Дезинтеграционное устройство (варианты)

 

Изобретение относится к области рудоподготовки и обогащению полезных ископаемых, в частности к техническим средствам для промывки сильно загрязненных глинистыми примесями материалов, и может быть использовано также для получения гомогенных смесей в химической, строительной и других отраслях промышленности. Дезинтеграционное устройство включает рабочую камеру с днищем, упругую пластинчатую мембрану, днище рабочей камеры выполнено из эластичного материала и соединено с упругой пластинчатой мембраной по линиям ее максимальной амплитуды, при этом сама пластинчатая мембрана выполнена набором упругих пластин, установленных в упругосжатом состоянии, варианты выполнения пластинчатой мембраны позволяют устанавливать ее вдоль продольной оси рабочей камеры под ее эластичным днищем, причем средняя часть мембраны закреплена на поворотном валу по линии его осевого сечения, а поворотный вал соединен с электродвигателем через кривошипно-шатунный механизм, или устанавливать поперек продольной оси рабочей камеры под ее эластичным днищем, причем в средней части мембрана соединена с эластичным днищем по всей длине рабочей камеры. Варианты выполнения пластинчатой мембраны позволяют повысить эффективность промывки. 2 с. и 12 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области рудоподготовки и обогащению полезных ископаемых, в частности к техническим средствам для промывки сильно загрязненных глинистыми примесями материалов, и может быть использовано также для получения гомогенных смесей в химической, строительной и других отраслях промышленности.

Известно устройство для промывки полезных ископаемых, включающее рабочую камеру, оснащенную излучателями мембранного типа (см. а.с. N 1344416, кл. В 03 В 5/02, 1985).

Более близким аналогом по технической сущности является устройство для промывки, включающее рабочую камеру мембранами в виде упругих пластин (см. а.с. N 1776435, кл. В 03 В 5/02, 1992).

Недостатками этих устройств является сложность конструкции и недостаточная эффективность промывки.

Целью изобретения является повышение эффективности промывки.

Поставленная цель достигается тем, что все днище рабочей камеры выполнено из эластичного материала и соединено с упругой пластинчатой мембраной по линиям ее максимальной амплитуды, что позволяет передавать ударные импульсы, излучаемые мембраной в объем рабочей камеры. Пластинчатая мембрана выполнена набором упругих пластин, установленных в упругосжатом состоянии, или цельным листом, и установлена вдоль продольной оси рабочей камеры под ее эластичным днищем, причем средняя часть мембраны закреплена на поворотном валу по линии его осевого сечения, а поворотный вал соединен с электродвигателем через кривошипно-шатунный механизм. Такое крепление средней части пластин на поворотном валу позволяет переводить пластины из одного устойчивого состояния в другое поворотом вала поочередно в одну и в другую стороны. Упругие свойства пластин обусловливают высокую скорость перехода пластин из одного устойчивого состояния в другое после прохождения пластинами среднего положения. Каждый переход сопровождается резким "прощелкиванием" пластин. Скорость "прощелкивания" достаточна для возбуждения волнового процесса в пульпе. Переход от вращательного движения вала электродвигателя к поворотному осуществляется тем, что поворотный вал соединен с электродвигателем посредством кривошипно-шатунного механизма.

Эластичное днище плотно соединено с пластинчатой мембраной по линии максимальной амплитуды, что позволяет осуществлять передачу колебаний участку эластичного днища синфазно с пластинчатой мембраной.

Соединение эластичного днища с пластинчатой мембраной имеет фиксированный зазор в местах соединения с эластичным днищем, что обусловливает усиление ударных импульсов за счет предварительного разгона пластины при каждом колебательном движении.

Торцевые концы пластин жестко закреплены на раме основания. Жесткое консольное крепление торцевых концов пластины в плоскости мембраны обеспечивает минимальный угол поворота поворотного вала для вывода пластин из положений устойчивого равновесия и для ограничения амплитуды колебаний.

Торцевые концы пластин размещены в V-образных гнездах рамы без жесткого крепления. V- образные гнезда для установки торцевых краев пластины обеспечивают достаточно надежное и простое крепление мембраны, не ограничивающее амплитуду колебаний.

Пластинчатая мембрана выполнена пакетным набором тонких листов с нанесением смазки между соседними листами в пакете. Мощность ударных импульсов и амплитуду колебаний определяет степень исходного сжатия упругих пластин мембраны и упругих свойств материала, из которого они изготовлены. Пакетный набор пластин позволяет регулировать эти параметры. Наличие смазки между пластинами предназначено для снижения трения при колебаниях.

Пластинчатая мембрана выполнена пакетным набором тонких листов, а между смежными слоями в пакетном наборе установлен воздушный зазор с его фиксацией по всей длине. Фиксированный воздушный зазор между смежными пластинами по всей длине мембраны исключает применение смазки.

Для упрощения торцевого крепления края пластины закреплены на раме консольно, а средняя часть пластины закреплена в двух поворотных валах, расположенных на равном удалении от центра пластины. В этом случае пластинчатая мембрана соединена с эластичным днищем рабочей камеры в трех точках, что уменьшает область "мертвых" зон внутри камеры.

Для увеличения срока службы пластин, снижения потерь мощности привода за счет снижения инерционности при колебаниях упругих пластин мембраны, а также для увеличения амплитуды колебаний упругая пластинчатая мембрана имеет разную толщину, причем меньшая ее толщина приходится на зону соединения с эластичным днищем рабочей камеры.

Дезинтеграционное устройство, все днище рабочей камеры которого выполнено из эластичного материала, а пластинчатая мембрана выполнена набором упругих пластин, установленных в упругосжатом состоянии, и установлена поперек продольной оси рабочей камеры под ее эластичным днищем, причем в средней части мембрана соединена с эластичным днищем по всей длине рабочей камеры. При поперечном расположение набора упругих пластин мембраны ударные импульсы имеют одну фазу для всего объема рабочей камеры, что повышает эффективность дезинтеграции посредством кавитационной обработки.

Пластинчатая мембрана закреплена одним ее краем на поворотном валу, а другим - консольно на раме основания.

Для усиления ударных импульсов при неизменной амплитуде торцевые края пластин с обеих сторон закреплены на поворотных валах.

Торцевые края пластины закреплены на раме жестко, а средняя часть пластины закреплена в двух поворотных валах, расположенных на равном удалении от центра пластины.

Для снижения потерь мощности привода за счет снижения инерционности при колебаниях упругих пластин мембраны, а также для увеличения амплитуды колебаний упругая пластинчатая мембрана имеет разную толщину, причем меньшая ее толщина приходится на зону соединения с эластичным днищем рабочей камеры На фиг. 1 показано дезинтеграционное устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг.3 (а, б, в, г, д, е, ж) изображены фазы источника с двумя поворотными валами. Где 1 - загрузочный лоток, 2 - рабочая камера, 3 - рама основания, 4 - пластинчатая мембрана, 5 - упругая пластина, 6 - поворотный вал, 7 - электродвигатель, 8 - разгрузочный лоток.

Работу устройства рассмотрим на примере конкретного исполнения.

Материал, предназначенный для обработки в ударно-волновом дезинтеграционном устройстве, поступает через загрузочный лоток 1 в рабочую камеру 2, установленную на раме основания 3. Пластинчатая мембрана 4, установленная на раме основания 3 под рабочей камерой 2, излучает через эластичное днище внутрь рабочей камеры 2 ударные волны посредством прогиба упругой пластины 5, сопровождающегося резким "прощелкиванием", при каждом повороте поворотных валов 6 навстречу друг другу поочередно в одну и в другую стороны. Поворот поворотного вала 5 осуществляется кривошипно-шатунным механизмом, приводимым в движение электродвигателем 7. Полный оборот вала кривошипно-шатунного механизма от электродвигателя 7 поворачивает поворотные валы 5 сначала, например, навстречу друг другу сверху вниз, а затем также навстречу друг другу в обратную сторону на угол, достаточный для "прощелкивания" сжатой между поворотными валами 6 упругой пластины 5 при каждом повороте. В исходном положении упругая пластина 5 изогнута и имеет форму полуволны (позиции а, г, ж на фиг. 3) При повороте поворотных валов 6 жестко зажатые торцевые края упругой пластины 5 на валах 6 в начальной стадии поворота прогибаются, а середина упругой пластины 5 остается на месте, образуя в продольном разрезе изгиб упругой пластины 5 в 1,5 волны (позиции в,е на фиг 3). При дальнейшем повороте валов 6 (после прохода критического положения) средняя часть упругой пластины 5 резко прогибается, причем прогиб сопровождается резким "прощелкиванием" в сторону поворота валов 6. После "прощелкивания" упругая пластина 5 принимает устойчивое положение в форме полуволны между валами 6. Далее валы 6 начинают поворачиваться посредством кривошипно-шатунного механизма от электродвигателя 7 в другую сторону. При этом происходит аналогичный процесс "прощелкивания" упругой пластины 5 в другую сторону. При "прощелкивании" средняя часть упругой пластины 5 в месте максимальной амплитуды колебания имеет высокую скорость поперечного движения, достаточную для формирования ударных волн. Поскольку средняя часть упругой пластины 5 соединена с эластичным дном рабочей камеры 2, резкие (ударные) колебания упругой пластины 5 передаются в объем рабочей камеры 2 и распространяются там по пульпе. Прохождение ударных волн по рабочей камере обусловливает возникновение в пульпе ряда вторичных эффектов, в том числе и эффект кавитации, который обладает высоким разрушающим действием. Под воздействием этих эффектов происходит интенсивный разрыв связей (дезинтеграция) между отдельными частицами в глинистых агрегатах. Дезинтегрированный материал из рабочей камеры 1 выпускается через разгрузочной лоток 8.

Формула изобретения

1. Дезинтеграционное устройство, включающее рабочую камеру с днищем, упругую пластинчатую мембрану, отличающееся тем, что все днище рабочей камеры выполнено из эластичного материала и соединено с упругой пластинчатой мембраной по линиям ее максимальной амплитуды, при этом сама пластинчатая мембрана выполнена набором упругих пластин, установленных в упругосжатом состоянии, или цельным листом и установлена вдоль продольной оси рабочей камеры под ее эластичным днищем, причем средняя часть мембраны закреплена на поворотном валу по линии его осевого сечения, а поворотный вал соединен с электродвигателем через кривошипно-шатунный механизм.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что эластичное днище плотно соединено с пластинчатой мембраной.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединение эластичного днища с пластинчатой мембраной имеет фиксированный зазор.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торцевые концы пластин жестко закреплены на раме основания.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торцевые концы пластин размещены в V-образных гнездах рамы без жесткого крепления.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластинчатая мембрана выполнена пакетным набором тонких листов с нанесением смазки между соседними листами в пакете.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластинчатая мембрана выполнена пакетным набором тонких листов, а между смежными слоями в пакетном наборе установлен воздушный зазор с его фиксацией по всей длине.

8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что средняя часть пластины закреплена в двух поворотных валах, расположенных на равном удалении от центра пластины.

9. Устройство по любому из пп.1 - 8, отличающееся тем, что упругая пластинчатая мембрана имеет разную толщину, причем меньшая ее толщина приходится на зону соединения с эластичным днищем рабочей камеры.

10. Дезинтеграционное устройство, включающее рабочую камеру с днищем, упругую пластинчатую мембрану, отличающееся тем, что все днище рабочей камеры выполнено из эластичного материала, а пластинчатая мембрана выполнена набором упругих пластин, установленных в упругосжатом состоянии, и установлена поперек продольной оси рабочей камеры под ее эластичным днищем, причем в средней части мембрана соединена с эластичным днищем по всей длине рабочей камеры.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что пластинчатая мембрана закреплена одним ее краем на поворотном валу, а другим консольно на раме основания.

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что торцевые края пластин закреплены с обеих сторон на поворотных валах.

13. Устройство по п.10, отличающееся тем, что торцевые края пластины закреплены на раме жестко, а средняя часть пластины закреплена в двух поворотных валах, расположенных на равном удалении от центра пластины.

14. Устройство по любому из пп.11 - 13, отличающееся тем, что упругая пластинчатая мембрана имеет разную толщину, причем меньшая ее толщина приходится на зону соединения с эластичным днищем рабочей камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3