RU2727848C1

RU2727848C1 - Vibratory mill

Info

Publication number: RU2727848C1
Application number: RU2020102482A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Васильевич Сергеев; Татьяна Евгеньевна Герасименко
Priority date: 2020-01-22
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2020-07-24

Abstract

FIELD: devices for grinding of materials.

SUBSTANCE: vibration mill comprises cylindrical grinding chamber 1 with grinding bodies installed on base 2, bracket 3, vibration mechanism made in the form of electromagnetic coil 4, elastic mechanism made in the form of compression spring 5 and movement device 6. Electromagnetic coil 4 is installed under bracket 3, and spring 5 is above bracket 3. Spring 5 is fixed to base 2 by means of post 7. Electromagnetic coil 4 is installed with possibility of changing direction of vibration action, for example, using tackle 8. Core of electromagnetic coil 4 is pivotally connected to bracket 3. Vibration mill is additionally equipped with cyclone 9 and screen 10.

EFFECT: mill provides for increased convenience of operation, reliability, durability and productivity.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов, в частности к вибрационным мельницам, которое может быть использовано в строительной, горнорудной, металлургической, пищевой или химической отраслях промышленности.The invention relates to a device for grinding materials, in particular to vibration mills, which can be used in the construction, mining, metallurgical, food or chemical industries.

Известна вибрационная мельница, содержащая цилиндрическую помольную камеру, заполненную мелющими телами, установленную с помощью упругих элементов на неподвижном основании (см. патент РФ на изобретение №2501608, МПК (2006.01) B02C 19/00, опубл. 20.12.2013 г., Бюл. № 35). В данной вибрационной мельнице помольная камера снабжена двумя дебалансными виброприводами. Каждый дебалансный вибропривод включает приводной вал с индивидуальным приводом вращения, выполненным с возможностью независимого изменения угловой скорости и направления вращения приводного вала, и дебалансы, установленные на приводном валу. При этом дебалансные виброприводы размещены диаметрально противоположно относительно боковых стенок помольной камеры в плоскости поперечной симметрии помольной камеры.Known vibration mill containing a cylindrical grinding chamber filled with grinding bodies, installed with elastic elements on a fixed base (see RF patent for invention No. 2501608, IPC (2006.01) B02C 19/00, publ. 20.12.2013, Bul. No. 35). In this vibration mill, the grinding chamber is equipped with two unbalanced vibration drives. Each unbalanced vibration drive includes a drive shaft with an individual rotation drive made with the ability to independently change the angular speed and direction of rotation of the drive shaft, and unbalances mounted on the drive shaft. In this case, the unbalanced vibration drives are located diametrically opposite to the side walls of the grinding chamber in the plane of the transverse symmetry of the grinding chamber.

Недостатком аналога является невысокий срок службы и низкая надежность при эксплуатации. В конструкции аналога присутствуют подшипники в дебалансных приводах, которые в вибрационной мельнице имеют невысокий срок службы за счет знакопеременной нагрузки. Поэтому мельница такой конструкции требует частого ремонта, и, следовательно, имеет невысокую эксплуатационную производительность. Кроме того, несмотря на то, что в данной конструкции мельницы, противоположно установленные относительно мельницы приводы, имеют возможность трясти мельницу в противофазе, улучшая качество помола и увеличивая производительность за счет изменения траектории движения шаров, частота вращения дебалансов и амплитуда вибрации остается неизменной. Более того, помол ведется в фиксированной зоне корпуса мельницы. Эти обстоятельства также снижают качество и производительность помола материала.The disadvantage of this analogue is its low service life and low operational reliability. The design of the analogue contains bearings in unbalanced drives, which in a vibration mill have a low service life due to alternating loads. Therefore, a mill of this design requires frequent repairs, and, therefore, has a low operating efficiency. In addition, despite the fact that in this design of the mill, drives oppositely mounted relative to the mill have the ability to shake the mill in antiphase, improving the quality of grinding and increasing productivity by changing the trajectory of the balls, the frequency of rotation of the unbalances and the amplitude of vibration remains unchanged. Moreover, grinding takes place in a fixed area of the mill body. These circumstances also reduce the quality and productivity of material grinding.

