней части корпуса за счет непрерывного отвода мелкой фракции материала через сквозные радиальные призматические каналы верхней и нижней ступеней.The use of a multistage body with through radial prismatic channels at each of its stages and percussion and baffle plates between the top cover of the body and the upper horizontal disk in connection with the other elements of the disintegrator allows to increase the effectiveness of the impact on large particles in the annular gap between the inner surface of the multistage body and the outer surface of the multistage the rotor of the lower stage and in the lower part of the body due to the continuous removal of the fine fraction of the material through Transverse radial channels prismatic upper and lower stages.

Таким образом, селективное воздействие на измельчаемый материал позволит повысить эффективность процесса измельчения и производительность по готовому классу измельчаемого материала.Thus, the selective impact on the crushed material will improve the efficiency of the grinding process and the performance of the finished class of crushed material.

Claims

A disintegrator comprising a housing with rotors and horizontal discs installed inside it and a boot device on the same axis with which the multistage housing is rigidly fixed, and on the lower horizontal disc a multistage rotor with percussion bars, characterized in that the upper horizontal disc is fixed between the upper and lower steps of a multistage body, which have through radial prismatic channels located symmetrically with respect to two vertical planes of symmetry, smaller than the bases of each through radial prismatic channel located on the inner surface of the multi-stage casing and has a width (0,1 ... 0,2) D _max at the upper and lower stages, where D _max - maximum particle size of the ground material, and the height at each stage (0, 2 ... 0.4) H _k, where H _k - multistage body height, the upper horizontal disc for a concentric circle with an outer radius R rigidly fixed number of drum plates and the lower surface of the upper housing cover on a concentric circle with an inner radius R ₁ - a row of baffle plates, while the radial clearance between the upper horizontal disc of the upper rotor and the inner cylindrical surface of the housing is greater than 2D _max , a R ₁ > R, and the annular gap between the inner surface of the multistage housing and the outer surface of the multistage rotor decreases from the upper step to the lower (2 ... 3) D _max ÷ (1 ... 2) D _max .