Устройство для дробления твердых материалов

 

Изобретение относится к дроблению твердых материалов и обеспечивает повышение производительности и качества дробления материалов. Устройство содержит герметичную камеру 12, корпус рабочей камеры 10, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, отбойную плиту 25 диафрагму 28, индуктор 9, соединенный с парой силовых электродов 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KGMNTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

В 1 1 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

70 (21) 4808738/33 (22) 04.04,90 (46) 23.05.92, Бюл. ¹ 19 (71) Луганский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции (72) В. С. Тарасов (53) 621.926.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1515477, кл, В 02 С 19/18, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1655571, кл. В 02 С 19/18, 1989.

„., SU ÄÄ 1734846 A1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ

ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к дроблению твердых материалов и обеспечивает повышение производительности и качества дробления материалов. Устройство содержит герметичную камеру 12, корпус рабочей камеры 10, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, отбойную плиту 25 диафрагму 28, индуктор 9, соединенный с парой силовых электродов 1

1734846

45 и 2. установленную оппазитно последней вторую пару силовых электродов 3 и 4, соединенных бифилярным токоподвсдом 18 с ем костным накопителем 19 и блоком заряда

20, Третья пара силовых электродов 5 и 6 установлена на герметичной камере 12 и соелинена бифилярным токоподводом 15 со второй парой силовых электродов 3 и 4, Силовые элeêòðoäû 3 и б соединены с блоками инициирования 21 и 22 соответственно. На

Изобретение относится к области дроб-,åíèÿ твердых материалов и может быть использована в перерабатывающей, машиностроительной., фармацевтической, ювелирной и химической промышленности для дробления и измельчения хрупких материалов, в том числе вредных, радиоактивных и драгоценных материалов, кристаллов, агрегаций частиц.

И"-,àeñòío устройст-о для дробления

—,âåðäûõ материалов в котором в герметичной вакуумной камере установлен корпус раса-.:ей камеры, содержащий закрепленную на внутренней поверхнссти отбойную пли:у и размещеннь;е напротив последней псдз„;;кную диафрагму и индуктор, подключенны:., сифилярным такоподводом к емкостна|;у накопителю и коммутатору силовога гока посредствам разъемного контакта.

Недостатком устройства является то, что при разгрузке рабочей камеры путем ее поворота вокруг горизонтальной оси необходима отсоединять сильнаточный разъемный контакт накопителя и коммутатора от индуктара, что понижает производительность обработки с учетом времени отсоединения токоподводов, а также понижает надежность устройства и качество обработки из-за наличия разъемного контакта в силовой цепи импульсного така, Оставшиеся на поверхности диафрагмы, а также в несье «.íoé части корпуса частицы материала не позволяют повысить качество обработки и производительность при смене типов дробимых материалов. Для очистки несьемной час и камеры требуется ее разгерметизация, чта дополнительно понижает качество материала и производительность обработки.

Известно устрсйство для дробления твердых материалов, в котором корпус рабочей камеры выполнен с возможностью вра.цения вокруг горизонтальной оси и индуктор соединен с установленной снаружи на корпусе рабочей камеры парой силовых электродов, а содержащее также вторую ïàру силовых электродов, установленную на

40 корпусе рабочей камеры 10 установлена четвертая пара короткозамкнутых перемь чкой 24 электродов 7 и 8, Устройство имеет съемную крышку 23, защитные вставки 26, замки 27, бокс 31, герметичную шлюзовую камеру32для подачи сменных сьемных крышек 23 и герметичную шлюзовую камеру 33 для приема последних. Блоки 20, 21 и 22 соединены с блоком 34 управления. 1 з. и. ф-лы; 2 ил. герметичной камере ..ппозитно первой паре электродов, подключенную бифилярнь м токоподводом к емкастному накопителю, соединенному с зарядной цепью. По меньшей мере один из установленных на герметичной камере силовых электродбв снабжен блоком инициирования. В известном устройстве пары электродов коммутируют силовой так индуктора и одновременно обеспечивают механическую развязку подвижной и неподвижной частей устройства.

Недостатком известного устройства является невозможность очистки диафрагмы в несъемной части корпуса рабочей камеры ат частиц дробимого материала без разгерметизации и разъема рабочей и вакуумной камер, что понижает производительность обработки и качество продукта из-за воздействия окружающей среды на дробимый материал, При дроблении ",îêñè÷íûõ и радиоактивных материало- происходит загрязнение окружающего устройство пространства, а при дроблении драгоценных кристаллов очистка камеры оператором атрудняет учет и сохранность количества получаемого продукта из данной навески материала. При смене дробимых материалов заменой съемных частей с навесками увеличивается доля частиц предыдущей обработки в навеске последующей, что ухудшает качество обработки материалов известным устройством, Кроме того, в известном устройстве в течение всего времени протекания силового тока через индуктор ток протекает и через накопитель, существенно нагружая его по мощности переменным затухающим током, что снижает надежность и ресурс устройства.

