SU1028366A1 - Unit for disintegration of loose materials - Google Patents

Description

Изобретение относитс .к области механического измельчени  различны твердых материалов, преимущественн руд цветных и черных металлов, нер ного сырь  дл  химической,„огнеупор ной промышленности и про№л.членност строительных материалов. Во всех этих отрасл х наиболее широко примен ютс  барабанные мельницы с мелющей загрузкой, а также роликовые центробежные мельницы. У роликовых центробежных мельниц содержащих корпус, ротор с измельчающими элементами и привод, измель чающие элементы при вращении вокруг оси ротора.обкатываютс  по корпусу прижимаютс  к нему центробежными силами инерции и измельчают материа в основном раздавливанием и истира нием, ротор вращаетс  от привода, имеет водила, через оси которых усили  передаютс  на ролики {.i, Недостатком таких конструкций  вл етс  механическа  передача усилий толкающих или т нущих деталей ротора к измельчающим элементам. Ролики кат тс  по внутреннему кольцу футеровки. К ос м ролико1в необходимо прилагать большие усили , способные преодолеть все сопротивлени , возникающие при качении, а эти усили  передаетс  контактной парой ролик - ось, работак цей в услови х абразивной среды, что ведет к быстрому износу трущихс  поверхностей , выходу из стро  и часты остановкам мельницы на ремонт. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению  вл етс  установка дл  измельчени  сыпучих материалов , содержао1а  барабан с мелющими телами, загрузочную и разгрузочную Цапфы, а также привод с механизмом периодического изменени  угловой скорости вращени  барабана 2. Недостатки установки следующие. Ось элементов привода в рабочем положении имеет HaKJjoH до 45 к горизонтальной оси, что затрудн ет монт и эксплуатацию установки , крутильны колебани  барабану, обладаю1чему большой инерцией, сообщает универсальный шарнир, элементы которого в процессе работы должны передавать энергию барабану фактически встречными ударами с частотой пор дка 10 ударов в секунду. Нестабильна  угло ва  скорость валов редуктора и элек родвигател  также усложн ет эксплуа тацию, а применение маховика с боль шим маховым моментом существенно ув личивает металлоемкость и пусковой момент установки.. Все это снижает показатели установки по удельным энергозатратам и эффективности измельчени . Цель изобретени  - снижение удельных энергозатрат и повышение эффек : тивнбсти измельчени . Указанна  цель достигаетс  тем, что установка дл  измельчени  сыпучих материалов, содержаи1а  барабан с мелющими телами, загрузочную и разгрузочную цапфы, а также гривод. с механизмом периодического изменени  угловой скорости вращени  барабана, дополнительно снабжена, барабаном с мелющими телами и с загЕ узочной и разгрузочной цапфами/ соосно установленным с основным барабаном, разгрузочные цапфы соединены между собой и с приводом посредством дифференциала , а в барабанах смонтированы соосные кольцевые элементы с продольными ос ми, на которых шарнирно закреплены мелющие тела, KOHirактирующие с рабочей поверхностью барабанов, при этом последние -снабжены тормозами . Кроме того, механизм Пэриодического изменени  угловой скорости вращени  барабана может быть выполнен в виде цепной передачи с .закрепленным на ее цепи грузом, кинематически св занной с одной из разгрузочных цапф. На фиг. 1 схематически показана установка дл  измельчени  сыпучих материалов, общий вид/ на фиг.2 сечение А-А на фиг. 1у на фиг.З схема механизма изменени  угловой скорости вращени  барабанов с применением тиристорно-импульсной аппаратуры ; на фиг, 4 - то же, с применением пневматических (или гидравлических) устройств. I Установка содержит баЕ абаны 1 и 2, соединенные между собой и с приводом (двигателем7 3 посредством дифференциала 4. Барабаны имеют загрузочные 5,6 и разгру;ючные 7,8 цапфы с соответствующими устройствами/ тормоза 9 и 10 дл  регулировани  соотношени  угловых скоростей барабанов. Установка имеет также механизм периодического изменени  УГЛОВОЙ.