Планетарная мельница

 

Изобретение относится к технике механохимической обработки материалов, а именно к планетарным мельницам для тонкого и сверхтонкого измельчения материалов, и позволяет снизить материалоемкость мельницы за счет упрощения ее конструкции сократить трудоемкость сборки-разборки мельницы. Последняя содержит корпус 1 с основанием 2, приводной вал 3 и шкив 4, наружную жесткую фрикционную обойму 5, помольные барабаны 6, водило, состояще из нижнего 7 и верхнего 8 дисков, жестко связанное осями 9, на которых расположены приводные ролики 10. Центральный узел содержит верхний кольцевой ступенчатый элемент 11, связанный жестко через подшипники с верхним упором 12, на котором расположены упругое кольцо 13 из резины, демпфирующие кольца 14 и 15 из текстолита и резины, нижний кольцевой ступенчатый элемент 16, на котором расположены упругое кольцо 17 из резины идемпфирующие кольца 18 и 19 из текстолита и резины, установленный на верхнем торце приводного вала 3. Неподвижная реборда 20 установлена на корпусе 1, а ограничительные поверхности 21 - на верхнем 8 диске водила. Мельница имеет загрузочное 22 и разгрузочное 23 устройства, грязевой сборник 24, крышку 25, регулировочные прокладки 26 и 27, гайки 28, специальные винты. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике механохимической обработки материалов, а именно к планетарным мельницам, предназначенным для тонкого и сверхтонкого измельчения материалов, а также для проведения механохимических реакций, и может быть использовано в цветной, порошковой и черной металлургии, а также в других областях народного хозяйства. Цель изобретения снижение материалоемкости мельницы за счет упрощения ее конструкции и сокращение трудоемкости сборки-разборки мельницы. На фиг. 1 изображена схематически планетарная мельница общий вид; на фиг. 2 выноска 1 на фиг. 1; на фиг. 3 вид А на фиг. 1. Планетарная мельница содержит корпус 1, установленный на основании 2, привод, состоящий из приводного вала 3 и шкива 4, наружную жесткую фрикционную обойму 5, установленную в корпусе 1, помольные барабаны 6, заключенные в наружную жесткую фрикционную обойму 5, водило, состоящее из нижнего диска 7 и верхнего диска 8, жестко связанных осями 9, на которых расположены приводные обрезиненные ролики 10, верхний кольцевой ступенчатый элемент 11 центрального узла, связанный жестко через подшипники с верхним упором 12, на котором расположены кольцо 13 в виде резинового слоя упругого элемента и демпфирующие кольца 14 и 15, изготовленные, соответственно, из текстолита и резины, при этом кольцо 13 резиновый слой деформирован в местах контакта его с помольными барабанами 6 на 0,05% от его толщины, нижний кольцевой ступенчатый элемент 16 центрального узла, связанный жестко через подшипники с центральным приводным валом 3, кольцо 17, выполненное в виде резинового слоя, и демпфирующие кольца 18 и 19, изготовленные, соответственно, из текстолита и резины, смонтированы на кольцевом ступенчатом элементе 16, а кольцо 17 резиновый слой деформировано в местах контакта его с помольными барабанами на 0,05% от его толщины, неподвижную реборду 20 в виде кольца, расположенную на корпусе 1, ограничительные повеpхности 21 в виде секторов кругового кольца, расположенные на верхнем диске 8 водила загрузочное устройство 22, жестко соединенное с верхним диском 8 водила, разгрузочное устройство 23, установленное на основании 2, грязевой сборник 24, смонтированный на наружной жесткой фрикционной обойме 5, крышку 25, регулировочные прокладки 26 и 27, гайки 28, винты специальные 29. Планетарная мельница работает следующим образом. Электродвигатель посредством шкива 4 приводит во вращение приводной вал 3, который в свою очередь приводит во вращение водило, состоящее из дисков 7 и 8, жестко связанных осями 9, на которых расположены приводные обрезиненные ролики 10. Приводные обрезиненные ролики 10 при этом толкают помольные барабаны 6, вращаясь вокруг осей 9. Помольные барабаны 6 на стоящей мельнице прижаты к наружной жесткой фрикционной обойме 5 только силами упругости и от деформации резиновых слоев колец 13 и 17. Величин этил сил достаточно для того, чтобы с одной стороны помольные барабаны 6 не буксовали при пусках и остановках мельницы, с другой стороны этими силами воспpинимается и радиальная процессия помольных барабанов 6 при работе мельницы, вращаются помольные барабаны 6 вокруг собственных осей, главным образом, силами трения возникающими в местах контактов помольных барабанов 6 с наружной жесткой фрикционной обоймой 5. Возникающие в местах контактов силы трения пропорциональны центробежным силам, являющимся функцией от масс помольных барабанов 6, квадрата угловой скорости водила и расстояния от центратора мельницы до осей помольных барабанов 6. Верхний кольцевой ступенчатый элемент 11 и нижний кольцевой элемент 16 центрального узла приводятся в движение главным образом за счет сил упругости от деформации резиновых слоев-колец 13 и 17, которые создают в местах контакта с помольными барабанами 6 силы трения, превосходящие во много раз силы трения в подшипниках качения, на которых базируются верхний 11 и нижний 16 кольцевые ступенчатые элементы центрального узла из-за различия в величине коэффициентов трения. Между резиной и металлом коэффициент трения качения на порядок больше, чем коэффициент трения качения в подшипниках. Помогают вращать верхний 11 и нижний 16 кольцевые ступенчатые элементы