RU2764191C1

RU2764191C1 - Grinder

Info

Publication number: RU2764191C1
Application number: RU2021113284A
Authority: RU
Inventors: Валерий Андреевич Афанасьев; Александр Николаевич Остриков; Игорь Сергеевич Богомолов; Дмитрий Андреевич Нестеров; Максим Васильевич Копылов
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственный центр "ВНИИ комбикормовой промышленности" (АО "НПЦ "ВНИИКП")
Priority date: 2021-05-07
Filing date: 2021-05-07
Publication date: 2022-01-14

Abstract

FIELD: grinding equipment.

SUBSTANCE: invention relates to equipment for grinding feed grains and other bulk materials used for feeding animals, and can be used in various industries, for example, in feed - for grinding grain crops. The grinder contains a housing, two parallel crushing shafts installed inside the housing with the possibility of counter rotation and having rows of grinding elements, a loading hopper, a working chamber and a drive. Grinding elements of one shaft enter the gap between the grinding elements of the other shaft. In this case, two parallel crushing shafts, having rows of replaceable grinding elements, are installed with the possibility of rotation at different speeds in the direction of the unloading device, and annular grooves are milled on the mating surfaces of the grinding elements. Bearing supports of one of the shafts are made with the ability to move horizontally to adjust the gap between the crushing shafts, and the drive includes a belt drive with a tension pulley and replaceable pulleys of different diameters on the crushing shafts to provide different frequencies of rotation.

EFFECT: grinder is characterized by increased wear resistance and reliability.

1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для измельчения фуражного зерна и других сыпучих материалов, используемых для кормления животных и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например в комбикормовой - для измельчения зерновых культур.The invention relates to equipment for grinding feed grains and other bulk materials used for feeding animals and can be used in various industries, for example, in animal feed - for grinding grain crops.

Известен центробежный измельчитель (Патент РФ №2728665. В02С 13/00. Центробежный измельчитель. Царев Е.М., Мосунов П.В., Ркуомойников К.П., Анисимов С.Е., Богданов Е.Н., Кренев А.В. - Заявитель ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет». - №2020104055. - Заявл. 30.01.2020; Опубл. 30.07.2020; Бюл. №22), содержащий корпус, внутри которого установлены на одной оси сплошной и полые валы, причем полые валы связаны с электродвигателем посредством зубчатой передачи, а сплошной вал - с помощью ременной передачи, при этом внутренние фрезы, закрепленные на сплошном валу, входят во впадину, образованную наружными фрезами, закрепленными на полых валах с возможностью их взаимного противовращения.A centrifugal grinder is known (RF Patent No. 2728665. B02C 13/00. Centrifugal grinder. Tsarev E.M., Mosunov P.V., Rkuomoinikov K.P., Anisimov S.E., Bogdanov E.N., Krenev A. B. - Applicant FGBOU VO "Volga State Technological University" - No. 2020104055. - Appl. 30.01.2020; Published 30.07.2020; Bull. No. 22), containing a housing, inside of which solid and hollow shafts are installed on the same axis, moreover, the hollow shafts are connected to the electric motor by means of a gear transmission, and the solid shaft - by means of a belt drive, while the internal cutters mounted on the solid shaft enter the cavity formed by the external cutters fixed on the hollow shafts with the possibility of their mutual counter-rotation.

Недостатком центробежного измельчителя является сложность изготовления, что существенно увеличивает его себестоимость и недостаточная эффективность измельчения.The disadvantage of a centrifugal grinder is the complexity of manufacturing, which significantly increases its cost and insufficient grinding efficiency.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту является измельчитель (Патент РФ №2700622. В02С 13/00. Измельчитель. Лебедев А.Т., Очинский В.В., Искендеров P.P., Павлюк Р.В., Лебедев П.А., Марьин Н.А., Захарин А.В., Болгаев К.А., Рыбалкин Н.А. - Заявитель ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет». - №2018143944. - Заявл. 11.12.2018; Опубл. 18.09.2019; Бюл. №26), состоящий из корпуса-статора и размещенных в его полости приводного ротора, приемной, дробильной, разгрузочной камер, а также соединенного с приемной камерой загрузочного бункера, разрушающего элемента, закрепленного на статоре, и ротора, выполненного рифленым, причем разрушающий элемент состоит из двух частей - основы, закрепленной на статоре, и сменной рабочей части, выполненной из более прочного материала, закрепленной в основе профильным соединением. Рабочая часть может быть выполнена составной их двух и более элементов.The closest in terms of its technical essence and the achieved effect is the chopper (RF Patent No. 2700622. V02S 13/00. Chopper. Lebedev A.T., Ochinsky V.V., Iskenderov PP, Pavlyuk R.V., Lebedev P.A. , Maryin N.A., Zakharin A.V., Bolgaev K.A., Rybalkin N.A. - Applicant FSBEI HE "Stavropol State Agrarian University" - No. 2018143944. - Application 11.12.2018; Published 18.09. 2019; Bull. No. 26), consisting of a stator housing and a drive rotor placed in its cavity, a receiving, crushing, unloading chambers, as well as a loading hopper connected to the receiving chamber, a destructive element fixed to the stator, and a corrugated rotor, moreover, the destructive element consists of two parts - a base fixed on the stator, and a replaceable working part made of a stronger material, fixed in the base with a profile connection. The working part can be made as a composite of two or more elements.

