RU2737392C1

RU2737392C1 - Disintegrator

Info

Publication number: RU2737392C1
Application number: RU2020121509A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Александр Сергеевич Немыкин; Егор Алексеевич Бороздин; Александр Эдуардович Севостьянов
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2020-11-30

Abstract

FIELD: disintegrators and crushing devices.

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 inner surface of the upper disc along the circumference, vertical posts are rigidly attached, the inner ends of which are on the same diameter with the diameter of the loading device, and lower ends are rigidly attached to accelerating cone with generatrix located at an angle greater than angle of natural slope of material, radial blades with minimum distance between adjacent radial blades are rigidly fixed on the outer surface of the accelerating cone symmetrically in the plan view. Spherical accumulators are rigidly fixed at ends of radial blades. Working surface of each radial blade coincides with the edge of the round inlet hole in the spherical accumulator. On outer surface of lower disc by means of vertical holders at height of spherical stores symmetrically in plan are rigidly fixed prismatic hammers, which side profile corresponds to profile of through vertical cuts with observance of process gap.

EFFECT: invention provides higher efficiency of the grinding process and efficiency of the finished product.

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 unloading 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 a 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 внутренней 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 наружной поверхности разгонного конуса симметрично в плане 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 сферические накопители с внутренним диаметром, превышающим 2D_max и со сквозными вертикальными вырезами шириной (0,5…1,0)D_max. Рабочая поверхность каждой радиальной лопатки совпадает с кромкой круглого входного отверстия диаметром D_max в сферическом накопителе. На наружной поверхности нижнего диска посредством вертикальных держателей на высоте сферических накопителей симметрично в плане жестко закреплены призматические молотки, боковой профиль которых соответствует профилю сквозных вертикальных вырезов 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 inner surface of the upper disk, vertical posts are rigidly attached along the circumference, the inner ends of which are on the same diameter as the diameter of the loading device, and a booster cone with a generatrix located at an angle greater than the angle of repose of the material is rigidly attached to the lower ends. Radial blades with a minimum distance between adjacent radial blades exceeding D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material, are rigidly fixed on the outer surface of the accelerating cone symmetrically in plan. At the ends of the radial blades, spherical accumulators with an inner diameter exceeding 2D _max and with through vertical cutouts of width (0.5 ... 1.0) D _{max are} rigidly fixed. The working surface of each radial blade coincides with the edge of a circular inlet with a diameter D _max in the spherical storage. On the outer surface of the lower disk, by means of vertical holders at the height of the spherical drives, prismatic hammers are rigidly fixed in plan symmetrically in plan, the lateral profile of which corresponds to the profile of the through vertical cutouts in compliance with 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 (сферические накопители), фиг. 4 - вид Г на фиг. 1 (призматические молотки).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 (spherical accumulators), Fig. 4 is a view D in FIG. 1 (prismatic hammers).

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 внутренней 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 наружной поверхности разгонного конуса 9 симметрично в плане жестко закреплены, например сваркой, радиальные лопатки 10. При этом минимальное расстояние между смежными радиальными лопатками 10 превышает D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала. На концах радиальных лопаток 10 жестко закреплены, например сваркой, сферические накопители 11 с внутренним диаметром, превышающим 2D_max и со сквозными вертикальными вырезами 12 шириной (0,5…1,0)D_max. Рабочая поверхность каждой радиальной лопатки 10 совпадает с кромкой круглого входного отверстия 13 диаметром D_max в сферическом накопителе 11. На наружной поверхности нижнего диска 5 посредством вертикальных держателей 14 на высоте сферических накопителей 11 симметрично в плане жестко закреплены, например сваркой, призматические молотки 15, боковой профиль которых соответствует профилю сквозных вертикальных вырезов 12 с соблюдением технологического зазора.The disintegrator contains a cylindrical body 1 with axial loading 2 and 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 inner 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 with 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. On the outer surface of the accelerating cone 9, symmetrically in plan, radial blades 10 are rigidly fixed, for example by welding, 10. In this case, the minimum distance between adjacent radial blades 10 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, spherical accumulators 11 with an inner diameter exceeding 2D _max and with through vertical cutouts 12 with a width (0.5 ... 1.0) D _max . The working surface of each radial blade 10 coincides with the edge of a circular inlet 13 with a diameter D _max in a spherical accumulator 11. On the outer surface of the lower disc 5, by means of vertical holders 14 at the height of the spherical accumulators 11, they are symmetrically fixed in plan, for example by welding, prismatic hammers 15, lateral the profile of which corresponds to the profile of the through vertical cutouts 12, observing the technological gap.

Дезинтегратор работает следующим образом. Измельчаемый материал, например глина влажностью до 2%, подается через осевое загрузочное устройство 2 в центральную часть корпуса 1 на наружную поверхность разгонного конуса 9, закрепленного при помощи вертикальных стоек 8 к верхнему диску 4 и посредством радиальных лопаток 10 направляется в сторону сферических накопителей 11. Под действием центробежной силы частицы материала поступает через круглое входное отверстие 13 во внутреннюю полость сферического накопителя 11. При этом под действием силы Кориолиса частицы прижимаются к внутренней боковой стенке сферического накопителя противоположно направлению вращения разгонного конуса 9. При встречном движении разгонного конуса 9 со сферическими накопителями 11 и вертикальных держателей 14 с призматическими молотками 15, проникающими во внутреннюю полость сферических накопителей 11 через сквозные вертикальные вырезы 12, осуществляется предварительное разрушение кусков материала. После предварительного разрушения материала частицы выпадают через сквозные вертикальные вырезы 12 в направлении нижнего диска 5, вращающегося совместно с призматическими молотками 15. Достигнув поверхности нижнего диска 5, частицы под действием центробежной силы направляются к внутреннему ряду ударных элементов 6, вращающемуся противоположно нижнему диску 5, на дальнейшее измельчение. 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 material to be crushed, for example clay with a moisture content of up to 2%, is fed through an axial loading device 2 to the central part of the housing 1 to the outer surface of the accelerating cone 9, fixed by means of vertical struts 8 to the upper disc 4 and by means of radial blades 10 is directed towards the spherical accumulators 11. Under the action of centrifugal force, the material particles enters through the circular inlet 13 into the inner cavity of the spherical accumulator 11. In this case, under the action of the Coriolis force, the particles are pressed against the inner side wall of the spherical accumulator in the opposite direction to the direction of rotation of the accelerating cone 9. When the accelerating cone 9 moves oppositely with the spherical accumulators 11 and vertical holders 14 with prismatic hammers 15, which penetrate into the inner cavity of the spherical accumulators 11 through vertical through cutouts 12, preliminary destruction of pieces of material is carried out. After preliminary destruction of the material, the particles fall out through the vertical through cuts 12 in the direction of the lower disc 5, rotating together with the prismatic hammers 15. Having reached the surface of the lower disc 5, the particles under the action of centrifugal force are directed to the inner row of impact elements 6, rotating opposite to the lower disc 5, on further grinding. 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 unloading 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 сторону сферических накопителей 11, т.е. в зону предварительного измельчения материала. Применение сферических накопителей 11 со сквозными вертикальными вырезами 12 и призматических молотков 15 обеспечивает предварительное разрушение кусков 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 наружной поверхности разгонного конуса 9. Внутренний диаметр сферических накопителей 11, превышающий 2D_max, исключает заклинивание материала во внутренней полости сферического накопителя 11. Размер ширины вертикальных вырезов 12, равный (0,5…1,0)D_max, обеспечивает разрушение наиболее крупных кусков материала за счет удара и раздавливания, при этом мелкие частицы измельчаются преимущественно за счет истирания. Симметричное в плане расположение радиальных лопаток 10, сферических накопителей 11 и вертикальных держателей 14 с призматическими молотками 15 обеспечивает балансировку верхнего 4 и нижнего 5 дисков. 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 towards the spherical accumulators 11, i.e. into the zone of preliminary grinding of the material. The use of spherical accumulators 11 with vertical through cuts 12 and prismatic hammers 15 provides preliminary destruction of pieces of material 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 passing along the outer surface of the accelerating cone 9 The inner diameter of the spherical accumulators 11, exceeding 2D _max , excludes jamming of the material in the inner cavity of the spherical accumulator 11. The size of the width of the vertical cutouts 12, equal to (0.5 ... 1.0) D _max , ensures the destruction of the largest pieces of material due to impact crushing, while small particles are crushed mainly due to abrasion. The symmetrical arrangement of radial blades 10, spherical accumulators 11 and vertical holders 14 with prismatic hammers 15 provides balancing of the upper 4 and lower 5 discs. 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 inner 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 with 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 outer surface of the accelerating cone, radial blades with 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, spherical accumulators with an inner diameter exceeding 2D _max and with through vertical cutouts with a width of (0.5 ... 1.0) D _max , the working surface of each radial blade coincides with the edge of a circular inlet with a diameter D _max in a spherical drive, on the outer surface of the lower disk by means of vertical holders at the height of the spherical drives, symmetrically in plan fixed prismatic hammers, the lateral profile of which corresponds to the profile of the through vertical cutouts in compliance with the technological gap.