RU2577631C1 - Two-stage material grinder - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: grinder contains a frame, top and additional casings, a loading branch pipe, a top shaft, a bearing casing, bearing assemblies, top and additional rotor cups with partitions, a motor, a V-belt transmission, pulleys, a flexible connecting channel. The bearing casing is connected with an adjacent, intermediate casing and a retainer. Inside the adjacent casing a spout is installed. The additional shaft is connected with the bottom end of the motor shaft using the V-belt transmission, wherein the side surfaces of the top and additional rotor cups are made parabolic, and grates in the bottom part of the additional casing have an ellipse shape.

EFFECT: possibility of speed modes adjustment, reduced volume of stagnation areas, thus increasing grinder capacity, and reducing power consumption during its operation.

4 dwg

Description

Заявленное техническое решение относится к дробильно-обогатительному оборудованию для измельчения полезных ископаемых, а также может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности в угольной, рудной, металлургической промышленности и в промышленности строительных материалов.The claimed technical solution relates to crushing and concentration equipment for grinding minerals, and can also be used in various industries, in particular in the coal, ore, metallurgical and construction materials industries.

Из предшествующего развития уровня техники известно техническое решение для динамического самоизмельчения материала RU 2064287 C1, В02С 13/14, т 20.07. 1994, содержащее вертикальный цилиндрический корпус, соосно с ним расположенный вал, установленный в подшипниковых опорах, в нижней части вал соединен с приводом, в верхней части - с чашеобразным ротором, имеющим форму полного перевернутого полого усеченного конуса.From the prior art development, a technical solution for the dynamic self-grinding of material RU 2064287 C1, V02C 13/14, t 20.07 is known. 1994, containing a vertical cylindrical housing, a shaft aligned with it, mounted in the bearings, in the lower part the shaft is connected to the drive, in the upper part - with a bowl-shaped rotor having the form of a full inverted hollow truncated cone.

Недостатком этого конструкторского решения являются низкая производительность и низкие энергозатраты из-за неудовлетворительной циркуляции и невозможности регулирования угловых скоростей нижнего и верхнего ротора.The disadvantage of this design solution is low productivity and low energy consumption due to poor circulation and the inability to control the angular speeds of the lower and upper rotor.

За прототип принято техническое решение, оформленное как патент на полезную модель №122910 «Двухкаскадная мельница динамического самоизмельчения», опубл. 20.12.2012. Бюл. №35.For the prototype adopted a technical solution, issued as a patent for utility model No. 122910 "Two-stage dynamic self-grinding mill", publ. 12/20/2012. Bull. Number 35.

К недостаткам этого технического решения является относительно низкая производительность и высокие энергозатраты из-за образования застойных зон и невозможности обеспечить интенсификацию процесса путем регулирования угловых скоростей чаш ротора.The disadvantages of this technical solution is the relatively low productivity and high energy costs due to the formation of stagnant zones and the inability to ensure the intensification of the process by adjusting the angular velocities of the rotor bowls.

Задачей заявляемого технического решения является повышение производительности, снижение энергозатрат за счет снижения объема застойных зон в корпусах устройства путем выполнения боковых поверхностей чаш ротора в форме, приближающейся к траектории движения частиц в корпусах устройства интенсификации процесса измельчения путем регулирования угловых скоростей чаш роторов.The objective of the proposed technical solution is to increase productivity, reduce energy consumption by reducing the volume of stagnant zones in the device bodies by performing the lateral surfaces of the rotor bowls in a shape approaching the particle path in the bodies of the intensification of the grinding process by adjusting the angular velocities of the rotor bowls.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

Двухкаскадный измельчитель материла, включающий раму, верхний и дополнительный корпус, загрузочный патрубок, верхний вал, корпус подшипника, подшипниковые узлы, верхнюю и дополнительную чаши ротора с перегородками, электродвигатель, клиноременную передачу, шкивы, гибкий соединительный канал отличается тем, что корпус подшипника соединен со смежным, промежуточным корпусом и фиксатором, а внутри смежного корпуса смонтирована течка, при этом дополнительный вал соединен с нижним концом вала электродвигателя с помощью клиноременной передачи, а боковые поверхности верхней и дополнительной чаши ротора выполнены параболоидными, а колосники в нижний части дополнительного корпуса имеет форму эллипса.Two-stage material shredder, including frame, upper and additional housing, loading nozzle, upper shaft, bearing housing, bearing assemblies, upper and additional rotor bowls with baffles, electric motor, V-belt drive, pulleys, flexible connecting channel is characterized in that the bearing housing is connected to adjacent, intermediate housing and retainer, and estrus is mounted inside the adjacent housing, while the additional shaft is connected to the lower end of the motor shaft using a V-belt chi, and the side surface of the upper bowl and the additional rotor formed paraboloidal and grate in the lower part of the additional housing has a shape of an ellipse.

