RU2840465C1 - Centrifugal disc grinder - Google Patents
Centrifugal disc grinder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2840465C1 RU2840465C1 RU2024138253A RU2024138253A RU2840465C1 RU 2840465 C1 RU2840465 C1 RU 2840465C1 RU 2024138253 A RU2024138253 A RU 2024138253A RU 2024138253 A RU2024138253 A RU 2024138253A RU 2840465 C1 RU2840465 C1 RU 2840465C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vertical
- lower horizontal
- max
- disc
- blades
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.The invention relates to devices for crushing various materials and can be used in the production of building materials, as well as in other industries.
Известна конструкция центробежного дискового измельчителя (Семикопенко И.А., Воронов В.П., Беляев Д.А., Маняхин А.С. Определение мощности, затрачиваемой на измельчение частицы между двумя коническими поверхностями // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 5. С. 78-81), содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях верхний и нижний диски с рабочей поверхностью.The design of a centrifugal disc grinder is known (Semikopenko I.A., Voronov V.P., Belyaev D.A., Manyakhin A.S. Determination of the power spent on grinding a particle between two conical surfaces // Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2018. No. 5. Pp. 78-81), containing a cylindrical body, inside which there are two upper and lower discs with a working surface rotating in opposite directions.
Известна конструкция центробежной ударной мельницы (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, В02С13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. № 25), содержащей ступенчатый корпус, каждая последующая ступень в котором, считая по ходу перемещения материала, выполнена большего диаметра, горизонтально расположенный в корпусе ступенчатый ротор с билами, загрузочный и разгрузочный патрубок.A design of a centrifugal impact mill is known (USSR Author's Certificate for Invention No. 671839, B02C13/14, published on 07/05/1979, Bulletin No. 25), comprising a stepped housing, each subsequent stage of which, counting along the direction of movement of the material, is made of a larger diameter, a stepped rotor with beaters located horizontally in the housing, a loading and unloading branch pipe.
Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.The technical problem of known designs is the low efficiency of the grinding process and low fineness of grinding.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является центробежный дисковый измельчитель (Патент РФ на полезную модель № 145376, В02 С 13/20, опубл. 20.09.2014, бюл. № 26), содержащий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся плоские верхний и нижний диски с ударными элементами, ударные элементы выполнены в виде спирали, которые на верхнем и нижнем дисках направлены в противоположные стороны.The closest technical solution to the proposed one, adopted as a prototype, is a centrifugal disc grinder (Patent of the Russian Federation for Utility Model No. 145376, B02 C 13/20, published on 20.09.2014, Bulletin No. 26), containing a cylindrical body with loading and unloading pipes, counter-rotating flat upper and lower discs with impact elements, the impact elements are made in the form of a spiral, which are directed in opposite directions on the upper and lower discs.
C существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и противоположно вращающиеся верхний и нижний диски.The following set of features of the prototype coincide with the essential features of the claimed invention: a cylindrical body with loading and unloading pipes and counter-rotating upper and lower disks.
Однако известное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с недостаточными нагрузками на материал и отсутствием селективного воздействия на измельчаемые частицы материала при их движении от центра дисков к периферии. However, the known device is characterized by low efficiency of the grinding process. This is due to insufficient loads on the material and the lack of selective action on the crushed particles of the material as they move from the center of the disks to the periphery.
Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет повышенных нагрузок на материал и селективного воздействия на измельчаемые частицы материала при их движении от центра дисков к периферии.The invention is aimed at increasing the efficiency of the grinding process due to increased loads on the material and selective action on the grinding particles of the material as they move from the center of the disks to the periphery.
