Центрифуга со шнековой выгрузкой осадка

 

1. ЦЕНТРИФУГА СО ШНЕКОВОЙ /ВЫГРУЗКОЙ ОСАДКА, содержащая станину , ротор, размещенный внутри него шнек, привод, включающий редуктор, и устройство для гашения крутильных колебаний (инека, содержащее упругий iэлемент и демпфер, состоящий из корпуса и двух й икционшлх дисков, связанных пружиной, отличающая с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, устройство для гашения крутильных колебаний шнека установленной на выходном конце ва .ла редуктора муфтой предельного момента , связанной с одним из фрикционных дисков демпфера и втулкой, .прикрепленной к этому же диску, установленной в подшипниках в корпусе демпфера и имеющей рычаг, связанный с упругим элементом, укрепленным на направлянвдей с возможностью переме-, щения вдоль рычага, при этом другой диск выполнен .полым для циркуляции охлаждающей жидкости и установлен § на корпусе демпфера с возможностью перемещения вдоль оси выходного ва (Л ла редуктора. 2. Центрифуга по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я на корпусе демпфера закреплен ограничитель поворота рычага.

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(д) В 04 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СЮИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21),3412175/28-13 (22) 17.03.82 (46). 30.06.83. Вюл. 9 24 (72) И. A. Файнерман, И. A. Парамонов, P. A. Ярославцев и А. В. Кузьмин (53) 66.067.57(088.8) (56) 1. Шкоропад Д. Е. Центрифуги для химических производств. М., "Машиностроение", 1975.

2. Патент США 9 3685722, кл. 233/23R, опублик, 1972.

3.Патент США Р 4069966> кл. 233/1С, опублик. 1978(прототип). (54) (57) 1. центриФУГА со шнекОВОЙ

ВЫГРУЗКОЙ ОСАДКА, содержащая станину, ротор, размещенный внутри него шнек, привод, включающий редуктор, и устройство для гашения крутильных . колебаний Шнека, содержащее упругий элемент и демпфер, состоящий иэ корпуса и двух фрикционных дисков, свя„.Я0„„1025 5 . А эанных пружиной, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, устройство для гашения крутильных колебаний шнека установленной на выходном конце вала редуктора муфтой предельного момента, связанной с одним из фрикционных дисков демпфера и втулкой,,прикрепленной к этому же диску, установленной в подшипниках в корпусе демпфера и имеющей рычаг, связанный с упругим элементом, укрепленным на направляющей с возможностью переме-, щения вдоль рычага, при этом другой диск выполнен полым для циркуляции охлаждающей жидкости и установлен на корпусе демпфера с возможностью перемещения вдоль оси выходного вала редуктора.

2. Центрифуга по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем,,что на корпусе демпфера закреплен ограничи" тель поворота рычага.

1025458

И зобретение относится к машиностроению, точнее к химическому машиностроению, и может быть использовано при разделении жидких неоднородных систем в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны шнековые осадительные центрифуги, в которых разделение суспенэии происходит в цилиндро-коническом роторе, а осевшая твердая фаза удаляется шнеком за счет разности угловых скоростей ротора и шнека, достигаемой с помощью редуктора 1). едуктор, представляющий собой обычно планетарную зубчатую или це почную передачу, имеет определенное передаточное отношение и рассчитан на номинальный крутящий момент, определяемый из прочности зацепления подшипников и других элементов ре,дуктора.

В большинстве случаев момент на шнеке или на рвдукторе является постоянным и зависит в основном от производительности машины по твердой фа. зе, физических свойств суспензии, геометрии рабочих органов и скорости.

Встречаются, однако, производства, где величина момента на шнекв и расчет-. ная производительность по осадку не обеспечиваются. Причина этого явления заключается в наличии автоколебаний шнека, возникающих при работе с продуктами, у которых коэффицие ент внешнего трения падает с увеличением скорости скольжения.

К типичным представителям таких продуктов относятся полимерные материалы, в частности поливииилхлорид.

Пульсация момента на шнеке при разделении поливинилхлорида приводит к перегрузкам редуктора, срабатыванию блокировки и резкому снижению произ вожительности.

