RU2080770C1 - Material grinder - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, grinding of grain, may be used in combined feed industry, food-processing, chemical and construction industries. SUBSTANCE: grinder has housing, within which stator and rotor are positioned in opposed relation. Surfaces of stator and rotor faced one toward another are provided with fingers, whose free ends are inserted into annular bores. Each subsequent annular bore relative to axis of revolution of rotor has depth exceeding that of previous annular bore. Fingers of stator and rotor in each subsequent row relative to axis of rotation of rotor are positioned one opposite the other, with space between them being less than that of the previous row. Beginning from second rotor relative to axis of rotation, each row of fingers is spaced from subsequent row by distance exceeding that between this and previous row of fingers. EFFECT: wider operational capabilities, simplified construction and enhanced reliability in operation. 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для измельчения преимущественно сыпучих материалов, например зерна, и может быть использовано на животноводческих фермах, индивидуальных и крестьянских хозяйствах, комбикормовой, пищевой, цементной и химической промышленности. The invention relates to agriculture, in particular to devices for grinding mainly bulk materials, such as grain, and can be used on livestock farms, individual and peasant farms, animal feed, food, cement and chemical industries.

Известен измельчитель сельскохозяйственных материалов (ИГК-30Б), содержащий подающее и выгрузное устройства, корпус, в котором смонтированы вертикальный неподвижный диск и ротор, имеющие расположенные по концентрическим окружностям ряды пальцев, которые размещены в зазорах друг между другом (см. Кукта Г.М. Машины и оборудование для приготовления кормов. М. Агропромиздат, 1987 с. 52 54, рис. 22). A known agricultural material shredder (IGK-30B) containing a supply and discharge device, a housing in which a vertical fixed disk and a rotor are mounted, having rows of fingers arranged along concentric circles, which are placed in gaps between each other (see. G. Kukta. Machines and equipment for the preparation of feed. M. Agropromizdat, 1987, p. 52 54, Fig. 22).

Недостатком известного измельчителя ИГК-30Б является то, что при повышенной влажности обрабатываемого материала резко снижается его производительность и возрастает энергоемкость процесса. A disadvantage of the known grinder IGK-30B is that with increased humidity of the processed material, its productivity sharply decreases and the energy intensity of the process increases.

Известен также измельчитель материалов, содержащий загрузочный и выгрузной патрубки, сообщенные с полостью корпуса, в котором вертикально напротив друг друга установлены статор и ротор, имеющие на обращенных друг к другу поверхностях ряды пальцев, расположенных по концентрическим окружностям в зазорах друг между другом и выполненных с диаметром, уменьшающимся в каждом последующем ряду от оси вращения ротора, свободные концы пальцев статора и ротора размещены в кольцевых проточках переменного сечения соответственно ротора и статора (См. патент Великобритании N 260034, кл. B 02 C 13/22, опубл. 1926). Also known is a material shredder containing loading and unloading nozzles in communication with a body cavity, in which a stator and a rotor are installed vertically opposite each other, having rows of fingers arranged on concentric circles in gaps between each other and made with a diameter decreasing in each successive row from the axis of rotation of the rotor, the free ends of the fingers of the stator and rotor are placed in the annular grooves of a variable section of the rotor and stator, respectively (C m. UK patent N 260034, CL B 02 C 13/22, publ. 1926).

Недостатком известного измельчителя является необходимость неоднократной в нем обработки исходного материала, приводящей к его чрезмерному перегреву, что недопустимо для зернового материала. Помимо этого, отходами размола зерновых культур являются отруби, которые должны максимально выводиться из зоны размола, а конструкция известного измельчителя способствует их повторному измельчению и попаданию в основной размол, снижая его качественные характеристики. A disadvantage of the known grinder is the need for repeated processing of the starting material in it, leading to its excessive overheating, which is unacceptable for grain material. In addition, bran wastes are the waste of grinding grain crops, which should be removed from the grinding zone to the maximum, and the design of the well-known grinder contributes to their re-grinding and falling into the main grinding, reducing its quality characteristics.

В основу настоящего изобретения положена задача устранения отмеченных недостатков измельчителя. The present invention is based on the task of eliminating the noted disadvantages of the grinder.

