Порошковый питатель

 

1. ПОРОШКОВЫЙ ПИТАТЕЛЬ, содержащий секционированный бункер, порошкопроводы , герметичный корпус с соосно размещенным в нем смесителем с воронкой в нижней части, привод вращения смесителя, скребки, и дозирующие трубки, установленные с возможностью вертикаль7/ 12 ного перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смешения и уменьшения габаритных размеров герметичного корпуса, смеситель выполнен в виде полого цилиндра, разделенного кольцеобразными перегородками, причем нижние торцы дозирующих трубок размещены над перегородками осесимметрично и удалены от оси вращения цилиндра на расстояние , равное половине среднего диаметра перегородок, при этом смеситель снабжен дополнительным устройством для перемещивания порошков, размещенным ниже воронки соосно с ней. (Л о ел 4 .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, Я,„, 1165477 ф(я) В 05 В 7 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1""

Si "

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

z1 rZ д

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3707503/23-05 (22) 02.03.84 (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) В. И. Тюлюпо и В. П. Кирьянов (53) 621.793 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1068537, кл. С 23 С 7/00, 1982. (54) (57) 1. ПОРОШКОВЫЙ ПИТАТЕЛЬ, содержащий секционированный бункер, порошкопроводы, герметичный корпус с соосно размещенным в нем смесителем с воронкой в нижней части, привод вращения смесителя, скребки и дозирующие трубки, установленные с возможностью вертикального перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества смешения и уменьшения габаритных размеров герметичного корпуса, смеситель выполнен в виде полого цилиндра, разделенного кольцеобразными перегородками, причем нижние торцы дозирующих трубок размещены над перегородками осесимметрично и удалены от оси вращения цилиндра на расстояние, равное половине среднего диаметра перегородок, при этом смеситель снабжен дополнительным устройством для перемешивания порошков, размещенным ниже воронки соосно с ней.

1165477

2. Питатель по п. 1, отличающийся тем, что дополнительное устройство для перемешивания порошков выполнено в виде герметичного полого цилиндра с воронкообразным днищем и размещенными в цилиндре соосно с ним опорными втулками и конусообразными тарелками так, что тарелки и воронкообразное днище образуют последовательный ряд полых ромбоидов вращения, разделенных осевыми зазорами, при этом в нижних тарелках выполнены осевые отверстия, а на верхних тарелках периферийные радиальные пазы, примерная площадь которых не менее суммарной площади отверстий дозировочных трубок.

3. Питатель по п. 1, отличающийся тем, что скребки закреплены над кольцеобраз1

Изобретение относится к устройствам для дозирования и перемешивания порошковых материалов и может быть использовано при газотермическом напылении в машиностроении, авиационной, судостроительной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение качества смешения и уменьшение габаритных размеров герметичного корпуса питателя.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. 1.

Питатель содержит секционированный бункер 1, каждая секция которого порошкопроводами 2, представляющими собой трубки из эластичного материала, соединяется с герметичным корпусом 3. В верхней части корпуса имеются дозируюшие трубки 4, расположенные над кольцеобразными перегородками цилиндра 5 так, что нижняя часть этих дозирующих трубок размещена над соответствующей кольцеобразной перегородкой 6. Здесь же (в верхней части герметичного корпуса) закреплены скребки 7, оснащенные желобками 8. Ниже герметичного корпуса расположено устройство 9 для дополнительного перемешивания порошков, вертикальная ось которого совмещена с осью вращения цилиндра. Между герметичным корпусом питателя-смесителя и устройством для дополнительного перемешивания порошков расположен электропривод 10, кинематически связанный с цилиндром. Каждая секция бункера 1 в верхней части оснащена загрузочным устройством 11 с герметичной пробкой 12 и штуцером 13 для транспортирующего газа, а в нижней части — штуцером 14 для присоединения порошкопроводов. Герметичный корпус имеет крышку 15, ными перегородками цилиндра так, что расстояние по дуге окружности от оси выходного отверстия дозирующей трубки до ра бочей поверхности каждого нижерасположен ного скребка превышает расстояние от оси выходного отверстия дозирующей трубки до рабочей поверхности вышерасположенного скребка на ширину кольцеобразной перегородки.

4. Питатель по п. 3, отличающийся тем, что каждый скребок, кроме нижнего, снабжен продольно изогнутым желобком, расположенным ниже рабочей поверхности скребка и наклонно к нижележащей кольцеобразной перегородке, при этом ширина желобка и ширина кольцеобразной перегородки равны между собой. выполненную из прозрачного материала, например оргстекла, для визуального контроля за порошками.

Доз ирующие трубки 4 установлены в крышке 15 так, что их продольные оси размещены в одной или нескольких плоскостях, перпендикулярных кольцеобразным перегородкам, при этом оси отверстий 16 на нижних торцах 17 этих трубок совмещены и удалены от оси вращения цилиндра на расстояние, равное половине среднего диаметра кол ьцеобразных перегородок.