Цель изобретения — повышени производительности и качества дробления материалов, Поставленная цель достигается тем, что устройство для дробления твердых материалов, содержащее герметичную камеру, установленный в ней с возможностью вра.цения вокруг горизонтальной оси корпус рабочей камеры, закрепленную на внут1734846

55 в стенке корпуса 10 (на фиг, 1 и 2 этот вариант выполнения показан справа от вертиренней его поверхности отбойную плиту и размещенные напротив последней диафрагму и индуктор,. соединенный с установленной снаружи на корпусе рабочей камеры парой силовых электродов, установленную на герметичной камере оппозитно последней вторую пару силовых электродов, подключенную бифилярным токоподводом к емкостному накопителю, соединенному с зарядной цепью, и блок инициирования, соединенный с одним из силовых электродов второй пары, снабжено дополнительным блоком инициирования и третьей парой силовых электродов, установленных на герметичной камере соосно и оппозитно второй паре силовых электродов, при этом противолежащие силовые электроды второй и третьей пар соединены между собой дополнительным бифилярным токоподводом, а один из силовых электродов третьей пары соединен с дополнительным блоком инициирования., Для повышения ресурса работы устройства снабжено четвертой парой короткозамкнутых электродов, установленной на корпусе рабочей камеры соосно и оппозитно третьей паре силовых электродов, На фиг. 1 представлено устройство для дробления твердых материалов; на фиг. 2— то же в положении очистки.

Устройство для дробления содержит электроды 1 — 8. Электроды 1 и 2 соединены с выводами индуктора 9, закрепленного на внутренней стенке корпуса 10, расположены на наружной поверхности корпуса 10 в нижней его части, изолированы от него и образуют первую пару электродов. Электроды 1 и 2 противостоят через разрядные промежутки соответственно электродам 3 и

4, установленным на стенке 11 герметичной камеры 12, образующим вторую пару силовых электродов. Электроды 1 и 2 соосны электродам 3 и 4.

На стенке 11 установлены также электроды 5 и 6, соосные соответственно электродам 3 и 4 и расположенные оппозитно им относительно оси вращения корпуса 10, образующие третью пару силовых электродов устройства. Электроды 5 и 6 устройства соединены проводниками 13 и 14 силового бифилярного токоподвода 15 соответственно с электродами 3 и 4, соединенными соответственно проводниками 16 и 17 бифилярного токоподвода 18 с емкостным накопителем 19, выполненным в виде батареи высоковольтных импульсных конденсаторов и подключенным к блоку 20 заряда, выполненному с возможностью изменения полярности заряда накопителя 19, Электрод 3 снабжен средством инициирования

50 разрядного промежутка, выполненным в виде блока 21 инициирования, представляющего собой маломощный плазменный инжектор, выход которого соединен через узкий изогнутый канал в теле электрода 3 с разрядным промежутком, прилежащим к рабочей поверхности электрода 3. Электрод

6 оснащен аналогичным блоком 22, соединенным каналом с разрядным промежутком, прилежащим к поверхности электрода

6.

Электроды 7 и 8, образующие четвертую пару, установлены на съемной крышке 23 корпуса 10, соединены между собой перемычкой 24 и изолированы от крышки 23.

Электрическая прочность соединенных последовательно промежутков между электродами 1, 3 и 2, 4 в отсутствие инициирования выше напряжения заряда накопителя

19 от блока 20 заряда аналогично для последовательно соединенных промежутков между электродами 5, 7 и 6, 8. Так как электроды

7 и 8 расположены оппозитно электродам 1 и 2 относительно горизонтальной оси вращения корпуса 10, то при его повороте индукторной частью вверх указанное условие выполняется.