При решении указанной задачи может быть достигнут технический результат, заключающийся в получении при переходе от одной камеры измельчения к другой более тонкого размола материала за один цикл пребывания продукта во всех зонах измельчения. When solving this problem, a technical result can be achieved, which consists in obtaining, during the transition from one grinding chamber to another, a finer grinding of the material in one cycle of product stay in all grinding zones.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в измельчителе материалов, содержащем загрузочный и выгрузной патрубки, сообщенные с полостью корпуса, в котором вертикально напротив друг друга установлены статор и ротор, имеющие на обращенных друг к другу поверхностях ряды пальцев, расположенных по концентрическим окружностям в зазорах друг между другом и выполненных с диаметром, уменьшающимся в каждом последующем ряду от оси вращения ротора, свободные концы пальцев статора и ротора размещены в кольцевых проточках переменного сечения соответственно ротора и статора, согласно изобретению каждая последующая относительно оси вращения ротора кольцевая проточка имеет глубину, превышающую глубину предыдущей проточки, при этом пальцы статора и ротора в каждом последующем ряду от оси вращения ротора расположены друг от друга на меньшем расстоянии, чем в предыдущем ряду, а начиная со второго от оси вращения роторе каждый ряд пальцев расположен от последующего относительно него ряда на расстоянии, превышающем расстояние между ним и предыдущим рядом пальцев. The specified technical result is achieved due to the fact that in the grinder of materials containing loading and unloading nozzles in communication with the cavity of the housing, in which the stator and rotor are installed vertically opposite each other, having rows of fingers located on concentric circles located on concentric circles in gaps between each other and made with a diameter decreasing in each subsequent row from the axis of rotation of the rotor, the free ends of the fingers of the stator and rotor are placed in the annular grooves according to the invention, each subsequent annular groove relative to the axis of rotation of the rotor has a depth greater than the depth of the previous groove, while the fingers of the stator and rotor are located in each subsequent row from the axis of rotation of the rotor at a shorter distance than in the previous row, and starting from the second rotor from the axis of rotation, each row of fingers is located from the next row relative to it at a distance exceeding the distance between it and the previous row of fingers.

Благодаря выполнению на поверхностях статора и ротора кольцевых проточек в предлагаемом дисмембраторе с противоположных сторон каждого пальца создаются камеры разрежения, в замкнутых кольцевых камерах измельчения между пальцами значительно больше, чем в известной конструкции. Таким образом, каждая камера разрежения способствует увеличению времени пребывания продукта в зоне размола, определяя тем самым величину измельченных частиц. Due to the implementation of annular grooves on the surfaces of the stator and rotor in the proposed dismembrator, rarefaction chambers are created from the opposite sides of each finger, and there are significantly more grinding between the fingers in closed annular chambers than in the known construction. Thus, each rarefaction chamber increases the residence time of the product in the grinding zone, thereby determining the size of the crushed particles.

За счет выбора соотношения диаметра пальцев, расстояния между их рядами и глубины кольцевых проточек достигается увеличение объема камер измельчения по мере их удаления от оси вращения ротора. Каждая камера разрежения, объем которой также увеличивается к периферии корпуса, за счет своих аэродинамических характеристик способствует удержанию в соответствующей камере измельчения частиц определенного размера. Поэтому изменение объема камер измельчения и разрежения путем изменения линейных размеров кольцевых проточек, диаметра пальцев, количества пальцев в каждом ряду позволяет получать при переходе от одной камеры к другой более тонкий помол продукта. By choosing the ratio of the diameter of the fingers, the distance between their rows and the depth of the annular grooves, an increase in the volume of the grinding chambers is achieved as they move away from the axis of rotation of the rotor. Each rarefaction chamber, the volume of which also increases to the periphery of the housing, due to its aerodynamic characteristics, helps to keep particles of a certain size in the corresponding grinding chamber. Therefore, changing the volume of the grinding and rarefaction chambers by changing the linear dimensions of the annular grooves, the diameter of the fingers, the number of fingers in each row allows you to get a finer grinding of the product when switching from one camera to another.