Кроме того, дозируюшие трубки закреплены в крышке с возможностью вертикального перемещения для регулировки щелевого зазора между нижним торцом дозирующей трубки и кольцеобразной перегородкой. Места закрепления дозируюших трубок в крышке и самой крышки в герметичном корпусе оснащены герметизирующими элементами 18. Для транспортирующего газа на этой же крышке имеется штуцер 19. Кольцеобразные перегородки имеют соответственно одинаковые внутренние и наружные диаметры, перпендикулярны оси 20 вращения цилиндра и лежат в разных плоскостях, удаленных друг от друга на равное расстояние. Днище цилиндра выполнено в виде воронки 21 с осевым отверстием 22, являющимся сквозным и выходящим через электропривод в устройство 9 для дополнительного перемешивания порошков (конструкция этого устройства показана

30 на фиг 2)

Устройство для дополнительного перемешивания порошков содержит герметичный полый цилиндр 23 с воронкообразным днищем 24, оканчивающимся штуцером 25 для порошкопровода, соединяющего питательсмеситель с горелкой. Внутри пустотелого

1165477 цилиндра размещены опорные втулки 26 и конусообразные тарелки 27 и 28, расположенные соосно оси 29 полого цилиндра так, что тарелки и воронкообразное днище цилиндра образуют последовательный ряд полых ромбоидов вращения, разделенных осевым зазором. Верхний ромбоид вращения таким же осевым зазором отделен от нижнего торца электропривода.

Такое пространственное расположение ромбоидов вращения внутри полого цилиндра обеспечивается с помощью опорных втулок.

В каждом ромбоиде вращения в нижней конусообразной тарелке выполнено осевое отверстие 30, а в верхней конусообразной тарелке — периферийные радиальные пазы 31. Расположение этих пазов в верхней конусообразной тарелке и их конфигурация показаны на фиг. 2 и 3. Количество периферийных радиальных пазов должно быть не менее трех для того, чтобы обеспечить строгую соосность тарелок с полым цилиндром. Образующиеся в периферийной зоне верхних конусообразных тарелок выступы 32 имеют в плане минимально возможную площадь, что позволяет устранить застойные зоны, в которых может скапливаться порошок. Размеры осевых отверстий и периферийных радиальных пазов конусообразных тарелок выбираются такими, что суммарная площадь радиальных пазов не меньше, чем суммарная площадь отверстий дозировочных трубок.

По отношению к кольцеобразным поверхностям воронкообразной тарелки каждый скребок расположен таким образом, что проекция на плоскость рабочей поверхности 33 скребка представляет собой прямую являющуюся касательной или секущей к внут ренней окружности кольцеообразной поверхности. Наглядное расположение рабочих поверхностей скребков (в плане) по отношению к кольцеобразным поверхностям тарелки и дозирующим трубкам показано на фиг. 4. Рабочая поверхность каждого скребка установлена по нормали к соответствующей кольцеобразной поверхности, при этом каждый скребок подпружинен так, что рабочая кромка скребка, выполненная идентично кольцеобразной поверхности тарелки, находится в постоянном контакте с этой поверхностью и не зависит от степени абразивного износа одной или обеих сопрягаемых деталей. По отношению к дозирующим трубкам скребки размещены со смещением по дуге окружности от оси отверстия на нижнем торце дозирующей трубки до рабочей поверхности скребка — относительно друг друга в последовательности от верхнего к нижнему, равным ширине кольцеобразной перегородки.

Каждый скребок, кроме нижнего, снабжен продольно изогнутым, желобком 34, расположенным ниже рабочей поверхности скребка и наклонно к кольцеобразной пе5

55 регородке. Угол наклона каждого желобка к нижележащей кольцеобразной поверхности расположен так, что между ними образуется зазор, обеспечивающий беспрепятственное перемещение частиц порошка по дуге окружности от дозирующей трубки до рабочей поверхности скребка. Кроме того, каждый скребок, кроме нижнего, и желобок

8 расположены так, что проекции на плоскость рабочей поверхности скребка и линии гиба желобка взаимно перпендикулярны и симметричны относительно друг друга, при этом ширина желобка и ширина кольцеобразной поверхности равны между собой, а проекция на плоскость линии гиба желобка образует прямую, проходящую через проекцию на плоскость точки 35 пересечения рабочей поверхности скребка с внутренней окружностью кольцеобразной поверхности тарелки, и достигающую окружности

36 с радиусом, равным половине среднего диаметра этой кольцеобразной поверхности.

Порошковый питатель-смеситель работает следующим образом.

Перед началом работы за счет вертикального перемещения дозирующих трубок 4 устанавливаются требуемые щелевые зазоры между нижними торцами 17 этих трубок и кольцеобразными перегородками 6 цилиндра. В секции бункера 1 через загрузочные устройства 11 засыпаются порошки требуемого химического состава, при этом в каждой секции бункера оказывается порошок одного определенного состава. Через штуцера 13 и 19 подается газ, облегчающий условия транспортировки порошков в порошкопроводах 2 и в порошкопроводе, соединяющем питатель с горелкой, а также выравнивающий давление в секционированном бункере и герметичном корпусе 3.

