Вальцовая мельница для измельчения сыпучих материалов, в частности зерна
Изобретение предназначено для измельчения сыпучих материалов. Вальцовая мельница содержит, по меньшей мере, одну пару вращающихся в противоположных направлениях вальцов, между которыми образован зазор для прохода материала, подлежащего измельчению, средство подачи потока подлежащего измельчению материала между вальцами и средство привода, объединенное со средством подачи для создания колебательного движения средства подачи, таким образом, что поток подлежащего измельчению материала поступает за счет падения в зазор между вальцами. Средство привода содержит вал, который установлен с возможностью вращения на средстве подачи и на котором имеется, по меньшей мере, одна масса, эксцентрично установленная относительно оси вращения вала и закрепленная на валу для вращения вместе с ним. Средство подачи содержит бункер, средство опоры содержит, по крайней мере, один опорный рычаг, шарнирно соединенный с каркасом и с бункером, а средство передачи имеет, по меньшей мере, один шкив, ременную передачу, при этом плоскость, в которой расположены оси валов, параллельна продольной оси опорного рычага. Изобретение позволяет повысить эффективность измельчения. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к вальцовой мельнице для измельчения сыпучих материалов, в частности зерна, такого как кукуруза, пшеница и т.п., в соответствии с ограничительной частью независимого п.1 формулы изобретения.
Мельница указанного типа обычно имеет одну или несколько пар вращающихся в противоположных направлениях вальцов, между цилиндрическими поверхностями которых образован зазор для прохода материала, подлежащего измельчению, а также средство подачи, расположенное над вальцами и предназначенное для подачи в указанный зазор потока материала, подлежащего измельчению.
В данной технической области использования настоящего изобретения, одним из основных требований при использовании вальцовых мельниц для измельчения зерна является обеспечение максимальной однородности подачи подлежащего измельчению материала между вальцами для оптимизирования выхода размолотого материала. Это требование приводит к необходимости обеспечения подачи материала, которая является возможно более стабильной и не имеет флуктуаций, причем поступающий материал распределен возможно более однородно по всей продольной протяженности вальцов.
Известны мельницы для измельчения сыпучих материалов с использованием вибрационных средств подачи, в которых материал поступает в мельницу за счет падения из питателя, в котором создано вибрационное движение. В качестве примера такого вибрационного питателя можно указать устройство в соответствии с заявкой на патент ФРГ № 3741-984.
Известна вальцовая мельница для измельчения сыпучих материалов, в частности зерна, содержащая стационарный каркас, по меньшей мере, одну пару вращающихся в противоположных направлениях вальцов, между которыми образован зазор для прохода материала, подлежащего измельчению, средство подачи потока материала, подлежащего измельчению, между вальцами, имеющее средство опоры, и средство привода, соединенное со средством подачи материала, подлежащего измельчению (например, DE 3741984 С1, 22.06.1989, 1 с.)
Однако такое устройство создает модуляцию потока материала, подводимого к элементам дробления, за счет колебательного движения, сообщаемого питателю, таким образом, что создаются следующие друг за другом волны, совпадающие по порядку следования и фазе с частотой вращения мельницы. Однако это техническое решение не является оптимальным для использования в мельнице для измельчения зерна, в которой требуется однородная и стабильная подача потока материала, подлежащего измельчению.
Задачей настоящего изобретения является создание вальцовой мельницы для измельчения зерна, которая выполнена конструктивно и функционально таким образом, что позволяет устранить недостатки известных ранее устройств и отвечает указанным требованиям, позволяя повысить однородность распределения и стабильность подачи материала, подлежащего измельчению.
