Мельница

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Ласковнев Александр Петрович Волочко Александр Тихонович Бакаев Александр Григорьевич Мачнев Вячеслав Петрович Здор Геннадий Николаевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(57) Мельница, содержащая установленные в корпусе неподвижный жернов, подвижный жернов в виде фрезы, имеющей зубья на боковой поверхности и канавки, начинающиеся у впадин зубьев и идущие к центру фрезы, на ее торцевой мелющей поверхности, привод вращения, отличающаяся тем, что она оснащена вибровозбудителем корпуса, при этом последний установлен на упругой опоре с возможностью колебаний в вертикальной плоскости. 20342005.09.30 Полезная модель относится к мелющим устройствам. Известна мельница дискового типа, содержащая жернова, привод вращения одного из жерновов 1. Недостатком этой мельницы является отсутствие возможности помола с ее помощью металлов в виде стружки или гранул. Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является мельница, содержащая установленные в корпусе неподвижный жернов, подвижный жернов в виде фрезы,имеющей зубья на боковой поверхности и канавки, начинающиеся у впадин зубьев и идущие к центру фрезы, на ее торцевой мелющей поверхности, привод вращения 2. Недостатком данной мельницы является низкая производительность при помоле влажных порошков или гранул, а также крупной стружки из-за неравномерного поступления измельчаемого материала между жерновами вследствие сводообразования в питающей части корпуса. Задачей полезной модели является обеспечение стабильной производительности мельницы при потоке влажных порошков, крупной стружки и других материалов, склонных к сводообразованию. Для достижения поставленной задачи мельница, содержащая установленные в корпусе неподвижный жернов, подвижный жернов, выполненный в виде фрезы, имеющей зубья на боковой поверхности и канавки, начинающиеся у впадин зубьев и идущие к центру фрезы,на ее торцевой мелющей поверхности, привод вращения, оснащена вибровозбудителем корпуса, при этом последний установлен на упругой опоре с возможностью колебаний в вертикальной плоскости. При такой конструкции мельницы вынужденные колебания ее корпуса, вызванные вибровозбудителем, передаются на измельчаемый материал, при этом его амплитуда колебаний значительна, поскольку корпус оснащен упругой опорой. Это предотвращает явление сводообразования, и измельчаемый материал равномерно поступает между жерновами. Таким образом, обеспечивается стабильная производительность мельницы. Полезная модель поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображен общий вид мельницы с разрезом корпуса по оси приводного вала на фиг. 2 изображен отдельно подвижный жернов-фреза на фиг. 3 - неподвижный жернов, вид со стороны мелющей поверхности. Мельница содержит корпус 1, имеющий загрузочный бункер 2. Внутри корпуса 1 установлен неподвижный металлический жернов 3, выполненный из инструментальной стали Р 6 М 5, а также подвижный жернов в виде фрезы 4, имеющий зубья 5 на боковой поверхности и канавки 6, начинающиеся у впадин зубьев 5 (см. фиг. 2) и идущие к ее центру, на торцевой мелющей поверхности. Жернов 3 неподвижно закреплен в корпусе 1 с помощью резьбы и стопорного винта 7. Подвижный жернов 4 закреплен на горизонтально расположенном валу 8 привода вращения, выполненного в виде мотор-редуктора 9, закрепленного на плите 10, к которой с помощью штырей 11 прикреплен корпус 1, снабженный упругой опорой в виде резиновой прокладки 12, установленной между основанием плиты 10 и станиной 13 мельницы так, что корпус 1 имеет возможность колебаться в вертикальной плоскости. Мельница оснащена вибровозбудителем 14, корпус которого неподвижно прикреплен к станине 13 и имеющим горизонтальный вал 15, на одном конце которого неподвижно закреплена ведомая звездочка 16, а на другом, с эксцентриситетом , закреплен неподвижно подшипник 17, наружная обойма которого прижата (за счет упругой прокладки 12) к корпусу 1 мельницы. Звездочка 16 вибровозбудителя 14 соединена кинематически с помощью цепи 17 с ведущей звездочкой 18, неподвижно закрепленной на валу 8 привода вращения жернова 4. На стенке также установлен упор-наковальня 19 с зазороммежду корпусом 1 меньше,чем эксцентриситетв 1,41,5 раз. Неподвижный жернов 3 оснащен вставками 20 (фиг. 3),(выполненными из композиционного материала карбид вольфрама-кобальт, содержащего 2 20342005.09.30 природные алмазы, имеющие размеры 10001200 мкм), впаянными в корпус жернова 3 и выступающими под ее мелющей поверхностью не 0,20,5 мм. Мельница работает следующим образом. Устанавливают требуемый зазормежду жерновами 3 и 4. Для этого поворачивают жернов 3 по резьбе в корпусе 1 и устанавливают расстояние между жерновами 3 и 4, затем с помощью стопорного винта 7 фиксируют жернов 3 от проворачивания. В бункер 2 засыпают стружку алюминиевого сплава, например, АК 5 М 4 размером 30-40 мм. Включают мотор-редуктор 9, при этом жернов 4 приводится во вращение и своими боковыми зубьями 5 захватывает стружку, предварительно измельчая ее при взаимодействии с противорезами (не показаны), выполненными в корпусе 1. Когда степень предварительного измельчения будет соизмерима с величиной зазора ,зубья 5 жернова 4 захватывают частицы алюминиевого сплава и по канавкам 6 передвигают их к центру вращения, при этом они взаимодействуют с мелющей поверхностью жернова 3 (имеющей крупные алмазы) и измельчаются за счет напряжений сдвига, сжатия и растяжения, действующих в этот момент при прохождении измельчаемых частиц к центру выгрузного отверстия в жернове 3. Одновременно с вращением жернова 4, за счет цепи 17, крутящий момент передается со звездочки 18 на звездочку 16. В результате приводится во вращение вал 15 вибровозбудителя 14, его эксцентрично установленный подшипник 17 наружной обоймой взаимодействует с корпусом 1 и периодически (с частотой 2-3 Гц) поднимает его, при этом упругая опора 12 возвращает его вниз до удара об упор-наковальню 19. В результате корпус 1 совершает колебания в вертикальной плоскости в сочетании с ударными нагрузками. Под их воздействием стружка, находящаяся в бункере 2 и склонная к сводообразованию, равномерно поступает на измельчение. Ударные нагрузки при этом существенно увеличивают инерционное ускорение стружки, ликвидируя сводообразование. Оптимальная амплитуда колебаний по центру бункера 2 составляет 1015 мм, при частоте колебаний 2-3 Гц и частоте вращения жернова 4, не превышающей 60 об/мин. Высотамежду корпусом 1 и упором-наковальней 19 меньше эксцентриситетав 1,3-1,5 раз. Такая конструкция мельницы обеспечивает стабильную производительность при помоле как крупных кусков, так и мелких (менее 300 мкм) порошков различных материалов влажностью до 15 , плохо текучих и склонных к сводообразованию. Мельница может найти применение в строительстве, порошковой металлургии, химической промышленности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.