Это достигается тем, что центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, противоположно вращающиеся верхний конический и нижний горизонтальный диски. Согласно предложенному решению на нижней поверхности верхнего конического диска и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска жестко закреплены вертикальные криволинейные лопатки, загнутые по направлению вращения дисков и имеющие прямоугольное поперечное сечение. Вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска равномерно уменьшается от их центра к периферии от (1,5...2)Dmax до (0,2...0,5)Dmax, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Высота вертикальных криволинейных лопаток верхнего конического и нижнего горизонтального дисков уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)Dmax пропорционально уменьшению вертикального зазора между поверхностями дисков с технологическим зазором между вертикальными криволинейными лопатками. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска с радиальным шагом, превышающим Dmax, перед рабочей поверхностью каждой вертикальной криволинейной лопатки по направлению её вращения жестко прикреплены вертикальные пальцы круглого поперечного сечения, высота которых уменьшается от центра к периферии аналогично уменьшению высоты вертикальных криволинейных лопаток, с зазором между ними и вертикальными пальцами, превышающим соответствующую высоту вертикальной криволинейной лопатки. В центре нижнего горизонтального диска жёстко прикреплён вертикальный цилиндрический накопитель с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка, внутри которого жёстко закреплены вертикальные лопасти, примыкающие внешними торцами к вертикальным криволинейным лопаткам внутри каждого вертикального выреза шириной 2Dmax в вертикальном цилиндрическом накопителе, выполненного по направлению вращения нижнего горизонтального диска.This is achieved by the fact that the centrifugal disc crusher contains a cylindrical body with loading and unloading pipes, counter-rotating upper conical and lower horizontal discs. According to the proposed solution, vertical curved blades bent in the direction of rotation of the discs and having a rectangular cross-section are rigidly fixed on the lower surface of the upper conical disc and on the upper surface of the lower horizontal disc. The vertical gap between the lower surface of the upper conical disc and the upper surface of the lower horizontal disc uniformly decreases from their center to the periphery from (1.5...2)D max to (0.2...0.5)D max , where D max is the maximum particle size of the material being crushed. The height of the vertical curved blades of the upper conical and lower horizontal discs decreases from the center to the periphery from (0.5...1.0)D max in proportion to the decrease in the vertical gap between the surfaces of the discs with the technological gap between the vertical curved blades. On the upper surface of the lower horizontal disk with a radial pitch exceeding D max , in front of the working surface of each vertical curved blade in the direction of its rotation, vertical fingers of a circular cross-section are rigidly attached, the height of which decreases from the center to the periphery similar to the decrease in the height of the vertical curved blades, with a gap between them and the vertical fingers exceeding the corresponding height of the vertical curved blade. In the center of the lower horizontal disk, a vertical cylindrical accumulator is rigidly attached with an internal diameter equal to the internal diameter of the loading branch pipe, inside which vertical blades are rigidly fixed, adjacent with their outer ends to the vertical curved blades inside each vertical cutout of width 2D max in the vertical cylindrical accumulator, made in the direction of rotation of the lower horizontal disk.
Сущность изобретения поясняется фигурами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез центробежного дискового измельчителя; фиг. 2 – разрез А-А на фиг. 1 (вертикальные криволинейные лопатки нижнего горизонтального диска); фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 1 (вертикальные криволинейные лопатки верхнего конического диска). The essence of the invention is explained by the figures, where Fig. 1 shows a longitudinal section of a centrifugal disc crusher; Fig. 2 is a section A-A in Fig. 1 (vertical curved blades of the lower horizontal disc); Fig. 3 is a section B-B in Fig. 1 (vertical curved blades of the upper conical disc).