Прилежащие к электродам 3 и 6 разрядные промежутки выбраны большими разрядных промежутков, прилежащих к электродам 4 и 5, Благодаря оснащению электродов 3 и 6 средствами инициирования это обеспечивает возможность расширения диапазона рабочих напряжений, так как инициирование при этом вызывает большее изменение электрической прочности промежутков. Расширение диапазона рабочих напряжений устройства обеспечивает соответственное расширение диапазона скоростей частиц и расширяет технологические возможности устройства, Внутри крышки 23 неподвижно закреплены отбойная плита 25 и защитная вставка

26, Крышка 23 неподвижно закреплена посредством замков 27 на корпусе 10, поверхность стыка крышки 23 и поверхность стыка корпуса 10 плотно прилегают друг к другу под действием усилия замков 27, обеспечивая в рабочем режиме замкнутый объем рабочей камеры.

Параллельно рабочей поверхности индуктора 9 и рабочей поверхности плиты 25 расположена электропроводная диафрагма

28, закрепленная посредством своего гофра кальной оси корпуса 10).

Диафрагма 28 может быть выполнена с цилиндриче кой частью, закрепленной своим краем в корпусе 10 и связанной через

1734846

30

40

50

55 находится на диафрагме 28 (вследствие электростатических сил для диэлектрических частиц 35, прилипания агрегаций частиц, частей объектов дробления, адгезии и т. д. — в зависимости от свойств дробимого материала).

От блока 34 управления на вход блока

20 подают сигнал о заряде накопителя 19, при этом полярность напряжения заряда дает положительный потенциал на обкладке накопителя 19, соединенной с проводником

16,и отрицательный потенциал на обкладке, соединенный с прово,:..-ником 17.

После заряда накопителя 19 до напряжения, соответствующего необходимой для очистки несъемной части корпуса 10 энергии, блок 20 прекращает заряд и от блока 34 подают сигнал включения блока 22. Блок 22 инициирует промежуток между электродами 6 и 2, в результате происходит пробой промежутков между электродами 5, 1 и 2, 6, силовой ток течет по цепи; обкладка накопителя 19, проводник 16, проводник 13, электрод 5, промежуток между электродами 5 и 1, электрод 1, индуктор 9, электрод 2, промежуток между электродами 2 и 6, электрод 6, проводник 14, проводник 17, вторая обкладка накопителя 19, Проходящий через индуктор 9 силовой ток взаимодействует с наведенным в диафрагме 28 током, вызывая ее импульсное перемещение от поверхности индуктора 9 с большим ускорением. Благодаря меньшим массе и объему прилипших частиц по сравнению с общим количеством дробимого материала диафрагма 28 не демпфирована и импульсное ударное воздействие поля индуктора 9 вызывает большее, чем при дроблении, импульсное механическое перемещение диафрагмы и прилипших частиц при меньшей подводимой энергии.

Одновременно возникает высокочастотная вибрация диафрагмы на частотах собственных механических резонансов диафрагмы

28. Эти факторы в совокупности приводят к эффективной очистке - частицы отделяются от диафрагмы 28 и под действием гравитационной силы собираются на отбойной плите

25, где и находятся после очистки все частицы навески дробимого материала, При нарастании тока в этой цепи до значения, близкого к максимальному, от блока 34 в блок 21 подают сигнал включения. Блок 21 инициирует промежуток между электродами 3 и 7, в результате протекает силовой ток по цепи: электрод 6, проводник

14, электрод 4, промежуток между электродами 4 и 8, перемычка 24, электрод 7, промежуток между электродами 7 и 3, электрод

3, проводник 13, электрод 5, промежуток между электродами 5 и 1, электрод 1, индуктор 9, электрод 2, промежуток между электродами 2 и 6 — к электроду 6, Далее ток затухает, воздействие на диафрагму 28 прекращается. Как и в случае цикла дробления остальную часть времени импульса силового рабочего тока ток через накопитель 19 не протекает, энергия, поступившая в индуктор 9 во время нарастания тока, циркулирует в этой цепи до затухания, Отсутствие в этой цепи емкостного накопителя также повышает частоту тока в период закорачивания и КПД системы индуктор — диафрагма, что обеспечивает увеличение динамических механических нагрузок на частицы и интенсифицирует процесс очистки несменяемой части рабочей камеры устройства, При выполнении устройства со сменяемой вместе с крышкой 23 ребордой 29, закрепленной на вставке 26 крышки 23 (справа на фиг, 1 и 2), достаточна очистка только диафрагмы 28, так как частицы, осевшие на остальных поверхностях, извлекаются вместе с крышкой 23 и после съема крышки 23 в устройстве. не остается частиц

35, что обеспечивает наилучшие условия очистки, Вариант выполнения с наличием цилиндрической части стенки диафрагмы 28 дает экономию при большом числе сменных крышек 23. В режиме очистки вибрации от плоской части диафрагмы распространяются на цилиндрическую часть благодаря незначительной толщине и большой силе упругости, что обеспечивает достаточную очистку несменяемой части корпуса 10.

