RU2715638C1

RU2715638C1 - Vibratory mill

Info

Publication number: RU2715638C1
Application number: RU2019119065A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Васильевич Сергеев; Юрий Витальевич Дмитрак; Татьяна Евгеньевна Герасименко; Ярослава Павловна Герасименко
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2020-03-02

Abstract

FIELD: disintegrators and crushing devices.

SUBSTANCE: invention relates to materials grinding devices. Vibratory mill includes cylindrical grinding chamber 1 with grinding bodies installed on base 2, bracket 3 and vibrating mechanism with three-way air-distributing valve 4 and movement mechanism 5. Vibration mechanism is made in the form of a membrane mechanism consisting of two bowl-shaped parts 6 and 7, membrane 8, springs 9 and rod 10. Membrane 8 is fixed between cup-shaped parts 6 and 7, and rod 10 and spring 9 are located above membrane 8. Membrane mechanism is installed on base 2 under the bracket, and the membrane mechanism stem 10 is pivotally connected to bracket 3. Membrane mechanism is installed with the possibility of changing the direction of vibration action, for example, by means of tackle 11.

EFFECT: mill provides for increased convenience of operation, durability and efficiency of vibration mill.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов, в частности к вибрационным мельницам, которое может быть использовано в строительной, горнорудной, металлургической, пищевой или химической отраслях промышленности.The invention relates to devices for grinding materials, in particular to vibratory mills, which can be used in the construction, mining, metallurgical, food or chemical industries.

Известна вибрационная мельница, содержащая цилиндрическую помольную камеру, заполненную мелющими телами, установленную с помощью упругих элементов на неподвижном основании (см. патент РФ на изобретение №2501608, МПК (2006.01) В02С 19/00, опубл. 20.12.2013 г., Бюл. №35). В данной вибационной мельнице помольная камера снабжена двумя дебалансными виброприводами. Каждый дебалансный вибропривод включает приводной вал с индивидуальным приводом вращения, выполненным с возможностью независимого изменения угловой скорости и направления вращения приводного вала, и дебалансы, установленные на приводном валу. При этом дебалансные виброприводы размещены диаметрально противоположно относительно боковых стенок помольной камеры в плоскости поперечной симметрии помольной камеры.Known vibration mill containing a cylindrical grinding chamber filled with grinding bodies, mounted using elastic elements on a fixed base (see RF patent for the invention No. 2501608, IPC (2006.01) V02C 19/00, publ. 20.12.2013, Bull. No. 35). In this vibratory mill, the grinding chamber is equipped with two unbalanced vibration drives. Each unbalanced vibration drive includes a drive shaft with an individual rotation drive, configured to independently change the angular velocity and direction of rotation of the drive shaft, and unbalances mounted on the drive shaft. In this case, unbalanced vibration drives are placed diametrically opposite to the side walls of the grinding chamber in the plane of transverse symmetry of the grinding chamber.

Недостатком аналога является невысокий срок службы и низкая надежность при эксплуатации. В конструкции аналога присутствуют подшипники в дебалансных приводах, которые в вибрационной мельнице имеют невысокий срок службы за счет знакопеременной нагрузки. Поэтому мельница такой конструкции требует частого ремонта, и, следовательно, имеет невысокую эксплуатационную производительность. Кроме того, несмотря на то, что в данной конструкции мельницы, противоположно установленные относительно мельницы приводы, имеют возможность трясти мельницу в противофазе, улучшая качество помола и увеличивая производительность за счет изменения траектории движения шаров, частота вращения дебалансов и амплитуда вибрации остается неизменной. Более того, помол ведется в фиксированной зоне корпуса мельницы. Эти обстоятельства также снижают качество и производительность помола материала.The disadvantage of an analogue is the low service life and low reliability during operation. In the design of the analogue there are bearings in unbalanced drives, which in a vibration mill have a low service life due to alternating load. Therefore, a mill of this design requires frequent repairs, and, therefore, has a low operational performance. In addition, despite the fact that in this design the mills, oppositely mounted relative to the mill drives, have the ability to shake the mill in antiphase, improving grinding quality and increasing productivity by changing the trajectory of the balls, the speed of unbalance rotation and the amplitude of the vibration remain unchanged. Moreover, grinding is carried out in a fixed area of the mill body. These circumstances also reduce the quality and performance of grinding the material.

Наиболее близкой к заявляемому устройству является вибрационная мельница, включающая цилиндрическую помольную камеру с мелющими телами, установленную на основании, кронштейн и вибрационный механизм с трехходовым воздухораспределительным клапаном и механизмом перемещения (см. патент РФ на изобретение №2674620, МПК (2006.01) В02С 19/16, опубл. 11.12.2018 г., Бюл. №35). В данной мельнице в качестве вибрационного механизма используют гидроцилиндр или пневмоцилиндр, который установлен с возможностью изменения направления вибрационного воздействия.Closest to the claimed device is a vibration mill comprising a cylindrical grinding chamber with grinding media mounted on the base, an arm and a vibration mechanism with a three-way air distribution valve and a movement mechanism (see RF patent for invention No. 2674620, IPC (2006.01) V02C 19/16 , published on December 11, 2018, Bull. No. 35). In this mill, as a vibration mechanism, a hydraulic cylinder or pneumatic cylinder is used, which is installed with the possibility of changing the direction of the vibration effect.

Недостатком прототипа является сложность изготовления и невысокая производительность, связанная с использованием в качестве вибрационного механизма гидроцилиндра или пневмоцилиндра, требующего в процессе изготовления прецизионных работ, а в процессе эксплуатации постоянного ухода (смазки, замены манжет по мере их износа и т.д.) и периодического технического обслуживания гидро- или пневмосистем. Кроме того, неисправности в системе зачастую можно определить только с помощью тестирования или разбора устройства. Это снижает производительность мельницы за счет вынужденных простоев.The disadvantage of the prototype is the complexity of manufacture and low productivity associated with the use of a hydraulic cylinder or pneumatic cylinder as a vibration mechanism, which requires precision work during the manufacturing process, and during the operation of the permanent care (lubrication, cuff replacement as they wear, etc.) and periodic maintenance of hydraulic or pneumatic systems. In addition, malfunctions in the system can often be determined only by testing or parsing the device. This reduces mill productivity due to downtime.

Результатом предлагаемого технического решения является повышение удобства эксплуатации, долговечности и производительности.The result of the proposed technical solution is to increase ease of use, durability and performance.

Этот технический результат достигается тем, что вибрационная мельница, включающая цилиндрическую помольную камеру с мелющими телами, установленную на основании, кронштейн и, по крайней мере, один вибрационный механизм с трехходовым воздухораспределительным клапаном и механизмом перемещения, согласно изобретению, вибрационный механизм выполнен в виде мембранного механизма, состоящего из двух чашеобразных частей, мембраны, пружины и штока, причем мембрана закреплена между двумя чашеобразными частями, а шток и пружина расположены над мембраной, при этом мембранный механизм установлен на основании под кронштейном, а шток мембранного механизма соединен с кронштейном шарнирно.This technical result is achieved in that the vibration mill, comprising a cylindrical grinding chamber with grinding bodies mounted on the base, a bracket and at least one vibration mechanism with a three-way air distribution valve and a movement mechanism, according to the invention, the vibration mechanism is made in the form of a membrane mechanism consisting of two cup-shaped parts, a membrane, a spring and a rod, the membrane being fixed between two cup-shaped parts, and the stem and spring are located above m mbranoy, wherein the diaphragm mechanism is mounted on the base by a bracket, and the rod connected to the diaphragm mechanism with a bracket pivotally.

Мембранный механизм установлен с возможностью изменения направления вибрационного воздействия.The membrane mechanism is installed with the ability to change the direction of vibration.

Данная конструкция позволит повысить удобство эксплуатации, долговечность и производительность вибрационной мельницы.This design will improve the usability, durability and performance of the vibratory mill.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид вибрационной мельницы, на фиг. 2 - то же при наклонном расположении мембранного механизма, на фиг. 3 - расположение мембранного механизма по периметру помольной камеры.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a perspective view of a vibratory mill; FIG. 2 - the same with an inclined arrangement of the membrane mechanism, in FIG. 3 - the location of the membrane mechanism around the perimeter of the grinding chamber.