Центробежный дисковый измельчитель содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками, противоположно вращающиеся верхний конический 4 и нижний горизонтальный 5 диски. Верхний конический диск 4 вращается от загрузочного патрубка 2, а нижний горизонтальный диск 5 вращается от нижнего вала 6. На нижней поверхности верхнего конического диска 4 и на верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 жестко закреплены, например сваркой, вертикальные криволинейные лопатки, соответственно, 7 и 8, загнутые по направлению вращения дисков 4 и 5 и имеющие прямоугольное поперечное сечение. Вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от их центра к периферии от (1,5...2)Dmax до (0,2...0,5)Dmax, где Dmax – максимальный размер частиц измельчаемого материала. Высота вертикальных криволинейных лопаток 7 и 8 верхнего конического 4 и нижнего 5 горизонтального дисков уменьшается от центра к периферии от (0,5...1,0)Dmax пропорционально уменьшению вертикального зазора между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 с технологическим зазором между вертикальными криволинейными лопатками 7 и 8. На верхней поверхности нижнего горизонтального диска 5 с радиальным шагом, превышающим Dmax, перед рабочей поверхностью каждой вертикальной криволинейной лопатки 8 по направлению её вращения жестко прикреплены, например сваркой, вертикальные пальцы 9 круглого поперечного сечения, высота которых уменьшается от центра к периферии аналогично уменьшению высоты вертикальных криволинейных лопаток 8, с зазором между ними и вертикальными пальцами 9, превышающим соответствующую высоту вертикальной криволинейной лопатки 8. В центре нижнего горизонтального диска 5 жёстко прикреплён, например сваркой, вертикальный цилиндрический накопитель 10 с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру загрузочного патрубка 2. Внутри вертикального цилиндрического накопителя 10 жёстко закреплены, например сваркой, вертикальные лопасти 11, примыкающие внешними торцами к вертикальным криволинейным лопаткам 8 внутри каждого вертикального выреза 12 шириной 2Dmax, выполненного в вертикальном цилиндрическом накопителе 10. Каждый вертикальный вырез 12 выполнен по направлению вращения нижнего горизонтального диска 5. В случае необходимости имеется возможность поднятия верхнего конического диска 4 за счет пружинной опоры 13.The centrifugal disc crusher comprises a cylindrical body 1 with a loading 2 and unloading 3 branch pipes, counter-rotating upper conical 4 and lower horizontal 5 discs. The upper conical disc 4 rotates from the loading branch pipe 2, and the lower horizontal disc 5 rotates from the lower shaft 6. On the lower surface of the upper conical disc 4 and on the upper surface of the lower horizontal disc 5, vertical curved blades 7 and 8, respectively, are rigidly fixed, for example by welding, bent in the direction of rotation of the discs 4 and 5 and having a rectangular cross-section. The vertical gap between the lower surface of the upper conical disc 4 and the upper surface of the lower horizontal disc 5 uniformly decreases from their center to the periphery from (1.5...2)D max to (0.2...0.5)D max , where D max is the maximum particle size of the material being crushed. The height of the vertical curved blades 7 and 8 of the upper conical 4 and lower 5 horizontal disks decreases from the center to the periphery from (0.5...1.0)D max in proportion to the decrease in the vertical gap between the lower surface of the upper conical disk 4 and the upper surface of the lower horizontal disk 5 with a technological gap between the vertical curved blades 7 and 8. On the upper surface of the lower horizontal disk 5 with a radial pitch exceeding D max , in front of the working surface of each vertical curved blade 8 in the direction of its rotation, vertical fingers 9 of a circular cross-section are rigidly attached, for example by welding, the height of which decreases from the center to the periphery similarly to the decrease in the height of the vertical curved blades 8, with a gap between them and the vertical fingers 9 exceeding the corresponding height of the vertical curved blade 8. In the center of the lower horizontal disk 5, a vertical cylindrical accumulator 10 with an internal diameter equal to the internal diameter of the loading pipe 2. Inside the vertical cylindrical accumulator 10, vertical blades 11 are rigidly fixed, for example by welding, adjoining the outer ends of the vertical curved blades 8 inside each vertical cutout 12 of width 2D max , made in the vertical cylindrical accumulator 10. Each vertical cutout 12 is made in the direction of rotation of the lower horizontal disk 5. If necessary, it is possible to raise the upper conical disk 4 due to the spring support 13.