Циклы очистки периодически повторяют до получения полной очистки несменяемой части корпуса.

Затем корпус 10 перемещают по направляющим 30 вглубь камеры 12, он выходит из зоны размещения электродов и перемещается в зону бокса 31, где фиксируется относительно направляющих 30, Замки

27 открывают и отсоединяют крышку 23 от корпуса 10. Крышку 23 с сохранением ее ориентации перемещают вниз в бокс 31, а затем в шлюзовую камеру 33 приема съемных крышек с обработанными навесками частиц материала, с

В бокс 31 перемещают новую крышку с навеской необработанных частиц из шлюзовой камеры 32 подачи крышек с необработанным материалом. Крышку соединяют с корпусом 10 и закрепляют на нем, закрывая замки 27, при этом конусные поверхности корпуса 10 и крышки 23 центрируют вставку

26 и реборду 29 относительно гофра диафрагмы 28 (фиг, 1, справа). рабочая камера герметизируется, в период работы вакуум в

1734846 .

50

55 камерах 12, 32 и 33, а также в боксе 31 не нарушается, Корпус 10 перемещают по направляющим 30 в зону размещения электродов, фиксируют в направляющих 30 и поворачивают 5 вокруг горизонтальной оси, частицы необработанного материала располагаются на диафрагме 28. Затем производят обработку навески частиц, В ходе обработки в герметичную шлю- 10 зовую камеру 32 подают крышки с необработанным материалом, а из герметичной шлюзовой камеры 33 принимают крышки с обработанным материалом, обеспечивая непрерывный цикл работы устройства, 15

Предложенное решение обеспечивает одноименную полярность на электродах 3, б и 4, 5 в каждом из режимов работы устройства, что позволяет использовать для стабильного инициирования в заданном 20 диапазоне рабочих напряжений всего два блока инициирования и увеличить межэлектродные промежутки, прилежащие к элект-: родам 3 и б. Снабжение средствами инициирования электродов, являющихся 25 катодами, позволяет дополнительно снизить энергию, необходимую для инициирования.

Кроме того, это позволяет исключить транспозицию проводников 13 и 14 токопод- 30 вода 15 и выполнить его в виде параллельных плоских шин с минимальной индуктивностью рассеивания, что обеспечивает минимальную величину падения напряжения на цепи закорачивания 35 накопителя 19 и максимальную скорость нарастания тока в цепи индуктора 9 в режиме очистки.

Сокращение периода времени протека- 40 ния силового тока через емкостной накопитель и меньшая необходимая для обработки энергия в каждом цикле существенно повышают ресурс устройства. При заданном ресурсе можно повысить энергию импульса в 45 каждом цикле, увеличивая производитель! ность и расширяя технологические возможности устройства.

Обеспечение очистки несъемной части корпуса камеры от частиц дробимого мате- риала без разъема и разгерметизации рабочей и вакуумной камер повышает качество продукта и производительность обработки.

При дроблении радиоактивных и токсичных материалов отсутствует загрязнение окружающего устройство пространства.

Формула изобретения

1, Устройство для дробления твердых материалов, содержащее герметичную камеру, установленный в ней с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси корпус рабочей камеры, закрепленную на внутренней его поверхности отбойную плиту и размещен н ые нап ротив последней .диафрагму и индуктор, соединенный с установленной снаружи на корпусе рабочей камеры парой силовых электродов, установленную на герметичной камере оппозитно последней вторую пару силовых электродов, подключенную бифилярным токоподводом к емкостному накопителю, соединенному с зарядной цепью, и блок инициирования, соединенный с одним из силовых электродов второй пары, отл и ча ю щее с я тем, что, с целью повышения производительности и качества дробления материалов, оно снабжено дополнительным блоком инициирования и третьей парой силовых электродов, установленных на герметичной камере соосно и оппозитно второй паре силовых электродов, при этом противолежащие силовые электроды второй и третьей пар соединены между собой дополнительным бифилярным токоподводом, а один из силовых электродов третьей пары соединен с дополнительным блоком инициирования.

2. Устройство по и. 1, отл и ч а ю ще ес я тем, что, с целью повышения ресурса работы, оно снабжено четвертой парой короткозамкнутых электродов, установленной на корпусе рабочей камеры соосно и оппозитно третьей паре силовых электродов, 1734846

@us 2

Редактор В,Данко

Заказ 1767 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Г5

Составитель В.Тарасов

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король