Коническая винтовая мельница

Авторы патента:

Марченко Алексей Юрьевич (RU)

Серга Георгий Васильевич (RU)

B02C17/04 - с неперфорированным барабаном

Владельцы патента RU 2362629:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов. Для расширения технологических возможностей барабан выполнен в виде многосекционной, многозаходной винтовой конической колонны, смонтированной из секций, изготовленных из поочередно соединенных равносторонних и равнобедренных треугольников, боковые стороны которых равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше длины их боковых сторон, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами, число равносторонних и равнобедренных треугольников в секции как минимум равно шести и не имеет ограничения в сторону увеличения с образованием по периметру барабана трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых линий основного направления с шагом, изменяющимся от загрузки к выгрузке, и соответственно трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых канавок основного направления внутри барабана с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке, а также трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых линий противоположного направления с шагом, изменяющимся от загрузки к выгрузке, и соответственно трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых канавок противоположного направления внутри барабана с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке. 5 ил.

Известна трубная мельница (А.с. СССР №713586, кл. В02С 17/02, 1978), содержащая барабан, загрузочную, разгрузочную цапфы и привод.

Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности из-за недостаточной интенсивности смешивания и скорости перемещения измельчаемых материалов от загрузки к выгрузке.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является трубная мельница (А.с. СССР 1349780, кл. В02С 17/04, 1987.), содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, выполненный из соединенных между собой тетраэдральных или октаэдральных элементов, образуя винтовую колонну.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет повышение интенсивности смешивания и переориентации частиц измельчаемых материалов и мелющих тел и увеличения скорости перемещений от загрузки к выгрузке.

Техническое решение достигается тем, что в конической винтовой мельнице, содержащей загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, выполненный из соединенных между собой тетраэдральных или октаэдральных элементов, образуя винтовую колонну, согласно изобретению барабан выполнен в виде многосекционной, многозаходной винтовой конической колонны, смонтированной из секций, изготовленных из поочередно соединенных равносторонних и равнобедренных треугольников, боковые стороны которых равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше длины их боковых сторон, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами, число равносторонних и равнобедренных треугольников в секции как минимум равно шести и не имеет ограничения в сторону увеличения с образованием по периметру барабана трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых линий основного направления с шагом, изменяющимся от загрузки к выгрузке, и соответственно трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых канавок основного направления внутри барабана с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке, а также трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых линий противоположного направления с шагом, изменяющимся от загрузки к выгрузке, и соответственно трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых канавок противоположного направления внутри барабана с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке.

Новизна предложения заключается в том, что за счет увеличения проходного сечения барабана от загрузки к выгрузке, т.е. условно конической формы барабана, нарушается стационарность движения измельчаемых материалов и мелющих тел и расширяются технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что шаг винтовых линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что не только обеспечивает повышение скорости продольного перемещения измельчаемого материала, но и интенсифицирует процесс измельчения за счет усложнения траекторий их движения внутри барабана и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что площадь и форма поперечного сечения барабана изменяется от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения измельчаемых материалов по мере их перемещений от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что барабан снабжен тремя, четырьмя, пятью и т.д. ломаными винтовыми линиями основного и противоположного направлений, шаг которых изменяется от загрузки к выгрузке, и соответственно тремя, четырьмя, пятью и т.д. ломаными винтовыми канавками основного и противоположного направлений внутри барабана, что увеличивает не только скорость перемещений измельчаемых материалов от загрузки к выгрузке, но и частоту взаимодействия частиц измельчаемых материалов друг с другом, с мелющими телами и со стенками барабана, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображена коническая винтовая мельница, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - барабан мельницы, общий вид, секции которого смонтированы из четырех равносторонних и четырех равнобедренных треугольников; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - барабан мельницы, общий вид, секции которого смонтированы из шести равносторонних и шести равнобедренных треугольников.

Коническая винтовая мельница (фиг.1, фиг.2) состоит из винтового барабана 1, загрузочной 2 и разгрузочной 3 цапф.

Барабан 1 (фиг.3, фиг.4) выполнен в виде многосекционной, многозаходной винтовой конической колонны, смонтированной из секций 4, изготовленных из равносторонних 5 и равнобедренных 6 треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами 7 и 8 друг с другом. Боковые стороны равносторонних 5 и равнобедренных треугольников 6 равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше их боковых сторон 7 и 8. Секции 4 соединяются друг с другом по свободным сторонам 9 равносторонних 5 и равнобедренных 6 треугольников. Суммарное число равносторонних 5 и равнобедренных 6 треугольников в секциях 4 барабана равно как минимум шести, должно быть четным числом, не имеет ограничений в сторону увеличения. Вершины треугольников 5 и 6 образуют по периметру барабана 1 четыре ломаные винтовые линии и соответственно четыре ломаные винтовые канавки основного направления (по часовой стрелке) с шагом S₁, увеличивающимся от загрузки к выгрузке, а также четыре ломаные винтовые линии и соответственно четыре ломаные винтовые канавки противоположного направления (против часовой стрелке) с шагом S₂, увеличивающимся от загрузки к выгрузке. Одна из четырех ломаных винтовых линий с шагом S₁ основного направления показана на фиг.3 утолщенной линией 10, 11, 12, 13, 14. Одна из четырех ломаных винтовых линий противоположного направления с шагом S₂показана на фиг.3 утолщенной линией 15, 11, 16, 17, 18.