Предлагаемое устройство поясняется фиг. 1, 2, 3 и 4, на которых изображен двухкаскадный измельчитель материала.The proposed device is illustrated in FIG. 1, 2, 3 and 4, which depicts a two-stage material shredder.

Двухкаскадный измельчитель материала состоит из верхнего 1, дополнительного 2, смежного 19, промежуточного 14 корпусов и электродвигателя 4, смонтированных на раме 3.A two-stage material shredder consists of an upper 1, an additional 2, an adjacent 19, an intermediate 14 bodies and an electric motor 4 mounted on a frame 3.

Нижним основанием дополнительный корпус 2 присоединен с помощью болтовых соединений к раме 3. Верхним основанием дополнительный корпус 2 с помощью болтовых соединений присоединен к промежуточному корпусу 14, корпусу подшипников 16, фиксатору 13 и смежному корпусу 19. Фиксатор 13 удерживает от чрезмерного провисания гибкий соединительный канал 12, обеспечивающий непрерывное перетекание по нему измельченного материала в 1-м каскаде во 2-й каскад двухкаскадного измельчителя материала (фиг. 1).The lower base of the additional housing 2 is bolted to the frame 3. The upper base of the additional housing 2 is bolted to the intermediate housing 14, the bearing housing 16, the latch 13 and the adjacent housing 19. The latch 13 prevents the flexible connecting channel 12 from sagging providing continuous flow over it of crushed material in the 1st stage to the 2nd stage of a two-stage material grinder (Fig. 1).

К смежному корпусу 19 с помощью болтовых соединений прикреплена течка 18. В свою очередь, смежный корпус 19 с помощью болтовых соединений присоединен к верхнему корпусу 1, на котором смонтирован загрузочный патрубок 24.The estrus 18 is attached to the adjacent housing 19 by means of bolted connections. In turn, the adjacent housing 19 is connected by bolted connections to the upper housing 1, on which the loading pipe 24 is mounted.

В правой части рамы 3 с помощью болтовых соединений смонтирован электродвигатель 4, имеющий два выходных конца вала, на которых с помощью шпоночных соединений смонтированы ведущие шкивы 5 и 6 привода верхней 21 и дополнительной 7 чаши ротора (фиг. 2, 3).On the right side of the frame 3, by means of bolted connections, an electric motor 4 is mounted, having two output shaft ends, on which drive pulleys 5 and 6 of the upper 21 drive and an additional 7 rotor bowl are mounted using keyed connections (Fig. 2, 3).

В корпусе подшипников 16 с помощью нижнего 15 и верхнего 17 подшипниковых узлов смонтированы верхний 23 и дополнительный 10 вал, на которых с помощью шпоночных соединений смонтированы ведомый шкив привода верхней 20 и дополнительной 11 чаши ротора.In the bearing housing 16, with the help of the lower 15 and the upper 17 of the bearing assemblies, the upper 23 and additional 10 shaft are mounted on which the driven drive pulley of the upper 20 and the additional 11 rotor cups are mounted using keyed connections.

На дополнительном валу 10 с помощью шпоночного соединения смонтирована дополнительная чаша ротора 7, на боковой поверхности которого выполнены выпускные отверстия 8, а на верхнем валу 23 с помощью шпоночного соединения смонтирована верхняя чаша ротора 21, на боковой поверхности которого выполнены выпускные отверстия 22, для выпуска из него материала, измельченного до определенной крупности в 1-м каскаде.An additional rotor cup 7 is mounted on the additional shaft 10 with the help of a keyed connection, and the outlet openings 8 are made on the lateral shaft 23 and an upper rotor cup 21 is mounted on the upper shaft 23 with a keyed connection, and the outlet openings 22 are made on its side him material, crushed to a certain size in the 1st cascade.

Нижний конец дополнительного вала 10 смонтирован в дополнительном подшипниковом узле 27 нижней части дополнительного корпуса 2 двухкаскадного измельчителя материала.The lower end of the additional shaft 10 is mounted in an additional bearing unit 27 of the lower part of the additional housing 2 of the two-stage material shredder.

Боковые поверхности верхней 21 и дополнительной 7 чаши ротора выполнены параболоидной формы. Выполнение боковых поверхностей обеих чаш роторов параболоидной формы способствует тому, что частицы материала, двигаясь по траектории, близкой к такой поверхности, заполняют весь объем верхнего 1 и дополнительного 2 корпуса, что будет способствовать уменьшению объема застойных зон материала в этих корпусах. При этом частицы начнут более интенсивно взаимодействовать друг с другом, в результате чего будет возрастать производительность и снижаться энергозатраты двухкаскадного измельчителя материала.The lateral surfaces of the upper 21 and the additional 7 bowl of the rotor are made paraboloidal in shape. The execution of the lateral surfaces of both cups of rotors of paraboloid shape helps to ensure that particles of material, moving along a trajectory close to such a surface, fill the entire volume of the upper 1 and additional 2 cases, which will reduce the volume of stagnant material zones in these cases. In this case, the particles will begin to interact more intensively with each other, as a result of which the productivity will increase and the energy consumption of the two-stage material grinder will decrease.

