Пружинная мельница

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Сиваченко Леонид Александрович Сиваченко Татьяна Леонидовна Гонорова Светлана Валентиновна Башаримова Валентина Николаевна(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Пружинная мельница, содержащая раму, привод, спиральный рабочий орган со свободным концом, установленный в камере для обработки материала, и устройства для подачи исходного и выгрузки обработанного материалов, отличающаяся тем, что камера для обработки материала выполнена в виде лотка со сменным днищем и дополнительно снабжена, по крайней мере, одним дополнительным спиральным рабочим органом, которые изогнуты под углом 90 и установлены эквидистантно в одной плоскости таким образом, что их приводные узлы расположены сверху, а нижние концы отогнуты в сторону движения материала и опорой для концов пружин служит днище лотка, составляющего с горизонтом угол от 0 до 35.(56) 1. Сиваченко Л.А. // Новая концепция развития помольной техники обогащения руд.1. - 1994. - С. 35-41. 2. Патент Российской Федерации 2058825. Измельчитель, МПК 402 19/22 // Бюл.12. - 27.04.96. 82972012.06.30 Настоящая полезная модель относится к области машиностроения, в частности к технологическому оборудованию для помола и механоактивации дисперсных материалов, и может быть использована в различных производствах, преимущественно в промышленности строительных материалов для многоцелевой переработки жидкотекучих композиций. Пружинные мельницы представляют собой установленные в рабочей камере и связанные с приводом вращения дугообразные изогнутые пружины, витки которых соприкасаются между собой 1. Разрушение материала в таких аппаратах производится путем захвата частиц материала в расходящиеся части витков и протягивания их в зоны обжатия витков. Такой механизм разрушения является очень эффективным, но наличие дополнительной опоры неприводной части рабочего органа существенно усложняет эксплуатацию при переработке композиций на основе вяжущих материалов. Известен измельчитель, содержащий раму, опору, помольную камеру в виде прогнутой трубы с устройством для загрузки и выгрузки, в которой установлен спиральный рабочий орган, свободный конец которого расположен в опорном элементе 2. Подобные конструкции, обладая конструктивной простотой, обеспечивают эффективное измельчение частиц материала с исходной крупностью 0,5 мм до конечной 0,2 мм. Однако при работе с материалами повышенной влажности, вяжущими веществами и при попадании в исходный продукт крупных включений условия работы рабочих органов существенно ухудшаются. Это связано с забиванием исходным материалом рабочей камеры,образованием твердеющих наслоений на ее внутренней поверхности, что ограничивает применение такого аппарата при переработке строительных смесей на основе вяжущих веществ. Такая ситуация обусловлена прежде всего тем, что рабочий орган находится в стесненных условиях, а это затрудняет его обслуживание и способствует скапливанию материала между стенками рабочей камеры и пружинным органом. Задачей предлагаемой полезной модели является создание такой пружинной мельницы, которая позволяет упростить конструкцию и повысить эффективность работы мельницы. Поставленная задача решается тем, что в пружинной мельнице, содержащей раму,привод, спиральный рабочий орган со свободным концом, камеру для обработки материала и устройства для подачи исходного и выгрузки отработанного материалов, согласно полезной модели, камера для обработки материала выполнена в виде лотка со сменным днищем и дополнительно снабжена, по крайней мере, одним дополнительным спиральным рабочим органом, которые изогнуты под углом 90 и установлены эквидистантно в одной плоскости таким образом, что их приводные узлы расположены сверху, а нижние концы отогнуты в сторону движения материала и опорой для концов пружин служит днище лотка, составляющего с горизонтом угол от 0 до 35. Выполнена пружинная мельница таким образом, что камера для обработки материала выполнена в виде лотка, рабочее оборудование состоит из набора изогнутых на 90 винтовых пружин, оси которых расположены в одной плоскости, а свободные концы обращены в сторону движения материала, что обеспечивает тем самым решение главной задачи - позволяет упростить конструкцию аппарата в целом за счет уменьшения количества образующих его элементов, исключения ряда сложных кинематических связей - подшипниковых опор и улучшения доступа к основным функциональным элементам - пружинам. Выполнение днища лотка съемным с возможностью безопорной установки в нем концов винтовых пружин исключает забивание этих зон обрабатываемым материалом, снижает до минимума проскок крупных частиц мимо зон разрушения и увеличивает долю истирания исходных компонентов. Кроме того, сменное днище позволяет либо менять его в случае полного износа, либо перемещать, увеличивая наработку по критерию износа. Количественные параметры конструкции, в частности угол изгиба пружин 90 и наклон днища лотка к горизонту на угол 0-35, в первом случае решает компоновочную за 2 82972012.06.30 дачу и увеличивает общую наработку на отказ по критерию циклической прочности, во втором - обеспечивает движение материалов по лотку с учетом их свойств. Расположение приводных узлов сверху рабочего оборудования исключает попадание материала в подшипники, позволяет отказаться от