При подаче напряжения на электропривод 10 цилиндр 5 начинает вращаться в направлении часовой стрелки (если смотреть сверху), при этом на кольцеобразные перегородки 6 начинает высыпаться порошок из отверстий дозирующих трубок. Из каждой дозирующей трубки на соответствующую кольцеобразную перегородку высыпается порошок определенного химического состава. При вращении цилиндра все скребки 7 остаются неподвижными, поэтому порошки по мере их подвода к рабочей поверхности скребков последовательно пересыпаются с верхней кольцеобразной перегородки на нижележащую. Так как все скребки, кроме нижнего, оснащены желобками, то в процессе пересыпания порошков с верхнележащей кольцеобразной перегородки на нижележащую порошки первоначально ссыпаются на желобок 8, после чего под действием силы тяжести самопроизвольно ссыпаются на нижележащую кольцеобразную перегородку (в среднюю часть ширины этой кольцеобразной поверхности) .

1165477

Пересыпание частиц порошка с каждой кольцеобразной перегородки (кроме нижней) на желобок обеспечивается за счет того, что желобок располагается точно под местом ссыпания порошка с кольцеобразной перегородки. Это место определяется точкой 35 пересечения рабочей поверхности скребка с внутренней окружностью кольцеобразной поверхности. Проекция на плоскость этой точки пересечения лежит на прямой, являющейся проекцией на эту же плос- 10 кость линии гиба желобка. Кроме того, проекции на плоскость линии гиба желобка и рабочей поверхности скребка взаимно перпендикулярны и симметричны относительно друг друга. Такое расположение желобка по отношению к рабочей поверхности скребка, в соответствии с которым желобок оказывается развернутым в сторону вращения тарелки, обеспечивает ссыпание порошка только на желобок и далее на кольцеобразную поверхность, а также постоянство соотношения компонентов в порошковой смеси в начальный и последующие этапы работы питателя-смесителя. Так как оси отверстий на нижних торцах дозирующих трубок совмещены и расположены от оси вращения тарелки на расстоянии, равном половине среднего диаметра кольцеобразных поверхностей, то при вращении тарелки частицы порошков различного химического состава, высыпающиеся на соответствующую кольцеобразную поверхность, перемещаются с соответственно равными угловыми и линейными скоростями по дугам окружностей от дозирующих трубок до рабочих поверхностей скребков.

При пересыпании порошков с одной кольцеобразной перегородки на другую частицы порошка с верхней кольцеобразной перегородки догоняют частицы порошка на нижележащей кольцеобразной перегородке. Это происходит как в начальный, так и в последующий периоды работы питателя, в результате чего состав порошковой смеси всег- 40 да постоянен. Указанное взаимное расположение желобка и рабочей поверхности скребка обеспечивает также и то, что в процессе пересыпания порошок с верхней кольцеобразной перегородки ссыпается полностью на порошок, лежащий на нижерасположенной перегородке так, что образуется порошковый валик, который на нижней кольцеобразной перегородке с помощью нижнего скребка ссыпается через осевое отверстие воронки в устройство для дополнительного перемешивания порошков. На верхней кольцеобразной перегородке происходит лишь транспортировка порошка от дозирующей трубки до рабочей поверхноти скребка в направлении оси вращения цилиндра и ссыпание порошка на желобок. На нижележащих кольцеобразных перегородках тарелки осуществляется не только аналогичная транспортировка порошка, но и смешивание порошков различного химического состава.

Приготовление порошковой смеси в предлагаемом питателе-смесителе осуществляется в два этапа. На первом этапе порошки частично смешиваются на кольцеобразных перегородках в процессе насыпания одного порошкового валика на другой и перемещения их рабочей поверхностью скребка в направлении оси вращения цилиндра.

На втором этапе порошки окончательно перемешиваются в устройстве 9 за счет преобразования прямолинейного движения частиц порошка, находящихся в состоянии свободного падения, в поступательное зигзагообразное движение по поверхностям конусообразных тарелок. В устройство 9 для дополнительного перемешивания. порошков порошки поступают из осевого отверстия 22 тарелки и последовательно пересыпаются вначале по наружной поверхности верхней конусообразной тарелки 27, ссыпаются через периферийные радиальные пазы 31 этой тарелки во внутреннюю полость верхнего ромбоида вращения и далее, перемешаясь под действием силы тяжести по внутренней поверхности нижней конусообразной тарелки 28, высыпаются через осевое отверстие

30 этой конусообразной тарелки. В дальнейшем частицы порошка совершают аналогичные перемещения по поверхностям нижележащих конусообразных тарелок, ссыпаются на внутреннюю поверхность воронкообразного днища 24 полого цилиндра и через осевое отверстие штуцера 25 по порошкопроводу поступают в горелку.

1165477

1165477 Риг З

 — В

Редактор А. Шишкина

Заказ 4263/12

С оста в и тель Л. Я н ю ш и н

Техред И. Верес Корректор Л. Бескид

Тираж 689 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4