На фиг.5 и фиг.6 показан, например, барабан 1, секции 19 которого изготовлены из равносторонних 20 и равнобедренных 21 треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами 22 и 23 друг с другом. Боковые стороны 22 и 23 равносторонних 20 и равнобедренных треугольников 21 равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше их боковых сторон 22 и 23. Секции 19 соединяются друг с другом по свободным сторонам 24 равносторонних 20 и равнобедренных 21 треугольников.

Вершины треугольников 20 и 21 образуют по периметру барабана 1 шесть ломаных винтовых линий и соответственно шесть ломаных винтовых канавок основного направления (по часовой стрелке) с шагом S₃, увеличивающимся от загрузки к выгрузке, и шесть ломаных винтовых линий и соответственно шесть ломаных винтовых канавок противоположного направления (против часовой стрелки) с шагом S₄, увеличивающимся от загрузки к выгрузке. Одна из шести ломаных винтовых линий с шагом S₃ основного направления показана на фиг.5 утолщенной линией 25, 26, 27, 28, 29, 30. Одна из шести ломаных винтовых линий с шагом S₄ противоположного направления показана на фиг.5 утолщенной линией 31, 32, 27, 33, 34, 35.

Коническая винтовая мельница работает следующим образом. Барабан 1 заполняется шарами или другой дробящей средой и измельчаемым материалом или одним измельчаемым материалом. При вращении барабана 1 плоские элементы - равносторонние и равнобедренные треугольники, смонтированные по периметру винтового барабана разнонаклоненными к оси вращения винтового барабана и друг к другу, работая как ковши (полки), захватывают различные по объему смеси мелющих тел и материала или смеси частиц различной крупности материала, поднимают их по направлению вращения барабана 1 несколько выше угла естественного откоса, а затем направляют эти порции смеси материала и мелющих тел в направлениях, перпендикулярных этим полкам (ковшам), под некоторым углом не только к оси вращения винтового барабана, но и к другим по массе потокам масс измельчаемого материала, движущихся внутри винтового барабана под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движения (амплитуда) масс материала и мелющих тел в значительной степени зависит от диаметра винтового барабана, от углов наклона плоских элементов друг к другу и к оси вращения. Частота движения и соударений масс материала и мелющих тел определяется не только частотой вращения винтового барабана, но и количеством плоских элементов по периметру винтового барабана. Поэтому в предлагаемой конструкции конической винтовой мельницы обеспечивается повышение частотных характеристик в десятки раз, расширяются технологические возможности. Так как по длине винтового барабана от загрузки к выгрузке меняется многократно форма и размеры поперечного сечения, имеющего форму многоугольника, то обеспечивается периодическое поджатие масс измельчаемого материала, что увеличивает интенсивность смешивания, энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности. Процесс смешивания интенсифицируется еще и тем, что площади треугольников различны не только в одной секции, но и по длине барабана 1.

Предлагаемая форма и конструкция барабана позволяет увеличить интенсивность смешивания измельчаемых материалов и мелющих тел между собой и частоту взаимодействия не только друг с другом, но и с внутренними стенками барабана, и обеспечить непрерывность процесса их транспортировки от загрузки к выгрузке, расширить технологические возможности.

Технико-экономическое преимущества возникают за счет увеличения частоты взаимодействия мелющих тел и частиц измельчаемого материала не только друг с другом, но и со стенками винтового барабана, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия мелющих тел и материала, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Коническая винтовая мельница, содержащая загрузочную, разгрузочную цапфы, привод и барабан, выполненный из соединенных между собой тетраэдральных или октаэдральных элементов, образуя винтовую колонну, отличающаяся тем, что барабан выполнен в виде многосекционной, многозаходной винтовой конической колонны, смонтированной из секций, изготовленных из поочередно соединенных равносторонних и равнобедренных треугольников, боковые стороны которых равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше длины их боковых сторон, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами, число равносторонних и равнобедренных треугольников в секции как минимум равно шести и не имеет ограничения в сторону увеличения с образованием по периметру барабана трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых линий основного направления с шагом, изменяющимся от загрузки к выгрузке и соответственно трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых канавок основного направления внутри барабана с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке, а также трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых линий противоположного направления с шагом, изменяющимся от загрузки к выгрузке и соответственно трех, четырех, пяти и т.д. ломаных винтовых канавок противоположного направления внутри барабана с переменным, увеличивающимся шагом от загрузки к выгрузке.