Центробежный дисковый измельчитель работает следующим образом. Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 1%, попадает в загрузочный патрубок 2, затем в рабочий объем между верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 и нижней поверхностью верхнего конического диска 4, вращающихся в противоположные стороны, соответственно, от нижнего вала 6 и загрузочного патрубка 2. Частицы материала направляются на верхнюю поверхность нижнего горизонтального диска 5, затем под действием центробежной силы перемещаются вдоль рабочих поверхностей вертикальных лопастей 11 через вертикальные вырезы 12 вертикального цилиндрического накопителя 10 к примыкающим вертикальным криволинейным лопаткам 8, расположенным внутри каждого вертикального выреза 12. При радиальном движении частиц измельчаемого материала вдоль рабочих поверхностей вертикальных криволинейных лопаток 8 на частицы оказывается непрерывное воздействие со стороны вращающихся во встречных направлениях вертикальных криволинейных лопаток 7 и 8, принадлежащих верхнему коническому 4 и нижнему горизонтальному 5 дискам. При этом осуществляется непрерывное разрушение частиц соответствующих размеров в технологическом зазоре между торцами вертикальных криволинейных лопаток 7 и 8. Так как вертикальный зазор между нижней поверхностью верхнего конического диска 4 и верхней поверхностью нижнего горизонтального диска 5 равномерно уменьшается от центра к периферии от (1,5...2)Dmax до (0,2...0,5)Dmax, воздействие на частицы имеет селективный характер в зависимости от их размеров. Таким образом, при движении от центра дисков 4 и 5 в направлении к их периферии материал непрерывно измельчается за счет удара, раздавливания и истирания. При этом осуществляется непрерывная классификация частиц по крупности посредством вертикальных пальцев 9 круглого поперечного сечения. Частицы, не прошедшие через зазор между вертикальными криволинейными лопатками 8 и вертикальными пальцами 9, измельчаются за счет вертикальных криволинейных лопаток 7 и 8 до тех пор, пока не продолжат радиальное перемещение в каждой зоне действия вертикальных пальцев 9. Так как частицы при данном перемещении от центра к периферии уменьшаются в размерах, соответственно, уменьшается зазор между вертикальными криволинейными лопатками 8 и вертикальными пальцами 9. Совмещение измельчения частиц и их классификации осуществляется в зоне действия каждого вертикального пальца 9. При достижении необходимого размера частицы материала перемещаются в направлении периферии нижнего горизонтального диска 5. Недробимые куски материала разгружаются за счет поднятия верхнего конического диска 4 при сжатии пружинной опоры 13. Готовый продукт выносится воздушным потоком из корпуса 1 через разгрузочный патрубок 3. Для предотвращения заклинивания материала между смежными вертикальными пальцами 9 радиальный шаг между ними превышает Dmax, а ширина вертикальных вырезов 12 составляет 2 Dmax. Для увеличения времени пребывания частиц в зоне активного воздействия на них со стороны вертикальных криволинейных лопаток 7 и 8 последние выполнены с криволинейной рабочей поверхностью.The centrifugal disc crusher works as follows. The crushed material, for example limestone with a moisture content of up to 1%, enters the loading branch pipe 2, then into the working volume between the upper surface of the lower horizontal disk 5 and the lower surface of the upper conical disk 4, rotating in opposite directions, respectively, from the lower shaft 6 and the loading branch pipe 2. The material particles are directed to the upper surface of the lower horizontal disk 5, then, under the action of centrifugal force, they move along the working surfaces of the vertical blades 11 through the vertical cutouts 12 of the vertical cylindrical accumulator 10 to the adjacent vertical curved blades 8, located inside each vertical cutout 12. During the radial movement of the particles of the crushed material along the working surfaces of the vertical curved blades 8, the particles are continuously affected by the vertical curved blades 7 and 8 rotating in opposite directions, belonging to the upper conical 4 and lower horizontal 5 disks. In this case, continuous destruction of particles of the corresponding sizes is carried out in the technological gap between the ends of the vertical curved blades 7 and 8. Since the vertical gap between the lower surface of the upper conical disk 4 and the upper surface of the lower horizontal disk 5 is uniformly reduced from the center to the periphery from (1.5...2)Dmaxup to (0.2...0.5)Dmax, the effect on the particles is selective depending on their size. Thus, when moving from the center of disks 4 and 5 in the direction of their periphery, the material is continuously crushed due to impact, crushing and abrasion. In this case, continuous classification of particles by size is carried out by means of vertical fingers 9 of a circular cross-section..Particles that did not pass through the gap between vertical curved blades 8 and vertical fingers 9, are crushed by vertical curved blades 7 and 8 until they continue radial movement in each zone of action of vertical fingers 9. Since the particles decrease in size during this movement from the center to the periphery, the gap between them decreases accordingly. vertical curved blades 8 and vertical fingers 9. The combination of particle crushing and classification is carried out in the area of action of each vertical finger 9. Upon reaching the required size, the material particles move towards the periphery of the lower horizontal disk 5. Uncrushable pieces of material are unloaded by raising the upper conical disk 4 when the spring support 13 is compressed. The finished product is carried out by the air flow from the housing 1 through the unloading branch pipe 3..To prevent jamming of the material between adjacent vertical fingers 9, the radial pitch between them exceeds Dmax, and the width of the vertical cutouts 12 is 2 Dmax. In order to increase the residence time of particles in the zone of active impact on them from the vertical curved blades 7 and 8, the latter are made with a curved working surface.