Эта задача решена в соответствии с настоящим изобретением за счет создания вальцовой мельницы для измельчения сыпучих материалов, в частности зерна, содержащей стационарный каркас, по меньшей мере, одну пару вращающихся в противоположных направлениях вальцов, между которыми образован зазор для прохода материала, подлежащего измельчению, средство подачи потока материала, подлежащего измельчению, между вальцами, имеющее средство опоры, и средство привода, соединенное со средством подачи материала, подлежащего измельчению, в которой средство привода содержит вал, установленный с возможностью вращения на средстве подачи и имеющий, по меньше мере, одну массу, эксцентрично установленную относительно оси его вращения и закрепленную на валу для совместного вращения, при этом средство подачи содержит бункер для хранения материала, подлежащего измельчению, причем средство опоры содержит, по меньше мере, один опорный рычаг, противоположные осевые концы которого шарнирно соединены с каркасом и с бункером, и средство передачи, которое имеет, по меньшей мере, один шкив, установленный на одном валу, и, по меньшей мере, один шкив, установленный на другом валу, ремень передачи, простирающийся в виде замкнутой петли вокруг двух шкивов, при этом плоскость, в которой расположены оси валов, по существу параллельна продольной оси опорного рычага.
Предпочтительно вальцовая мельница дополнительно содержит, по меньшей мере, одну пару опорных рычагов для поддержки бункера с возможностью его поворота относительно стационарного каркаса мельницы, причем рычаги смещены друг относительно друга и расположены параллельно друг другу, при этом их противоположные осевые концы шарнирно соединены с бункером и со стационарным каркасом.
Дополнительно между каркасом и каждым соответствующим опорным рычагом может быть расположено пружинное средство.
Кроме того, пружинное средство может содержать для каждого опорного рычага, по меньшей мере, одну пружину, упругое действие которой направлено вдоль оси, по существу перпендикулярно плоскости, в которой расположены оси вращения валов, при этом пружина расположена между осями вращения.
Предпочтительно также первый вал выполнен с возможностью приведения во вращение от второго вала посредством ременной передачи.
Кроме того, второй вал может быть выполнен с возможностью вращения вальцов.
Указанные ранее и другие признаки и преимущества изобретения будут более ясны из последующего детального описания предпочтительного варианта его осуществления, приведенного в качестве примера и не имеющего ограничительного характера, со ссылками на чертежи.
На фиг.1 показан вид в перспективе с частичным разрезом вальцовой мельницы в соответствии с настоящим изобретением, которая имеет вращающиеся в противоположных направлениях вальцы.
На фиг.2 показан вид в перспективе с частичным разрезом детали мельницы на фиг.1.
На фиг.3 и 4 показан вид в перспективе с частичным разрезом детали на фиг.2.
На фиг.5 показан вид сбоку с частичным разрезом детали на фиг.3 и 4.
На фиг.6 показан вид спереди детали на фиг.5.
На фиг.1 показана вальцовая мельница 1 с вращающимися в противоположных направлениях вальцами 2, предназначенная для измельчения сыпучих материалов, а в частности зерна, такого как кукуруза, пшеница и т.п. Вальцы 2 установлены с возможностью вращения на стационарном каркасе 3 мельницы.
Между цилиндрическими поверхностями вальцов создан рабочий зазор 4, причем поток материала, подлежащего измельчению, поступает в зазор 4 при помощи средства подачи, обозначенного в общем виде позицией 5. Указанное средство имеет бункер 6, ограниченный частично наклонным основанием 6а и боковыми стенками 6b, предназначенный для хранения материала, подлежащего измельчению. Материал загружается в бункер через канал загрузки 7 и подается к вальцам 2 через отверстие 8 с заслонкой 9, которая может поворачиваться на ограниченный угол, функция которой станет более ясна из последующего описания.
Между средством подачи 5 и вальцами 2 расположены дефлекторные пластины 10а, 10b, 10с для направления потока материала, подлежащего измельчению, в рабочий зазор 4 вальцов.
Бункер 6 установлен с возможностью поворота на каркасе 3 мельницы при помощи средства опоры, которое включает в себя первую и вторую пары рычагов 11, 12.
Опорные рычаги 11 шарнирно соединены на своих противоположных осевых концах со стационарным каркасом 3 и с бункером 6, в области отверстия 8 для подачи материала. В точке сочленения каждого опорного рычага 11 преимущественно имеется гибкое шарнирное соединение, например, изготовленное из резины. Каждый опорный рычаг 11 расположен вдоль оси, главным образом параллельной направлению, указанному стрелкой А на фиг.4, по которому подлежащий измельчению материал падает из бункера для осуществления поворота, главным образом вокруг оси, поперечной направлению падения А (перпендикулярно к направлению А).
Опорные рычаги 12 шарнирно соединены на своих противоположных осевых концах соответственно со стационарным каркасом 3 и с бункером 6, на стороне, удаленной от отверстия 8. Эти опорные рычаги 12 также преимущественно имеют гибкие шарнирные соединения в точках сочленения, причем каждый рычаг расположен вдоль оси В на фиг.5, которая пересекается с направлением падения А и поэтому позволяет бункеру совершать поворот поперечно направлению оси В.
Поддержка бункера 6 с возможностью поворота при помощи рычагов 11 и 12 позволяет осуществлять комбинированный поворот, получаемый в результате индивидуальных поворотов, допускаемых соответственно рычагами 11 и 12.
Каждый опорный рычаг 12 подпружинен при помощи соответствующей пружины 13, действующей между каркасом 3 и промежуточным участком соответствующего рычага 12. Пружина 13 выполнена таким образом, что ее упругое действие имеет преобладающую компоненту, направленную перпендикулярно к оси В рычагов 12, а также по касательной к пути поворота рычагов.
Мельница в соответствии с настоящим изобретением дополнительно включает в себя средство передачи, обозначенное в общем виде позицией 14, объединенное с бункером для его приведения в колебательное движение, что будет ясно из последующего описания.
Средство передачи 14 содержит передачу, которая имеет один или несколько ремней 15, обеспечивающих связь между первым и вторым параллельными и смещенными друг от друга валами 16 и 17. Вал 16 установлен с возможностью вращения на бункере 6 при помощи пары подшипников 18, так что он имеет ось вращения X, параллельную оси поворота рычагов 11, 12. Эксцентриковая масса 19, которая установлена на валу 16 между подшипниками 18, образована при помощи двух дисков 19а, 19b, которые закреплены шпонками на валу 16 и соединены вместе с возможностью разъединения таким образом, что может быть проведена регулировка их относительных угловых положений. Эта регулировка служит для изменения эксцентриситета массы 19 относительно оси вращения X.
Шкив 20 закреплен шпонкой на валу 16 снаружи от подшипников 18 и при помощи ремней 15 передает вращательное движение на вал 16. Ремни 15 образуют бесконечные петли вокруг второго шкива 21, закрепленного шпонкой на втором валу 17, который имеет ось вращения Y и образует приводной вал ременной передачи. Приводной вал 17 преимущественно представляет собой вал, предусмотренный для приведения в движение вальцов 2 мельницы.
Как это показано на фиг.5, оси вращения X, Y валов 16, 17 расположены в плоскости, где находится ось С, которая ориентировочно параллельна продольной оси В каждого опорного рычага 12 или имеет небольшой наклон относительно оси В. Более того, расположение ременной передачи относительно бункера выбирают таким образом, чтобы ось Х вращения эксцентриковой массы 19 была смещена относительно оси поворота рычага 12 бункера 6, на стороне, удаленной от пружины 13 (см. фиг.5). Вал 17 вращается в направлении вращения, указанном стрелкой Е на фиг.4, таким образом, что соответствующие тянущие участки 15а ремней 15 находятся, относительно плоскости, в которой расположены оси Х и Y, на стороне, удаленной от рычагов 12.