скорости аращени  барабана, содер  ащий цепную передачу, образованную цепью 11, на которой закреплен груз 12, и направл ющими звездочками 13 и 14. Посредством муфты 15 и гибкой св зи 16указанный механизм соединен с одним из барабанов (фиг. 1} . Внутри барабанов 1 и 2 (фиг. 2) укреплена футеровка 17 и наход тс  измельчающие элементы 18, взаимное расположение которых друг относительно друга в каждой плоскости поперечного сечени  барабана фиксировано разделительным устройством 19, выполненным в виде сепараторов подшипников качени  и представл н цим собой, например, кольца, объедин ющиеThe invention relates to the field of mechanical grinding of various solid materials, mainly non-ferrous and ferrous metals, mineral raw materials for the chemical industry, refractory industry, and the number of construction materials. In all of these areas, drum mills with grinding loads and roller centrifugal mills are most widely used. In centrifugal roller mills containing a body, a rotor with grinding elements and a drive, grinding elements rotate around the axis of the rotor. They are rolled along the body and are pressed to it by centrifugal inertia forces and crush the material mainly by crushing and abrasion, the rotor rotates from the drive, has through the axes of which the forces are transmitted to the rollers {.i. The disadvantage of such structures is the mechanical transfer of the forces of the pushing or pulling parts of the rotor to the grinding elements. Rollers cut along the inner lining ring. A large amount of force must be applied to the roller roller to overcome all resistances that occur during rolling, and these forces are transmitted by a contact roller-axle pair, working under abrasive conditions, which leads to rapid wear of the rubbing surfaces, failure and frequent stops. mills for repair. The closest to the technical essence of the invention is an installation for grinding bulk materials, containing a drum with grinding bodies, loading and unloading Axles, as well as a drive with a mechanism for periodically changing the angular velocity of rotation of the drum 2. The disadvantages of the installation are as follows. The axis of the drive elements in the working position has a HaKJjoH up to 45 to the horizontal axis, which makes it difficult to install and operate the unit, which rotates the drum, has a large inertia, says the universal joint, the elements of which, in the course of operation, must transfer energy to the drum with practically counter blows of the order of 10 beats per second. The unstable angular velocity of the shafts of the gearbox and the electromotor also complicates the operation, and the use of a flywheel with a large flywheel significantly increases the metal consumption and the starting torque of the installation. All this reduces the installation performance in terms of specific energy consumption and grinding efficiency. The purpose of the invention is to reduce the specific energy consumption and increase the efficiency of grinding. This goal is achieved in that the installation for grinding bulk materials, containing a drum with grinding bodies, loading and unloading trunnions, as well as grivod. With the mechanism of periodic variation of the angular velocity of rotation of the drum, it is additionally equipped with a drum with grinding bodies and with a narrow and unloading axles / coaxially mounted with the main drum, the discharge axles are interconnected and driven by a differential, and coaxial annular elements with longitudinal elements are mounted in the drums The axles on which the grinding bodies are hinged, KOHiractivating with the working surface of the drums, while the latter are equipped with brakes. In addition, the mechanism of the Periodic change in the angular velocity of rotation of the drum can be made in the form of a chain drive with a load fixed on its chain, kinematically connected with one of the unloading pins. FIG. 1 shows schematically an installation for grinding bulk materials, a general view of / in FIG. 2, section A-A in FIG. 1u in FIG. 3 diagram of the mechanism for changing the angular velocity of the rotation of the drums using thyristor-pulse equipment; Fig 4 is the same with the use of pneumatic (or hydraulic) devices. I The unit contains baE abans 1 and 2 connected to each other and to the drive (engine 7 3 through differential 4. The drums have loading 5.6 and unloading; juicy 7.8 trunnions with corresponding devices / brakes 9 and 10 for adjusting the ratio of the angular velocities of the drums The installation also has a mechanism for periodically changing the ANGULAR speed of drum rotation, containing a chain transmission formed by a chain 11, on which the load 12 is fixed, and guide sprockets 13 and 14. By means of a coupling 15 and a flexible connection 16, the indicated mechanism is connected Inen with one of the drums (Fig. 1}. Inside the drums 1 and 2 (Fig. 2) the lining 17 is reinforced and there are grinding elements 18, the relative position of which relative to each other in each plane of the drum cross section is fixed by a dividing device 19, made in the type of cage bearings are represented by, for example, rings that unite

