Сушильный барабан шлихтовальной машины с инфракрасным нагревателем

Сушильный барабан шлихтовальной машины с инфракрасным нагревателем предназначен для сушки длинномерных материалов, в частности ткацкого навоя, пропитанного шлихтой, на шлихтовальных машинах. В барабане инфракрасные лампы расположены равномерными рядами на взаимозаменяемых планках, которые через окно в заглушке барабана размещены в направляющих, в свою очередь закрепленных на плоских гранях шестигранного кожуха нагревателя. Лампы подключены к электропроводке и размещены с зазором между собой меньшим, чем диаметр их колб, а шестигранный кожух нагревателя, соосный барабану, жестко соединен с собственными цапфами, смонтированными на термостойких подшипниках скольжения в цапфах барабана. Изобретение должно обеспечить модернизацию существующих сушильных барабанов, снизить трудоемкость обслуживания, повысить надежность работы, обеспечить ремонтопригодность и повысить КПД теплообмена. 12 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к технологии сушки длинномерных материалов, например, пропитанного шлихтой ткацкого навоя на шлихтовальных машинах.

Техническое решение может быть использовано также для сушки бумажного полотна на бумагоделательных машинах, для нагрева пленочных материалов, касающихся или охватывающих вращающиеся цилиндрические поверхности, и для сушки тканей или текстильных изделий.

Уровень техники

Известны сушильные барабаны, выполненные в виде полого цилиндра, торцы которого заглушены герметично изогнутыми во внутрь цилиндра заглушками [1,2,3,4,5].

К заглушкам [1; стр.84-85, рис.25] жестко присоединены с обеих сторон соосно барабану цапфы, смонтированные в подшипниках с возможностью вращения. Подшипники корпусами расположены неподвижно на основе машины. Одна из цапф снабжена сквозным осевым отверстием, сообщающимся с внутренней полостью барабана, через которое внутрь барабана попадает перегретый пар под давлением. Недостатками данного устройства являются низкий КПД, сложность транспортировки теплоносителя, большая материалоемкость барабана для его работы под высоким давлением, сложность регулировки температуры.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является сушильный барабан с инфракрасным нагревателем, размещенным внутри барабана и подключенным к электрической сети [6, фиг.2,4,5,6]. В данном барабане внутри него и соосно смонтирована круглая или шестигранная полая ось, концы которой установлены в подшипниках качения внутри цапф барабана. Один конец оси закреплен с возможностью ее угловатых поворотов с последующей фиксацией. Через полость оси проведена электропроводка, а снаружи на оси радиально установлены источники инфракрасного излучения (инфракрасные или тепловые лампы накаливания), соединенные электропроводкой через регулятор напряжения с электрической сетью энергопитания.

Данное техническое решение позволяет уменьшить энергоемкость нагрева. По сравнению с аналогами прототип позволяет повысить КПД нагрева, снизить материалоемкость барабана и обеспечить устойчивое управление его нагревом.

Причины, препятствующие получению технических результатов.

Наиболее существенными недостатками прототипа являются неремонтопригодность, низкая надежность, высокая трудоемкость обслуживания и невозможность модернизации существующих в производстве сушильных барабанов.

1. Неремонтопригодность обусловлена тем, что в случае перегорания одной из ламп для ее замены необходимо разбирать весь барабан, вынимать нагреватель, менять лампу и производить операции сборки, которые чрезвычайно трудоемки.

2. Малая надежность связана с использованием подшипников качения в области высоких температур (внутри барабана). Это вызывает разрушение смазки, выход из строя подшипников. Малая электрическая надежность обусловлена наличием большого числа проводов большой длины внутри нагревателя, резьбовым (подвижным) соединением электропатронов с осью, малой электроизоляцией электропатронов, электропроводки и самого нагревателя.

3. Высокая трудоемкость обслуживания сопряжена частично с п.1., а более всего с тем, что нагреватель смонтировать внутри барабана и демонстрировать (снять) его невозможно без полной разборки барабана, длина которого составляет до 2 метров, а диаметр - 0,57 метра.