Нижняя часть дополнительного корпуса 2 с помощью колосников 30 эллипсной формы разделена на четыре равные части (фиг. 4). Это позволит обеспечить беспрепятственное перетекание частиц, измельченных во 2-м каскаде, через зазоры 31 за боковую параболоидную поверхность дополнительной чаши ротора 7 и выпуск их в приемную емкость 9.The lower part of the additional housing 2 using the grid-irons 30 of an elliptical shape is divided into four equal parts (Fig. 4). This will allow unhindered flow of particles crushed in the 2nd cascade through the gaps 31 behind the lateral paraboloid surface of the additional rotor bowl 7 and release them into the receiving tank 9.

Регулирование угловых скоростей верхней 21 и дополнительной 7 чаши ротора осуществляется с помощью шкивов 5, 6, 11 и 20 клиноременных передач. Возможность установления необходимых скоростных режимов верхней 21 и дополнительной 7 чаши ротора будет способствовать регулированию рабочих процессов измельчения в верхнем 1 и дополнительном 2 корпусе, что позволит интенсифицировать процесс измельчения в 1-м и 2-м каскаде и повысить производительность и снизить энергозатраты.The angular velocities of the upper 21 and additional 7 rotor cups are controlled by means of pulleys 5, 6, 11 and 20 of V-belt drives. The ability to establish the necessary speed regimes of the upper 21 and additional 7 rotor cups will contribute to the regulation of grinding processes in the upper 1 and additional 2 cases, which will intensify the grinding process in the 1st and 2nd stages and increase productivity and reduce energy costs.

Кинематические передачи приводов дополнительной 7 и верхней 21 чаши ротора могут быть любого типа: клиноременные как на схеме (фиг. 2, 3), так и других типов (например, цепные, винтовые и зубчатые).Kinematic transmissions of the drives of the additional 7 and upper 21 rotor cups can be of any type: V-belt drives both in the diagram (Fig. 2, 3) and other types (for example, chain, screw and gear).

Внутренние полости верхней 21 и дополнительной 7 чаши ротора равномерно разделены на шесть равных частей с помощью верхних 25 и дополнительных 26 перегородок.The internal cavities of the upper 21 and additional 7 rotor cups are evenly divided into six equal parts using the upper 25 and additional 26 partitions.

Выпуск достигшего необходимой степени измельчения материала, произведенный во 2-м каскаде, осуществляется через выпускные отверстия 8, выполненные в дополнительной чаше роторе 7, и аккумулируются в приемной емкости 9, установленной под рамой 3.The release of the material that has reached the required degree of grinding, produced in the 2nd stage, is carried out through the outlet openings 8, made in the additional bowl of the rotor 7, and are accumulated in the receiving tank 9, mounted under the frame 3.

Работа двухкаскадного измельчителя материала осуществляется следующим образом.The work of a two-stage material grinder is as follows.

Первоначально в верхний корпус 1 через загрузочный патрубок 24 порционно или непрерывно подается исходный материал. Далее производится включение электродвигателя 4 и через клиноременные передачи приводят во вращение верхнюю 21 и дополнительную 7 чашу ротора.Initially, the source material is fed into the upper housing 1 through the feed pipe 24 in a batch or continuous manner. Next, the electric motor 4 is turned on and through the V-belt drives the upper 21 and additional 7 rotor cups are rotated.

В начальный период вращения верхней чаши ротора 21 куски материала, загруженные через загрузочный патрубок 24 и находящиеся над ней, начинают перемещаться к ее периферии под действием центробежной силы, одновременно прижимаясь к верхним перегородкам 25.In the initial period of rotation of the upper rotor bowl 21, pieces of material loaded through the loading nozzle 24 and located above it begin to move to its periphery under the action of centrifugal force, while simultaneously pressing against the upper partitions 25.

Попав в активную зону 1-го каскада, эти куски измельчаются за счет ударов, скалывания и истирания их между собой. Частицы материала крупнее размера выходных отверстий 22 в верхней чаше ротора 21, совершают движение в рабочей зоне верхнего корпуса 1 по восходящей тороидальной линии и далее вместе с исходным материалом опускаются в ее (активную) рабочую зону.Once in the active zone of the 1st cascade, these pieces are crushed by blows, chipping and abrasion between them. Particles of material larger than the size of the outlet openings 22 in the upper bowl of the rotor 21 move in the working area of the upper housing 1 along an ascending toroidal line and then, together with the source material, fall into its (active) working area.