Существенным недостатком данного измельчителя являются металлоемкий корпус, конструкция ротора, не позволяющая регулировать положение рабочих элементов, что ограничивает универсальность и увеличивает износ его рабочих поверхностей, повышенный износ разрушающего элемента, закрепленного на статоре, что снижает эффективность его безотказной работы.A significant disadvantage of this grinder is a metal-intensive housing, a rotor design that does not allow adjusting the position of working elements, which limits the versatility and increases the wear of its working surfaces, increased wear of the destructive element fixed on the stator, which reduces the efficiency of its trouble-free operation.

Технический результат изобретения заключается в повышении износостойкости, надежности работы и повышению эффективности процесса измельчения, путем снижения износа взаимодействующих с исходным продуктом сменных измельчающих элементов, закрепленных на дробильных валах, поддержания заданной степени дисперсности измельчаемого материала за счет регулирования зазора между дробильными валами и наличия на сопряженных поверхностях измельчающих элементов рифлей.The technical result of the invention is to increase wear resistance, reliability and increase the efficiency of the grinding process, by reducing the wear of replaceable grinding elements interacting with the original product, fixed on the crushing shafts, maintaining a given degree of dispersion of the crushed material by adjusting the gap between the crushing shafts and the presence on the mating surfaces riffle grinding elements.

Достигаемый положительный эффект по стабильному поддержанию заданной степени дисперсности измельчаемого материала можно обосновать следующим образом. Регулирование зазора между дробильными валами обеспечивается перемещением в горизонтальном направлении подшипниковых опор одного из дробильных валов. Наличие на сопряженных поверхностях измельчающих элементов рифлей, форма которых обеспечивает наилучших захват частиц измельчаемого материала. Форма и размеры рифлей определяются структурно-механическими, физико-химическими и адгезионными свойствами измельчаемых материалов, а также их гранулометрическим составом. Рифли могут иметь (в поперечном сечении) треугольную, полукруглую, прямоугольную или другую сложную комбинированную форму.Achievable positive effect on the stable maintenance of a given degree of dispersion of the crushed material can be justified as follows. Adjustment of the gap between the crushing shafts is ensured by moving the bearing supports of one of the crushing shafts in the horizontal direction. The presence on the mating surfaces of the grinding elements of the corrugation, the shape of which provides the best capture of the particles of the crushed material. The shape and dimensions of the flutes are determined by the structural-mechanical, physico-chemical and adhesive properties of the crushed materials, as well as their particle size distribution. Rifles can have (in cross section) a triangular, semicircular, rectangular or other complex combined shape.

Следовательно, применение рифлей на сопрягаемых поверхностях сменных измельчающих элементов, выполненного из более прочных материалов, позволяет уменьшить его износ и увеличить тем самым межремонтный период, а использование сменных измельчающих элементов сокращает время на ремонт и техническое обслуживание измельчителя.Therefore, the use of corrugations on the mating surfaces of replaceable grinding elements made of more durable materials makes it possible to reduce its wear and thereby increase the overhaul period, and the use of replaceable grinding elements reduces the time for repair and maintenance of the grinder.

Поставленная задача достигается тем, что в измельчителе, содержащим корпус, два параллельных дробильных вала, установленных внутри корпуса с возможностью встречного вращения, и имеющих ряды измельчающих элементов, загрузочный бункер, рабочую камеру и привод, причем измельчающие элементы одного вала входят в зазор между измельчающими элементами другого вала, новым является то, что два параллельных дробильных вала, имеющих ряды сменных измельчающих элементов, установлены с возможностью вращения с разной скоростью в направлении разгрузочного устройства, причем на сопряженных поверхностях измельчающих элементов выфрезерованы кольцевые канавки, подшипниковые опоры одного из валов выполнены с возможностью перемещения в горизонтальном направлении для регулирования зазора между дробильными валами, а в состав привода входит ременная передача, имеющая натяжной шкив и сменные шкивы разного диаметра на дробильных валах для обеспечения разных частот их вращения.The task is achieved by the fact that in the grinder, containing a housing, two parallel crushing shafts installed inside the housing with the possibility of counter rotation, and having rows of grinding elements, a hopper, a working chamber and a drive, and the grinding elements of one shaft enter the gap between the grinding elements another shaft, what is new is that two parallel crushing shafts, having rows of replaceable grinding elements, are installed with the possibility of rotation at different speeds in the direction of the unloading device, and annular grooves are milled on the mating surfaces of the grinding elements, the bearing supports of one of the shafts are movable in the horizontal direction to control the gap between the crushing shafts, and the drive includes a belt drive with a tension pulley and replaceable pulleys of different diameters on the crushing shafts to provide different speeds of their rotation.

