Установка для измельчения и активации сыпучих материалов
Владельцы патента RU 2750191:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) (RU)
Изобретение относится к устройствам измельчения (помола) и активации природных и искусственных каменных материалов, сухих строительных смесей и т.п., используемых самостоятельно или в составе асфальто- и бетонорастворных смесей для строительства, восстановления и реконструкции зданий и сооружений, объектов транспортной инфраструктуры. Задача повышения технологических возможностей установки для измельчения и активации сыпучих материалов решается тем, что установка для измельчения и активации сыпучих материалов содержит раму, закрепленные на ней активатор, представляющий собой закрытую емкость с выполненными в крышке и дне отверстиями для подачи сыпучего материала сверху и выгрузки активированного снизу. Bнутри емкости установлен вертикальный вращающийся вал, на котором закреплены лопастной вентилятор и рабочие диски мелкого дробления в виде металлических кругов, в плоскости которых имеются фигурные отверстия, а по периметру дисков закреплены вертикальные металлические стержни. Привод вала установлен снаружи емкости и соединен с ним посредством ременной передачи. Cверху активатора установлен агрегат предварительного дробления материала, сортировки и подачи его в активатор, оснащенный механизмом возврата некондиционного материала. Корпус агрегата предварительного дробления материала выполнен по форме усеченного конуса с сужением наклонных стенок вниз, внутри которого размещены закрепленная на вращающемся вертикальном валу распределительная решетка и расположенные под ней горизонтальные, вращающиеся навстречу друг другу дробильные валы, оснащенные износостойкими бобышками по всей рабочей длине. Под дробильными валами установлены наклонный вибрационный лоток с калиброванными отверстиями в верхней части для подачи фракционированного через сборную воронку в активатор и отводная воронка в нижней части лотка, которая сообщается с механизмом возврата некондиционного материала на повторное дробление, представляющим собой оснащенный отдельным приводом цепной ковшовый конвейер, соединяющий сборный вибрационный лоток и приемную емкость агрегата. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к устройствам измельчения (помола) и активации природных и искусственных каменных материалов, сухих строительных смесей и т.п., используемых самостоятельно или в составе асфальто- и бетонорастворных смесей для строительства, восстановления и реконструкции зданий и сооружений, объектов транспортной инфраструктуры.
Известно устройство [1], которое включает в себя цилиндрическую емкость с установленным на в нем вертикальным валом вращения и жестко закрепленными перпендикулярно валу диском с треугольными отверстиями, вертикальными стержнями и нагнетательными лопастями. Активатор снабжен аэровинтом для создания воздушных потоков, установленным на вертикальном валу, закрепленном на выносных подшипниках, смонтированных на верхней и нижней крышках емкости.
Известен также аэроактиватор цемента [2], включающий цилиндрическую емкость, вертикальный вал вращения, закрепленный на выносных подшипниках, диски с треугольными отверстиями, вертикальными стержнями и двумя серповидными скребками, устройства охлаждения подшипников в виде пропеллеров направленного действия, закрепленных на валу ротора, стержни, расположенные выше уровня аэровинта.
Недостатками применения указанных активаторов являются трудоемкие подготовительные работы по измельчению крупных кусков залежалых цементов, слежавшихся песков и крупных кусков гравия, которые, в случае их загрузки в аэроактиваторы создают значительные динамические нагрузки и заторы перерабатываемых материалов, что приводит к простоям технологических линий по производству мелкого заполнителя и растворных смесей.
В основу изобретения поставлена задача повышения технологических возможностей установки для измельчения и активации сыпучих материалов по ускоренной переработке залежалых цементов, крупнофракционных и слежавшихся песков, крупных кусков гравия путем их предварительного помола и сортировки сменным компактным оборудованием для сокращения сроков работ в полевых условиях.