Наиболее близкой к заявляемому устройству является вибрационная мельница, включающая цилиндрическую помольную камеру с мелющими телами, установленную на основании, кронштейн, вибрационный и упругий механизмы и устройство перемещения (см. патент РФ на изобретение №2674620, МПК (2006.01) B02C 19/16, опубл. 11.12.2018 г., Бюл. № 35). В данной мельнице в качестве вибрационного механизма используют гидроцилиндр или пневмоцилиндр, который установлен с возможностью изменения направления вибрационного воздействия.Closest to the claimed device is a vibration mill, which includes a cylindrical grinding chamber with grinding bodies installed on the base, a bracket, vibration and elastic mechanisms and a movement device (see RF patent for invention No. 2674620, IPC (2006.01) B02C 19/16, publ. . 11.12.2018, Bul. No. 35). In this mill, a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder is used as a vibration mechanism, which is installed with the ability to change the direction of the vibration effect.

Недостатком прототипа является сложность изготовления и невысокая производительность, связанная с использованием в качестве вибрационного механизма гидроцилиндра или пневмоцилиндра, требующего в процессе изготовления прецизионных работ, а в процессе эксплуатации постоянного ухода (смазки, замены манжет по мере их износа и т.д.) и периодического технического обслуживания гидро- или пневмосистем. Неисправности в гидро- или пневмосистеме зачастую можно определить только с помощью тестирования или разбора устройства. Это снижает производительность мельницы за счет вынужденных простоев. Кроме этого, наличие гидроцилиндров предполагает использование маслостанции, а пневмоцилиндров - компрессорной станции. Это с одной стороны удорожает конструкцию, а с другой несколько снижает надежность, из-за того, что появляется зависимость нормального функционирования вибромельницы от нормального функционирования дополнительных агрегатов.The disadvantage of the prototype is the complexity of manufacturing and low productivity associated with the use of a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder as a vibration mechanism, which requires precision work in the manufacturing process, and during operation, constant maintenance (lubrication, replacement of cuffs as they wear out, etc.) and periodic maintenance of hydraulic or pneumatic systems. Malfunctions in a hydraulic or pneumatic system can often only be determined by testing or disassembling the device. This reduces the productivity of the mill due to forced downtime. In addition, the presence of hydraulic cylinders assumes the use of an oil station, and pneumatic cylinders - a compressor station. On the one hand, this increases the cost of the structure, and on the other, it somewhat reduces reliability, due to the fact that the normal functioning of the vibrating mill appears to depend on the normal functioning of additional units.

Результатом предлагаемого технического решения является повышение удобства эксплуатации, надежности, долговечности и производительности.The result of the proposed technical solution is to increase the ease of use, reliability, durability and productivity.

Этот технический результат достигается тем, что вибрационная мельница, включающая цилиндрическую помольную камеру с мелющими телами, установленную на основании, кронштейн, по крайней мере, один вибрационный и упругий механизмы и устройство перемещения, согласно изобретению, вибрационный механизм установлен под кронштейном и выполнен в виде электромагнитной катушки, а упругий механизм выполнен в виде пружины растяжения, установленной над кронштейном и закрепленной к основанию с помощью стойки.This technical result is achieved by the fact that a vibration mill including a cylindrical grinding chamber with grinding bodies installed on the base, a bracket, at least one vibration and elastic mechanisms and a movement device, according to the invention , the vibration mechanism is installed under the bracket and is made in the form of an electromagnetic coil, and the elastic mechanism is made in the form of a tension spring installed above the bracket and fixed to the base by means of a stand.

Электромагнитная катушка установлена с возможностью изменения направления вибрационного воздействия, при этом ее сердечник шарнирно соединен с кронштейном.The electromagnetic coil is installed with the possibility of changing the direction of the vibration effect, while its core is pivotally connected to the bracket.

Вибрационная мельница дополнительно снабжена циклоном и грохотом.The vibration mill is additionally equipped with a cyclone and a screen.