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов. .

Трубная мельница // 2358808

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов. .

Шаровая барабанная мельница // 2291746

Изобретение относится к технике для тонкого измельчения материалов и может найти применение в энергетической, химической, горно-обогатительной отраслях промышленности, а также в индустрии строительных материалов.

Трубный дезинтегратор // 2286848

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для дезинтеграции глиносодержащих россыпных месторождений, например, золота. .

Трубная мельница // 2277972

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической и металлургической промышленности. .

Трубная мельница // 2277971

Способ обогащения кварцевого песка // 2274494

Изобретение относится к производствам, потребляющим кварцевые пески, например литейному производству или производству стекла, и может быть использовано для очистки кварцевого песка от органических, углеродистых, пылевидных, минеральных и глинистых включений.

Барабанная мельница // 2271251

Изобретение относится к технике дробления или измельчения различных материалов, а именно к барабанным мельницам, в которых материал измельчается с помощью помольных шаров, и может быть использовано на предприятиях горнодобывающей и других отраслей промышленности при измельчении рудного и нерудного минерального сырья.

Барабанная мельница // 2234374

Трубная мельница // 2209670

Мельница и способ размалывания // 2471562

Трубная мельница // 2519874

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов. Трубная мельница содержит барабан, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод. Барабан выполнен вогнутой формы из полос вогнутой криволинейной формы с боковыми кромками. Вогнутые криволинейной формы полосы описаны кривыми различного порядка и степени кривизны и свернуты на вогнутой оправке в продольно-поперечном направлении с образованием граней криволинейной формы. Смежные грани криволинейной формы расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон полос и пересекаются между собой с образованием плавных винтовых линий основного направления по наружной поверхности и плавных винтовых канавок по внутренней поверхности барабана вогнутой формы, а также плавных винтовых линий по наружной поверхности противоположного направления и плавных винтовых канавок противоположного направления внутри барабана вогнутой формы. По всей длине барабана вогнутой формы смонтирована пружина вогнутой формы с устройством для изменения шага витков. Барабан с пружиной, загрузочное и разгрузочное приспособления, привод смонтированы на раме, подвешенной посредством резинокордных пневмобаллонов к станине. Использование трубной мельницы обеспечивает расширение технологических возможностей. 7 ил.

Мельница трубная // 2541673

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов. Мельница содержит барабан, загрузочную, разгрузочную цапфы и привод. Барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций. Секции смонтированы из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны. При этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции. Мельница обеспечивает расширение технологических возможностей и повышение производительности. 5 ил.

Трубная мельница // 2546184

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов. Мельница содержит загрузочную и разгрузочную цапфы, барабан и привод. Барабан выполнен из одной и более полос. Полосы согнуты волнообразно по размещенным под углом к их продольным кромкам линиям сгиба с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 10-70° винтовых поверхностей в виде карманов волнообразной формы. Форма и размеры карманов по внутренней поверхности могут отличаться от формы и размеров карманов по наружной поверхности и по периметру барабана. Карманы могут быть различными не только по форме, но и по размерам. Мельница обеспечивает расширение технологических возможностей и повышение производительности. 6 ил.

Коническая трубная винтовая мельница // 2547933

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической, металлургической промышленностях, а также в сельскохозяйственном производстве. Мельница содержит барабан, загрузочную и разгрузочную цапфы, привод. Барабан смонтирован из секций, поочередно соединенных друг с другом по длине барабана своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников. Каждая секция собрана из двух подсекций. Первая подсекция по периметру смонтирована из четного числа не менее четырех одинаковых первых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных своими боковыми сторонами с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых вторых равнобедренных треугольников, основания которых больше основания первых четырех равнобедренных треугольников с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников. Вторая подсекция смонтирована из поочередно соединенных по периметру не менее четырех одинаковых равносторонних треугольников с боковыми сторонами, равными основаниям вторых равнобедренных треугольников первой подсекции с боковыми сторонами не менее четырех одинаковых равнобедренных треугольников с углом при вершине 90°, с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников. Большое торцевое отверстие в виде многоугольника первой подсекции равно малому торцевому отверстию в виде многоугольника второй подсекции, при этом подсекции соединены друг с другом в секции своими торцевыми отверстиями в виде многоугольников. Мельница позволяет расширить технологические возможности за счет повышения интенсивности, энергоемкости и переориентации частиц измельчаемых материалов и мелющих тел. 8 ил.