4. Невозможность модернизации существующих сушильных барабанов обусловлена тем, что конструкция заглушек на их концах не позволяет поместить нагреватель с лампами внутрь барабана без разрезания (без вскрытия) боковых заглушек барабана [1, стр.85, рис.25], [6, фиг.2,4,5,6,9].

Признаки прототипа, совпадающие с заявляемым изобретением.

Цилиндрический тонкостенный корпус барабана с заглушками по торцам, к которым прочно присоединены соосные ему цапфы с подшипниками, снабженные сквозными соосными осевыми отверстиями, а также инфракрасный нагреватель внутри барабана, соосный ему, выполненный из полой шестигранной оси, смонтированной посредством подшипников в цапфах барабана с размещенной внутри нее электропроводкой, по крайней мере с одной стороны, подсоединенной посредством регулятора напряжения к сети электропитания, а также точечные, по сравнению с размерами барабана, инфракрасные излучатели, размещенные рядами вдоль оси на ее плоских гранях и радиально относительно нее, с возможностью электропитания от размещенной внутри оси электропроводки, с возможностью вращения барабана относительно оси и с возможностью угловых перемещений оси относительно барабана с последующей ее фиксацией. Электропроводка подключена к электросети через регулятор напряжения и фазные выключатели.

Задачей предлагаемого изобретения является получение следующих результатов.

1. Обеспечение ремонтопригодности.

2. Повышение надежности работы, в том числе электрической надежности.

3. Снижение трудоемкости обслуживания барабанов, особенно при ремонтно-профилактических мероприятиях.

4. Обеспечение возможности модернизации существующих сушильных барабанов, работающих в производстве на шлихтовальных машинах.

Эти технические результаты в заявляемом сушильном барабане шлихтовальной машины с инфракрасным нагревателем достигаются тем, что полая ось нагревателя выполнена в виде шестигранного кожуха, жестко соединенного по концам разъемным соединением соосно с собственными цапфами, одна из которых выполнена со сквозным осевым отверстием и по длине больше цапфы барабана, а вторая - с соосным резьбовым отверстием с противоположной кожуху стороны, при этом отверстия в цапфах барабана выполнены ступенчатыми, а цапфы нагревателя через эти отверстия размещены в цапфах барабана на термостойких подшипниках скольжения, причем на каждой грани кожуха вдоль него неподвижно размещены по паре направляющих противоположно друг другу на ширине грани, в которых установлены неподвижно с возможностью перемещений вдоль грани и внутри направляющих длинные пластины из диэлектрического материала, на которых неподвижно прикреплены электропатроны с ввернутыми в них инфракрасными лампами накаливания, а патроны каждой грани (пластины) наружной электропроводкой электрически соединены с парой клемм на конце пластины, одна из которых фазная, а другая нулевая, с возможностью подключения клемм к сети электропитания через электропроводку и через осевые отверстия цапф, при этом заглушка барабана со стороны клемм снабжена, по крайней мере, одним окном (сквозным отверстием, по размерам достаточным для свободного прохода в него пластины в сборе с патронами и лампами во внутреннюю полость барабана и в направляющие одной грани).

Каждая цапфа нагревателя выполнена в виде жесткого цилиндра (полуоси), с одной стороны которого под прямым углом к нему соосно и прочно присоединена плоская шайба, к которой с противоположной стороны прочно, радиально, под прямым углом к плоскости шайбы заподлицо с наружной окружностью шайбы и равномерно по окружности присоединены одинаковые плоские опорные косынки, а кожух посажен на эти косынки внутренними углами ребер по обе стороны своей длины и надежно соединен с ними концами.

Кожух выполнен из двух идентичных половин по длине, соединенных между собой жестко направляющими, а по концам, по периметру,- с опорными косынками хомутами.

Все грани кожуха выполнены из плоских планок так, что каждая грань является диэлектрической планкой, соединенных между собой жестко направляющими, а опорные косынки выполнены в форме прямоугольных треугольников, одним катетом присоединенным к шайбе, а другим - с возможностью опирания на него внутреннего угла ребра кожуха, причем кожух выполнен короче расстояния между шайбами цапф нагревателя.