сложных уплотнений и делает всю конструкцию малогабаритной и компактной. Описание конкретного примера выполнения пружинной мельницы согласно полезной модели представлено на чертежах на фиг. 1 изображен общий вид мельницы на фиг. 2 вид А на фиг. 1 на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 на фиг. 4, 5, 6 - предлагаемые варианты расстановки разделителей в качестве ограничителей, предохранителей. Мельница пружинная содержит установленный на раме наклонный лоток 2 со съемным днищем 3 и размещенными внутри него спиральными рабочими органами 4, расположенными под углом 90. Для загрузки исходных компонентов лоток 2 имеет устройство для подачи исходного материала 5, а для выгрузки обработанного продукта - устройство выгрузки обработанного материала 6. Привод спирального рабочего органа 4 осуществляется от электродвигателей 7 через клиноременную передачу 8 на валы 9 подшипниковых опор 10. Для безопасной работы клиноременной передачи 8 предусмотрены защитные кожухи 11. Спиральные рабочие органы 4 крепятся на валах подшипниковых опор 10 посредством гаек 12. Лоток 2 устанавливается под углом к горизонту 0-35, а уголизгиба оси рабочего органа 4 составляет 90. Между рабочими органами 4 установлены разделители (ограничители,предохранители) 13. Работа мельницы осуществляется следующим образом. Включаются электродвигатели 7 и через валы 9 подшипниковых опор 10 передают вращение на спиральные рабочие органы 4, нижние части которых свободно опираются на днище 3 и трутся о его внутреннюю поверхность с силой трения, равной по величине монтажного усилия от их изгиба. Все пружины спиральных рабочих органов 4, а их количество может быть разное, имеют одинаковое направление навивки и вращения. Во избежание ненужного износа холостое вращение пружин рабочих органов 4 допускается только в течение короткого времени, а далее в устройство подачи исходного материала 5 лотка 2 подается сырьевой материал, который, продвигаясь вдоль оси лотка 2, попадает в зоны захвата частиц в раздвинутой части витков спирального рабочего органа 4, протаскиваются ими до участков сближения витков в местах их соприкосновения и интенсивно разрушаются. Процессу разрушения способствует тот факт, что материал за счет сил гравитации и тикситропного разжижения от вибрирующих с малой амплитудой и высокой частотой спиральных рабочих органов 4 и лотка 2 достаточно хорошо транспортируется вдоль оси лотка 2. Это дополнительно усиливается шнековым эффектом самих спиральных рабочих органов 4, выполняющих роль транспортеров. Заполнение рабочей зоны аппарата происходит за 3-8 секунд, и далее рабочий режим его функционирования. В этом случае нижние свободные концы спиральных рабочих органов 4 за счет подпора частиц обрабатываемого материала, попадающего в пространство между днищем 3 и крайними витками свободной части спиральных рабочих органов 4,расклинивают их между собой, что практически полностью исключает трение пружин о стенки лотка 2. Наилучшие условия работы пружин, безусловно, в случае переработки жидкотекучих композиций - строительных смесей, клинкеров, шламов. По окончании работы мельницы вращение спиральных рабочих органов производится до полной выгрузки материала из помольной камеры в устройство выгрузки 6. В случае переработки жидкотекучих композиций завершающей операцией производится промывка рабочего пространства водой. Спиральные рабочие органы 4 в это время продолжают вращаться, что способствует очистке. Важным обстоятельством эксплуатации предлагаемой пружинной мельницы является обеспечение необходимой износостойкости. Это достигается путем перемещения днища 3 лотка 2 вдоль его продольной оси, а также переустановкой спиральных рабочих органов 4 3 82972012.06.30 таким образом, что их нижние части, т.е. зоны износа внешних поверхностей витков, монтируются в гайках 12. Базирование идет внутренними поверхностями витков, которые практически не изнашиваются. Использование предлагаемой полезной модели в сравнении с известными устройствами обеспечивает упрощение конструкции за счет уменьшения количества входящих в состав рабочего оборудования элементов и кинематических связей и повышает эффективность работы мельницы в целом. Эффективность применения новой конструкции обеспечивается удачным выполнением конструкции, которая характеризуется хорошей циркуляцией материала и реологической обстановки в аппарате и высокой дезинтеграторной способностью пружин, производящих комплексное воздействие на обрабатываемую среду путем не только раздавливания частиц между витками, но и истирания их в опорных зонах, а также исключения проскоков через рабочие зоны. Между спиральными рабочими органами 4 установлены разделители 13 в качестве ограничителей, предохранителей, которые в случае поломки одного из них воспрепятствуют попаданию обломков в зону действия другого рабочего органа. Разделители 13 могут выполняться в виде пластин, стержней. Также в качестве разделителей могут использоваться стальные тросы. Пружинная мельница предлагаемой конструкции предназначена для помола и механоактивации минеральных материалов твердостью до 6 единиц по шкале Мооса с исходной крупностью 0-5 мм до конечной 0,3 мм при производительности 0,5-10,0 тонн в час. Предпочтительное применение мельницы - переработка жидкотекучих составов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4