Патентно–технический анализ агрегатов измельчения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Агрегаты измельчения все чаще находят свое применение в различных отраслях народного хозяйства. По данным независимых источников, использование агрегатов измельчения в различных областях производственной деятельности в период с 2002 по 2004 годов увеличился на 12,5%. Проблемы измельчения материалов особенно остро стоят перед предприятиями горнорудной и химической промышленности, строительной отрасли и сельского хозяйства.

Так в горнорудной промышленности до 45% всей потребляемой электроэнергии расходуется именно на измельчение, в химической - до 60%. По различным данным от 5% до 10% всей производимой электроэнергии в настоящее время затрачивается именно на измельчение.

Агрегаты измельчения различных конструкций интенсивно эксплуатируются на предприятиях, производящих керамические, силикатные, газосиликатные, бетонные и железобетонные изделия. Мельницы и дробилки различных конструкций применяются в различных технологических целях (например, приготовление угольной шихты), для дробления полезных ископаемых, продуктов химической промышленности (производство резины, пигментов). Агрегаты измельчения активно применяются для переработки и технологической подготовки отходов древесины. Производство некоторых видов строительных материалов (гипс, цемент, известь) невозможно без массового применения агрегатов измельчения.

1. Патентно-технический анализ

1.1 Патент № 2435664 Устройство для измельчения пластичных материалов

Устройство для измельчения глинистых материалов, представленное на чертежах, содержит загрузочный бункер 1 и соединенный с ним корпус 2, по продольной оси которого пропущен вал 3, связанный с приводом вращения 4.

Вал 3 в начальной, по ходу движения материала зоне корпуса, и расположенной под загрузочным бункером, выполнен со шнековой лопастью 5, за которой далее по ходу движения материала, на вал жестко посажены лопастные ножи 6 исполнительного механизма, чередующиеся с неподвижно закрепленными в корпусе поперечными решетками 7. Первым по ходу движения материала установлен двухлопастной камневыделительный нож 6', взаимодействующий с камневыделительной решеткой 7'. Корпус 2 в зоне установки камневыделительной пары выполнен с расширением 8 и снабжен патрубком 9 для удаления камней. На чертежах (см. рисунки 1-5) представлен камневыделительный узел устройства. Отверстия 10 камневыделительной решетки 7' изогнуты по плавной кривой, близкой по форме к участку спирали, и выполнены с расширением от центра - к периферии решетки и с расширением s по толщине решетки - в направлении выхода продукта. Часть отверстий решетки 7', расположенных в зоне патрубка 9, выполнены переходящими в канавки 11 для удаления камней. Каждая лопасть камневыделительного ножа 6' имеет рабочую грань 12, расположенную тангенциально по отношению к валу 3, и выполненную со скосом, обеспечивающим образование между этой гранью и поверхностью решетки 7' острого угла . Камневыделительная решетка 7' может быть изготовлена любым известным способом. На фиг.6 показана решетка, изготовленная методом лазерной резки, который позволяет вырезать отверстия заданной формы и параметров сразу из дисковой заготовки.

Рисунок 1 - Устройство для измельчения пластичных материалов

Опытный образец заявляемой решетки был изготовлен сборкой из отдельных элементов, включающих опорное внутреннее кольцо, внешний обод, и размещенные между ними полосовые элементы, формирующие перегородки между отверстиями решетки и изготовленные из заготовок в виде отрезка трубы.

Рисунок 2 - Устройство для измельчения пластичных материалов. Вид А-А.

В каждой такой заготовке была предварительно сформирована конусность, после чего заготовки разрезали на 4 части и обрезали по торцам под заданным углом. Сборка элементов решетки была осуществлена методом сварки. Такой способ изготовления заявляемой решетки также возможен, однако предпочтительнее первый упомянутый способ, как наиболее технологичный и производительный, и позволяющий изготовить решетку в виде цельного изделия, что обеспечивает высокую надежность работы устройства. измельчение патент пластинчатый волокнистый

Рисунок 3 - Устройство для измельчения пластичных материалов. Вид А.

