1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28554
(51) B02C 13/04 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/1025.1
(22) 31.07.2013
(45) 16.06.2014, бюл. №6
(72) Унасбеков Берикбай Акибаевич (KZ);
Сиваченко Леонид Александрович (KZ); Сиваченко
Татьяна Леонидовна (BY)
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Евразийский
национальный университет им. Л.Н. Гумилева"
Министерства образования и науки Республики
Казахстан
(56) Сиваченко, Л.А.: Технологические аппараты
адаптивного действия / Л.А. Сиваченко [и др.]. -
Минск: Издательский центр БГУ, 2008. - 375 с: ил.
(54) МОЛОТКОВАЯ ДРОБИЛКА
(57) Молотковая дробилка относится к
оборудованию и технологиям переработки
материалов, преимущественно минерального
происхождения и может быть использована в
стадиях мелкого дробления, диспергированного
смешивания и механоактивации.
Задачей изобретения является повышение
эффективности процесса и расширение
функциональных возможностей дробилки. Для ее
решения предложено рабочее оборудование
выполнить в виде отдельных секций, разделенных
свободными зонами, причем камера для дробления
установлена под углом к горизонту и свободные
зоны снабжены расширительными объемами.
Использование дробилки позволяет
интенсифицировать процесс дробления,
обеспечивает селективное разрушение с
возможностью одновременного отбора мелкой
фракции или сушкой.
(19)KZ(13)A4(11)28554

2. 28554
2
Предлагаемое изобретение относится к
устройствам для измельчения материалов,
преимущественно минерального происхождения, и
может быть использовано в строительной,
горнорудной, сельскохозяйственной и других
отраслях промышленности.
Известна молотковая дробилка, содержащая
корпус с установленным в нем в опорах
горизонтальным ротором с шарнирно
закрепленными на нем молотками, отбойной плиты
и колосниковых решеток [Бауман, В.А.:
Механическое оборудование предприятий
строительных материалов, изделий и конструкций /
В.А. Бауман, Б.В. Клушанцев, В.Д. Мартынов. - М.:
Машиностроение, 1981. с.324: ил., с.89-90, рис.61].
Рабочий процесс такой дробилки характеризуется
движением материала в вертикальной плоскости,
что затрудняет выход целевой фракции через узкие
отверстия в колосниковой решетке, увеличивает
трение между корпусом и торцами ударных
элементов и приводит к переизмельчению
материала. Такая конструкция имеет низкую
надежность по причине быстрого износа бил и
колосниковой решетки и чувствительна к
изменению влажности исходного сырья.
Наиболее близкой по технической сущности и
достигаемому результату к предлагаемому
изобретению является молотковая дробилка,
содержащая цилиндрическую рабочую камеру,
привод, вертикально установленный в опорах ротор
с шарнирно закрепленными на нем ударными
элементами [Сиваченко, Л.А.: Технологические
аппараты адаптивного действия / Л.А. Сиваченко [и
др.]. - Минск: Издательский центр БГУ, 2008. с.375:
ил., с.314, рис.7.1].
Рабочий процесс этой дробилки, в свою очередь,
отличается той особенностью, что исходный
продукт движется под действием сил гравитации и
ускоренно проходит через рабочие зоны, что
требует увеличения частот вращения ротора и не
позволяет управлять рабочим процессом в
оптимальном режиме, так как при превышении
линейной скорости бил выше некоторого
критического значения материал задерживается
центробежными силами, а это также сопряжено с
повышенными энергозатратами, износом и
переизмельчением, что является недостатком.
Задачей предлагаемого изобретения является
повышение эффективности рабочего процесса и
расширение функциональных возможностей
дробилок ударного действия путем
совершенствования конструкции и оптимизации
рабочего процесса.
Поставленная задача достигается тем, что
молотковая дробилка, содержащая корпус с
загрузочным и разгрузочным устройствами, привод
и ротор с шарнирно закрепленными на нем
ударными элементами, согласно изобретению,
ударные элементы образуют между собой секции,
разделенные свободными зонами, напротив которых
имеются расширительные камеры, причем
количество ярусов ударных элементов каждой из
секций составляет 2-5, высота свободных зон равна
0,2-1,0 диаметра рабочей камеры, а ротор
установлен вертикально. Кроме того, в
расширительной камере возможно дополнительно
установить патрубки, которые могут применяться
для подачи в камеру дробления дополнительных
компонентов, для своевременного вывода из камеры
дробления целевой фракции и для подачи в камеру
дробления охлаждающего или теплового газового
агента.
Расширительную камеру предлагается
выполнить в виде усеченного конуса, обращенного
меньшим основанием вниз.
Основная новизна изобретения состоит в том,
что рабочее оборудование выполнено в виде секций,
между которыми имеются свободные зоны,
являющиеся технологически важными, т.к. в них
естественным образом происходит нужный по
условиям процесса разрушения переход материала
от верхней секции к нижней. Это достигается
выбранным значением высоты свободных зон, а
также соответствующими параметрами
расширительных камер, количество которых может
быть одна, две или более.
Наличие расширительных камер, которые
создают условия для затормаживания окружного
движения частиц и придания им необходимых
кинематических характеристик, обеспечивающих
повышение эффективности действия ударных
элементов на каждом из рядов бил, так же является
существенным достоинством предлагаемой
дробилки.
Форма расширительных камер обусловлена
аэродинамикой движения двухфазных потоков
материала, которая не только удовлетворяет
характер движения, но и обеспечивает простоту
изготовления этой конструкции. Этим условиям
соответствуют выбранные соотношения
геометрических параметров.
Немаловажным фактором повышения
эффективности дробилки является расширение ее
функциональных возможностей за счет выполнения
дополнительных устройств для ввода
дополнительных компонентов, обеспыливания,
отбора целевой фракции и подачи газового агента,
которые естественным образом вписываются в
новую конструкцию и устанавливаются в
расширительных камерах.
Признаки, введенные в отличительную часть
формулы изобретения, являются новыми и не
имеются ни у аналогов, ни у прототипа. Они
соответствуют условиям патентоспособности и
обеспечивают достижения заявленного
положительного эффекта.
Сущность изобретения поясняется графическими
материалами, на фиг.1 изображен общий вид
предлагаемой дробилки; на фиг.2 - сечение А-А
корпуса.
Молотковая дробилка представляет собой
вертикально установленную на жесткой раме 1
цилиндрическую камеру 2 с загрузочным и
выгрузочным люками 3,4, внутри камеры
установлен вал 5, на котором размещены секции
ударных элементов 6,7,8. Напротив свободных зон

3. 28554
3
секций в корпусе установлены расширительные
камеры 12,13, которые оснащены патрубками для
вывода целевой фракции 14 и для ввода газового
агента 15. Привод дробилки состоит из
электродвигателя 16 и клиноременной передачи 17.
Секции ударных элементов, в свою очередь,
состоят из рядов бил 9, закрепленных шарнирами 10
на дисках 11.
Дробилка работает следующим образом.
Через загрузочный люк 3 в рабочую полость
дробилки равномерным потоком подается
подлежащий обработке материал, который
подвергается интенсивному разрушению быстро
вращающимися ударными элементами 9 секций
6,7,8. Частицы измельченного материала под
действием сил гравитации удаляются из аппарата
через разгрузочный люк 4. По необходимости
технологического процесса в рабочую камеру через
патрубок 15 может подаваться тепловой или
охлаждающий газовый агент, так же к патрубкам 14
могут устанавливаться устройства для отбора
целевой фракции или для подачи в камеру
дробления дополнительных компонентов.
Использование предлагаемого изобретения в
сравнении с известными устройствами позволяет
получить целый ряд преимуществ. Во-первых,
выполнение раздельных секций рабочего
оборудования обеспечивает целенаправленное
управление закономерностями процесса разрушения
обрабатываемого материала. Это, в свою очередь,
способствует стабилизации зернового состава
продуктов измельчения, снижению
энергопотребления за счет минимизации трения
между торцами бил и внутренней поверхности
корпуса, а также проведению селективного
измельчения, что чрезвычайно важно для
обогатительных процессов.
Во-вторых, наличие расширительных зон в
рабочей камере дробилки позволяет затормаживать
окружное движение частиц и придавать им
необходимые кинематические характеристики,
обеспечивающие повышение эффективности
действия ударных элементов на каждом из рядов
бил.
В-третьих, наличие патрубков в корпусе
позволяет преждевременно выводить целевую
фракцию, дополнительно добавлять компоненты, а
также подавать тепловые или охлаждающие газовые
агенты, что существенно расширяет
функциональные возможности предлагаемой
дробилки.
В целом практическое применение предлагаемой
молотковой дробилки повышает степень дробления
материала, снижает энергоемкость процесса,
позволяет обрабатывать более влажные продукты, в
том числе проводить их предварительную сушку,
осуществлять селективное измельчение и работать в
замкнутом цикле совместно с
пневмоклассификатором. Новая конструкция
молотковой дробилки делает возможным ее
применение взамен стержневой мельницы по
получаемым характеристикам измельченного
материала при одновременном упрощении
конструкции и значительном уменьшении
габаритных размеров и массы.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Молотковая дробилка, содержащая раму,
рабочую камеру с загрузочным и разгрузочным
устройствами, привод и ротор с шарнирно
закрепленными на ним ударными элементами,
отличающаяся тем, что ударные элементы
образуют между собой секции, разделенные
свободными зонами, причем количество ярусов
ударных элементов каждой из секций составляет 1-
5, высота свободных зон равна 0,2-1,0 диаметра
рабочей камеры, причем, рабочая камера со сторон
свободных зон выполнена в виде усеченного конуса,
обращенного меньшим основанием вниз, а ротор
установлен вертикально.
2. Молотковая дробилка по п.п.1 отличающаяся
тем, что диаметр верхнего основания усеченного
конуса равен 1,1-2,0 диаметра рабочей камеры, а
угол наклона, образованный образующей
усеченного конуса с осью ротора составляет 30-45°.
3. Молотковая дробилка по п.п.1,2
отличающаяся тем, что на поверхности усеченного
конуса, перпендикулярной оси ротора, выполнены
устройства для отбора целевой фракцией.
4. Молотковая дробилка по п.3 отличающаяся
тем, что на поверхности усеченного конуса,
перпендикулярной оси ротора, выполнены
устройства для ввода дополнительных компонентов.
5. Молотковая дробилка по п.3 отличающаяся
тем, что на поверхности усеченного конуса,
перпендикулярной оси ротора, выполнены
устройства для ввода рабочего газового агента.

4. 28554
4
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор Е. Барч