Поставленная задача решается тем, что установка для измельчения и активации сыпучих материалов, содержащая раму, закрепленные на ней активатор, представляющий собой закрытую емкость с выполненными в крышке и дне отверстиями для подачи сыпучего материала сверху и выгрузки активированного снизу, а внутри емкости установлен вертикальный вращающийся вал, на котором закреплены лопастной вентилятор и рабочие диски мелкого дробления в виде металлических кругов, в плоскости которых имеются фигурные отверстия, а по периметру дисков закреплены вертикальные металлические стержни. Привод вала установлен снаружи емкости и соединен с ним посредством ременной передачи. Отличительной особенностью установки является то, что сверху активатора установлен агрегат предварительного дробления материала, сортировки и подачи его в активатор, оснащенный механизмом возврата некондиционного материала, при этом корпус агрегата предварительного дробления материала выполнен по форме усеченного конуса с сужением наклонных стенок вниз, внутри которого размещены закрепленная на вращающемся вертикальном валу распределительная решетка и расположенные под ней горизонтальные, вращающиеся навстречу друг другу, дробильные валы, оснащенные износостойкими бобышками по всей рабочей длине, при этом под дробильными валами установлены наклонный вибрационный лоток с калиброванными отверстиями в верхней части для подачи фракционированного материала через сборную воронку в активатор и отводная воронка в нижней части лотка, которая сообщается с механизмом возврата некондиционного материала на повторное дробление, представляющим собой оснащенный отдельным приводом цепной ковшовый конвейер, соединяющий сборный вибрационный лоток и приемную емкость агрегата.
Активатор, агрегат предварительного дробления материала и сортировки, а также механизм возврата некондиционного материала оснащены каждый отдельными приводами и вариаторами, с возможностью изменения скорости вращения валов соответственно: активатора в диапазоне 1000-2000 об/мин, агрегата 50-100 об/мин, дробильных валов 20-50 об/мин и механизма конвейера 50-100 об/мин. В крышке активатора и агрегата установлены воздушные фильтры сетчатого типа для сообщения внутренних объемов с внешней средой.
Внутри емкостей поддерживается циркуляция воздуха с помощью вентилятора, закрепленного на вращающемся валу и совмещенного с рабочими дисками, расположенными в верхней половине вала на равномерном расстоянии друг от друга, при этом имеющиеся на дисках отверстия выполнены в виде кругов или треугольников, равномерно размещенных на плоскостях дисков.
Одним из основных конструктивных элементов агрегата являются дробильные валы, оснащенные износостойкими бобышками, которые расположены на обоих валах во взаимном шахматном порядке с обеспечением гарантированного зазора между ними при проворачивании валов навстречу друг к другу, при этом предусмотрена возможность регулировки этого зазора.
Установка для измельчения и активации сыпучих материалов с дополнительно монтируемыми на него агрегатами функционально выполнен в виде технологического модуля, работающего по замкнутому принципу, позволяющего использовать его как самостоятельно, так и в составе бетонорастворного оборудования, перевозимого любым видом транспорта.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 изображено продольное сечение установки в составе активатора и монтируемого на него дробильно-измельчительного и сортировочного агрегатов, поясняющее работу роторного и сортировочного устройств;
на фиг. 2 изображено поперечное сечение агрегата предварительного дробления материала, поясняющее работу дробильных валов с износостойкими бобышками.