оси, на которые свободно надеты измельчающие элементы.axles on which grinding elements are loosely attached.

Установка работает следук цим образом .. )The installation works in the following way ..)

При включении двигател  3 ( фиг. 1 барабаны 1 и 2 посредством дифференциала привод тс  во вращательное : движение, увлека  за собой силами трени  измельчающие элементы. Взаимодействие измельчающих элементов с внутренней поверхностью барабанов Ю мельницы и требуема  наименьша  сила их давлени  на материал обеспечиваютс  при совместном вращении измельчаювшх элементов и барабанов с угловой скоростью ( превыошющей, 15 например в 2-9 раз, критическую скорость , при которой свободно загру .женные в барабаны измельчающие элементы уже не отрываютс  от их внут .ренней поверхности под действием си- 20 лы т жести в верхней точке своей траектории. Измельчение материала происходит при качении и частичном скольжении (под действием сил инерции измельчающих элементов относи- 25 тельно барабанов при попеременном периодическом увеличении их угловой скорости до значени  cf2 в 2-3 раза превышающего значение (д;, с последующи уменьшением ее до значени  .. (jt)tf , после чего цикл торможени  и разгона ба абанов повтор етс .When the engine 3 is turned on (Fig. 1, the drums 1 and 2 are brought into rotation by a differential: movement, carried along by the forces of friction, grinding elements. The interaction of the grinding elements with the inner surface of the Jm mill drums and the required minimum force of their pressure on the material is provided with joint rotation crushing elements and drums with an angular speed (exceeding, 15 for example, 2-9 times the critical speed at which grinding elements freely loaded into drums no longer come off from their inner surface under the action of the force of gravity at the upper point of their trajectory. The grinding of the material occurs during rolling and partial sliding (under the action of the inertia forces of the grinding elements relative to the drums with alternating periodic increase in their angular velocity to the value of cf2 2–3 times the value (d ;, followed by its reduction to the value of. (jt) tf, after which the cycle of braking and acceleration of the ba Abanov is repeated.

Пуск мел.ьницы завершаетс  тем, что вспомогательными тормозными устройствами 9 и 10 устанавливают расчетные значени  угловой скорости 35 (и дл  барабана 2 и дл  барабана 1, после чего включают муфту 15. Торможение барабана 1 и ускорение барабана 2 достигаетс  подъемом груза 12, который, перейд  верхнюю 40 точку звездочки 13, начинает опускатьс , ускор   барабан 1 и притормажива  (посредством дифференциала 4) барабан 2, после чего циклы торможени  и ускорени  барабанов непре- 45 рывнЬ повтор ютс .The start-up of small-sized ones is completed by the auxiliary braking devices 9 and 10 setting the calculated values of the angular velocity 35 (for drum 2 and for drum 1, after which they include clutch 15. Braking of drum 1 and acceleration of drum 2 is achieved by lifting load 12, which, crossing the top 40 point of the sprocket 13, starts lowering, accelerating the drum 1 and slowing down (by means of the differential 4) drum 2, after which the braking and accelerating cycles of the drums continuously 45 are repeated.

При вращении барабана е угловой скоростью ( он захватывает силами трени  измельчающие элементы 18 фйг. 2), и через некоторое врем  gg соо&цает им-такую же скорость (1. В зависимости от свойств материала, азмеров барабана, размеров и удельного веса материала измель- , чающих элементов угловую ско- ее рость принимают из расчета получени  центробежной силы инерции Р , достаточной дл  раздавливани  обрабатываемого материала измельчающим элементом.When the drum rotates with an angular speed (it captures friction elements of 18 fig. 2) by friction, and after a while gg co-amps them — the same speed (1. Depending on the material properties, drum dimensions, dimensions and specific gravity of the material The radiating elements take the angular velocity on the basis of obtaining the centrifugal inertia force P, sufficient to crush the material being processed by the grinding element.

При ускорении вращающегос  барабана до угловой скорости Ш- измельчающие элементы, имеющие угловую скорбеть еигОО/ отстают от барабана , кат тс  по его поверхности, из- 65When the rotating drum is accelerated to an angular velocity, W- chopping elements that have angular mourning EHOO / are lagging behind the drum, roll along its surface,

мельча  материал, и постепенно ускор ютс  до угловой скорости и;2() При торможении барабана до угловой скорости измельчающие элементы снова кат тс  во внутренней поверхности барабана, измельча  материал (ГУ и уменьша  свою скорость, после чего цикл повтор етс . Положительные и отрицательные ускорени  барабанов должны быть достаточны дл  качени  под действием сил инерции измельчающих элементов по материалу , также прижатому к внутренней поверхности барабанов и вращающемус  вместе с ними.small material, and gradually accelerated to angular velocity and; 2 () When braking the drum to angular velocity, the grinding elements again roll into the inner surface of the drum, grinding the material (PG and reducing its speed, after which the cycle repeats. Positive and negative accelerations The drums should be sufficient for rolling under the action of the inertia forces of the grinding elements on the material, also pressed against the inner surface of the drums and rotating with them.

Материал в барабанах может также самоизмельчатьс , когда роль измельчающих элементов полностью или частично выполн ют куски измельчаемого материала. В любом случае установка может измельчать материал схим или мокрым способами, работа  в открытом или замкнутом циклах.The material in the drums can also be self-comminuted when pieces of comminuted material are fully or partially fulfilled. In any case, the installation can grind the material schema or wet methods, working in open or closed cycles.

В качестве механизма периодического измельчени  угловой скорости вращени  барабана может быть применено электрическое устройство, состо щее из пуско-р егулирующей (например тиристорно-импульсной аппаратуры 20 (фиг. 2 ) и эл-ектромапшн 21 посто нного тока, соединенных передачами с валами барабанов или расположенных на них и поочередно работанвдих то в режиме двигател , то и в режиме генератора.As a mechanism for the periodic grinding of the angular velocity of rotation of the drum, an electric device can be used, consisting of a starting-up control device (for example, thyristor-pulse equipment 20 (Fig. 2) and a direct current electronic injection 21 connected by gears to the shaft of the drums or on them and alternately working in engine mode, then in generator mode.

Указанным механизмом может быть также пневматическое устройство, сочетакадее компрессор с турбиной, или гидравлическое устройство, сочетагапее насос с гидромотором. В обоих случа х включение компрессора (насоса) 22 (фиг. 4) и подач-а сжатого воздуха (жидкости под давлением ) в турбину (гидромотор ) 23 приведет к торможению барабана 1 и ускорению барабана 2, а переключение Устройств, например сблокированными фракционными муфтами 24 двустороннего действи , обеспечит работу компрессора (насоса 25 с турбиной ( гидромотором) 26 и соответствующее торможение барабана 2 и ускорение барабана 1. Дл  торможени  и ускорени  барабанов может быть использовано также вращающеес  электромагниное поле или комбинированные устройства , баз иру кади ес  на указанных примерах конструкций. Наиболее эффектиным  вл етс  гравитационный механизм , работающий в автоматическом режиме и не требующий периодических The mechanism may also be a pneumatic device, a combination compressor with a turbine, or a hydraulic device, a combination pump with a hydraulic motor. In both cases, turning on the compressor (pump) 22 (Fig. 4) and the supply of compressed air (pressurized fluid) to the turbine (hydraulic motor) 23 will result in the deceleration of drum 1 and acceleration of drum 2, and switching devices, such as interlocked fractional clutches 24 double-sided operation, will ensure the operation of the compressor (pump 25 with a turbine (hydraulic motor) 26 and corresponding deceleration of the drum 2 and acceleration of the drum 1. For braking and acceleration of the drums, a rotating electromagnetic field can also be used. troystva, bases iru cadi ec in the Examples structures. Most effektinym is gravitational mechanism operates automatically and does not require periodic

