ДИНАМІЧНА ДРОБАРКА

Корисна модель відноситься до техніки для здрібнювання матеріалів і може знайти застосування у різних галузях промисловості, що зв'язані з переробкою мінеральної сировини і харчових продуктів, у тому числі при підготовці до випробування на речовинний склад гірничо-рудної сировини, переважно при здрібнюванні тендітної мінеральної сировини з підвищеною міцністю і різною крупністю зернового складу.

Відома динамічна дробарка, що містить переміщуваний прямолінійно в напрямних опорах з можливістю повороту навколо своєї осі рухливий внутрішній конус, розташований усередині зовнішнього рухливого конуса, переміщуваного прямолінійно в напрямних в одній площині під кутом щодо внутрішнього конуса. [Пологович A.I. Динамічна дробарка. Інф. листок про НТД №75-91. - Луганськ.: ЛЦНТІ, 1991, 3с.]

Недоліком цієї дробарки є невисока ефективність її роботи при здрібнюванні тендітної мінеральної сировини з підвищеною міцністю і різною крупністю зернового складу, а необхідність повороту внутрішнього конуса навколо своєї осі ускладнює конструкцію дробарки і знижує її експлуатаційну надійність через підвищений знос поверхонь конусів, що дроблять.

Найбільш близьким до того технічного рішення, що пропонується, є динамічна дробарка Пологовича A.I., що містить установлений на підставі на амортизаційних опорах корпус із завантажувальною і розвантажувальною лійками і розташованою в ньому вертикальною подрібнювальною камерою, що створена системою поярусно розміщених у корпусі дисків з наскрізними отворами, причому диск нижнього ярусу у верхній частині виконаний з конічним виступом, що входить із зазором в отвір диска ярусу, що розташований вище, і закріплений у корпусі за допомогою пружних елементів з можливістю переміщення по горизонталі від збудника коливань [Авторське посвідчення СРСР №1727880, кл. В 02 С 1/00, кл. В 02 С 21/00, 1992].

Недоліками відомої дробарки є недостатня ефективність її роботи і підвищені енерговитрати при здрібнюванні тендітної мінеральної сировини з підвищеною міцністю і різною крупністю зернового складу, а розміщення зовні корпусу дробарки збудників коливань дисків ускладнює конструкцію дробарки і збільшує її габарити, причому недостатня однорідність зернового складу готового продукту зменьшує його якість.

Технічним завданням винаходу є створення такої динамічної дробарки, у якій за рахунок виконання збудника коливань у вигляді розміщеного у порожнині отвору її нижнього диска бігунка з водилом, а також нових конструктивних особливостей бігунка і подрібнювальної камери досягається можливість здрібнювати застосуванням полічастотних коливань на матеріал, що подрібнюється, з підвищеною міцністю і різною крупністю зернового складу, а також своєчасно виводити з робочого простору дробарки частки готового продукту і, у результаті, зниження енерговитрат та спрощення конструкції динамічної дробарки з одночасним підвищенням ефективності її роботи і якості готового продукту при здрібнюванні тендітної мінеральної сировини з підвищеною міцністю і різною крупністю зернового складу.

Сутність запропонованого технічного рішення полягає в тому, що в динамічній дробарці, що містить установлений на підставі на амортизаційних опорах корпус із завантажувальною і розвантажувальною лійками і розташованою в ньому вертикальною подрібнювальною камерою, що створена системою поярусно розміщених у корпусі дисків з наскрізними отворами, причому диск нижнього ярусу у верхній частині виконаний з конічним виступом, що входить із зазором в отвір диска ярусу, що розташований вище, і закріплений у корпусі за допомогою пружних елементів з можливістю переміщення по горизонталі від збудника коливань, відповідно до корисної моделі її збудник коливань виконаний у вигляді розміщеного у порожнині отвору її нижнього диска бігунка у вигляді котка з водилом, закріпленим на валу двигуна за допомогою пружної системи з можливістю подовжнього переміщення в радіальному напрямку для забезпечення умов перекочування бігунка по бічній поверхні порожнини диска, причому двигун прикріплений до днища корпуса, а коток виконаний зі зміщенням центра ваги щодо осі його обертання, при цьому її бігунок може бути утворений поярусно розміщеними на водилі один над іншим котків, що виконані зі зміщенням центра ваги щодо осі їх обертання та перекочуються по бічній поверхні порожнини нижнього диска, зі зменшенням їх діаметрів в напрямку від верхнього ярусу до нижнього, а її подрібнювальна камера може бути оснащена додатковим розвантажувальним кільцевим отвором, утвореним за допомогою розміщення верхнього диска з зазором під диском завантажувальної лійки і закріплення його у корпусі за допомогою пружних елементів з можливістю переміщення по горизонталі, що дозволить подрібнювати матеріал застосуванням до нього полічастотних коливань, а також своєчасно виводити з робочого простору дробарки частки готового продукту і, у результаті, знизити енерговитрати та спростити конструкцію динамічної дробарки з одночасним підвищенням ефективності її роботи і якості готового продукту при здрібнюванні тендітної мінеральної сировини з підвищеною міцністю і різною крупністю зернового складу.