Кожух выполнен из диэлектрического материала, а инфракрасные излучатели - из ламп ИКЗК-250.

Лампы в рядах установлены так, что расстояния между колбами ламп меньше диаметра колбы, а расстояния между осями ламп в рядах (шаг между лампами в ряду) одинаковы, а барабан дополнительно снабжен жестким длинным стержнем (трубкой) диаметром меньше осевого отверстия цапф барабана, с наружной резьбой на одном его конце, выполненным с возможностью взаимодействия с резьбовым отверстием в цапфе нагревателя через осевое отверстие в цапфе барабана и на всей длине барабана.

Соединения кожуха с направляющими выполнены разъемными или не разъемными, соединения опорных косынок с шайбами и шайб с цилиндрами (полуосями) выполнены неразъемными, соединения кожуха с опорными косынками выполнены разъемными, также как и соединения электропатронов с диэлектрическими пластинами, причем размеры поперечника кожуха с пластинами меньше осевого отверстия в заглушках барабана.

Сущность заявляемого технического решения (предлагаемого изобретения) поясняется чертежами, где:

на фиг.1. показан продольный разрез сушильного барабана с инфракрасным излучателем внутри;

на фиг.2 - вид со стороны торца барабана;

на фиг.3А, 3Б - продольный разрез цапфы нагревателя со сквозным осевым отверстием и вид со стороны косынок (фиг.3А);

на фиг.3В, 3Г - продольный разрез той же цапфы в сборе с кожухом, хомутом, с пластинами и направляющими;

на фиг.4А, 4Б - продольный разрез цапфы нагревателя с резьбовым отверстием (монтажной цапфы нагревателя) и поперечный разрез инфракрасного нагревателя со сплошным, по периметру, кожухом (фиг.4Б);

на фиг.5 схематично показан поперечный разрез нагревателя с кожухом из двух половин;

на фиг.6 аналогично показан разрез нагревателя с кожухом из отдельных планок;

на фиг.7 показано размещение на пластинах электропатронов и электропроводов;

на фиг.8 показана электрическая схема подключения ламп к электросети (регулятор напряжения и фазные выключатели не показаны);

на фиг.9 показан поперечный разрез диэлектрической пластины по электрическим контактам (в паре);

на фиг.10 показано крепление (расположение) изолирующих втулок в отверстиях кожуха при его выполнении из электроповодного материала;

на фиг.11 показана схема подвода электропроводки к контактам пластин при укороченном кожухе;

на фиг.12 схематично показано взаимодействие дополнительного жесткого длинного стержня (трубы) с резьбовым отверстием цапфы нагревателя через осевое отверстие в цапфе барабана.

На фигурах 1-12 обозначено:

1 - цилиндрический тонкостенный корпус барабана;

2 - заглушки по торцам барабана;

3 - болты крепления цапф 4,5 к заглушкам 2;

4,5 - цапфы барабана;

6 - подшипники цапф 4,5 барабана;

7 - условно обозначенный неподвижный остов (станина) шлихтовальной машины;

8 - сквозное, ступенчатое, осевое отверстие цапфы 4 барабана;

9 - сквозное, ступенчатое, осевое отверстие цапфы 5 барабана;

10 - сквозное отверстие (окно) в заглушке 2;

11 - шестигранный тонкостенный кожух нагревателя;

11А - сплошной в сечении;

11Б - из двух продольных половин;

11 В - из отдельных планок;

12 - обозначение плоских граней кожуха нагревателя;

13 - электропатроны;

14 - инфракрасные лампы накаливания;

15 - цапфа нагревателя с резьбовым отверстием 15А, осевым для цилиндра (полуоси);

16 - цапфа нагревателя со сквозным осевым отверстием 16А в цилиндре(полуоси);

17 - термостойкие подшипники скольжения;

18 - плоские шайбы;

19 - плоские опорные косынки;

20 - хомуты (стяжки);

21 - винтовые зажимы хомутов (стяжек);

22 - направляющие;

23 - винты, шурупы, саморезы или заклепки крепления направляющих 22, 25 с кожухом 11 (11А);

24 - диэлектрические пластины;