6и пеоеключений муфт, кроме однократного включени  при пуске установки , а также позвол ющий легко и в широких пределах регулировать величину и врем  воздействи  тормоз щег и ускор кйдаго моментов изменением6i of couplings interconnections, except for a single switch-on at the start-up of the installation, as well as allowing to easily and within wide limits regulate the magnitude and time of the impact of the braking and acceleration of alternating moments by changing

веса груза и диаметра ведомой звездочки цепной передачи.weight of the load and the diameter of the driven sprocket chain.

Наличие дифференциала в схеме привода барабанов и использование механизма периодического изменени  угловой скорости обеспечивает движение измельчающих элементов относительно внутренней поверхности барабанов под действием сил инерции что устран ет необходимость соэдани  сложных и быстроизн.ашивающихс  механических передач дл  привода каждого измельчающего элемента,, как в роликовых мельницах. По сравнению с примен ющимис  бараба:зными шаровыми мельницами это обеспечивает снижение удельной меТалло- и энергоемкости за счет уменьшени  массы барабана и загрузки, замены измельчени  посредством ударов на измельчение раздавливанием..The presence of a differential in the drum drive circuit and the use of a mechanism for the periodic variation of the angular velocity ensure the movement of the grinding elements relative to the inner surface of the drums under the action of inertial forces, which eliminates the need for complex and fast-life mechanical gears to drive each grinding element, like in roller mills. Compared to the use of drum mills: this ensures the reduction of specific metal and energy consumption by reducing the drum mass and loading, replacing grinding by impact on crushing by crushing ..

Л-/L- /

Фиг.гFigg

П „.21,P „.21,

Claims (2)

(5.4) ( 57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая . барабан с мелющими телами, Загрузочную и разгрузочную цапфы, а также привод с механизмом периодического изменения угловой скорости вращения барабана, отличаю щ а я с я тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат и повышения эффективности измельчения, она дополнительно снабжена барабайом~с мелющими телами и с загрузочной и разгрузочной ' цапфами, соосно установленным с основным барабаном, разгрузочные цапфы соединены между собой и с приводом посредством дифференциала, а в барабанах смонтированы соосные кольцевые элементы с продольными осями, на которых шарнирно закреплены мелющие тела, контактирующие с рабочей поверхностью барабана, при этом последние снабжены тормозами.(5.4) (57) 1. INSTALLATION FOR GRINDING BULK MATERIALS, containing. drum with grinding media, loading and unloading trunnions, as well as a drive with a mechanism for periodically changing the angular velocity of rotation of the drum, distinguished by the fact that, in order to reduce specific energy consumption and improve grinding efficiency, it is additionally equipped with a drum with grinding media and with loading and unloading pins coaxially mounted with the main drum, the unloading pins are interconnected and driven by a differential, and coaxial ring elements with longitudinal axes, on which the grinding media in contact with the working surface of the drum are pivotally mounted, while the latter are equipped with brakes. 2. Установка по п. .1, отличающаяся тем, что механизм периодического изменения угловой скорости вращения барабана выполнен в виде цепной передачи с закреплен- § ным на ее цепи грузом, кинематически связанной с одной из разгрузочных £ ! цапф._ -2. Installation according to claim .1, characterized in that the mechanism for periodically changing the angular velocity of rotation of the drum is made in the form of a chain drive with a load fixed on its chain kinematically connected to one of the unloading £! pin_ -