центрального узла и силы трения скольжения возникающие от взаимодействия торцов помольных барабанов 6 с текстолитовыми демпфирующими кольцами 14 и 18. Резиновые демпфирующие кольца 15 и 19 играют роль демпферов усилий возникающих от вертикальных колебаний помольных барабанов 6, а неподвижная реборда 20 и ограничитель поверхности 21 удерживают помольные барабаны 6 от вертикальных колебаний, при этом неподвижная реборда 20 и ограничительные поверхности 21 изготовляются из стали типа ШХ-15 с НРС 55-60. Объясняется выбор материала тем, что работают эти поверхности в тяжелых условиях. Выставляются помольные барабаны 6 относительно неподвижной реборды 20 и ограничительных поверхностей 21, а также относительно верхнего 11 и нижнего 16 кольцевых ступенчатых элементов центрального узла следующим образом: по отношению к неподвижной реборде 20 и ограничительным поверхностям 21 помольные барабаны 6 по торцам всегда устанавливаются с зазором 0,05-0,1 мм по отношению к текстолитовым демпфирующим кольцам 14 и 18 верхнего 11 и нижнего кольцевых ступенчатых элементов центрального узла всегда с натягом 0,5-1 мм, который выставляется регулировочными прокладками 26 и 27, а обеспечивается деформацией резиновых демпфирующих колец 15 и 19 при стягивании верхнего 8 и нижнего 7 дисков водила относительно осей 9 гайками 28. Текстолитовые демпфирующие кольца 14 и 18, резиновые демпфирующие кольца 15 и 19 установлены на верхнем 11 и нижнем 16 кольцевых ступенчатых элементах центрального узла при помощи специальных винтов 29 с потайной головкой, при этом специальные винты 29 только фиксируют, а не сжимают резиновые демпфирующие кольца 15 и 19. Сжимаются демпфирующие резиновые кольца 15, 19 только гайками 28. Таким образом верхний 11 и нижний 16 кольцевые ступенчатые элементы центрального узла вместе с помольными барабанами 6 образуют замкнутую демпфирующую и упругую систему, базирующуюся на верхний упор 12 и на приводной вал 3. С точки зрения надежности такая система нисколько не хуже, что подтверждается испытаниями, чем центральная колонна в виде катушки с демпфирующими и упругими элементами, как в прототипе, но с точки зрения простоты конструкции, сборки и разборки, особенно при "тяжелых" помольных барабанах она много проще и удобнее. Ограничительные поверхности 21 представляют из себя секторы кругового кольца числом равным числу помольных барабанов 6, что упрощает их замену и изготовление, а также в 2-2,5 раза экономит дефицитный конструкционный материал. Разница между ребордой 20 и ограничительной поверхностью 21 состоит в том, что реборда 20 это целое кольцо, а ограничительные поверхности 21 это секторы кругового кольца. Поэтому, такие секторы называть ребордами нельзя, так же, как нельзя называть внутренними ребордами верхний и нижний кольцевые ступенчатые элементы центрального узла, ведь они жестко не ограничивают вертикальные перемещения и колебания помольных барабанов 6, т.к. функционально не предназначены для этих целей, хотя безусловно в небольшой степени они такую выполняют. Доказательством вышеизложенного является тот факт, что если установить помольные барабаны 6 только на кольцевых ступенчатых элементах 11 и 16 с демпфирующими и упругими элементами, до демпферы, особенно резиновые кольца 15 и 19, постепенно сминаются. Такое смятие демпферов при "тяжелых" барабанах 50-100 кг приводит к авариям. Другое дело, когда демпферы работают в пределах своей допустимой упругости, например, для резиновых колец 15 и 19 он составляет не более 5% от толщин, что и обеспечивается жесткими ограничивающими поверхностями 21 и ребордой 20. При таких условиях помольные барабаны 6 уже не сомкнут демпфирующие резиновые кольца 15 и 19, т.к. эти кольца уже работают в пределах допустимых деформаций. В свою очередь демпфирующие свойства кольцевых ступенчатых элементов 11 и 16 позволяют ресурс работы жестких поверхностей при работе с тяжелыми барабанами сделать не хуже, чем у прототипа.

Формула изобретения

1. ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА, содержащая корпус с основанием, жесткую фрикционную обойму, размещенные в ней помольные барабаны, контактирующие с приводными роликами, установленными на осях, скрепляющих между собой верхний и нижний диски водила, загрузочное и разгрузочное устройство, центральный узел с верхним и нижним упорами, подшипниками, взаимодействующими с боковыми поверхностями помольных барабанов упругим элементом и контактирующими с торцами помольных барабанов демпфирующими кольцевыми элементами, привод со шкивом, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости мельницы за счет упрощения ее конструкции и сокращения трудоемкости сборки разборки мельницы, верхний диск водила выполнен с закрепленными на его периферии контактирующими с торцами помольных барабанов ограничительными элементами, центральный узел с верхним и нижним кольцевыми ступенчатыми элементами, установленными в подшипниках на верхнем и нижнем упорах центрального узла, а упругий элемент выполнен в виде колец, причем последние и демпфирующие кольцевые элементы размещены на ступенях кольцевых ступенчатых элементов, а привод выполнен в виде установленного в основании корпуса центрального вала, верхний торец которого имеет нижний упор, а на нижнем закреплен шкив. 2. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что ограничительные элементы выполнены в виде секторов плоского кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3