Предложенная конструкция центробежного дискового измельчителя позволяет обеспечить повышение нагрузок на материал и селективное воздействие на измельчаемые частицы материала при их движении от центра дисков к периферии. Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения, тем самым увеличить производительность по готовому классу измельчаемого материала.The proposed design of a centrifugal disc crusher allows for increased loads on the material and selective impact on the crushed particles of the material as they move from the center of the discs to the periphery. All of the above will increase the efficiency of the grinding process, thereby increasing the productivity of the finished class of crushed material.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2840465C1 true RU2840465C1 (en) | 2025-05-26 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5373995A (en) * | 1993-08-25 | 1994-12-20 | Johansson; Ola M. | Vented refiner and venting process |
| EP1084751A1 (en) * | 1999-09-20 | 2001-03-21 | Van der Zanden, Johannes Petrus Andreas Josephus | Method and device for synchronously and symmetrically making material collide |
| US20020000486A1 (en) * | 1999-01-20 | 2002-01-03 | James C. Rine | Refining disk |
| RU145376U1 (en) * | 2014-05-29 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | CENTRIFUGAL DISK GRINDER |
| RU2677353C1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-01-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Centrifugal disk grinder |
| RU2739426C1 (en) * | 2020-09-21 | 2020-12-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Centrifugal disk shredder |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5373995A (en) * | 1993-08-25 | 1994-12-20 | Johansson; Ola M. | Vented refiner and venting process |
| US20020000486A1 (en) * | 1999-01-20 | 2002-01-03 | James C. Rine | Refining disk |
| EP1084751A1 (en) * | 1999-09-20 | 2001-03-21 | Van der Zanden, Johannes Petrus Andreas Josephus | Method and device for synchronously and symmetrically making material collide |
| RU145376U1 (en) * | 2014-05-29 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | CENTRIFUGAL DISK GRINDER |
| RU2677353C1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-01-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Centrifugal disk grinder |
| RU2739426C1 (en) * | 2020-09-21 | 2020-12-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Centrifugal disk shredder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2658702C1 (en) | Centrifugal disk grinder | |
| RU2840465C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2732613C1 (en) | Centrifugal disk shredder | |
| RU2665100C1 (en) | Centrifugal disk grinder | |
| RU2824673C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2830893C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2823993C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2824376C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2786114C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2785379C1 (en) | Centrifugal disk grinder | |
| RU2714774C1 (en) | Centrifugal disk shredder | |
| RU2792991C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2792452C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2791748C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2806287C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2808464C1 (en) | Centrifugal disk grinder | |
| RU2775278C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2786115C1 (en) | Centrifugal disk grinder | |
| RU2785380C1 (en) | Centrifugal disk grinder | |
| RU2821920C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2763181C1 (en) | Centrifugal disc chopper | |
| RU2783236C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2739618C1 (en) | Centrifugal disk shredder | |
| RU2774301C1 (en) | Centrifugal disc grinder | |
| RU2819567C1 (en) | Centrifugal disc grinder |