На фиг. 1 приведено фронтальное изображение измельчителя (вид спереди); на фиг. 2 - вид сверху измельчителя; на фиг. 3 - объемное изображение измельчителя; на фиг. 4 - объемное изображение измельчающего элемента 13; на фиг. 5 - подшипниковые опоры измельчителя; на фиг. 6 - продольный разрез дробильного вала 12 с регулируемой подшипниковой опорой 14; на фиг. 7 - фото измельчителя.In FIG. 1 shows the frontal image of the chopper (front view); in fig. 2 - top view of the chopper; in fig. 3 - three-dimensional image of the grinder; in fig. 4 - three-dimensional image of the grinding element 13; in fig. 5 - chopper bearings; in fig. 6 - longitudinal section of the crushing shaft 12 with adjustable bearing support 14; in fig. 7 - photo of the grinder.

Измельчитель (фиг. 1, 2, 3, 7) состоит из станины 1, рабочей камеры 2, электродвигателя 3, приводного шкива 4, ременной передачи 5, натяжного шкива 6, шкивов 7 и 8.The chopper (Fig. 1, 2, 3, 7) consists of a frame 1, a working chamber 2, an electric motor 3, a drive pulley 4, a belt drive 5, a tension pulley 6, pulleys 7 and 8.

С обеих сторон рабочей камеры 2 установлены две крышки 9 со съемными барашками 10 для ремонта и технического обслуживания измельчителя. Внутри рабочей камеры 2 установлены с возможностью встречного вращения два параллельных, вращающихся с разной скоростью в направлении разгрузочного устройства дробильных вала 11 и 12 с рядами сменных измельчающих элементов 13, причем на сопряженных поверхностях измельчающих элементов 13 выфрезерованы кольцевые канавки (рифли) 16, форма которых обеспечивает наилучших захват частиц измельчаемого материала (фиг. 4). Кольцевые канавки (рифли) 16 могут иметь в поперечном сечении треугольную, прямоугольную, круглую (фиг. 4) или другую сложную комбинированную форму. Выбор формы, шага расположения S и глубины кольцевых канавок 8 будут определяться гранулометрическим составом, структурно-механическими и физико-химическими свойствами частиц измельчаемого материала.On both sides of the working chamber 2, two covers 9 with removable winglets 10 are installed for repair and maintenance of the grinder. Inside the working chamber 2, two parallel crushing shafts 11 and 12 rotating at different speeds in the direction of the unloading device with rows of replaceable grinding elements 13 are installed with the possibility of counter-rotation, and on the mating surfaces of the grinding elements 13, annular grooves (grooves) 16 are milled, the shape of which ensures the best capture of particles of the crushed material (Fig. 4). Annular grooves (grooves) 16 may have a triangular, rectangular, round (Fig. 4) or other complex combined shape in cross section. The choice of shape, spacing S and the depth of the annular grooves 8 will be determined by the particle size distribution, structural-mechanical and physico-chemical properties of the particles of the crushed material.

Измельчающие элементы 13 одного вала входят в зазор между измельчающими элементами другого вала (фиг. 2 и 3).The grinding elements 13 of one shaft enter the gap between the grinding elements of the other shaft (Fig. 2 and 3).

Дробильный вал 11 установлен с возможностью вращения в подшипниковых опорах 15, а дробильный вал 12 - в подшипниковых опорах 14.The crushing shaft 11 is mounted for rotation in the bearing supports 15, and the crushing shaft 12 - in the bearing supports 14.

Подшипниковые опоры 14 дробильного вала 12 выполнены с возможностью перемещения в горизонтальном направлении с помощью регулировочных механизмов 17 (фиг. 5 и 6).The bearing supports 14 of the crushing shaft 12 are movable in the horizontal direction by means of adjusting mechanisms 17 (FIGS. 5 and 6).

