RU2735425C1

RU2735425C1 - Disintegrator

Info

Publication number: RU2735425C1
Application number: RU2020118688A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Александр Эдуардович Севостьянов; Егор Алексеевич Бороздин; Денис Александрович Беляев
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2020-11-02

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to devices for grinding soft materials. Disclosed is a disintegrator comprising a cylindrical housing with axial loading and tangential unloading devices, discs with rows of impact elements arranged in the housing with possibility of counter rotation, each of which is located between rows of impact elements of the opposite disc. In the center of the lower surface of the upper disc along the circumference, vertical posts are rigidly attached, inner ends of which are on the same diameter with the diameter of the loading device, and the accelerating cone with the generatrix located at an angle greater than the angle of the natural slope of the material is rigidly attached to the lower ends. On upper surface of accelerating cone there rigidly fixed radial blades with minimum distance between adjacent radial blades exceeding Dmax, where Dmaxis the maximum size of the particles of the milled material, at the ends of the radial blades the beater is rigidly fixed with horizontal cutouts with height less than Dmax, on upper surface of lower disc by means of vertical crosspieces of semi-circular cross section is rigidly fixed horizontal ring of semicircular cross section, on the inner surface of which at the height of the beats the replaceable horizontal baffle plates are rigidly fixed. Under each horizontal baffle plate in the lower sector of the horizontal ring there is a hole with diameter exceeding Dmax, to the edge of which adjoins the corresponding vertical web with an inner radius equal to the radius of the hole, and distance between two adjacent horizontal baffle plates exceeds 2Dmax, wherein external profile of beats corresponds to cross-section profile of horizontal ring and horizontal baffle with observance of process gap.EFFECT: device provides high efficiency when grinding material.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для измельчения и смешения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.The invention relates to a device for grinding and mixing various materials and can be used in the production of building materials, as well as in other industries.

Известна конструкция дезинтегратора (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Смирнов Д.В. Расчет конструктивных параметров загрузочного узла дезинтегратора при установке патрубка рецикла материала // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. №5. С. 165-169), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях ротора в виде дисков с ударными элементами с плоской рабочей поверхностью.The design of the disintegrator is known (Semikopenko I.A., Voronov V.P., Smirnov D.V. Calculation of the design parameters of the loading unit of the disintegrator when installing the material recycling pipe // Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2019. No. 5. . 165-169), containing a cylindrical body, inside of which there are two rotors rotating in opposite directions in the form of disks with impact elements with a flat working surface.

Известна также конструкция дезинтегратора (авторское свидетельство СССР на изобретение №1572694, В02С 13/22, опубл. 23.06.1990, бюл. №23), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях ротора в виде дисков с ударными элементами в виде лопаток и повернутых под углом в смежных концентрических рядах.Also known is the design of a disintegrator (USSR inventor's certificate for invention No. 1572694, В02С 13/22, publ. 23.06.1990, bulletin No. 23), containing a cylindrical body, inside of which there are two rotating in opposite directions rotor in the form of disks with impact elements in blades and angled in adjacent concentric rows.

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая производительность по готовому продукту.The technical problem of the known designs is the low efficiency of the grinding process and low productivity for the finished product.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является дезинтегратор (авторское свидетельство СССР на изобретение №1694211, В02С 13/22, опубл. 30.11.1991, бюл. №44), содержащий цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным патрубками (устройствами), в котором друг над другом соосно размещены с возможностью встречного вращения диски с рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между соседними ударными элементами противолежащего диска, ударные элементы установлены по сторонам квадратов с общим центром.The closest technical solution to the proposed one, taken as a prototype, is a disintegrator (USSR author's certificate for invention No. 1694211, В02С 13/22, publ. 30.11.1991, bulletin No. 44), containing a cylindrical body with axial loading and tangential discharge pipes ( devices), in which disks with rows of striking elements, each of which is located between adjacent striking elements of the opposing disk, are coaxially placed above each other with the possibility of counter rotation, striking elements are installed on the sides of squares with a common center.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами и с размещенными в цилиндрическом корпусе с возможностью встречного вращения дисками с ударными элементами, каждый из которых расположен между соседними ударными элементами противолежащего диска.The following set of prototype features coincides with the essential features of the claimed invention: a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices and disks with percussion elements placed in the cylindrical body with the possibility of counter rotation, each of which is located between adjacent percussion elements of the opposite disk.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения и низкой производительностью по готовому продукту. Это связано с незначительным воздействием на частицы перед их попаданием на первый внутренний ряд ударных элементов.However, this device is characterized by a low efficiency of the grinding process and low productivity for the finished product. This is due to the minor impact on the particles before they hit the first inner row of impactors.

Изобретение направлено на увеличение производительности по готовому продукту за счет повышения эффективности процесса измельчения.The invention is aimed at increasing the productivity of the finished product by increasing the efficiency of the grinding process.