Вибрационная мельница, включает цилиндрическую помольную камеру 1 с мелющими телами, установленную на основании 2, кронштейн 3 и вибрационный механизм с трехходовым воздухораспределительным клапаном 4 и механизмом перемещения 5. Вибрационный механизм выполнен в виде мембранного механизма, состоящего из двух чашеобразных частей 6 и 7, мембраны 8, пружины 9 и штока 10. Причем мембрана 8 закреплена между чашеобразными частями 6 и 7, а шток 10 и пружина 9 расположены над мембраной 8. Мембранный механизм установлен на основании 2 под кронштейном, а шток 10 мембранного механизма шарнирно соединен с кронштейном 3. Мембранный механизм установлен с возможностью изменения направления вибрационного воздействия, например, с помощью полиспаста 11.The vibration mill includes a cylindrical grinding chamber 1 with grinding bodies mounted on the base 2, an arm 3 and a vibration mechanism with a three-way air distribution valve 4 and a movement mechanism 5. The vibration mechanism is made in the form of a membrane mechanism consisting of two bowl-shaped parts 6 and 7, a membrane 8, springs 9 and rod 10. Moreover, the membrane 8 is fixed between the cup-shaped parts 6 and 7, and the rod 10 and spring 9 are located above the membrane 8. The membrane mechanism is mounted on the base 2 under the bracket, and the rod 10 of the membrane mechanism is pivotally connected to the bracket 3. The membrane mechanism is mounted with the possibility of changing the direction of vibration exposure, for example, using a chain hoist 11.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В качестве рабочей среды применяют сжатый воздух. При расположении трехходового воздухораспределительного клапана 4 в «рабочем» положении воздух поступает под мембрану 8, которая выгибается, сжимает пружину 9 и толкает шток 10 вверх. При этом шток 10 создает толкательное воздействие на кронштейн 3 и помольная камера 1 отклоняется от своего исходного положения. Затем приводом (на фиг. не показан) клапан 4 переводят в «холостое» положение и пружина 9 разжимается, возвращая в исходное положение мембрану 8 и помольная камера 1 перемещается в противоположном направлении. То есть холостой ход мембранного механизма обеспечивается воздействием пружины 9. После этого вибрационный цикл повторяется. Вибрационная мельница снабжена, по крайней мере, одним мембранным механизмом. Однако для интенсификации вибрационного воздействия мембранный механизм может быть расположен по всему периметру помольной камеры 1, что способствует повышению эффективность и степени измельчения материала. Надежность работы обеспечивается постоянным контактом штока 10 с помольной камерой 1 через кронштейн 3, что исключает отказ в работе вибромельницы. Кроме того, мембранный механизм не требует постоянного технического обслуживания, как гидроцилиндр или пневмоцилиндр. Вышедшая из строя мембрана может быть быстро и легко заменена, путем разъединения чашеобразных частей 6 и 7 мембранного механизма.As a working medium, compressed air is used. When the three-way air distribution valve 4 is in the “working” position, air enters under the membrane 8, which bends, compresses the spring 9 and pushes the rod 10 upward. When this rod 10 creates a push action on the bracket 3 and the grinding chamber 1 deviates from its original position. Then, with an actuator (not shown in FIG.), The valve 4 is moved to the “idle” position and the spring 9 is opened, returning the membrane 8 to its initial position and the grinding chamber 1 moves in the opposite direction. That is, the idling of the membrane mechanism is ensured by the action of the spring 9. After this, the vibration cycle is repeated. The vibratory mill is equipped with at least one membrane mechanism. However, to intensify the vibration effect, the membrane mechanism can be located around the entire perimeter of the grinding chamber 1, which helps to increase the efficiency and degree of grinding of the material. Reliability is ensured by the constant contact of the rod 10 with the grinding chamber 1 through the bracket 3, which eliminates the failure of the vibrating mill. In addition, the membrane mechanism does not require constant maintenance, such as a hydraulic cylinder or pneumatic cylinder. A failed membrane can be quickly and easily replaced by disconnecting the cup-shaped parts 6 and 7 of the membrane mechanism.