Одним из методов борьбы с автоколебаниями шнека является применение специальных демпфирующих устройств.

Эти устройства в большинстве своем представляют собой демпфвр сухоro трения, состоящий из двух подпружиненных между собой дисков, причем сами устройства устанавливаются между шнеком и редуктором t 2).

Такая установка демпферов внутри машины затрудняет к ним доступ, нв дает воэможности осуществлять их регулировку и не обеспечивает надежной защиты от пульсации момента.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является центрифуга, содержащая станину, ротор, размещенный внутри него шнек, привод, включакажй редуктор и устройство для гашения крутильных колебаний шнека, содержащее упругий элемент и двмй@вр, состоящий иэ корпуса и двух фрикционных дисков, связанных пружиной.

Принципиально узел выглядит следующим образом. Выходной вал редуктора (неподвижная центральная шестер5 ня } же ст ко соедин яет ся с тор сион ным валиком или плоской пластиной-пружиной. Этот упругий элемент воспринимает крутящий момент от шнека через редуктор и позволяет выходному .ва10 лу совершать крутильные колебания при наличии возбуждения (автоколебаний} на шнеке. Одновременно на выходном валу устанавливается тормозной диск, являющийся элементом фрикцион1 ного демпфера.

Подбирая надлежащим образом жесткость упругого элемента, можно достичь максимальных амплитуд колебаний выходного вала, которые устраняются

20 демпфером, а следовательно, гасятся и автоколебания шнека. Для защиты редуктора от перегрузок. в торсионе предусматривается участок с ослабленным сечением "на срез". При срезе

2 торсиона, однако, не предусматривается остановка главного привода машины (3).

К недостаткам указанного прототипа следует отнести невозможность обеспечить надлежащую жесткость и @ прочность торсионов и пластин-пружин при больших моментах на редукторв, например свыше 2090 кгм, и малых передаточных числах редуктора в пределах 60-70; торсион ослабленным свчеЗ5 нием "на срез" ие обеспечивает защиты редуктора от перегрузок, поскольку редуктор воспринимает дополнительный момент от параллельного включения демпфвра1 срабатывание устройства

40 при перегрузках не отключает привод мама яы 4

Пель иэобретения - повышение надежности в работе центрифуги .

Поставленная цель достигается тем, что в центрифуге со шнековой выгрузкой осадка, содержащей станину, ротор, размещенный внутри него шнек, привод, включающий редуктор, и устройство ваяя гашения крутильных колебаний шнека, содержащее упругий элемент и демпфер, состоящий из корпуса и двух фрикционных дисков, связанных пружиной, устройство для гашения крутильных колебаний шнека снабжено установленной на выходном конце вала редуктора муфтой предельного момента, связанной с одним из фрикционных дисков демпфера и втулкой, прикрепленной к этому же диску, установленной в подшипниках в кор6О пусе демпфера и имеющей рычаг, связанный с упругим элементом, укрепленным на направляющей с возможностью перемещения вдоль рычага, при этом другой диск выполнен полым для циркуляции охлаждающей жидкости и ус«

1025458 тановлен на корпусе демпфера с возможностью перемещения вдоль оси выходного вала редуктора.

Кроме того, на корпусе демпфера может быть закреплен ограничитель поворота рычага.

На Фиг. 1 показана принципиальная схема центрифуги с устройством для гашения крутильных колебаний; на фиг. 2 - ; на фиг. 3разрез А-A на фиг. 2. 10

Центрифуга (Фиг. 1) состоит из ротора 1 с коренными подшипниками 2, шнека 3, связанного через шлицевой вал 4 с редуктором 5, питающей трубы б, кожуха 7 и станины 8 ° Привод машйны осуществляется от шкива 9, а для гашения крутильных колебаний шнека используется устройство 10.