Одна часть частиц материала, соразмерная с размерами боковых отверстий 22, выполненных в боковой плоскости верхней чаши ротора 21, выводится за счет центробежной силы через эти отверстия, и попадают в течку 18 и далее под действием силы тяжести эти предварительно измельченные частицы перетекают через гибкий соединительный канал 12 в дополнительный корпус 2. Попав в дополнительный корпус 2 и располагаясь над дополнительной чашей ротора 7, эти частицы подвергаются воздействию дополнительных перегородок 26.One part of the material particles, commensurate with the dimensions of the side holes 22, made in the lateral plane of the upper bowl of the rotor 21, is discharged through these holes due to centrifugal force, and fall into estrus 18 and then, under the action of gravity, these pre-ground particles flow through a flexible connecting channel 12 into the additional housing 2. Once in the additional housing 2 and located above the additional bowl of the rotor 7, these particles are exposed to additional partitions 26.

В дополнительном корпусе 2 (2-м каскаде) предварительно измельченные частицы материала 1-го каскада аналогично, как в верхнем корпусе 1, начинают перемещаться к его периферии под действием центробежных сил, одновременно прижимаясь к дополнительным перегородкам 26. В дополнительном корпусе 2 предварительно измельченные частицы материала, попав в активную зону, продолжают измельчаться за счет ударов, скалывания и истирания. Частицы материала крупнее размера выходных отверстий 8 в боковой поверхности дополнительной чаши ротора 7, совершают движение в рабочей зоне дополнительного корпуса 2 по восходящей тороидальной линии. При этом частицы материала, имеющие размеры меньше, чем в боковых отверстиях 8 дополнительной чаши ротора 7, переваливаясь через колосники 30, выводятся через зазор 31 в нижней части дополнительного корпуса 1 и аккумулируются емкости готового продукта 9 (фиг. 1, 4).In the additional casing 2 (2nd cascade), pre-crushed particles of the material of the 1st cascade, similarly to the upper casing 1, begin to move to its periphery under the action of centrifugal forces, while simultaneously pressing against the additional partitions 26. In the additional casing 2, the pre-crushed particles material, once in the core, continue to be crushed due to impacts, chipping and abrasion. Particles of material larger than the size of the outlet openings 8 in the lateral surface of the additional bowl of the rotor 7, make a movement in the working area of the additional housing 2 along an ascending toroidal line. In this case, particles of material having sizes smaller than in the side openings 8 of the additional bowl of the rotor 7, passing through the grates 30, are discharged through the gap 31 in the lower part of the additional housing 1 and the tanks of the finished product 9 are accumulated (Figs. 1, 4).

Технико-экономическим результатом предлагаемого устройства являются повышение производительности и снижение энергозатрат за счет интенсификации процесса путем возможности регулирования скоростных режимов верхней и дополнительной чаши ротора и выполнения их боковых поверхностей параболической формы, обеспечивающей уменьшение объема застойных зон в нижнем и верхнем корпусе двухкаскадного измельчителя материала.The technical and economic result of the proposed device is to increase productivity and reduce energy consumption due to the intensification of the process by the ability to control the speed regimes of the upper and additional rotor cups and perform their parabolic lateral surfaces, which reduces the volume of stagnant zones in the lower and upper cases of a two-stage material shredder.

Claims (1)

Двухкаскадный измельчитель материла, включающий раму, верхний и дополнительный корпуса, загрузочный патрубок, верхний вал, корпус подшипника, подшипниковые узлы, верхнюю и дополнительную чаши ротора с перегородками, электродвигатель, клиноременную передачу, шкивы, гибкий соединительный канал, отличающийся тем, что корпус подшипника соединен со смежным, промежуточным корпусами и фиксатором, а внутри смежного корпуса смонтирована течка, при этом дополнительный вал соединен с нижним концом вала электродвигателя с помощью клиноременной передачи, боковые поверхности верхней и дополнительной чаши ротора выполнены параболоидными, а колосники в нижней части дополнительного корпуса имеет форму эллипса. Two-stage material shredder, including frame, upper and additional housings, loading nozzle, upper shaft, bearing housing, bearing assemblies, upper and additional rotor bowls with baffles, electric motor, V-belt drive, pulleys, flexible connecting channel, characterized in that the bearing housing is connected with an adjacent, intermediate housing and retainer, and a heat is mounted inside the adjacent housing, while the additional shaft is connected to the lower end of the motor shaft using a V-belt The gears, the side surfaces of the upper and additional rotor cups are made paraboloid, and the grates in the lower part of the additional housing are elliptical.

Images