專利名稱:用于真空離心式粉碎機(jī)的固體顆粒拋射裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一臺(tái)用于真空離心式粉碎機(jī)的固體顆粒拋射裝置，在粉碎機(jī)內(nèi)借助于離心力把要粉碎的顆粒拋射到安置在真空殼體內(nèi)的一個(gè)撞擊面上。
已知這種形式的粉碎機(jī)利用離心力把要粉碎的物質(zhì)以很高的速度拋射到靶標(biāo)上，整個(gè)裝置處于真空中，以避免拋射的顆粒受空氣的阻力干擾。
一臺(tái)真空粉碎機(jī)有一個(gè)既密封又抗壓的外殼，殼體內(nèi)被抽成真空，同時(shí)在其上部之內(nèi)裝有被驅(qū)動(dòng)的高速旋轉(zhuǎn)的分料盤。
分料盤在其軸向有一個(gè)中央給料腔，在腔的上部有一個(gè)軸向的孔，其孔位于料斗的下面，用一個(gè)流量控制裝置把要粉碎的物質(zhì)送進(jìn)給料斗，例如放在給料腔的排料出口處的螺旋給料器用作氣鎖裝置，這樣就能使原料進(jìn)入真空殼體內(nèi)。
此外，分料盤有多個(gè)拋射通道，通道的軸線定在垂直于軸的分料盤端面的中間位置上，而且有與給料腔相通的內(nèi)開口和與分料盤圓周相通的外開口，這樣由流量控制裝置把原料送入到中央給料腔內(nèi)，由于離心力的作用原料被拋入通道內(nèi)，同時(shí)又從盤的輸出口拋射到形成靶標(biāo)的一組平板上，而且所有這些平板，沿著殼體的側(cè)壁安置在盤的四周。形成靶標(biāo)的這組平板的下面放有漏斗，用以回收顆粒物質(zhì)粉碎后的粉末，而顆粒物質(zhì)的粉碎是通過把物質(zhì)從盤內(nèi)的通道拋射到靶標(biāo)來實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)分料盤以足夠的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，這便在通道內(nèi)產(chǎn)生徑向加速度和切向加速度，以便在排料出口處得到所要求的速度。顆粒和分料盤通道之間的接觸作用取決于旋轉(zhuǎn)的速度，因此通道的磨損現(xiàn)象特別在盤的排料出口也取決于速度。這種磨損現(xiàn)象取決于顆粒的物理特性，但是，顆粒和分料盤之間的接觸作用以及通道內(nèi)顆粒相對位移速度都受拋射速度的影響，只要本身拋射速度很大，磨損是相當(dāng)嚴(yán)重的。
直到現(xiàn)在，所采用的保護(hù)措施，特別是表面的處理還不可能制造出足夠耐用的分料盤，因此就要經(jīng)常不斷地更換分料盤，這樣做，明顯是成本高，因?yàn)橹圃旌图庸っ總€(gè)盤子要求有很高的精度，又因盤有很高的轉(zhuǎn)速就需要承受很大的應(yīng)力。此外，進(jìn)行更換該盤的工作需要停止粉碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，這與要求連續(xù)生產(chǎn)的場合的工業(yè)生產(chǎn)是有矛盾的，例如水泥生產(chǎn)或礦石粉碎。
本發(fā)明的目的是提供一種新型的粉碎機(jī)盤，在保持同樣的拋射速度時(shí)，通過降低拋射通道內(nèi)的顆粒位移速度，使上述的這些缺點(diǎn)得到改善。
根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)通道內(nèi)的顆粒導(dǎo)向面是一條正曲線，這就是說曲線的彎曲與分料盤的旋轉(zhuǎn)方向相同，根據(jù)接觸材料的磨擦系數(shù)的函數(shù)合理地計(jì)算出的輪廓線，在這條曲線上附著著由顆粒本身形成的一層穩(wěn)定的自身保護(hù)層，在其磨損的同時(shí)再次自動(dòng)產(chǎn)生保護(hù)層。
通過對下面一個(gè)實(shí)施例的說明來更好地了解本發(fā)明，這個(gè)實(shí)施例附有圖，其中圖1是本發(fā)明所使用的整個(gè)分料盤粉碎機(jī)的在垂直面上的剖視圖。
圖2中是沿圖1的A-A線所取的剖視圖。
圖3是與圖2相同的一個(gè)圖，表示粉碎機(jī)工作時(shí)分料盤內(nèi)顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡。
圖1表示有垂直軸線的圓柱形殼體，在其上部有一個(gè)大橫截面的垂直管2，固定在它的側(cè)邊上的支管3與真空泵連接，但是真空泵沒有在圖上表示，進(jìn)料斗4和5安置在管2內(nèi)，進(jìn)料斗5連到振動(dòng)器6上。