1.2 Патент № 2411122 Устройство для измельчения и перемешивания пластинчатых материалов

Устройство для измельчения и перемешивания пластичных материалов содержит (см. рисунок 4 - 5) корпус 1 с загрузочным бункером 2 и рабочей камерой 3, в которой последовательно смонтированы шнек 4 и исполнительный механизм, связанные с приводом вращения. Исполнительный механизм включает установленные на валу 5 лопастные ножи 6 с упорами 7, чередующиеся с ножами поперечные решетки 8 в виде перфорированных дисков с центральным отверстием для вала и средство осевого поджатия 9. Диаметр D центрального отверстия решеток 8 больше диаметра d вала 5. В пространстве, образованном в результате упомянутой разницы диаметров между валом и внутренней кольцевой поверхностью решетки 8, размещен упор 7. В приведенном на чертежах примере осуществления устройства упоры 7 выполнены в виде втулок, образованных из нескольких колец разной толщины. Однако такое исполнение упора является предпочтительным и не ограничивает возможность применения упоров другой конструкции, в том числе в виде просто втулки.

Рисунок 4 - Устройство для измельчения и перемешивания пластинчатых материалов

Вал 5 может быть выполнен в виде продолжения концевой части вала шнека либо в виде отдельного вала, связанного с валом шнека и имеющего с ним один привод вращения. Механизм закрепления решеток в корпусе содержит элементы 10 закрепления, выполненные с открытыми пазами 11 и пальцами 12, взаимодействующими с радиальными отверстиями 13, выполненными на внешней цилиндрической поверхности решеток 8. Закрепление каждой решетки в корпусе осуществляется посредством двух элементов 10, расположенных диаметрально противоположно относительно решетки. Расположенные по одну сторону от решеток элементы 10 смонтированы на общей оси 14, шарнирно закрепленной в корпусе 1, и зафиксированы посредством гаек 15.

Рисунок 4 - Устройство для измельчения и перемешивания пластинчатых материалов. Вид А - А.

1.3 Патент № 74662 Машина для измельчения волокнистых материалов

Машина состоит из станины; подающего транспортера с механизмом подачи; прижимного устройства; режущего механизма; привода; электромотора; лотка и кожуха для сбора измельченного волокна.

Подающий транспортер служит для загрузки и подачи в режущий механизм сырья. Он состоит из двух валиков 2 и 3, между которыми натянут ремень 4. Концы валика 3 закреплены в подшипниках, имеющих возможность продольного перемещения в кронштейнах с помощью винтов 7. Это дает возможность регулировать натяжение ремня 4, Валик 2 является ведущим и приводится в движение механизмом подачи.

Механизм подачи приводит транспортер в прерывисто-поступательное движение и позволяет менять величину хода, меняя, тем самым, длину отрезаемых нитей, Механизм подачи устроен следующим образом: на конце валика 2 закреплено зубчатое колесо 8 с мелким зубом. На нем же свободно сидит рычаг 9 с собачкой 10. Тяга 11 связывает рычаг с эксцентриковой шайбой 12, неподвижно закрепленной на оси подвижного ножа 13. Точка крепления тяги 11 на эксцентриковой шайбе имеет возможность при помощи ползунка и регулировочного винта менять свое положение (эксцентриситет) относительно оси ножа 13 в пределах от 0 до 13,5 мм. Это обеспечивает поступательно-возвратное движение тяги 11 в пределах от 0 до 27 мм. Регулируя величину эксцентриситета, можно менять длину отрезаемых нитей в пределах от 0,1 до З мм.

Рисунок 5 - машина для измельчения волокнистых материалов

Прижимное устройство служит для прижима нитей к неподвижному ножу 14 в момент резания. Оно состоит из прижима 15; тяг 16; муфт 17; пружин 18; рычагов 19, сидящих на оси 20; тяги 21 и хомута 22, сидящего свободно на эксцентриковой шайбе. Режущий механизм состоит из 2 ножей: подвижного 13, закрепленного на валу, и неподвижного 14. Для точной установки ножей друг относительно друга последние имеют регулировку; подвижной нож горизонтальную при помощи винта 23 и неподвижный нож вертикальную.

