RU2797592C1

RU2797592C1 - Centrifugal disc grinder

Info

Publication number: RU2797592C1
Application number: RU2023102354A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Андрей Николаевич Дегтярь; Александр Михайлович Акупиян; Ольга Викторовна Наумова
Filing date: 2023-02-02
Publication date: 2023-06-07

Abstract

FIELD: material grinding

SUBSTANCE: devices for grinding various materials, used in the production of construction materials, as well as in other industries. The centrifugal disc grinder contains a cylindrical body 1 with loading 2 and unloading 3 branch pipes, oppositely rotating upper 4 and lower 5 discs. U-shaped bumpers 7 are rigidly attached to the lower end of the loading pipe 2 along the perimeter, to the outer vertical walls of which the upper horizontal disk 4 is rigidly attached, and the lower horizontal walls are in the same plane with the lower surface of the upper horizontal disk 4. A distribution cone is rigidly attached to the central protrusion of the lower horizontal disk 5, in the lower part of which a horizontal ring with vertical blades is rigidly fixed, on the outer ends of which prismatic hammers symmetrically located relative to the axis of rotation are rigidly fixed, located in U-shaped bumpers with a process gap between the outer profile of prismatic hammers and the profile of the inner surface of U-shaped bumpers. On the lower surface of the upper horizontal disk and on the upper surface of the lower horizontal disk, radial ribs are rigidly fixed with a vertical process gap between them. The minimum distance between adjacent prismatic hammers and adjacent U-shaped bumpers exceeds 2D_max, where D_max is the maximum particle size of the crushed material. The vertical dimension of the prismatic hammers is D_max. The vertical gap between the working surfaces of horizontal discs is (0.5...1.0)D_max.

EFFECT: improving the efficiency of the grinding process.

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 центробежного дискового измельчителя (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Беляев Д.А., Маняхин А.С. Определение мощности, затрачиваемой на измельчение частицы между двумя коническими поверхностями // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 5. С. 78-81), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях верхний и нижний диски с рабочей поверхностью.The design of a centrifugal disc grinder is known (Semikopenko I.A., Voronov V.P., Belyaev D.A., Manyakhin A.S. Determination of the power spent on grinding a particle between two conical surfaces // Bulletin of the BSTU named after V.G. Shukhova, 2018, No. 5, pp. 78-81), containing a cylindrical body, inside of which there are two upper and lower disks rotating in opposite directions with a working surface.

Известна конструкция центробежной ударной мельницы (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, ВО2С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. № 25), содержащей ступенчатый корпус, каждая последующая ступень в котором, считая по ходу перемещения материала, выполнена большего диаметра, горизонтально расположенный в корпусе ступенчатый ротор с билами, загрузочный и разгрузочный патрубок.A known design of a centrifugal impact mill (USSR author's certificate for the invention No. 671839, VO2S 13/14, publ. 05.07.1979, bull. No. 25), containing a stepped housing, each subsequent stage in which, counting in the direction of movement of the material, is made of a larger diameter , a stepped rotor with beaters horizontally located in the housing, a loading and unloading branch pipe.

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.The technical problem of known designs is the low efficiency of the grinding process and the low fineness of grinding.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является центробежный дисковый измельчитель (Патент РФ на полезную модель № 145376, В02 С 13/20, опубл. 20.09.2014, бюл. № 26), содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся плоские верхний и нижний диски с ударными элементами, ударные элементы выполнены в виде спирали, которые на верхнем и нижнем дисках направлены в противоположные стороны.The closest technical solution to the proposed one, taken as a prototype, is a centrifugal disc grinder (RF Patent for utility model No. 145376, B02 C 13/20, publ. 09/20/2014, bull. No. 26), containing a cylindrical body with loading and unloading nozzles , oppositely rotating flat upper and lower discs with impact elements, the impact elements are made in the form of a spiral, which are directed in opposite directions on the upper and lower disks.

C существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и противоположно вращающиеся верхний и нижний диски.With the essential features of the claimed invention coincides with the following set of features of the prototype: a cylindrical body with loading and unloading nozzles and oppositely rotating upper and lower discs.

Однако известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием селективного воздействия и недостаточными нагрузками на измельчаемый материал.However, the known device is characterized by low efficiency of the grinding process. This is due to the lack of selective action and insufficient loads on the crushed material.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет селективного воздействия, а также повышения нагрузок на измельчаемый материал.The invention is aimed at improving the efficiency of the grinding process due to selective action, as well as increasing the load on the crushed material.

Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний и нижний диски. Согласно предложенному решению к нижнему торцу загрузочного патрубка по периметру жестко прикреплены П-образные отбойники, к внешним вертикальным стенкам которых жестко прикреплен верхний горизонтальный диск, а нижние горизонтальные стенки находятся в одной плоскости с нижней поверхностью верхнего горизонтального диска. К центральному выступу нижнего горизонтального диска жестко прикреплен распределительный конус, в нижней части которого жестко закреплено горизонтальное кольцо с вертикальными лопатками, на внешних торцах которых жестко закреплены симметрично расположенные относительно оси вращения призматические молотки, расположенные в П-образных отбойниках с обеспечением технологического зазора между внешним профилем призматических молотков и профилем внутренней поверхности П-образных отбойников. На нижней поверхности верхнего горизонтального диска и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены радиальные ребра с обеспечением вертикального технологического зазора между ними. Минимальное расстояние между смежными призматическими молотками и смежными П-образными отбойниками превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Вертикальный размер призматических молотков равен D_max. Вертикальный зазор между рабочими поверхностями горизонтальных дисков равен (0, 5...1,0) D_max.This is achieved by the fact that the centrifugal disc grinder contains a cylindrical body with loading and unloading nozzles, oppositely rotating upper and lower disks. According to the proposed solution, U-shaped bumpers are rigidly attached to the lower end of the loading pipe around the perimeter, to the outer vertical walls of which the upper horizontal disk is rigidly attached, and the lower horizontal walls are in the same plane with the lower surface of the upper horizontal disk. A distribution cone is rigidly attached to the central protrusion of the lower horizontal disk, in the lower part of which a horizontal ring with vertical blades is rigidly fixed, on the outer ends of which prismatic hammers symmetrically located relative to the axis of rotation are rigidly fixed, located in U-shaped bumpers with a technological gap between the outer profile. prismatic hammers and the profile of the inner surface of the U-shaped chippers. Radial ribs are rigidly fixed on the lower surface of the upper horizontal disk and on the upper surface of the lower horizontal disk with a vertical technological gap between them. The minimum distance between adjacent prismatic hammers and adjacent U-shaped bumpers exceeds 2D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material. The vertical dimension of the prismatic hammers is D _max . The vertical gap between the working surfaces of horizontal disks is equal to (0.5...1.0) D _max .

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез измельчителя; на фиг.2 – разрез А-А на фиг. 1 (П-образные отбойники и призматические молотки); на фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (радиальные ребра нижнего горизонтального диска), на фиг. 4 – разрез В-В на фиг 1 (радиальные ребра верхнего горизонтального диска).The essence of the invention is illustrated by the drawing, where figure 1 shows a longitudinal section of the chopper; figure 2 - section A-A in Fig. 1 (U-shaped chippers and prismatic hammers); in fig. 3 - section B-B in Fig. 1 (radial ribs of the lower horizontal disc), in FIG. 4 - section В-В in Fig. 1 (radial ribs of the upper horizontal disk).

Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний 4 и нижний 5 диски. Верхний диск 4 вращается от загрузочного патрубка 2, а нижний горизонтальный диск 5 вращается от нижнего вала 6. К нижнему торцу загрузочного патрубка 2 по периметру жестко прикреплены, например сваркой, П-образные отбойники 7, к внешним вертикальным стенкам которых жестко прикреплен, например сваркой, верхний горизонтальный диск 4, а нижние горизонтальные стенки находятся в одной плоскости с нижней поверхностью верхнего горизонтального диска 4. К центральному выступу 8 нижнего горизонтального диска 5 жестко прикреплен, например сваркой, распределительный конус 9, в нижней части которого жестко закреплено горизонтальное кольцо 10 с вертикальными лопатками 11, на внешних торцах которых жестко закреплены симметрично расположенные относительно оси вращения призматические молотки 12, расположенные в П-образных отбойниках 7 с обеспечением технологического зазора между внешним профилем призматических молотков 12 и профилем внутренней поверхности П-образных отбойников 7. На нижней поверхности верхнего горизонтального диска 4 и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены радиальные ребра, соответственно, 13 и 14, с обеспечением вертикального технологического зазора между ними. Минимальное расстояние между смежными призматическими молотками 12 и смежными П-образными отбойниками 7 превышает 2D_max, где D_max – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Вертикальный размер призматических молотков равен D_max. Вертикальный зазор между рабочими поверхностями горизонтальных дисков равен (0, 5...1,0) D_max. The centrifugal disc grinder contains a cylindrical body 1 with loading 2 and unloading 3 branch pipes, oppositely rotating upper 4 and lower 5 disks. The upper disk 4 rotates from the boot pipe 2, and the lower horizontal disk 5 rotates from the lower shaft 6. U-shaped bumpers 7 are rigidly attached to the lower end of the boot pipe 2 along the perimeter, for example by welding, U-shaped bumpers 7, to the outer vertical walls of which are rigidly attached, for example by welding , the upper horizontal disk 4, and the lower horizontal walls are in the same plane with the lower surface of the upper horizontal disk 4. To the central ledge 8 of the lower horizontal disk 5 is rigidly attached, for example by welding, a distribution cone 9, in the lower part of which a horizontal ring 10 is rigidly fixed vertical blades 11, on the outer ends of which prismatic hammers 12, symmetrically located relative to the axis of rotation, are rigidly fixed, located in U-shaped bumpers 7 with a technological gap between the outer profile of the prismatic hammers 12 and the profile of the inner surface of the U-shaped bumpers 7. On the lower surface of the upper horizontal disk 4 and on the upper surface of the lower horizontal disk 5 radial ribs, respectively, 13 and 14, are rigidly fixed, with a vertical technological gap between them. The minimum distance between adjacent prismatic hammers 12 and adjacent U-shaped bumpers 7 exceeds 2D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material. The vertical dimension of the prismatic hammers is D _max . The vertical gap between the working surfaces of horizontal disks is equal to (0.5...1.0) D _max .

Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 2%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем на верхнюю поверхность распределительного конуса 9. Далее частицы перемещаются по образующей поверхности распределительного конуса 9, жестко прикрепленного к центральному выступу 8, а затем по верхней поверхности горизонтального кольца 10. Под действием силы Кориолиса частицы прижимаются к вертикальным лопаткам 11 и перемещаются вдоль их рабочей поверхности. После этого частицы перемещаются вдоль рабочей поверхности призматических молотков 12, которая находится в одной плоскости с рабочей поверхностью вертикальных лопаток 11. Достигая зоны действия П-образных отбойников 7, частицы предварительно измельчаются в технологических зазорах между внешней поверхностью призматических молотков 12 и внутренней поверхностью П-образных отбойников 7, вращающихся с загрузочным патрубком 2 в противоположном направлении. Предварительно разрушенные частицы выпадают на верхнюю поверхность нижнего горизонтального диска 5 и под действием центробежной силы выносятся в зону действия радиальных ребер 13 и 14 верхнего 4 и нижнего 5 горизонтальных дисков, вращающихся в противоположных направлениях. Здесь частицы окончательно измельчаются за счет удара и частичного истирания в вертикальных технологических зазорах между радиальными ребрами 13 и 14 верхнего горизонтального диска 4 и нижнего горизонтального диска 5, закрепленного на нижнем валу 6. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для исключения забивания материалом рабочего пространства минимальное расстояние между смежными призматическими молотками 12 и смежными П-образными отбойниками 7 превышает 2D_max. Для обеспечения эффективной работы центробежного дискового измельчителя вертикальный зазор между рабочими поверхностями горизонтальных дисков равен (0, 5...1,0) D_max.Centrifugal disc grinder works as follows. The crushed material, for example, limestone with a moisture content of up to 2%, enters the loading pipe 2, then onto the upper surface of the distribution cone 9. Next, the particles move along the generatrix of the distribution cone 9, rigidly attached to the central protrusion 8, and then along the upper surface of the horizontal ring 10. Under the action of the Coriolis force, the particles are pressed against the vertical blades 11 and move along their working surface. After that, the particles move along the working surface of the prismatic hammers 12, which is in the same plane with the working surface of the vertical blades 11. Reaching the zone of action of the U-shaped chippers 7, the particles are pre-crushed in the technological gaps between the outer surface of the 12 prismatic hammers and the inner surface of the U-shaped fenders 7, rotating with the boot pipe 2 in the opposite direction. Pre-destroyed particles fall on the upper surface of the lower horizontal disk 5 and under the action of centrifugal force are taken out into the zone of action of the radial ribs 13 and 14 of the upper 4 and lower 5 horizontal disks rotating in opposite directions. Here, the particles are finally crushed due to impact and partial abrasion in the vertical technological gaps between the radial ribs 13 and 14 of the upper horizontal disk 4 and the lower horizontal disk 5, mounted on the lower shaft 6. The finished product is carried out by air flow from the housing 1 through the discharge pipe 3. For to prevent clogging of the working space with material, the minimum distance between adjacent prismatic hammers 12 and adjacent U-shaped bumpers 7 exceeds 2D_max. To ensure the efficient operation of the centrifugal disc grinder, the vertical gap between the working surfaces of the horizontal discs is (0.5...1.0) D_max.

Конструкция центробежного дискового измельчителя с противоположно вращающимися верхним и нижним горизонтальными дисками с радиальными ребрами, а также с призматическими молотками и П-образными отбойниками, позволяет повысить нагрузки, а также обеспечить селективное воздействие на измельчаемый материал. Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения, тем самым увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала. The design of a centrifugal disc grinder with oppositely rotating upper and lower horizontal discs with radial ribs, as well as with prismatic hammers and U-shaped bumpers, allows you to increase the load, as well as provide a selective effect on the crushed material. All of the above will improve the efficiency of the grinding process, thereby increasing productivity in terms of the finished class of crushed material.

Claims

Centrifugal disc grinder, containing a cylindrical body with loading and unloading nozzles, oppositely rotating upper and lower discs, characterized in that U-shaped bumpers are rigidly attached to the lower end of the loading nozzle along the perimeter, to the outer vertical walls of which the upper horizontal disc is rigidly attached, and the lower horizontal walls are in the same plane with the lower surface of the upper horizontal disk, a distribution cone is rigidly attached to the central ledge of the lower horizontal disk, in the lower part of which a horizontal ring with vertical blades is rigidly fixed, on the outer ends of which prismatic hammers symmetrically located relative to the axis of rotation are rigidly fixed located in U-shaped bumpers with a technological gap between the outer profile of the prismatic hammers and the profile of the inner surface of the U-shaped bumpers, radial ribs are rigidly fixed on the lower surface of the upper horizontal disk and on the upper surface of the lower horizontal disk with a vertical technological gap between them, the minimum distance between adjacent prismatic hammers and adjacent U-shaped bumpers exceeds 2D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material, while the vertical size of the prismatic hammers is equal to D _max , and the vertical gap between the working surfaces of horizontal disks is equal to (0.5. ..1,0)D _max .