Установка для измельчения и активации сыпучих материалов, содержащая раму 1, закрепленные на ней активатор 2, представляющий собой закрытую емкость с выполненными в крышке и дне отверстиями 3 и 4 для подачи сыпучего материала сверху и выгрузки активированного снизу, а внутри емкости установлен вертикальный вращающийся вал 5, на котором закреплены лопастной вентилятор 6 и рабочие диски 7 мелкого дробления в виде металлических кругов, в плоскости которых имеются фигурные отверстия, а по периметру дисков закреплены вертикальные металлические стержни 8, кроме того снаружи емкости расположен соединенный с помощью ременной передачи привод 9 вала. Сверху активатора 2 установлен агрегат 10 предварительного дробления материала, сортировки и подачи его в активатор, оснащенный механизмом возврата 11 некондиционного материала, при этом корпус агрегата 10 предварительного дробления материала выполнен по форме усеченного конуса с сужением наклонных стенок вниз, внутри которого размещены закрепленная на вращающемся вертикальном валу привода 12 распределительная решетка 13 и расположенные под ней горизонтальные, вращающиеся навстречу друг другу, дробильные валы 14, оснащенные износостойкими бобышками 15 по всей рабочей длине, при этом под дробильными валами установлены наклонный вибрационный лоток 16 с калиброванными отверстиями (на фиг. не показаны) в верхней части для подачи фракционированного материала через сборную воронку 17 в активатор, и имеющая отводной лоток 18 в нижней части для возврата материала некондиционного помола на повторное дробление, которая сообщается с механизмом 11 возврата некондиционного материала (на фиг. не показана), имеющий отдельный привод 19.
Активатор 2, агрегат 10 предварительного дробления материала и сортировки, а также механизм 11 возврата некондиционного материала оснащены каждый отдельными приводами 9, 12, 10 и вариаторами 20, с возможностью изменения скорости вращения валов соответственно: активатора в диапазоне 1000-2000 об/мин, агрегата 50-100 об/мин, дробильные валы 20-50 об/мин и механизма конвейера 50-100 об/мин.
В крышках активатора и агрегата установлены воздушные фильтры сетчатого типа (на фиг. 1 не показаны). Вентилятор 6 и рабочие диски 7 расположены в верхней половине вала 5 на равномерном расстоянии друг от друга, при этом имеющиеся на дисках отверстия выполнены в виде кругов или треугольников, равномерно размещенных на плоскостях дисков.
Износостойкие бобышки 15 на дробильных валах 14 расположены на обоих валах во взаимном шахматном порядке с обеспечением гарантированного зазора между ними при проворачивании валов навстречу друг к другу, при этом предусмотрена возможность регулировки этого зазора.
Установка для измельчения и активации сыпучих материалов работает следующим образом.
В приемную воронку агрегата 10 предварительного дробления загружают куски залежалых цементов, слежавшегося песка и гравия. В этой зоне поступивший материал под воздействием распределительной решетки 13 частично разбивается и перемещается на горизонтальные вращающиеся навстречу друг другу дробильные валы 14, которые перемалывают куски на более мелкие фракции и которые в свою очередь просыпаются на установленный по валами вибрационный лоток 16. Этот лоток установлен под наклоном и имеет в верхней части калиброванные отверстия, а в нижней части - отводную воронку которая сообщается с конвейером механизма возврата 11 материала некондиционного помола. Осыпающаяся основная масса материала после помола дробильными валами в установленном под ними лотке 16 разделяется на мелкую фракцию, которая через калиброванные отверстия поступает в активатор 2, а крупные куски по действием вибрации лотка 16 перемещаются в сторону конвейера возвратного механизма 11 для повторной обработки и дробления в агрегате 10. Просыпающийся через отверстия вибрационного лотка 16 фракционный материал по отводной воронке 17 попадает а активатор 2, в котором под действием вентилятора 6 частицы фракционного материала равномерно распыляются в зоне действия вращающихся с большими скоростями рабочих дисков 7 и вертикальных металлических стержней 8, осуществляется помол и освобождение от оксидной пленки состояния готовой продукции для дальнейшего использования. Готовая продукция ссыпается через донное отверстие 4 активатора. В целом установка предназначена для непрерывного процесса переработки исходного сырья в готовую продукцию.