位于振動(dòng)進(jìn)料斗5的下面，有一個(gè)完全固定在盤20上的進(jìn)料斗7，它形成轉(zhuǎn)動(dòng)體的上部。在分料盤的徑向方向上開有若干個(gè)均勻分布的通道，例如通道21和22。
靶標(biāo)8環(huán)繞在這些通道的延伸線與殼體之間，靶標(biāo)的碰撞表面用耐磨及耐沖擊材料覆蓋。
在分料盤20的外圓周表面和靶標(biāo)8之間可以確定拋射粉碎顆粒的空間大小，固定在振動(dòng)料斗10上的導(dǎo)向裝置9安置在這個(gè)空間的下面，其作用是收集粉碎了的物料，使其流向出口11，出口連到一組真空閉鎖裝置上，其裝置讓成品流過，同時(shí)保證殼體內(nèi)的真空狀態(tài)。
粉碎機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)體上部形成的分料盤20整個(gè)地固定在一根細(xì)長的圓柱形管狀軸12上，軸12由電動(dòng)機(jī)13驅(qū)動(dòng)，其軸裝在一副軸承和軸承座14中轉(zhuǎn)動(dòng)。
電動(dòng)機(jī)13使分料盤20以很高的速度旋轉(zhuǎn)。
圖2表示一個(gè)分料盤20，在分料盤的里面有一個(gè)進(jìn)料腔23和兩個(gè)通道21和22，通道兩端的開口，其內(nèi)口通到進(jìn)料腔23，而外口通到分料盤外緣上的排料口24和25處。
粒狀物料進(jìn)入進(jìn)料腔23，同時(shí)由于離心力的作用使物料經(jīng)過通道21和22向外拋出，通過通道21和22這樣拋出的顆粒撞在靶標(biāo)8上，隨后它們被破碎成細(xì)小的粉末。
當(dāng)用各種離心式粉碎機(jī)加工水泥或粉狀煤之類的粒狀物料時(shí)，發(fā)射通道內(nèi)側(cè)壁、特別是分料盤排料口的腐蝕和磨損相當(dāng)迅速，上述現(xiàn)象，在目前所使用的這種形式的粉碎機(jī)中可以觀察到。
由于本發(fā)明給分配通道一種特定的曲度，因此，可以避免這種磨損現(xiàn)象。
為此目的，每個(gè)通道與拋射顆粒相接觸的磨擦面是一條正曲線A，也就是說曲線的彎曲方向與分料盤20的旋轉(zhuǎn)角速度ω方向相同。
根據(jù)接觸物料的磨擦系數(shù)合理地計(jì)算出輪廓曲線A，也就是說根據(jù)所用的分料盤材料和拋射顆粒之間產(chǎn)生的作用，保證在曲線A上附著由顆粒本身形成的穩(wěn)定層30(圖3)，由此，對分料盤提供一種有效的保護(hù)。
參看圖3，每個(gè)通道支承面的曲線A的計(jì)算如下當(dāng)考慮點(diǎn)M處的顆粒即上述顆粒和通道支承面之間的接觸點(diǎn)時(shí)，可以看到如果ψ+φ＝π/2那么，在M點(diǎn)處的接觸力N可以朝著矢量半徑OX方向。
ψ是由曲線的切線和M點(diǎn)的矢量半徑所形成的角度。
φ是其正切等于磨擦系數(shù)的角度，因此取決于接觸的物料。
因此，任何曲線可以用下面的極座標(biāo)公式得到，tgψ＝ (ρ)/(dρ/dβ)其中ρ是給定M點(diǎn)的半徑。
ρ＝f(β)是β角的函數(shù)。
β是起始座標(biāo)軸與M點(diǎn)的矢量半徑之間的夾角。
當(dāng)已知曲線的方程式時(shí)，就能夠計(jì)算出每一點(diǎn)的tgψ。
因而，當(dāng)ψ+φ＝π/2＝90°時(shí)，接觸力N通過旋轉(zhuǎn)軸上的分料盤的中心O點(diǎn)。在這種情況下，處于M點(diǎn)的任何顆粒在分料盤的磨擦系數(shù)等于tgφ時(shí)，顆粒保持不動(dòng)。因?yàn)槊恳稽c(diǎn)上的顆粒滿足ψ+φ＝π/2的條件，所以這根曲線上的顆粒保持不動(dòng)，因此，曲線稱為“極限臨界曲線”。
這樣，在制作分料盤20中通道21和22時(shí)，沿著這條曲線A的支承面或磨擦面上的任何點(diǎn)上只要滿足ψ+φ≥π/2，那么，在通道曲線面上的任何顆粒都將停止不動(dòng)。
隨后產(chǎn)生顆粒堆30直至這料堆形成曲線B，這條曲線角度ψ+φ≤π/2。
這樣，由曲線函數(shù)A和B形成的不動(dòng)層，將停留在每個(gè)通道的磨擦面上。因此，這一固定層形成分料盤的實(shí)際保護(hù)層。
在形成保護(hù)層之后，也就是說在達(dá)到曲線B之后，由分料盤20內(nèi)的給料腔23輸送的顆粒開始運(yùn)動(dòng)，而且滑過聚集在曲線A和B之間的顆粒緩沖層，當(dāng)這一緩沖層的顆粒磨損并在一定的速度下經(jīng)過輸出口24和25拋射出后，又自動(dòng)地產(chǎn)生緩沖層。