25 - направляющие для кожуха из двух половинок к 11Б и из планок 11В;

26 - обозначение фазного контакта (пластин 24) из пары контактов;

27 - обозначение контакта для нулевого провода (пластин 24) из пары контактов;

28 - фазная электропроводка (Ф1, Ф2, Ф3);

29 - электропроводка нулевым проводом "0";

30 - винты крепления электропатронов 13 к пластинам 24;

31 - скоба фиксации электропроводки 28 и 29 на пластинах 24;

32 - винты (шурупы) крепления скобы 31 к пластине 24;

33 - электропроводные болты контактов 27 и 26;

34 - гайки болтов 33;

35 - внутренние, относительно кожуха 11, клеммные кольца;

36 - наружные, относительно кожуха 11, клеммные кольца;

36А - диэлектрические чашки, запрессованные в отверстиях под болты 33 электропроводного кожуха 11;

37 - зазор между шайбами 18 и укороченным кожухом 11;

38 - дополнительный длинный стержень (трубка) с резьбовым концом, длинной превышающей длину барабана с цапфами 4, 5.

Буквенные обозначения:

D - диаметр колбы инфракрасной лампы 14;

t - расстояние между колбами ламп в ряду;

А - расстояние между осями ламп 14 в ряду;

ЭП - обозначение электропроводки;

Ф1, Ф2, Ф3 - обозначение фаз трехфазного электропитания.

Сушильный барабан шлихтовальной машины с инфракрасным нагревателем включает в себя цилиндрический тонкостенный корпус 1 (фиг.1, 2) с жестко и плотно присоединенными к нему по торцам вогнутыми заглушками 2. К обеим заглушкам 2 прочно присоединены болтами 3 соосные барабану цапфы 4 и 5 со сквозными осевыми отверстиями 8 и 9. Цапфами 4 и 5 посредством подшипников 6 барабан (1, 2, 3) установлен неподвижно на остове машины (схематично обозначенным поз.7) с возможностью вращения в подшипниках 6. Отверстия 8 и 9 в цапфах соответственно 4 и 5 выполнены ступенчатыми, а в заглушке 2 выполнено сквозное для внутренней полости барабана окно - отверстие 10 (фиг.1, 2).

Внутри барабана соосно ему размещен инфракрасный нагреватель, представляющий собой шестигранный тонкостенный кожух 11, на гранях 12 которого установлены неподвижно и равномерно по длине граней 12 электрические патроны 13 с ввернутыми в них инфракрасными лампами накаливания 14 модели ИКЗК-250.

Кожух 11 прочно соединен по концам с соосными ему цапфами 15 и 16, которые смонтированы посредством жаропрочных подшипников скольжения 17 (например, из фторопластового материала) соосно в осевых ступенчатых отверстиях соответственно 8 и 9 цапф 4 и 5 с возможностью вращения барабана (1, 2, 3) при неподвижном нагревателе (11-17). Цапфа 16 нагревателя выполнена со сквозным осевым отверстием 16А, соосным отверстию 9 цапфы 5 барабана, и установлена в отверстии 9 цапфы 5 с зазором. Через осевое отверстие 16А цапфы 16 к патронам 13 подсоединена электропроводка, условно обозначенная - ЭП (фиг.1).

Цапфы 15 и 16 (фиг.1, 2, 3А, 3Б, 3В, 3Г, 4А, 4Б) выполнены из жестких (стальных) ступенчатых цилиндров (полуосей) 15 и 16, к которым со стороны большего диаметра жестко присоединены (сваркой) круглые плоские шайбы 18 (например, стальные), соосно этим цапфам 15 и 16. С противоположных полуосям плоских сторонах шайб 18 жестко (например, сваркой) присоединены перпендикулярно плоскости шайб 18 заподлицо с наружной окружностью шайб 18 и на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности через 60° жесткие (например, стальные) опорные косынки 19. Косынки 19 выполнены в форме, например, одинаковых прямоугольных треугольников и присоединены к шайбам 18 катетами. На другие катеты косынок 19 внутренними углами ребер посажен концами шестигранный кожух 11, например, сплошной по периметру сечения 11А (фиг.3Г). Кожух 11А по концам неподвижно закреплен на опорных косынках 19, по периметру сечения, хомутами 20 с винтовым зажимом 21, охватывающим кожух 11А снаружи.