На Фіг.1 схематично показана запропонована динамічна дробарка, вертикальний розріз; на Фіг.2 - теж, з додатковим розвантажувальним отвором.

Динамічна дробарка містить установлений на підставі 1 на амортизаційних опорах 2 корпус 3 із завантажувальною 4 і розвантажувальною 5 лійками. Корпус 3 може бути виконаний з додатковою розвантажувальною лійкою 6. У корпусі 3 розташована вертикальна здрібнююча камера 7, що створена системою поярусно розміщених у корпусі дисків 8 та 9 з наскрізними центральними отворами. Причому диск 8 нижнього ярусу у своєї верхній частині виконаний з прикріпленим співвісно до нього конічним виступом 10, що входить із зазором 11 в центральний отвір диска 9 ярусу, що розташований вище. Диск 8 закріплений у корпусі 3 за допомогою пружних елементів 12 із стержнями 13, що рівномірно розміщені навколо диска, з можливістю забезпечення умов переміщення диска 8 по горизонталі в різному напрямку від збудника коливань 14 та пружно опирається на днище 15 корпусу 3 через еластичне кільце 16, що прикріплене до нього. Бічна поверхня конічного виступу 10 та внутрішня поверхня центрального отвору диска 9 у зазорі 11 поміж ними утворюють конічну кільцеву здрібнюючу камеру із розвантажувальним кільцевим отвором 17 в її нижній частині.

Збудник коливань 14 виконаний у вигляді розміщеного у порожнині 18 отвору її нижнього диска 8 відцентрового інтенсифікатора-бігунка у вигляді котка (ролика) 19 з водилом 20, закріпленим на валу 21 двигуна 22 за допомогою пружної системи 23 з можливістю подовжнього переміщення його в радіальному напрямку для забезпечення умов кочення котка 19, вісь 24 обертання якого закріплена на водилі 20, з можливістю його обертання за рахунок сил тертя по бічній поверхні 25 порожнини 18 диска 8. Причому двигун 22 прикріплений до днища 15 корпусу 3, а коток 19 виконаний зі зміщенням центра ваги щодо осі 24 його обертання за допомогою прикріпленого до нього додаткового грузила 26.

Бігунок може бути утворений (Фіг.1) поярусно розміщеними на водилі 20 один над іншим на своїх окремих осях 24 і 27 котків (роликів) 19 і 28. Котки 19 і 28 виконані зі зміщенням центра ваги щодо осі їх обертання за допомогою прикріплених до них додаткових грузил 26 і 29 та перекочуються за рахунок сил тертя по бічній поверхні 25 порожнини 18 нижнього диска 8. Причому діаметр котків 19 і 28 зменшується в напрямку від верхнього ярусу до нижнього.

Подрібнювальна камера 7 може бути оснащена додатковим розвантажувальним кільцевим отвором 30 (Фіг.2), утвореним за допомогою розміщення верхнього диска 9 з зазором під диском 31 завантажувальної лійки 4. Причому верхній диск 9 у цьому варіанті закріплений у корпусі 3 за допомогою пружних елементів 32 із стержнями 33, що рівномірно розміщені навколо диска 9, з можливістю забезпечення умов переміщення диска 9 по горизонталі в різному напрямку.

Динамічна дробарка працює таким чином.

Приводиться в обертання привідний вал 21 двигуна 22, що передає момент, що крутить, водилу 20. Обертаючись за допомогою водила 20 коток 19 в якості бігунка збудника коливань переміщується по бічній поверхні 25 порожнини 18 диска 8 і притискається в радіальному напрямку під дією відцентрової сили до бічної поверхні 25 порожнини 18 диска 8, в результаті чого диск 8 і прикріплений до нього конічний виступ 10 переміщується по горизонталі.