Устройство для гашения крутильних колебаний (фиг. 2), жестко связанное с выходным валом 11 редуктора 5, включает в себя колеблющуюся массу, состоящую из обойми 12. с закрепленными на ней диском 13 и муфтой 14 (предельного момента. 25

Обойма 12 установлена в подшипниках 15, расположенных в неподвижной стойке 16. муфта 14 (конструкция может быть любой, например, кулачково- го типа) регулируется на передаваемый редуктором 5 момент с помощью .затяжки пружины 17, а шток 18 используется при срабатывании муфты 14 для замыкания конечного выключателя 19 через рычаг 20. Диск 13 вместе с неподвижным кольцом 21 и пружинами 22 образует пару трения, которая служит для демпфирования крутильных колебаний за счет сухого трения (кольцо

21 выполнено полым для возможной подачи охлаждающей жидкости). Обой- 40 ма 12 имеет рычаг 23, связанный с пружиной 24. Для регулирования кру« тильной жесткости устройства 10, воспринимающего через выходной вал

11 момент на шнеке 3, концы пружины

24 с помощью зажимов 25 могут устанавливаться на различном плече рычага 23, при этом верхний зажим 25 скользит по рычагу 23, а нижний— по направляющей 26. Ограничитель 27 поворота рычага, установленный на стойке йб, служит для аварийного ограничения деформации пружины 24.

Винтовое устройство 28, вворачиваваемое в стойку 1б,используется для возврата через рычаг 20 и шток 18 муфты 14 в рабочее положение.

Центрифуга работает следующим образом.

Суспензия, непрерывно поступающая во вращающийся. ротор 1 по питающей 60 трубе б, разделяется на компоненты фугат выходит со стороны большего диаметра ротора, а осадок эа счет разности угловых скоростей ротора

1 и шнека 3, обеспечиваемой редуктором 5, транспортируется к меньшему диаметру. Разделенные компоненты попадают в кожух 7. Выходной вал 11 редуктора (фиг. 2), жестко связанный через муфту 14 с обоймой 12, при работе центрифуги воспринимает движущий момент через редуктор от шнека 3 и уравновешивающий момент от упругой силы пружины 24. Автоколебания шнека 3 вызывают крутильные колебания выходного вала 11, которые при надлежащей установке (настройке) пружины 24 могут стать значительными (резонансный режим) . Добившись такого режима, поджатием пружин

22 демпфера прижимают кольцо 21 к диску 13 и доводят амплитуду колебаний выходного вала 11 до минимума.

При этом устраняются колебания шнека 3 и пульсирующий, момент на шнеке 3 сглаживается, что создает благоприятные условия для работы редуктора 5 и не вызывает срабатывания муфты 14 при пиковых моментах.

Для отвода тепла от пары трения (демпфера) в полость кольца 21 подается охлаждающая жидкость. Муфта.

14 воспринимает суммарный момент от демпфирования и пружины 24, что гарантирует невозможность работы редуктора 5 с моментом, превышающим допустимый.

B случае перегрузки редуктора 5 пружина 17 под действием повышенного момента сжимается и позволяет сместиться штоку 18, который замыкает конечный выключатель 19 через рычаг 20. При этом одна иэ полумуфт муфты 14 связанная с выходным валом 11 редуктора, получает воэможность вращаться с выходным валом 11 как одно целое и снимается перегрузка с редуктора 5, отключается электродвигатель машины.

Вращением винтового устройства

28 оттягивается рычаг 20, вместе с ним - шток 18, сжимается пружина

17 и муфта 14 возвращается в рабочее положение.

По сравнению с прототипом изобретение обеспечивает воэможность работы центрифуги с моментами на редукторе свыше 2000 кгм и на малых передаточных числах .редуктора в пределах

60-70 эа счет отказа от применения торсионов и пластин-пружин, уменьшение габаритов машины эа счет отказа от применения в устройстве в качестве упругих элементов торсионов или плоских пластин-пружин и воэможность отключения главного привода машины при срабатывании устройства при перегрузках эа счет установки конечного выключателя.

1025458

12

Составитель В. Деханов

Редактор С. Пекарь ТехредМ".Гергель Корректор А.Повх е е«е» е ююв ° е

« а ев ее

Закаэ 4451/б, Тираж 579 Подли снее

ВИИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открятий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4