На каждой грани кожуха 11 (11А) напротив друг друга неподвижно (заклепками, шурупами, винтами 23) и параллельно друг другу размещены направляющие 22. В направляющих 22 вдоль граней размещены длинные пластины 24 из диэлектрического материала (например, гетенакс, стеклотекстолит) установленные неподвижно с возможностью перемещений вдоль кожуха 11 (11А) в направляющих 22.

На наружных плоскостях пластин 24 закреплены электропатроны 13 с возможностью ввертывания в них или вывертывания из них инфракрасных ламп 14 (фиг.3Г).

Кожух 11 может быть выполнен из двух продольных половин 11 Б (фиг.5). На каждой половине 14Б идентично размещены направляющие 22, а половины 14Б прочно скреплены направляющими 25 (фиг.5).

Шестигранный кожух 11 (фиг.1) выполнен также из шести плоских планок 11 В (фиг.6) из диэлектрического материала прочно скрепленных между собой направляющими 25. Пластины 24 размещены в направляющих 22, 25 (фиг 5, 6) на гранях кожуха 11 (11А, 11Б, 11 В), например, в три ряда под углом 120° друг относительно друга (фиг.5), а электропроводка ЭП (фиг.1) подведена к каждой из трех пластин 24 пофазно, причем фазы обозначены Ф1, Ф2, Ф3 с общим нулевым проводом "0" (фиг.5, 7, 8), или к каждой из 6-и пластин 24, размещенных в направляющих 22, 25 на каждой грани 12 кожуха 11 (11А, 11Б, 11 В) фиг.3Г, фиг.5.

Электропроводка выполнена электропроводом с термостойкой электроизоляцией (фторопласт или полипропилен) и подведена к паре контактов 26 и 27 (фиг.5) каждой пластины 24. От этих контактов 26 и 27, например открытой проводкой, проводами 28 и 29 осуществлено электропитание патронов 13, прикрепленных к пластинам 24 винтами 30 (фиг.7). Провода 28 и 29 поджаты к пластине 24 скобой 31, привернутой к пластине 24 винтом 32 (фиг.7).

В каждой фазе Ф1, Ф2, Ф3, (фиг.8) инфракрасные лампы 14 подключены параллельно с общим "нулевым" проводом.

Контакты 26, 27 выполнены, например, в виде болтов 33 с гайками 34 (фиг.9). Изнутри кожуха 11В (11А, 11Б) между шляпкой болтов 33 и стенкой кожуха зажаты клеммные кольца 35, электрически соединенные с фазами Ф1, Ф2, Ф3 и с нулевым проводом "0". Снаружи диэлектрических пластин 24 контакты проводов 28 и 29 зажаты гайками 34, обеспечивая плотный электрический контакт между фазными проводами внутри кожуха 11 В и наружной электропроводкой 28 и 29 через электропроводные болты 33.

В случаях электропроводного кожуха 11 (11А, 11Б) в отверстиях кожуха для болтов 33 (фиг.9, 10) плотно закрепляют с обеих его сторон диэлектрические чашки 36А, наружный диаметр которых превышает максимальный размер клеммных колец 35 и шляпки болтов 33.

Кожух 11 (11А, 11Б, 11 В) соединен с собственными цапфами 15 (16) (фиг.11) хомутами 20 с зазором 37, через который из цапфы 16 фазные и нулевой провода соединяются соединением 33, 34 только снаружи пластин 24.

В цапфе 4 барабана 1, 2, 3 (фиг.1) выполнено сквозное осевое отверстие 8, а в цапфе 15 нагревателя, с противоположной ему стороны, выполнено соосное резьбовое отверстие 15А (фиг.12) с возможностью размещения в нем резьбового конца дополнительного длинного стержня 38 через отверстие 8 цапфы 4.

Сушильный барабан с инфракрасным нагревателем работает следующим образом.

Вначале инфракрасный нагреватель в собранном виде (сборка позиций 11, 12, 15, 16, 17, с электропроводкой ЭП, фиг.1) монтируют внутри барабана (1, 2, 3) соосно ему, устанавливая нагреватель соосно барабану цапфами 15, 16 в отверстия соответственно 8, 9 цапф 4, 5 барабана соответственно (с подшипниками 17). Для этого освобождают болты 3 цапфы 5 и снимают ее. Далее через отверстие 8 цапфы 4 пропускают на всю длину барабана (на фиг.1 слева направо) длинный стержень (трубку) 38 (фиг.12) и ввинчивают его (ее) резьбовой конец в резьбовое отверстие 15А цапфы 15 нагревателя до упора. Поддерживая цапфу 16 нагревателя (фиг.1) и вытягивая стержень (трубку) 39, втягивают нагреватель до полной посадки (до упора) подшипников 17 в отверстие 8 вместе с цапфой нагревателя 15 в ступенчатое отверстие 8 цапфы барабана 4 (фиг.1 справа и фиг.12). Далее цапфу барабана 5 насаживают отверстием 9 на цапфу 16 нагревателя до упора подшипников 17 цапфы 16 в ступенчатое отверстие 16А, пропустив в это отверстие 9 концы электропроводки ЭП (фиг.1). После этого болтами 3 цапфу 5 барабана стягивают с заглушкой 2, имеющей сквозное отверстие 10. Через отверстие 10 электропроводку ЭП соединяют с фазными (Ф1, Ф2, Ф3) электрическими контактами 26 (фиг.5) и с нулевыми ("0") контактом 27. Снаружи электропроводку ЭП подключают к трехфазной сети питания (Ф1, Ф2, Ф3) с нулевой фазой "0" через выключатели (для каждой фазы) и регулятор напряжения (например, трехфазный ЛАТР), которые на чертежах не показаны. При подготовке барабана с инфракрасным нагревателем к работе электропроводка ЭП от электросети с выключателями не показаны. Далее вывинчивают стержень (трубку) 39 из резьбового отверстия 38 (фиг.12), вынимают стержень (трубку) 39 через отверстие 8 цапфы 4.

Через отверстие 10 цапфы 2 (фиг.2) в направляющие 22, 25 (фиг.3 В, 3Г, 5, 6, 9, 11) вводят на всю длину нагревателя длинные пластины 24 с прикрепленными к ним электропатронами 13 с инфракрасными лампами ИКЗК-250 14, концы электрических проводов от которых соединены с наружными клеммными кольцами 36 (фиг.5, 7, 8, 9). Эти кольца 36 надевают на болты 26, 27 и затягивают гайками 34. Электропроводка ЭП электрически посредством колец 35, болтов 33, колец 36 (фиг.9), проводов 28, 29 (фиг.7, 8) подсоединена через электропатроны 13 на пластинах 24 с лампами 14 (фиг.5, 7, 8, 9). При этом к каждой пластине 24 на контакты 26 и 27 подведены соответственно одна из фаз (Ф1, Ф2, Ф3) и нулевая фаза "0".

Сушильный барабан шлихтовальной машины с инфракрасным нагревателем работает следующим образом.

В электропроводку ЭП (фиг.1) через фазные выключатели и регулятор напряжения (не показаны) подается электрическое напряжение. Лампы 14 загораются и излучают инфракрасное излучение, нагревая цилиндрический корпус 1 барабана изнутри. При вращении барабана относительно неподвижных рядов ламп 14 его корпус 1 равномерно нагревается и высушивает огибающий его снаружи ткацкий навой, пропитанный шлихтой.

Технические результаты поставленной задачи достигаются следующим образом.

1. Ремонтопригодность обеспечивается благодаря сквозному отверстию 10 (фиг.1, 2) в заглушке 2, размещением на гранях шестигранного кожуха 11 (11А, 11Б, 11 В), фиг.3, 4, 5, 6, 7, 9 направляющих 22 (25) и размещением инфракрасных ламп 14 с патронами 13 и проводами 28, 29 (фиг.7) на отдельных длинных диэлектрических пластинах 24.