Это достигается тем, что дезинтегратор содержит цилиндрический корпус с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами. В корпусе размещены с возможностью встречного вращения диски с рядами ударных элементов, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. Согласно предложенному решению в центре нижней поверхности верхнего диска по окружности жестко прикреплены вертикальные стойки, внутренние торцы которых находятся на одном диаметре с диаметром загрузочного устройства, а к нижним торцам жестко прикреплен разгонный конус с образующей, расположенной под углом, большим угла естественного откоса материала. На верхней поверхности разгонного конуса жестко закреплены радиальные лопатки с минимальным расстоянием между смежными радиальными лопатками, превышающем D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. На концах радиальных лопаток жестко закреплены била с горизонтальными вырезами высотой менее D_max. На верхней поверхности нижнего диска посредством вертикальных перемычек полукруглого поперечного сечения жестко закреплено горизонтальное кольцо полукруглого поперечного сечения, на внутренней поверхности которого на высоте бил жестко закреплены сменные горизонтальные отбойники. Под каждым горизонтальным отбойником в нижнем секторе горизонтального кольца выполнено отверстие с диаметром, превышающим D_max, к кромке которого примыкает соответствующая вертикальная перемычка с внутренним радиусом, равным радиусу отверстия. Расстояние между двумя смежными горизонтальными отбойниками превышает 2D_max. Внешний профиль бил соответствует профилю поперечного сечения горизонтального кольца и горизонтального отбойника с соблюдением технологического зазора.This is achieved by the fact that the disintegrator contains a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices. Discs with rows of striking elements, each of which is located between the rows of striking elements of the opposing disk, are placed in the housing with the possibility of counter rotation. According to the proposed solution, in the center of the lower surface of the upper disk, vertical posts are rigidly attached around the circumference, the inner ends of which are on the same diameter as the diameter of the loading device, and an accelerating cone with a generatrix located at an angle greater than the angle of repose of the material is rigidly attached to the lower ends. On the upper surface of the accelerating cone, radial blades are rigidly fixed with a minimum distance between adjacent radial blades exceeding D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material. At the ends of the radial blades, beaters with horizontal cutouts with a height less than D _{max are} rigidly fixed. On the upper surface of the lower disc by means of vertical bridges of a semicircular cross-section, a horizontal ring of a semicircular cross-section is rigidly fixed, on the inner surface of which replaceable horizontal bumpers are rigidly fixed at the height of the beats. A hole with a diameter exceeding D _{max is} made under each horizontal bump in the lower sector of the horizontal ring, to the edge of which a corresponding vertical bridge with an inner radius equal to the radius of the hole is adjacent. The distance between two adjacent horizontal fenders exceeds 2D _max . The external profile of the beater corresponds to the profile of the cross-section of the horizontal ring and the horizontal baffle, observing the technological gap.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 - разрез А-А на фиг. 2 (продольное сечение дезинтегратора), фиг. 2 -разрез Б-Б на фиг. 1 (разгонный конус), фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1 (горизонтальное кольцо), фиг. 4 - вид Г на фиг. 1 (била и горизонтальные отбойники).The essence of the invention is illustrated by graphic materials, where in Fig. 1 - section a-a in Fig. 2 (longitudinal section of the disintegrator), Fig. 2 - section b-b in Fig. 1 (booster cone), fig. 3 - section B-B in Fig. 1 (horizontal ring), fig. 4 is a view D in FIG. 1 (beaters and horizontal bumpers).

Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с осевым загрузочным 2 и тангенциальным разгрузочным 3 устройствами. В корпусе 1 размещены с возможностью встречного вращения диски 4 и 5 с рядами ударных элементов, соответственно 6 и 7, каждый из которых расположен между рядами ударных элементов противолежащего диска. В центре нижней поверхности верхнего диска 4 по окружности жестко прикреплены, например сваркой, вертикальные стойки 8, внутренние торцы которых находятся на одном диаметре с диаметром загрузочного устройства 2. К нижним торцам вертикальных стоек 8 жестко прикреплен, например сваркой, разгонный конус 9 с образующей, расположенной под углом, большим угла естественного откоса материала. На верхней поверхности разгонного конуса 9 жестко закреплены, например сваркой, радиальные лопатки 10. При этом минимальное расстояние между смежными радиальными лопатками превышает D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. На концах радиальных лопаток 10 жестко закреплены, например сваркой, била 11 с горизонтальными вырезами 12 высотой менее D_max. На верхней поверхности нижнего диска 5 посредством вертикальных перемычек 13 полукруглого поперечного сечения жестко закреплено, например сваркой, горизонтальное кольцо 14 полукруглого поперечного сечения. На внутренней поверхности горизонтального кольца 14 на высоте бил 11 жестко закреплены, например болтовым соединением, сменные горизонтальные отбойники 15. Под каждым горизонтальным отбойником 15 в нижнем секторе горизонтального кольца 14 выполнено отверстие 16 с диаметром, превышающим D_max, к кромке которого примыкает соответствующая вертикальная перемычка 13 с внутренним радиусом, равным радиусу отверстия 16. Расстояние между двумя смежными горизонтальными отбойниками 15 превышает 2D_max. При этом внешний профиль бил 11 соответствует профилю поперечного сечения горизонтального кольца 14 и горизонтального отбойника 15 с соблюдением технологического зазора. Для эффективной разгрузки вертикальных перемычек 13 необходимо крепить их к нижнему диску 5 выпуклой стороной в направлении его вращения.The disintegrator contains a cylindrical body 1 with an axial loading 2 and a tangential unloading 3 devices. Discs 4 and 5 with rows of striking elements, 6 and 7, respectively, are placed in the housing 1 with the possibility of counter rotation, each of which is located between the rows of striking elements of the opposing disk. In the center of the lower surface of the upper disk 4 along the circumference are rigidly attached, for example by welding, vertical posts 8, the inner ends of which are on the same diameter as the diameter of the loading device 2. To the lower ends of the vertical posts 8 is rigidly attached, for example by welding, the accelerating cone 9 with the generatrix, located at an angle greater than the angle of repose of the material. Radial blades 10 are rigidly fixed, for example by welding, on the upper surface of the accelerating cone 9. In this case, the minimum distance between adjacent radial blades exceeds D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material. At the ends of the radial blades 10 are rigidly fixed, for example by welding, 11 with horizontal cutouts 12 with a height less than D _max . On the upper surface of the lower disk 5, by means of vertical bridges 13 of a semicircular cross-section, a horizontal ring 14 of a semicircular cross-section is rigidly fixed, for example by welding. On the inner surface of the horizontal ring 14 at the height of the beaters 11, replaceable horizontal bumpers 15 are rigidly fixed, for example by a bolt connection. 15 Under each horizontal bumper 15 in the lower sector of the horizontal ring 14, a hole 16 with a diameter exceeding D _{max is made} , to the edge of which a corresponding vertical bridge is adjacent 13 with an inner radius equal to the radius of the hole 16. The distance between two adjacent horizontal bumpers 15 exceeds 2D _max . In this case, the outer profile of the beater 11 corresponds to the cross-sectional profile of the horizontal ring 14 and the horizontal baffle 15, observing the technological gap. To effectively unload the vertical bridges 13, it is necessary to attach them to the lower disc 5 with the convex side in the direction of its rotation.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например глина влажностью до 2%, подается через осевое загрузочное устройство 2 в центральную часть корпуса 1 на верхнюю поверхность разгонного конуса 9, закрепленного при помощи вертикальных стоек 8 к верхнему диску 4 и посредством радиальных лопаток 10 направляется в сторону горизонтального кольца 14, закрепленного на нижнем диске 5 посредством вертикальных перемычек 13. Достигая зоны действия бил 11 с горизонтальными вырезами и горизонтальных отбойников 15, вращающихся в противоположные стороны, куски материала измельчаются в технологических зазорах между билами 11 и горизонтальными отбойниками 15, входящими в горизонтальные вырезы 12. После разрушения кусков материала мелкие частицы проходят через отверстия 16 в горизонтальном кольце 14, падают на нижний диск 5 и направляются к внутреннему ряду ударных элементов 6 на дальнейшее измельчение. Крупные частицы, не прошедшие через отверстия 16 в горизонтальном кольце 14, продолжают дальнейшее вращательное движение во внутренней полости горизонтального кольца 14 и измельчаются до тех пор, пока не пройдут через отверстия 16. Затем частицы таким же образом направляются к первому внутреннему ряду ударных элементов 6. Частицы, прошедшие внутренний ряд ударных элементов 6, направляются к последующим рядам 7, где осуществляется окончательный помол материала. Готовый продукт вылетает из корпуса 1 через тангенциальное разгрузочное устройство 3.The disintegrator works as follows. The crushed material, for example clay with a moisture content of up to 2%, is fed through an axial loading device 2 into the central part of the body 1 to the upper surface of the accelerating cone 9, fixed by means of vertical posts 8 to the upper disc 4 and by means of radial blades 10 is directed towards the horizontal ring 14, fixed on the lower disc 5 by means of vertical bridges 13. Reaching the area of action of beats 11 with horizontal cutouts and horizontal bumpers 15 rotating in opposite directions, pieces of material are crushed in the technological gaps between the bumps 11 and horizontal bumpers 15 entering the horizontal cuts 12. After destruction of pieces of material, small particles pass through the holes 16 in the horizontal ring 14, fall on the lower disc 5 and are directed to the inner row of impact elements 6 for further grinding. Large particles that have not passed through the holes 16 in the horizontal ring 14 continue their further rotational movement in the inner cavity of the horizontal ring 14 and are crushed until they pass through the holes 16. Then the particles are directed in the same way to the first inner row of impact elements 6. The particles that have passed the inner row of striking elements 6 are directed to the subsequent rows 7, where the final grinding of the material is carried out. The finished product flies out of the housing 1 through the tangential discharge device 3.

Применение разгонного конуса 9 с радиальными лопатками 10, расположенными под углом к горизонту, превышающим угол естественного откоса материала, обеспечивает интенсивную подачу материала в зону предварительного измельчения материала. Применение бил 11 с горизонтальными вырезами 12 высотой менее D_max и горизонтального кольца 14 с горизонтальными отбойниками 15 обеспечивает предварительное разрушение частиц материала перед их подачей на внутренний ряд ударных элементов 6. Минимальное расстояние между смежными радиальными лопатками 10, превышающее D_max, определяется возможностью прохождения материала по верхней поверхности разгонного конуса 9. Наличие отверстий в нижнем секторе горизонтального кольца 14 и вертикальных перемычек 13 полукруглого поперечного сечения обеспечивает своевременный отвод предварительно измельченных кусков материала и их подачу на первый внутренний ряд ударных элементов 6. Расстояние между двумя смежными горизонтальными отбойниками 15, превышающее 2D_max, исключает заклинивание материала в горизонтальном кольце 14. Размеры отверстий 16 в горизонтальном кольце 14 обеспечивают прохождение различных частиц материала из внутренней полости горизонтального кольца 14 в направлении нижнего диска 5. Форма поперечного сечения вертикальных перемычек 13 исключает забивание материалом внутренней полости данных перемычек. Применение дезинтегратора предложенной конструкции позволяет обеспечить предварительное измельчение частиц материала в центральной части корпуса до их попадания на внутренний ряд ударных элементов и своевременный отвод предварительно измельченного материала в направлении нижнего диска.The use of an accelerating cone 9 with radial blades 10, located at an angle to the horizon, exceeding the angle of repose of the material, provides an intensive supply of material to the zone of preliminary grinding of the material. The use of blows 11 with horizontal cutouts 12 with a height less than D _max and a horizontal ring 14 with horizontal bumpers 15 provides preliminary destruction of material particles before they are fed to the inner row of striking elements 6. The minimum distance between adjacent radial blades 10 exceeding D _max is determined by the possibility of material passage along the upper surface of the accelerating cone 9. The presence of holes in the lower sector of the horizontal ring 14 and vertical bridges 13 of a semicircular cross-section ensures the timely removal of pre-crushed pieces of material and their supply to the first inner row of striking elements 6. The distance between two adjacent horizontal bumpers 15 exceeds 2D _max , eliminates material jamming in the horizontal ring 14. The dimensions of the holes 16 in the horizontal ring 14 ensure the passage of various particles of material from the inner cavity of the horizontal ring 14 towards the lower disc 5. The cross-sectional shape of the vertical bridges 13 prevents material from clogging the inner cavity of these bridges. The use of a disintegrator of the proposed design makes it possible to provide preliminary crushing of material particles in the central part of the housing before they fall on the inner row of impact elements and timely removal of the previously crushed material towards the lower disk.

Это значительно повышает эффективность процесса измельчения, тем самым увеличивает производительность по готовому продукту.This significantly increases the efficiency of the grinding process, thereby increasing the productivity of the finished product.

Claims

A disintegrator containing a cylindrical body with axial loading and tangential unloading devices, disks with rows of striking elements placed in the case with the possibility of counter rotation, each of which is located between the rows of striking elements of the opposing disk, characterized in that in the center of the lower surface of the upper disk along the circumference it is rigidly vertical racks are attached, the inner ends of which are on the same diameter as the diameter of the loading device, and the accelerating cone is rigidly attached to the lower ends with a generatrix located at an angle greater than the angle of repose of the material; on the upper surface of the accelerating cone, radial blades are rigidly fixed with a minimum distance between adjacent radial blades exceeding D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material, at the ends of the radial blades there are rigidly fixed beaters with horizontal cutouts with a height less than D _max , on the upper surface of the lower disc, the average A horizontal ring of a semicircular cross-section is rigidly fixed by means of vertical bridges of a semicircular cross-section, on the inner surface of which, at the height of the beats, replaceable horizontal bumpers are rigidly fixed, under each horizontal baffle in the lower sector of the horizontal ring a hole with a diameter exceeding D _{max is made} , to the edge of which the corresponding a vertical bulkhead with an inner radius equal to the hole radius, and the distance between two adjacent horizontal bumpers exceeds 2D _max , while the outer profile of the blows corresponds to the cross-sectional profile of the horizontal ring and the horizontal baffle, observing the technological gap.