當(dāng)被拋射物料的特性以及所造分料盤材料的特性已知時(shí)，可以很容易地確定顆粒和制造分料盤所選用的材料之間的磨擦系數(shù)，同樣，當(dāng)拋射物料本身之間的磨擦系數(shù)已知時(shí)，那么就可以很容易地予知臨界曲線B。
在拋射物料本身之間的磨擦系數(shù)高于物料與制造分料盤所用的材料之間的磨擦系數(shù)的情況下，保護(hù)層的重心應(yīng)落在ψ+φ≥90的曲線上。因此通道的底面，即保護(hù)層所靠的面都必須計(jì)算。
根據(jù)拋射原料的性質(zhì)以及想要得到產(chǎn)品顆粒的大小，分料盤20需要以較高或較低的速度旋轉(zhuǎn)。然而，無論何種情況，都將構(gòu)成一保護(hù)緩沖層，因?yàn)轭w粒的覆蓋層取決于分料盤的旋轉(zhuǎn)速度。
當(dāng)維持分料盤以足夠的速度旋轉(zhuǎn)以便產(chǎn)生所要求大小的顆粒時(shí)，原料本身在通道內(nèi)產(chǎn)生一種自身保護(hù)層，這樣便避免了任何磨損現(xiàn)象。
本發(fā)明并不只限于上面所描述的實(shí)施例，任何其它的改進(jìn)以及替換形式都應(yīng)在權(quán)力要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
事實(shí)上，也可以用例如半球狀的盆來代替平板形或圓盤形的分料盤，但是通道的形成原則保持不變，以便產(chǎn)生拋射顆粒的附著層，用作通道的保護(hù)層，從而避免由顆粒引起的磨損，此外，排料通道的數(shù)量取決于生產(chǎn)量以及分料盤的直徑。
權(quán)利要求
1.真空離心式粉碎機(jī)的固體顆粒拋射裝置有一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的分料盤20，它把來自給料腔(23)的顆粒物料拋射到靶標(biāo)(8)上，腔(23)在上述盤的軸線上，在盤內(nèi)開有多個(gè)通道(21，22)，處在該盤內(nèi)的通道與其軸線垂直，同時(shí)在分料盤的圓周上有向外開的排料出口(24，25)，通道內(nèi)產(chǎn)生一層由顆粒本身形成的穩(wěn)定的自身保護(hù)層30。其特征就在于每個(gè)通道(21，22)內(nèi)有一條由正曲線A形成的顆粒導(dǎo)向面，就是說該曲線沿著與分料盤(20)的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向彎曲，而且根據(jù)相接觸的物料磨擦系數(shù)的函數(shù)計(jì)算出輪廓線，同時(shí)下列的條件ψ+φ≥π/2對這條曲線的任何點(diǎn)都是適用的，其中ψ是由曲線的切線及該點(diǎn)的矢量半徑形成的角度，而φ是其正切等于磨擦系數(shù)的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其特征在于由顆粒本身形成的穩(wěn)定的自身保護(hù)(30)在其磨損的同時(shí)又再次產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2的裝置，其特征在于在每個(gè)通道(21，22)內(nèi)穩(wěn)定的自身保護(hù)層(30)在中央給料腔(23)和拋射排料出口(24，25)之間形成一個(gè)顆?；瑒?dòng)表面，該表面是一條滿足ψ+φ≤π/2的臨界曲線。
專利摘要
本發(fā)明涉及用于真空離心式粉碎機(jī)的固體顆粒拋射裝置，它有一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的分料盤，在盤內(nèi)形成多個(gè)拋射通道。根據(jù)本發(fā)明，每條通道(21，22)內(nèi)的顆粒導(dǎo)向面是一條正曲線A，這就是說它的彎曲方向與分料盤(20)的旋轉(zhuǎn)方向相同，而且根據(jù)接觸材料摩擦系數(shù)的函數(shù)合理地計(jì)算出輪廓線，在這條曲線A上附著由顆粒本身組成的穩(wěn)定的自身保護(hù)層(30)，在其磨損的同時(shí)又自動(dòng)地產(chǎn)生保護(hù)層(30)。本發(fā)明適用于粉碎例如水泥或煤之類的物料。
文檔編號(hào)B02C13/18GK86100993SQ86100993
公開日1986年8月20日 申請日期1986年2月14日
發(fā)明者格拉德·塞維林格 申請人:法瑪湯姆公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan