RU2240222C1

RU2240222C1 - Device for tumbling dispersion materials

Info

Publication number: RU2240222C1
Application number: RU2003126707/02A
Authority: RU
Inventors: М.Я. Бикбау (RU); М.Я. Бикбау
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ИМЭТСТРОЙ" (ЗАО "ИМЭТСТРОЙ")
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2004-11-20
Also published as: RU2003126707A

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: device has vertical tumbling drum made of a cylindrical vessel with conical bottom and top. The drum is lined from inside by abrasion material and is fixed in the bearing frame suspended by flexible links, e.g., steel ropes. The bearing frame is connected with an electric drive provided by eccentrics and balancing weights. The bottom part of the tumbling drum is secured to the unmovable base through flexible links. The material to be worked is charged and discharged through the corresponding devices provided with one or several flexible pipelines.

EFFECT: enhanced quality of the worked dispersion material.

1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к отделочно-зачистной обработке материалов и деталей, галтовке каменной и полимерной крошки, обдирке зерна крупяных культур и т.п.The present invention relates to finishing and cleaning of materials and parts, tumbling of stone and polymer chips, peeling grain cereals, etc.

Известно устройство для галтовки, содержащее установленный на станине и снабженный приводом галтовочный барабан со средствами для загрузки и выгрузки деталей (см., например, авт. св-во СССР №1093505, кл. В 24 В 31/02, 1983 г.).A device for tumbling is known, comprising a tumbling drum mounted on a bed and equipped with a drive, with means for loading and unloading parts (see, for example, author USSR certificate No. 1093505, class B 24 V 31/02, 1983).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции барабана, выполненного в виде винтовой тетраэдральной колонны. При этом для обеспечения надежной работы устройство размещают на массивной станине, а галтовочный барабан снабжают ободками, которые опираются на роликовые опоры.A disadvantage of the known device is the complexity of the design of the drum, made in the form of a helical tetrahedral column. At the same time, to ensure reliable operation, the device is placed on a massive frame, and the tumbling drum is equipped with rims that rely on roller bearings.

Известно также устройство для объемной обработки деталей гранулированной средой, содержащее установленный на основании рабочий орган с приводом вращения и зонами загрузки и выгрузки, состоящий из соосно расположенных наружной обечайки в виде усеченного конуса и внутренней цилиндрической обечайки с кольцевым перфорированным участком (см., например, авт. свид-во СССР №1634453, кл. В 24 В 31/02, 1991 г.). Данное устройство позволяет подвергать обработке детали разных размеров, в том числе очень мелкие.It is also known a device for volumetric processing of parts with granular medium, containing a working body mounted on the base with a rotation drive and loading and unloading zones, consisting of coaxially arranged outer shell in the form of a truncated cone and an inner cylindrical shell with an annular perforated section (see, for example, certificate of the USSR No. 1634453, class B 24 V 31/02, 1991). This device allows you to process parts of different sizes, including very small ones.

Однако для достижения заданного качества галтовки требуется увеличение ее продолжительности, что снижает производительность оборудования либо требует увеличения геометрических размеров галтовочного барабана, а следовательно, увеличения материало- и энергоемкости процесса галтовки.However, to achieve the specified quality of the tumbling, an increase in its duration is required, which reduces the productivity of the equipment or requires an increase in the geometric dimensions of the tumbling drum, and therefore, an increase in the material and energy consumption of the tumbling process.

Ближайшим аналогом заявляемого устройства является устройство для галтовки дисперсных материалов, включающее вертикально ориентированный галтовочный барабан в виде цилиндрической емкости с конической нижней частью, устройства для загрузки и выгрузки (см., например, авт. свид-во СССР №1012971, кл. В 02 В 3/02, 1982 г.). Причем процесс галтовки в этом устройстве осуществляется в результате взаимного трения обрабатываемых частиц, а также их трения о поверхность галтовочного барабана в процессе перемещения частиц под давлением, создаваемым шнеком. В процессе такой обработки очистка поверхности дисперсного материала осуществляется за два прохода материала через устройство, что существенно повышает производительность известного устройства.The closest analogue of the claimed device is a device for tumbling dispersed materials, including a vertically oriented tumbling drum in the form of a cylindrical container with a conical lower part, a device for loading and unloading (see, for example, author certificate of the USSR No. 1012971, class 02 V 3/02, 1982). Moreover, the tumbling process in this device is carried out as a result of mutual friction of the processed particles, as well as their friction on the surface of the tumbling drum in the process of moving particles under pressure created by the screw. In the process of such processing, the surface of the dispersed material is cleaned in two passes of the material through the device, which significantly increases the productivity of the known device.

Однако качество отгалтованного материала недостаточно высокое.However, the quality of the peeled off material is not high enough.

Задача предлагаемого изобретения - повышение качества обработки материала.The task of the invention is to improve the quality of material processing.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для галтовки дисперсных материалов, включающем вертикально ориентированный галтовочный барабан в виде цилиндрической емкости с конической нижней частью, а также устройства для загрузки и выгрузки, галтовочный барабан выполнен с конической верхней частью, сопряженной с цилиндрической частью большим основанием, футерован изнутри абразивным материалом и закреплен в опорной площадке, подвешенной на гибких связях, например стальных тросах, при этом опорная площадка соединена с электроприводом, снабженным эксцентриками и балансировочными грузами; нижняя часть галтовочного барабана прикреплена гибкими связями к неподвижному основанию, а загрузочное и выгрузочное устройства снабжены одним или несколькими гибкими трубопроводами. Кроме того, отношение высоты цилиндрической части галтовочного барабана к высоте его нижнего конуса выбирают в пределах от 1:3 до 1:10, а отношение радиусов верхнего основания нижнего конуса к его нижнему основанию - в пределах от 3:1 до 10:1.The problem is achieved in that in the device for tumbling dispersed materials, including a vertically oriented tumbling drum in the form of a cylindrical container with a conical lower part, and also a device for loading and unloading, the tumbling drum is made with a conical upper part mating with the cylindrical part with a large base, lined from the inside with abrasive material and fixed in a support platform suspended on flexible connections, for example steel cables, while the support platform is connected to an electric drive, and equipped with eccentric balancing weights; the lower part of the tumbling drum is attached by flexible ties to a fixed base, and the loading and unloading devices are equipped with one or more flexible pipelines. In addition, the ratio of the height of the cylindrical part of the tumbling drum to the height of its lower cone is selected in the range from 1: 3 to 1:10, and the ratio of the radii of the upper base of the lower cone to its lower base is in the range from 3: 1 to 10: 1.

Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что благодаря нанесению абразивного материала на внутреннюю поверхность галтовочного барабана, а также размещению на заявляемом устройстве электропривода, снабженного эксцентриками и балансировочными грузами, происходит интенсивное взаимодействие поверхности обрабатываемых частиц с абразивной поверхностью барабана, а также поверхностей частиц обрабатываемого материала, что приводит к округлению и очистке поверхности частиц дисперсного материала. Подвешивание опорной площадки на гибких связях (стальных тросах) устраняет необходимость установки на устройстве электропривода большой мощности, так как вся вертикальная нагрузка от загруженного обрабатываемым материалом галтовочного барабана и опорной площадки, на которой закреплен барабан, воспринимается гибкими подвесками. Энергия же приводного механизма расходуется лишь на обеспечение круговых колебаний галтовочного барабана в горизонтальной плоскости, т.е. на сам процесс галтовки, что позволяет в значительной мере снизить энергозатраты на его осуществление. Выбранные относительные параметры цилиндрической части барабана и его нижнего конуса оптимизируют геометрические размеры барабана, что повышает эффективность использования предлагаемого устройства. За пределами указанных соотношений поставленная задача не достигается.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that due to the application of abrasive material on the inner surface of the tumbling drum, as well as the placement on the inventive device of an electric drive equipped with eccentrics and balancing weights, there is an intensive interaction of the surface of the treated particles with the abrasive surface of the drum, as well as the surfaces of the particles of the processed material , which leads to rounding and cleaning the surface of the particles of the dispersed material. Suspension of the support platform on flexible couplings (steel cables) eliminates the need to install high power on the electric drive device, since the entire vertical load from the tumbling drum loaded with the processed material and the support platform on which the drum is mounted is perceived by flexible suspensions. The energy of the drive mechanism is spent only on ensuring circular vibrations of the tumbling drum in the horizontal plane, i.e. on the process of tumbling, which can significantly reduce energy costs for its implementation. The selected relative parameters of the cylindrical part of the drum and its lower cone optimize the geometric dimensions of the drum, which increases the efficiency of using the proposed device. Outside the specified ratios, the task is not achieved.

Предлагаемое устройство для галтовки дисперсных материалов схематично показано на чертеже.The proposed device for tumbling dispersed materials is schematically shown in the drawing.

Устройство содержит раму 1, на которой закреплен привод, включающий электродвигатель 2, трансмиссию 3, вертикальные валы 4 с эксцентриками и балансировочными грузами. Эксцентрики вертикальных валов сопряжены с опорной площадкой 5, на которой закреплен вертикально ориентированный галтовочный барабан в виде цилиндрической части 6 барабана с конической нижней 7 и конической верхней 8 частью, сопряженной с цилиндрической частью большим основанием. Причем отношение высоты цилиндрической части барабана к высоте его нижнего конуса составляет от 1:3 до 1:10, а отношение радиусов верхнего основания нижнего конуса к его нижнему основанию - от 3:1 до 10:1. За пределами заявленных в предлагаемом устройстве соотношений геометрических размеров поставленная цель не достигается. Внутренняя часть барабана футерована абразивным материалом. Верхняя коническая часть 8 соединена гибким трубопроводом 9 с загрузочным устройством 10, а нижняя коническая часть 7 - гибким трубопроводом 11 с выгрузочным устройством 12. Опорная площадка 5 подвешена на гибких связях 13 к раме 1, а конусная нижняя часть 7 галтовочного барабана соединена с рамой 1 гибкими растяжками 14.The device comprises a frame 1 on which a drive is mounted, including an electric motor 2, a transmission 3, vertical shafts 4 with eccentrics and balancing weights. The eccentrics of the vertical shafts are associated with a support platform 5, on which a vertically oriented tumbling drum is fixed in the form of a cylindrical part 6 of the drum with a conical lower 7 and a conical upper 8 part, paired with a cylindrical part with a large base. Moreover, the ratio of the height of the cylindrical part of the drum to the height of its lower cone is from 1: 3 to 1:10, and the ratio of the radii of the upper base of the lower cone to its lower base is from 3: 1 to 10: 1. Outside of the ratios of the geometric dimensions declared in the proposed device, the goal is not achieved. The inside of the drum is lined with abrasive material. The upper conical part 8 is connected by a flexible pipe 9 to the loading device 10, and the lower conical part 7 is connected by a flexible pipe 11 to the unloading device 12. The support platform 5 is suspended on flexible connections 13 to the frame 1, and the conical lower part 7 of the tumbling drum is connected to the frame 1 flexible stretch marks 14.

Устройство для галтовки дисперсных материалов работает следующим образом.A device for tumbling dispersed materials works as follows.

Дисперсный материал, подлежащий обработке (галтовке), поступает по гибкому трубопроводу 9 из загрузочного устройства 10 в полость конической верхней части 8 и далее - в цилиндрическую часть 6 галтовочного барабана. От электродвигателя 2 через трансмиссию 3 вращение передается приводному вертикальному валу 4, который при помощи эксцентрика воздействует на опорную площадку 5, сопряженную с эксцентриками всех вертикальных валов, а закрепленный на ней галтовочный барабан начинает совершать круговые колебания с амплитудой, равной двум эксцентриситетам вертикальных валов 4. Под воздействием круговых колебаний происходит интенсивное обдирание поверхности обрабатываемых частиц в результате столкновения частиц с абразивной поверхностью галтовочного барабана, а также поверхности частиц обрабатываемого материала друг с другом, что приводит к округлению и очистке поверхности частиц дисперсного материала. Отгалтованный материал подается по гибкому трубопроводу 11 в выгрузочное устройство 12.The dispersed material to be processed (tumbling) enters through the flexible pipe 9 from the loading device 10 into the cavity of the conical upper part 8 and then into the cylindrical part 6 of the tumbling drum. From the electric motor 2, through the transmission 3, the rotation is transmitted to the vertical drive shaft 4, which, with the aid of an eccentric, acts on the support platform 5, coupled with the eccentrics of all vertical shafts, and the tumbling drum mounted on it begins to perform circular oscillations with an amplitude equal to two eccentricities of the vertical shafts 4. Under the influence of circular vibrations, intense peeling of the surface of the treated particles occurs as a result of the collision of particles with the abrasive surface of the tumbling a slave, and the surface treated material particles with each other, which leads to rounding and cleaning the surface of particulate material. The peeled-off material is fed through a flexible pipe 11 to the unloading device 12.

Предлагаемое устройство для галтовки дисперсных материалов позволяет существенно повысить качество поверхностной обработки дисперсных материалов за счет центробежного воздействия на обрабатываемый материал и нанесения абразива на внутреннюю поверхность рабочей емкости. Благодаря же подвешиванию с помощью гибких связей опорной площадки с галтовочным устройством на несущей раме практически устраняется необходимость использования для обработки материала электропривода большой мощности, что позволяет в значительной мере снизить удельные энергозатраты на обработку дисперсного материала и, таким образом, повысить эффективность процесса.The proposed device for tumbling dispersed materials can significantly improve the quality of surface treatment of dispersed materials due to the centrifugal effect on the processed material and the application of abrasive on the inner surface of the working container. Owing to the suspension by means of flexible couplings of the support platform with the tumbling device on the supporting frame, the need to use a large electric drive for processing the material is practically eliminated, which can significantly reduce the specific energy consumption for processing dispersed material and, thus, increase the efficiency of the process.

Claims

1. A device for tumbling dispersed materials, comprising a vertically oriented tumbling drum in the form of a cylindrical container with a conical lower part, a device for loading and unloading, characterized in that the tumbling drum is made with a conical upper part mating with the cylindrical part with a large base, lined with an abrasive inside material and is fixed in a support frame suspended on flexible connections, for example, steel cables, while the support frame is connected to an electric drive equipped with eccentrics and balancing weight, the lower part tumbler flexible links attached to the fixed base, and a device for loading and unloading are provided with one or more flexible conduits.

2. The device according to claim 1, characterized in that the ratio of the height of the cylindrical part of the drum to the height of its conical lower part is selected in the range from 1: 3 to 1:10, and the ratio of the radii of the upper base of the conical lower part to its lower base is within from 3: 1 to 10: 1.