При работе устройства за счет импульсов, генерируемых за счет вращения эксцентриковой массы, бункер 6 совершает комбинированное колебательное движение, ограниченное поворотом, который допускают опорные рычаги 11, 12. В пределах поворота, который допускают рычаги 12, колебательное движение бункера имеет две преобладающих компоненты, направленные главным образом перпендикулярно к плоскости С, в направлении стрелки D и в противоположном направлении D' (фиг.5), в соответствии с угловым положением эксцентриковой массы в ходе ее вращения. Следует иметь в виду, что в ходе поворота в направлении D сжатие пружины 13 воздействует на бункер и содействует повороту в этом направлении, в то время как ремни 15 и в особенности участки 15а действуют как элементы ограничения движения. Однако при реверсировании движения от направления D к направлению D' участки 15а ремня помогают упруго возвратить бункер за счет своего натяжения, что способствует быстрому реверсированию движения поворота бункера.
При работе устройства, за счет указанного колебательного движения, материал в бункере 6 перемещается к отверстию 8 и через него падает в направлении вальцов 2. Поворотная заслонка 9 служит для разравнивания потока материала, поступающего к отверстию 8, и имеет передние отверстия 9а для выпуска и разгрузки накопленного материала, когда бункер 6 доходит до состояния переполнения.
Проведенные эксперименты показывают, что комбинированные воздействия ременной передачи, создающие колебательное движение бункера за счет вращения эксцентриковой массы, обеспечивают множество преимуществ по сравнению с известными ранее техническими решениями.
В частности, достигается главным образом непрерывная и не имеющая флуктуаций подача материала. Подлежащий измельчению материал подается к вальцам в виде непрерывной "пленки", которая является однородной по всей осевой длине цилиндрических поверхностей вальцов. Это существенно снижает издержки производства и позволяет обеспечить высокую выходную производительность с более высоким выходом размолотого материала, чем в известных ранее устройствах. Было также обнаружено, что меньшие флуктуации распределения и подачи к вальцам могут быть обеспечены при использовании материалов с различным весом и содержанием влаги.
1. Вальцовая мельница для измельчения сыпучих материалов, в частности зерна, содержащая стационарный каркас, по меньшей мере, одну пару вращающихся в противоположных направлениях вальцов, между которыми образован зазор для прохода материала, подлежащего измельчению, средство подачи потока материала, подлежащего измельчению, между вальцами, имеющее средство опоры, средство привода, соединенное со средством подачи материала, подлежащего измельчению, отличающаяся тем, что средство привода содержит вал, установленный с возможностью вращения на средстве подачи и имеющей, по меньшей мере, одну массу, эксцентрично установленную относительно оси его вращения и закрепленную на валу для совместного вращения, при этом средство подачи содержит бункер для хранения материала, подлежащего измельчению, причем средство опоры содержит, по меньшей мере, один опорный рычаг, противоположные осевые концы которого шарнирно соединены с каркасом и с бункером, и средство передачи, которое имеет, по меньшей мере, один шкив, установленный на одном валу, и, по меньшей мере, один шкив, установленный на другом валу, ремень передачи, простирающийся в виде замкнутой петли вокруг двух шкивов, при этом плоскость, в которой расположены оси валов, по существу параллельна продольной оси опорного рычага.
2. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит, по меньшей мере, одну пару опорных рычагов для поддержки бункера с возможностью его поворота относительно стационарного каркаса мельницы, причем рычаги смещены друг от друга и расположены параллельно друг другу, при этом их противоположные осевые концы шарнирно соединены с бункером и со стационарным каркасом.
3. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что между каркасом и каждым соответствующим опорным рычагом расположено пружинное средство.
4. Мельница по п.3, отличающаяся тем, что пружинное средство содержит для каждого опорного рычага, по меньшей мере, одну пружину, упругое действие которой направлено вдоль оси, по существу, перпендикулярно плоскости, в которой расположены оси вращения валов, при этом пружина расположена между осями вращения.
5. Мельница по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что первый вал выполнен с возможностью приведения во вращение от второго вала посредством ременной передачи.
6. Мельница по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что второй вал выполнен с возможностью вращения вальцов.