На фиг. 1 изображен общий вид измельчителя; на фиг. 2 узел компоновки статора и ротора; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2. In FIG. 1 shows a general view of the chopper; in FIG. 2 assembly unit stator and rotor; in FIG. 3, section AA in FIG. 2.

Измельчитель содержит корпус 1, в котором вертикально друг против друга расположены статор 2 и ротор 3, закрепленные на валу 4. Вал 4 установлен в подшипниковых опорах 5 и 6 и приводится во вращение с помощью приводного шкива 7 электродвигателя (на фиг. не показаны). Измельчитель содержит также сообщенные с полостью корпуса 1 загрузочный патрубок 8, обеспечивающий подачу исходного продукта в зону измельчения, и выгрузной патрубок 9 для отвода измельченного продукта. The chopper comprises a housing 1, in which a stator 2 and a rotor 3 are mounted vertically against each other and mounted on a shaft 4. The shaft 4 is mounted in bearing bearings 5 and 6 and is driven by a drive pulley 7 of an electric motor (not shown in FIG.). The chopper also contains a loading pipe 8 connected to the cavity of the housing 1, which provides the supply of the initial product to the grinding zone, and an unloading pipe 9 for discharging the crushed product.

Статор 2 и ротор 3 (фиг. 2) выполнены в виде дисков 10 и 11 соответственно, на обращенных друг к другу поверхностях которых размещены пальцы 12 и 13 в виде штифтов, установленных рядами по концентрическим окружностям так, что пальцы 13 ротора 3 расположены в зазорах между пальцами 12 статора 2. The stator 2 and the rotor 3 (Fig. 2) are made in the form of disks 10 and 11, respectively, on the facing surfaces of which the fingers 12 and 13 are placed in the form of pins mounted in rows along concentric circles so that the fingers 13 of the rotor 3 are located in the gaps between the fingers 12 of the stator 2.

На каждом диске 10 и 11 между рядами пальцев 12 и 13 выполнены кольцевые проточки 14 и 15 с переменной площадью поперечного сечения, в которые входят соответственно пальцы 13 и 12 противолежащего диска 11 и 10. При этом глубина кольцевых проточек 14 и 15 по мере их удаления от оси вращения ротора 3 возрастает, таким образом увеличивается и объем создаваемых кольцевыми проточками 14 и 15 камер разрежения. Кроме того, в направлении от оси вращения ротора 3 к периферии корпуса 1 диаметр d (фиг. 2, 3) пальцев 12 и 13 уменьшается от d_max в первом от оси ряду пальцев 12 и 13 до d_min в последнем ряду, расстояние A между соседними рядами пальцев 12 и 13 увеличивается от A_min до A_max, а расстояние между пальцами 12 или 13 в каждом последующем ряду уменьшается от t_max в первом от оси ряду до t_min в последнем ряду. Такой выбор линейных размеров пальцев 12 и 13 и их расположения в рядах обеспечивает создание между пальцами 12 и 13 камер T₁.T_n измельчения, объем которых от сои вращения ротора 3 к периферии корпуса 1 возрастает от T_min до T_max.On each disk 10 and 11, between the rows of fingers 12 and 13, annular grooves 14 and 15 are made with a variable cross-sectional area, which includes the fingers 13 and 12 of the opposite disk 11 and 10, respectively. Moreover, the depth of the annular grooves 14 and 15 as they are removed from the axis of rotation of the rotor 3 increases, thus increasing the volume created by the annular grooves 14 and 15 of the rarefaction chambers. In addition, in the direction from the axis of rotation of the rotor 3 to the periphery of the housing 1, the diameter d (Fig. 2, 3) of the fingers 12 and 13 decreases from d _max in the first row of fingers 12 and 13 from the axis to d _min in the last row, the distance A between adjacent rows of fingers 12 and 13 increases from A _min to A _max , and the distance between the fingers 12 or 13 in each subsequent row decreases from t _max in the first row from the axis to t _min in the last row. Such a choice of the linear dimensions of the fingers 12 and 13 and their arrangement in rows provides for the creation of grinding chambers T ₁ .T _n between the fingers 12 and 13, the volume of which increases from T _min to T _max from the rotation soybean of the rotor 3 to the periphery of the housing 1.