Матеріал, що підлягає здрібнюванню, подається через завантажувальну лійку 4 у робочу порожнину конічної подрібнювальної камери дробарки. Створювана котком 19, що перекочується за рахунок сил тертя по бічній поверхні 25 порожнини 18 диска 8, відцентрова сила переміщує його по горизонталі без обертання навколо власної осі за допомогою пружних елементів 12 із стержнями 13 та еластичного кільця 16 та переміщує конічний виступ 10 по внутрішній поверхні центрального отвору диска 9. При переміщуванні конічний виступ 10 стискає матеріал, що знаходиться у зазорі 11 поміж бічною поверхнею конічного виступа 10 та внутрішньою поверхнею центрального отвору диска 9, і подрібнює його спільним впливом стискаючих і зрушуючих навантажень за рахунок коливального руху, забезпечуючи інтенсивне руйнування шматків матеріалу, що подрібнюється. При цьому виступ 10, що переміщується, у зазорі 11 створює в матеріалі, що подрібнюється, об'ємний тиск, у результаті чого відбувається взаємне переміщення його часток при стиску, що приводить до додаткового самоздрібнювання останніх. Причому зі збільшенням зазору 11 через знос подрібнювальних поверхонь збільшується відцентрова сила, створювана обертовим котком 19 за рахунок забезпечення умов подовжнього переміщення його в радіальному напрямку за допомогою пружистої системи 23, у результаті чого не тільки розмір матеріалу, що подрібнюється, у продукті не збільшується, але і підвищується термін служби побрібнювальних поверхонь і експлуатаційна надійність дробарки.

Під дією сили ваги здрібнений у зазорі 11 матеріал переміщується вниз до розвантажувального кільцевого отвору 17 в нижній частині подрібнювальної камери і далі в матеріалоприємник (не показаний) через розвантажувальні лійки 5 і 6. При цьому закріплення диска 8 у корпусі 3 за допомогою пружних елементів 12 із стержнями 13 дає йому можливість переміщування під впливом коливань і сприяє енергійному пересуванню бічною поверхнею конічного виступа 10 матеріалу, що подрібнюється, через розвантажувальний отвір 17. З кільцевого отвору 17 матеріал, що подрібнюється, в результаті такого здрібнення має знижену крупність своїх часток і підвищену рівномірність свого гранулометричного складу. Виконання котка 19 зі зміщенням центра ваги щодо осі 24 його обертання за допомогою прикріпленого до нього додаткового грузила 26 дозволяє шар матеріалу в зазорі 11 подрібнювати комбінованим впливом двочастотних коливань на матеріал, що подрібнюється, а також скоротити тривалість дроблення і сприяє зниженню енерговитрат на процес дроблення з одночасним спрощенням конструкції динамічної дробарки та підвищенням ефективності її роботи при здрібнюванні тендітної мінеральної сировини з підвищеною міцністю і різною крупністю зернового складу. Причому переміщення матеріалу, що подрібнюється, по внутрішній порожнині подрібнювальної камери може здійснюватися не тільки під дією відцентрових і гравітаційних сил, але і під дією додаткових вібраційних сил, які створюються розміщеним під котком 19 додатковим обкаточним обертовим котком 28 з меньшим діаметром, що сприяє підвищенню масової пропускної здатності подрібнювальної камери. При цьому обертові котки 19 і 28, які виконані зі зміщенням центра їх ваги щодо осі їх обертання і працюють у різних частотних режимах, створюють умови для ефективного здрібнювання матеріала, що подрібнюється, застосуванням до нього полічастотних коливань і впливом на нього зусиллям зрушення і роздавлювання зі стиранням та руйнування і доздрібнення випадково з'єднаних між собою агрегуванням часток готового продукту, що дозволяє додатково знизити енерговитрати на подрібнення тендітної мінеральної сировини з підвищеною міцністю.

Утворення додаткового розвантажувального кільцевого отвору 30 (Фіг.2) за допомогою розміщення верхнього диска 9 з зазором під диском 31 завантажувальної лійки 4 дозволяє в процесі переміщення матеріалу, що подрібнюється, з різною крупністю зернового складу до подрібнювальної камери частково відводити з нього частки, що мають крупність часток готового продукту, за рахунок вібраційного переміщення диска 9 по горизонталі в різному напрямку за допомогою пружних елементів 32 під впливом коливань диска 8, що дозволяє додатково підвищити якість готового продукту. При цьому різко зменшується можливість переподрібнення матеріалу, що подрібнюється, і, у результаті, додатково знижуються енерговитрати на процес подрібнення при одночасному підвищенні ефективності роботи дробарки.

Запропонована динамічна дробарка може бути використана при здрібнюванні харчових продуктів і тендітної мінеральної сировини з підвищеною міцністю і різною крупністю зернового складу, у тому числі при підготовці до випробування на речовинний склад гірничо-рудної сировини.

Таким чином, запропоновані відмінні риси разом з відомими дозволять динамічній дробарці знизити енерговитрати та спростити її конструкцію з одночасним підвищенням ефективності її роботи і якості готового продукту.