Трубная винтовая мельница // 2547936

Трубная винтовая мельница предназначена для измельчения твердых материалов в строительном, химическом, металлургическом и сельскохозяйственном производстве. Мельница содержит загрузочную (2), разгрузочную (3) цапфы, привод и барабан (1). Барабан смонтирован из секций. Секции собраны из двух одинаковых подсекций. Подсекции изготовлены из четного числа не менее 4-х одинаковых равнобедренных и 4-х одинаковых равносторонних треугольников. Равнобедренные треугольники поочередно соединены по периметру подсекции с равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников. Две подсекции соединяют друг с другом сторонами торцевых больших отверстий в секцию. Секции присоединены друг к другу по длине барабана своими сторонами малых торцевых отверстий. Соединенные секции образуют многозаходный винтовой барабан с взаимонаправленными ломанными винтовыми линиями. Изобретение расширяет технологические возможности за счет повышения интенсивности, энергоемкости и переориентации частиц измельчаемых материалов и мелющих тел. 7 ил.

Устройство для измельчения сыпучих материалов // 2552946

Устройство предназначено для измельчения твердых сыпучих материалов в строительной, химической, металлургической отраслях промышленности и в сельскохозяйственном производстве. Устройство содержит барабан (1), привод, загрузочные (2) и разгрузочные (3) цапфы. Барабан установлен наклонно относительно горизонтальной оси. Барабан выполнен в виде цилиндра с торцевыми стенками эллиптической формы. Торцевая стенка (4) загрузочной цапфы выполнена плоской и смонтирована под углом к своей оси и к оси вращения барабана. Торцевая стенка (5) разгрузочной цапфы выполнена конической формы и смонтирована под углом к своей оси и к оси вращения барабана. Изобретение обеспечивает расширение технологических возможностей за счет повышения интенсивности и переориентации частиц измельчаемых материалов и мелющих тел. 4 ил.

Установка для измельчения сыпучих материалов (варианты) // 2552947

Изобретение относится к технике измельчения сыпучих материалов. Установка содержит барабан, привод, загрузочные и разгрузочные цапфы. Барабан выполнен в виде цилиндра с плоскими торцевыми стенками, установленного наклонно относительно горизонтальной оси. Согласно первому варианту выполнения торцевые стенки размещены перпендикулярно к горизонтальной оси вращения барабана, а по всей длине барабана смонтирована цилиндрическая пружина с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия. Согласно второму варианту выполнения торцевые стенки размещены под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, при этом по всей длине барабана смонтирована пружина выпуклой формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия. Вышеуказанное выполнение установки обеспечивает расширение технологических возможностей. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Трубная мельница // 2564847

Изобретение предназначено для измельчения твердых материалов в строительной, химической, металлургической отраслях промышленности и в сельском хозяйстве. Мельница содержит барабан (1), загрузочную (2), разгрузочную (3) цапфы и привод. Барабан в виде тоннеля ломаной спиральной формы состоит из секций треугольного поперечного проходного сечения. Тоннель выполнен с прерывистыми ломаными винтовыми линиями зигзагообразной формы по его периметру. Каждая из секций смонтирована из прямоугольника и двух одинаковых трапеций. Нижние основания трапеций равны боковой стороне прямоугольника. Верхние основания трапеций равны друг другу. Боковые стороны трапеций равны остальным двум сторонам прямоугольника с образованием по торцам секций. Секции наклонены в разные стороны и к оси секции торцевых отверстий в виде равносторонних треугольников. Каждая последующая секция повернута относительно предыдущей секции на угол, соответствующий повороту секции на одну ее сторону, чтобы оси секций были наклонены друг к другу из условия их пересечения. Барабан размещен на раме (9) с пневмобаллонами (10,11) станины (12) мельницы. Изобретение обеспечивает расширение технологических возможностей за счет повышения интенсивности взаимодействия частиц измельчаемого материала. 9 ил.

Малогабаритная мельница // 2573353

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической и металлургической промышленности, а также в сельскохозяйственном производстве. Вибрационная мельница содержит упруго установленный на платформе корпус с вибратором, при этом корпус установлен с наклоном α под углом к горизонту в сторону загрузки-выгрузки, а вибратор смонтирован под платформой горизонтально с возможностью изменения формы траектории колебаний корпуса с круговой на вертикальный эллипс. Корпус изготовлен в виде тора с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри корпуса. При этом корпус смонтирован из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенных на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу. Полоса свернута в кольцо, по периметру которого размещены карманы криволинейной формы, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого корпуса с образованием по наружной и внутренней поверхности направленных в одну сторону под острым углом к оси корпуса винтовых линий и винтовых внутренних поверхностей в виде карманов криволинейной формы. Центры кривизны криволинейных карманов расположены внутри корпуса. В вибрационной мельнице обеспечивается расширение технологических возможностей и повышение производительности измельчения. 11 ил.