Измельчитель работает следующим образом. The chopper works as follows.

Исходный материал, например зерна пшеницы, подается в загрузочный патрубок 8, из которого он попадает в первую от оси вращения ротора 3 камеру T₁ измельчения.The source material, for example, wheat grain, is fed into the loading pipe 8, from which it enters the grinding chamber T ₁ from the axis of rotation of the rotor 3, _first .

Проходя под действием центробежных сил последовательно все камеры T₁.T_n измельчения зерна разрушаются штифтами и выносятся в выгрузной патрубок 9. В образованных кольцевыми проточками 14 и 15 обоих дисков 10 и 11 камерах разрежения за счет их переменного поперечного сечения возникает перепад давления. Благодаря различной степени ΔP разрежения, создаваемой камерами разрежения по мере их удаления от оси вращения ротора 3, и различным объемам камер T₁.T_n измельчения в процессе работы измельчителя в каждой из этих камер T₁.T_n материал измельчается до определенных размеров и далее за счет аэродинамических характеристик перемещается в следующую камеру на последующее измельчение. Каждая последующая камера разрежения способствует увеличению времени пребывания материала в зоне размола, определяя тем самым величину измельченных частиц. Таким образом, при переходе от одной камеры T₁ измельчения к другой T_n получают более тонкий размол зерна.Passing through centrifugal forces successively all the chambers T ₁ .T _{n of} grain crushing are destroyed by pins and carried out into the discharge pipe 9. In the pressure chambers 14 and 15 of both disks 10 and 11 formed by the annular grooves, a pressure differential occurs due to their variable cross section. Due to the different degree of rarefaction ΔP created by the rarefaction chambers as they move away from the axis of rotation of the rotor 3, and the different volumes of the grinding chambers T ₁ .T _n during the operation of the grinder in each of these chambers T ₁ .T _{n, the} material is crushed to a certain size and further due to aerodynamic characteristics it moves to the next chamber for subsequent grinding. Each subsequent rarefaction chamber increases the residence time of the material in the grinding zone, thereby determining the size of the crushed particles. Thus, when switching from one grinding chamber T ₁ to another T _n , a finer grain grinding is obtained.

Предлагаемая конструкция измельчителя позволяет при максимально эффективном использовании его производительности получать требуемую величину размола. The proposed design of the grinder allows for the most efficient use of its performance to obtain the required grinding size.

Claims (1)

Измельчитель материалов, содержащий загрузочный и выгрузной патрубки, сообщенные с полостью корпуса, в котором вертикально напротив друг друга установлены статор и ротор, имеющие на обращенных одна к другой поверхностях ряды пальцев, расположенных по концентрическим окружностям в зазорах друг между другом и выполненных с диаметром, уменьшающимся в каждом последующем ряду от оси вращения ротора, свободные концы пальцев статора и ротора размещены в кольцевых проточках переменного сечения соответственно ротора и статора, отличающийся тем, что каждая последующая относительно оси вращения ротора кольцевая проточка имеет глубину, превышающую глубину предыдущей проточки, при этом пальцы статора и ротора в каждом последующем ряду от оси вращения ротора расположены друг от друга на меньшем расстоянии, чем в предыдущем ряду, а, начиная с второго от оси вращения ротора, каждый ряд пальцев расположен от последующего ряда на расстоянии, превышающем расстояние между ним и предыдущим рядом пальцев. A material shredder containing loading and unloading nozzles in communication with a body cavity in which a stator and a rotor are installed vertically opposite each other, having rows of fingers located on facing one another, arranged along concentric circles in gaps between each other and made with a diameter decreasing in each subsequent row from the axis of rotation of the rotor, the free ends of the fingers of the stator and rotor are placed in the annular grooves of a variable section of the rotor and stator, respectively, differing in m, that each subsequent annular groove relative to the axis of rotation of the rotor has a depth greater than the depth of the previous groove, while the fingers of the stator and rotor in each subsequent row from the axis of rotation of the rotor are located at a smaller distance from each other than in the previous row, and, starting with second from the axis of rotation of the rotor, each row of fingers is located from the subsequent row at a distance greater than the distance between it and the previous row of fingers.

Images