Механизм перемещения 5, например, винтовая пара позволяет регулировать амплитуду вибрации за счет перемещения мембранного механизма и, следовательно, изменения расстояния между кронштейном 3 и основанием гидроцилиндра 2. Чем дальше от кронштейна 3 установлен мембранный механизм, тем меньше амплитуда вибрации. Регулирование интенсивности вибрации осуществляют за счет изменения частоты вращения двигателя трехходового воздухораспределительного клапана 4. Изменение амплитуды и интенсивности вибрации позволяет в широких пределах регулировать не только амплитудно-частотную характеристику движения мелющих тел, но и характер процесса измельчения в зависимости от прочности и размера частиц исходного материала. Частицы материала, перемещаясь в зазорах между мелющими телами, измельчаются за счет ударных, истирающих и раздавливающих нагрузок.The movement mechanism 5, for example, a screw pair allows you to adjust the amplitude of vibration due to the movement of the membrane mechanism and, consequently, changes in the distance between the bracket 3 and the base of the hydraulic cylinder 2. The farther from the bracket 3 the membrane mechanism is installed, the smaller the vibration amplitude. The regulation of the vibration intensity is carried out by changing the engine speed of the three-way air distribution valve 4. Changing the amplitude and intensity of the vibration allows you to widely control not only the amplitude-frequency characteristic of the movement of grinding media, but also the nature of the grinding process depending on the strength and particle size of the starting material. Particles of material moving in the gaps between the grinding bodies are crushed due to shock, abrasion and crushing loads.

Изменение угла приложения вибрационного воздействия осуществляются за счет наклона основания 2 с помощью полиспаста 11. Тогда мембранный механизм может обеспечить горизонтальное, или диагональное, или вертикальное вибрирующее воздействие на помольную камеру 1. Изменение угла приложения вибрационного воздействия влияет на интенсивность перемешивания мелющих тел, исключая появление застойных зон. Мембранный механизм можно размещать в любом месте относительно помольной камеры 1, например, по диагональной оси горизонтального сечения, перпендикулярной или продольной оси, а также по всему периметру помольной камеры 1. Это дает возможность получить многообразные формы вибраций, траектории движения материала в помольной камере 1 и регулировать эффективность и степень измельчения материала. Комплексное воздействие мембранных механизмов на помольную камеру 1 создает неоднородное поле скоростей и кинетических энергий в мелющей среде, что создает условия флективного измельчения частиц материала и в целом повышает эффективность процесса измельчения.The change in the angle of application of the vibration effect is carried out due to the inclination of the base 2 using the pulley 11. Then the membrane mechanism can provide a horizontal, or diagonal, or vertical vibrating effect on the grinding chamber 1. The change in the angle of application of the vibration effect affects the intensity of mixing of grinding media, eliminating the appearance of stagnant zones. The membrane mechanism can be placed anywhere relative to the grinding chamber 1, for example, along the diagonal axis of the horizontal section, perpendicular or longitudinal axis, as well as around the entire perimeter of the grinding chamber 1. This makes it possible to obtain various forms of vibration, the trajectory of the material in the grinding chamber 1 and adjust the efficiency and degree of grinding of the material. The complex effect of membrane mechanisms on the grinding chamber 1 creates an inhomogeneous field of velocities and kinetic energies in the grinding medium, which creates the conditions for the selective grinding of material particles and generally increases the efficiency of the grinding process.

Данная конструкция по сравнению с прототипом позволит повысить удобство эксплуатации, долговечность и производительность вибрационной мельницы.This design in comparison with the prototype will improve the usability, durability and performance of the vibratory mill.

Claims

1. A vibration mill comprising a cylindrical grinding chamber with grinding media mounted on the base, a bracket and at least one vibration mechanism with a three-way air distribution valve and a movement mechanism, characterized in that the vibration mechanism is made in the form of a membrane mechanism consisting of two the cup-shaped parts, the membrane, the spring and the stem, the membrane being fixed between the two cup-shaped parts, and the stem and spring are located above the membrane, while the membrane mechanism installed yen on the base under the bracket, and the stem of the membrane mechanism is pivotally connected to the bracket.

2. Vibration mill according to claim 1, characterized in that the membrane mechanism is mounted with the possibility of changing the direction of vibration.