Данная конструкция позволит повысить удобство эксплуатации, надежность, долговечность и производительность вибрационной мельницы.This design will improve the convenience of operation, reliability, durability and productivity of the vibration mill.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид вибрационной мельницы, на фиг.2 - то же при наклонном расположении вибрационного механизма, на фиг.3 - расположение вибрационного механизма по периметру помольной камеры.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a general view of a vibration mill, figure 2 - the same with an inclined arrangement of the vibration mechanism, figure 3 - the location of the vibration mechanism around the perimeter of the grinding chamber.

Вибрационная мельница, включает цилиндрическую помольную камеру 1 с мелющими телами, установленную на основании 2, кронштейн 3, вибрационный механизм, выполненный в виде электромагнитной катушки 4, упругий механизм, выполненный в виде пружины сжатия 5 и устройство перемещения 6. Электромагнитная катушка 4 установлена под кронштейном 3, а пружина 5 над кронштейном 3. При этом пружина 5 закреплена к основанию 2 с помощью стойки 7. Электромагнитная катушка 4 установлена с возможностью изменения направления вибрационного воздействия, например, с помощью полиспаста 8. Сердечник электромагнитной катушки 4 шарнирно соединен с кронштейном 3. Вибрационная мельница дополнительно снабжена циклоном 9 и грохотом 10.The vibration mill includes a cylindrical grinding chamber 1 with grinding bodies installed on the base 2, a bracket 3, a vibration mechanism made in the form of an electromagnetic coil 4, an elastic mechanism made in the form of a compression spring 5 and a displacement device 6. Electromagnetic coil 4 is installed under the bracket 3, and the spring 5 above the bracket 3. In this case, the spring 5 is fixed to the base 2 by means of a stand 7. The electromagnetic coil 4 is installed with the possibility of changing the direction of the vibration effect, for example, using a chain hoist 8. The core of the electromagnetic coil 4 is hingedly connected to the bracket 3. The vibrating mill is additionally equipped with a cyclone 9 and a screen 10.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подаче напряжения на обмотку электромагнитной катушки 4 в ней возникаем электромагнитное поле, которое намагничивает сердечник. Сердечник втягивается внутрь обмотки, увлекая за собой кронштейн 3 вниз, и пружина 5 растягивается. При этом цилиндрическая помольная камера 1 отклоняется от своего исходного положения. При снятии напряжения с электромагнитной катушки 4 сердечник резко поднимается вверх под воздействием пружины 5 и цилиндрическая помольная камера 1 отклоняется в противоположную сторону. Затем вибрационный цикл повторяется. Таким образом, создается вибрационное воздействие на цилиндрическую помольную камеру 1. Для интенсификации вибрационного воздействия электромагнитные катушки 4 могут быть расположены по всему периметру помольной камеры 1, что способствует повышению эффективность и степени измельчения материала. Кроме того, электромагнитные катушки не требуют постоянного технического обслуживания, как гидроцилиндр или пневмоцилиндр.When voltage is applied to the winding of the electromagnetic coil 4, an electromagnetic field arises in it, which magnetizes the core. The core is pulled into the winding, dragging the bracket 3 down, and the spring 5 is stretched. In this case, the cylindrical grinding chamber 1 deviates from its original position. When the voltage is removed from the electromagnetic coil 4, the core rises sharply under the influence of the spring 5 and the cylindrical grinding chamber 1 is deflected in the opposite direction. Then the vibration cycle is repeated. Thus, a vibration effect on the cylindrical grinding chamber 1 is created. To intensify the vibration effect, the electromagnetic coils 4 can be located around the entire perimeter of the grinding chamber 1, which contributes to an increase in the efficiency and degree of material grinding. In addition, the solenoid coils do not require constant maintenance like a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder.