В предлагаемой конструкции использован ряд технических решений, обеспечивающих достижение надежной работы и высокой производительности. К таким относится использование для помола вращающиеся навстречу друг другу, дробильные валы 14, оснащенные износостойкими бобышками 15 по всей рабочей длине, которые расположены на обоих валах во взаимном шахматном порядке с обеспечением гарантированного зазора между ними при проворачивании валов навстречу друг к другу, при этом предусмотрена возможность регулировки этого зазора, что позволяет изменять размер частиц полола в зависимости от свойств исходного материала. Также следует отметить что активатор 2, агрегат 10 предварительного дробления материала и сортировки, а также механизм 11 возврата некондиционного материала оснащены каждый отдельными приводами и вариаторами, с возможностью изменения скорости вращения валов соответственно: активатора в диапазоне 1000-2000 об/мин, агрегата 50-100 об/мин, дробильные валы 20-50 об/мин и механизма конвейера 50-100 об/мин.
Для повышения эффективности работы дисков 7 в их плоскостях выполнены отверстия в виде кругов или треугольников, равномерно размещенных на плоскостях дисков, что с одной стороны это увеличивает количество режущих кромок, а с другой стороны позволяет свободное просыпание материала сверху вниз и усреднять нагрузку на все рабочие диски.
Эффективность применения установки предлагаемой конструкции заключается в ускоренной предварительной подготовке, фракционировании и активации строительных материалов в полевых условиях эксплуатации, что позволяет сократить сроки строительства, восстановления и реконструкции зданий и сооружений.
Источники информации
1. Патент на полезную модель RU №86527, МПК В28С 5/16.
2. Патент на полезную модель RU №101969, МПК В28С 5/16.
1. Установка для измельчения и активации сыпучих материалов, содержащая раму, закрепленные на ней активатор, представляющий собой закрытую емкость с выполненными в крышке и дне отверстиями для подачи сыпучего материала сверху и выгрузки активированного снизу, а внутри емкости установлен вертикальный вращающийся вал, на котором закреплены лопастной вентилятор и рабочие диски мелкого дробления в виде металлических кругов, в плоскости которых имеются фигурные отверстия, а по периметру дисков закреплены вертикальные металлические стержни, кроме того снаружи емкости расположен соединенный с помощью ременной передачи привод вала, отличающийся тем, что в ней сверху активатора установлен агрегат предварительного дробления материала, сортировки и подачи его в активатор, оснащенный механизмом возврата некондиционного материала, при этом корпус агрегата предварительного дробления материала выполнен по форме усеченного конуса с сужением наклонных стенок вниз, внутри которого размещены закрепленная на вращающемся вертикальном валу распределительная решетка и расположенные под ней горизонтальные вращающиеся навстречу друг другу дробильные валы, оснащенные износостойкими бобышками по всей рабочей длине, при этом под дробильными валами установлены наклонный вибрационный лоток с отверстиями в верхней части для подачи фракционированного материала через сборную воронку в активатор и отводная воронка в нижней части лотка, которая сообщается с механизмом возврата некондиционного материала на повторное дробление, представляющим собой оснащенный отдельным приводом цепной ковшовый конвейер, соединяющий сборный вибрационный лоток и приемную емкость агрегата.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что активатор, агрегат предварительного дробления материала и сортировки, а также механизм возврата некондиционного материала оснащены каждый отдельными приводами и вариаторами, с возможностью изменения скорости вращения валов соответственно: активатора в диапазоне 1000-2000 об/мин, агрегата 50-100 об/мин, дробильных валов 20-50 об/мин и механизма конвейера 50-100 об/мин.
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в крышке активатора и агрегата установлены воздушные фильтры сетчатого типа.
4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что лопасти вентилятора и рабочие диски расположены в верхней половине вала на равномерном расстоянии друг от друга, при этом имеющиеся на дисках отверстия выполнены в виде кругов или треугольников, равномерно размещенных на плоскостях дисков.
5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что износостойкие бобышки на дробильных валах расположены на обоих валах во взаимном шахматном порядке с обеспечением гарантированного зазора между ними при проворачивании валов навстречу друг к другу, при этом предусмотрена возможность регулировки этого зазора.