Процесс измельчения происходит следующим образом. Вначале, перемещая подшипниковые опоры 14 дробильного вала 12 в горизонтальном направлении с помощью регулировочных механизмов 17, устанавливается в требуемый (задаваемый) зазор между измельчающими элементами 13 валов 11 и 12. Затем перемещая натяжной шкив 6, устанавливается требуемое натяжение ременной передачи 5. После этого включается электродвигатель 3, приводящий с помощью ременной передачи 5, приводного шкива 4, и шкивов 7 и 8 во встречное вращение два параллельных, вращающихся с разной скоростью дробильных вала 11 и 12 с рядами сменных измельчающих элементов 13. Разная скорость вращения дробильных валов 11 и 12 достигается за счет разного диаметра соответственно шкивов 7 и 8.The grinding process is as follows. First, by moving the bearing supports 14 of the crushing shaft 12 in the horizontal direction with the help of adjusting mechanisms 17, it is set to the required (set) gap between the grinding elements 13 of the shafts 11 and 12. Then, by moving the tension pulley 6, the required tension of the belt drive 5 is set. electric motor 3, which, by means of a belt drive 5, a drive pulley 4, and pulleys 7 and 8, into counter rotation two parallel crushing shafts 11 and 12 rotating at different speeds with rows of replaceable grinding elements 13. Different rotation speeds of crushing shafts 11 and 12 are achieved due to different diameters of pulleys 7 and 8, respectively.

Одновременно исходный сыпучий материал поступает в рабочую камеру 2 измельчителя, заполняет ее и попадает в зазор между измельчающими элементами 13 вращающихся дробильных валов 11 и 12. При вращении валов 11 и 12 происходит взаимодействие исходного материала с рифленой поверхностью измельчающих элементов 13.At the same time, the initial bulk material enters the working chamber 2 of the grinder, fills it and enters the gap between the grinding elements 13 of the rotating crushing shafts 11 and 12. When the shafts 11 and 12 rotate, the initial material interacts with the corrugated surface of the grinding elements 13.

Кольцевые канавки 16 (рифли), выполненные на наружных поверхностях измельчающих элементов 13 с шагом S и глубиной 3 (фиг. 4), захватывают частицы измельчаемого материала, увлекая их в зазор между измельчающими элементами 13. При этом происходит изменение их исходной формы (раздавливание, скалывание и т.п.) Затем измельченный материал перемещается вниз к разгрузочному отверстию рабочей камеры 2.The annular grooves 16 (grooves) made on the outer surfaces of the grinding elements 13 with a pitch S and a depth of 3 (Fig. 4) capture particles of the material to be ground, entraining them into the gap between the grinding elements 13. In this case, their original shape changes (crushing, chipping, etc.) Then the crushed material moves down to the discharge opening of the working chamber 2.

Предлагаемый измельчитель имеет следующие преимущества:The proposed grinder has the following advantages:

- более высокую производительность вследствие лучшего захвата частиц измельчаемого материала кольцевыми канавками (рифлями) 16 на сопряженных поверхностях измельчающих элементов 13;- higher productivity due to better capture of the particles of the material to be ground by the annular grooves (corrugations) 16 on the mating surfaces of the grinding elements 13;

- повышение износостойкости, надежности работы и ремонтопригодности рабочих поверхностей измельчающих элементов 13;- increasing wear resistance, reliability and maintainability of the working surfaces of the grinding elements 13;

- регулирование зазора между дробильными валами 11 и 12 за счет перемещения в горизонтальном направлении подшипниковых опор одного из дробильных валов обеспечивает стабильное поддержание заданной степени дисперсности измельчаемого материала;- regulation of the gap between the crushing shafts 11 and 12 due to the movement in the horizontal direction of the bearing supports of one of the crushing shafts ensures stable maintenance of a given degree of dispersion of the crushed material;

- повышение эффективности процесса измельчения вследствие снижения износа взаимодействующих с исходным продуктом сменных измельчающих элементов, закрепленных на дробильных валах.- increasing the efficiency of the grinding process due to a decrease in wear of replaceable grinding elements interacting with the original product, fixed on the crushing shafts.

Claims

A grinder comprising a housing, two parallel crushing shafts installed inside the housing with the possibility of counter-rotation and having rows of grinding elements, a loading hopper, a working chamber and a drive, the grinding elements of one shaft entering the gap between the grinding elements of the other shaft, characterized in that two parallel crushing shafts having rows of replaceable grinding elements are installed with the possibility of rotation at different speeds in the direction of the unloading device, and annular grooves are milled on the mating surfaces of the crushing elements, the bearing supports of one of the shafts are made movable in a horizontal direction to control the gap between the crushing shafts , and the drive includes a belt drive with a tension pulley and replaceable pulleys of different diameters on the crushing shafts to provide different speeds of their rotation.