Механизм перемещения 6, например, винтовая пара позволяет регулировать амплитуду вибрации за счет перемещения электромагнитной катушки 4 и, следовательно, изменения расстояния между кронштейном 3 и основанием 2. Чем дальше от кронштейна 3 установлена электромагнитная катушка 4, тем меньше амплитуда вибрации. Регулирование интенсивности вибрации осуществляют за счет изменения частоты подачи напряжения на электромагнитную катушку 4. Изменение амплитуды и интенсивности вибрации позволяет в широких пределах регулировать не только амплитудно-частотную характеристику движения мелющих тел, но и характер процесса измельчения в зависимости от прочности и размера частиц исходного материала. Частицы материала, перемещаясь в зазорах между мелющими телами, измельчаются за счет ударных, истирающих и раздавливающих нагрузок.The movement mechanism 6, for example, a screw pair, allows you to adjust the vibration amplitude by moving the electromagnetic coil 4 and, therefore, changing the distance between the bracket 3 and the base 2. The farther from the bracket 3 the electromagnetic coil 4 is installed, the lower the vibration amplitude. Regulation of vibration intensity is carried out by changing the frequency of voltage supply to the electromagnetic coil 4. Changing the amplitude and intensity of vibration allows in a wide range to regulate not only the amplitude-frequency characteristic of the motion of the grinding bodies, but also the nature of the grinding process depending on the strength and size of the particles of the starting material. Particles of material, moving in the gaps between the grinding bodies, are crushed due to impact, abrasion and crushing loads.

Изменение угла приложения вибрационного воздействия осуществляются за счет наклона основания 2 с помощью полиспаста 8. Тогда вибрационный механизм может обеспечить горизонтальное, или диагональное, или вертикальное вибрирующее воздействие на помольную камеру 1. Изменение угла приложения вибрационного воздействия влияет на интенсивность перемешивания мелющих тел, исключая появление застойных зон. Электромагнитную катушку 4 можно размещать в любом месте относительно помольной камеры 1, например, по диагональной оси горизонтального сечения, перпендикулярной или продольной оси, а также по всему периметру помольной камеры 1. Это дает возможность получить многообразные формы вибраций, траектории движения материала в помольной камере 1 и регулировать эффективность и степень измельчения материала. Комплексное воздействие электромагнитных катушек 4 на помольную камеру 1 создает неоднородное поле скоростей и кинетических энергий в мелющей среде, что создает условия измельчения частиц материала и в целом повышает эффективность процесса измельчения.Changes in the angle of application of the vibration effect are carried out by tilting the base 2 using a chain hoist 8. Then the vibration mechanism can provide a horizontal, or diagonal, or vertical vibrating effect on the grinding chamber 1. Changing the angle of application of the vibration effect affects the intensity of mixing of the grinding bodies, eliminating the appearance of stagnant zones. The electromagnetic coil 4 can be placed anywhere relative to the grinding chamber 1, for example, along the diagonal axis of the horizontal section, perpendicular or longitudinal axis, as well as along the entire perimeter of the grinding chamber 1. This makes it possible to obtain various forms of vibrations, material paths in the grinding chamber 1 and regulate the efficiency and degree of grinding of the material. The complex effect of electromagnetic coils 4 on the grinding chamber 1 creates an inhomogeneous field of velocities and kinetic energies in the grinding medium, which creates conditions for grinding material particles and generally increases the efficiency of the grinding process.

Наличие в конструкции вибрационной мельницы циклона 9 и грохота 10 позволит производить сортировку размолотых частиц по фракциям.The presence of a cyclone 9 and a screen 10 in the construction of a vibrating mill will allow sorting the milled particles into fractions.

Данная конструкция по сравнению с прототипом позволит повысить удобство эксплуатации, надежность, долговечность и производительность вибрационной мельницы.This design, in comparison with the prototype, will improve the ease of operation, reliability, durability and productivity of the vibration mill.

Claims

1. Vibration mill, including a cylindrical grinding chamber with grinding bodies, mounted on the base, a bracket, at least one vibration and elastic mechanisms and a movement device, characterized in that the vibration mechanism is installed under the bracket and is made in the form of an electromagnetic coil, and the elastic the mechanism is made in the form of a tension spring installed above the bracket and fixed to the base by means of a stand.

2. Vibration mill according to claim 1, characterized in that the electromagnetic coil is installed with the possibility of changing the direction of the vibration action, while its core is pivotally connected to the bracket.

3. Vibratory mill according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a cyclone and a screen.