1.4 Патент № 2297324 Устройство для измельчения пластинчатых материалов

Устройство для измельчения и перемешивания глины, представленное на чертежах, содержит загрузочный бункер 1 и соединенный с ним корпус 2, по продольной оси которого пропущен вал 3, проходящий также через нижнюю зону бункера 1 и связанный с приводом его вращения (на чертежах не показан). Вал 3 в части, расположенной в зоне бункера и в начальной по ходу движения материала зоне корпуса, выполнен со шнековой лопастью 4. В корпусе 2 установлены с чередованием относительно друг друга неподвижные поперечные решетки 5 и вращающиеся ножи 6, жестко посаженные на вал 3, например, посредством шпоночного соединения. Ножи 6 выполнены с лепестковыми режущими элементами 7, представляющими собой четыре пластины, развернутые на цилиндрическом основании 8 ножа 6 под углом пластинчатой поверхности 9 к продольной оси этого цилиндрического основания 8 и, соответственно, под углом к продольной оси устройства и одновременно с наклоном к плоскостям поперечных решеток 5, причем упомянутый наклон поверхности 9 режущего элемента образует с плоскостью поперечной решетки, следующей за ножом, острый угол , а с плоскостью поперечной решетки, стоящей перед ножом, - тупой угол . При этом торцевые кромки 10 этих элементов являются режущими. Поперечные решетки 5 и ножи 6 установлены вплотную друг к другу и таким образом, что торцевые режущие кромки 10 режущих элементов скользят по диаметральным плоскостям решеток 5 (одна кромка - по плоскости одной решетки, другая кромка - по плоскости другой, установленной с другой стороны ножа). Сопрягаемый зазор между ними достаточен для свободного перемещения этих элементов относительно друг другу, но минимален с целью исключения попадания в него материала. Все ножи 6 установлены со смещением режущих элементов 7 по отношению к режущим элементам соседних ножей, т.е. соседние ножи установлены в корпусе таким образом, что режущие элементы 7, например четных ножей, находятся с ориентацией в пространстве между режущими элементами нечетных. Пластинчатая поверхность 9 режущих элементов составляет с плоскостью последующей по ходу движения материала поперечной решеткой 5 угол , равный 30 град. Поперечные решетки закреплены в корпусе посредством фиксирующего штыря 11, который устанавливается в проточки, выполненные на внешней цилиндрической поверхности поперечных решеток 5 и продолженные (по окружности их поперечного сечения) на внутренней поверхности корпуса 2. В загрузочном бункере установлена предохранительная решетка 12, препятствующая попаданию в рабочую зону шнека крупных камней, металлических включений, а также повышающая безопасность работы устройства. Однако полностью исключить попадание камней в устройство удается не всегда. Поэтому с целью выделить и удалить из массы любые твердые крупные включения перед поступлением массы в ту часть устройства, где происходит измельчение и перемешивание посредством последовательности поперечных решеток и ножей, первый в этой последовательности нож 6 установлен перед первой поперечной решеткой 5. Режущие элементы этого ножа развернуты под углом 75 град, а на поверхности первой поперечной решетки, обращенной к этому ножу выполнены тангенциально направленные канавки 13. Канавки на части их длины выполнены сквозными, при этом профиль этих канавок выполнен расширенным в части, открывающейся на плоскость решетки, контактирующей с первым ножом. Это расширение в поперечном сечении может быть в форме полукруга, треугольника и т.п., т.е. формы, обеспечивающей наилучшее выполнение канавками их функции направляющих для каменистых включений при их перемещении к периферии корпуса. В зоне установки первого ножа корпус выполнен с тангенциальным патрубком 14 вывода камней и других включений.

Рисунок 6 - Устройство для измельчения

Накидная гайка 15 и распорная втулка 16, установленная на выходе из корпуса 2 и опертая одним торцом на последнюю поперечную решетку 5, а другим на кольцевую, частично перекрывающую выход корпуса 2, часть накидной гайки, обеспечивают поджатие друг к другу всех поперечных решеток и ножей. Резьбовое соединение корпуса 2 и накидной гайки 15 позволяет осуществлять регулировку усилия этого поджатия. Шнек в концевой части 17 выполнен конической формы.

Размещено на Allbest.ru