На самом деле, если перегорела одна из ламп 14 (что видно через отверстие 10) шлихтовальная машина останавливается, питание электропроводки ЭП отключается, отвинчиваются гайки 36 (фиг.5, 9), освобождается от контактов 26, 27 соответствующая перегоревшей лампе пластина 24, которую вытягивают из направляющих 22, 25 через отверстие (окно) 10 (фиг.2), заменяют лампу. Проведя операции в обратном порядке, устанавливают пластину 24 на место, подключают к электропроводке, включают электропитание и продолжают работу.

Таким образом обеспечивается полная ремонтопригодность заявляемого технического решения. В аналогах и прототипе это осуществить невозможно без полной разборки барабана.

2. Повышение надежности работы обеспечивается использованием термостойких подшипников скольжения 17 из диэлектрического материала в соединениях цапф 4 и 15, 3 и 16 барабана и нагревателя (фиг.1, 12), которые не требуют смазки и более долговечны в условиях повышенных температур, чем подшипники качения в аналогах и прототипе.

Повышенная электрическая надежность обеспечивается использованием диэлектрических пластин 24 для крепления электропатронов 13, диэлектрического кожуха 11 (11В), короткой (по сравнению с прототипом) длиной проводов внутри кожуха 11, надежным клеммным и болтовым зажимом 26, 27, а также диэлектрическими подшипниками скольжения 17, изолирующими нагреватель от барабана.

3. Снижение трудоемкости обслуживания, с одной стороны, обеспечивается ремонтопригодностью барабана с нагревателем, что показано выше в п.1, а с другой стороны, это снижение трудоемкости обслуживания достигается возможностью установки нагревателя без полной разборки барабана.

На самом деле, использование дополнительного стержня 39 (который вводится в отверстие 8 цапфы 4 на всю длину корпуса 1 (фиг.1), вворачивается в резьбовое отверстие 38 цапфы 15, затем тянется вместе с цапфой 15 до упора в отверстии 8 (фиг.12) и выворачивается из резьбового отверстия 38) позволяет монтировать нагреватель в барабане без полной разборки последнего. Это во много раз производительнее, чем в аналогах и прототипе.

Надежность работ (в заявляемом техническом решении) повышается также сборкой ламп 14 на пластинах 24 отдельно от корпуса нагревателя. В этом случае при монтаже нагревателя в барабан лампы (хрупкое стекло) повредить невозможно. В аналогах и прототипе эта возможность существует.

4. Возможность модернизации существующих и имеющихся в производстве на шлихтовальных машинах сушильных барабанов обеспечивается тем, что для модернизации необходимо выполнить лишь две операции. Первая - вырезать отверстие (окно) 10 в заглушке 2 корпуса 1 (фиг.2) и вторая - сквозные осевые отверстия 8, 9 в цапфах 4, 5 барабана выполнить ступенчатыми под подшипники 17.

Немаловажным преимуществом заявляемого технического решения является более высокая равномерность нагрева стенки барабана инфракрасным нагревателем.

На самом деле, размещение ламп 14 (фиг.1) равномерными рядами с одинаковым шагом А и на расстоянии t друг от друга, значительно меньшим, чем диаметр колбы D позволяет направленное инфракрасное излучение от ламп 14 на внутреннюю поверхность барабана, в этом случае, сделать более плотным и равномерным. При этом отраженное от внутренней стенки барабана 1 излучение попадает на отражатели ламп 14 (ИКЗК-250) и вновь излучается, усиливая собственное излучение ламп, не попадая на открытую электропроводку (провода 28, 29, фиг.7 и фиг.8). Замыкающееся излучаемое и отраженное излучения между отражателями ламп 14 и внутренней стенкой цилиндра 1 увеличивают интенсивность нагрева барабана 1, 2, 3, при одной и той же потребляемой электрической мощности почти в два раза. Этим самым достигается дополнительный технический результат предполагаемого изобретения, заключающийся в повышении равномерности нагрева цилиндрической стенки барабана и в существенной экономии электроэнергии на нагрев, т.е. на работу шлихтовальной машины.

Сам зазор t между колбами ламп 14 (фиг.1) необходим для воздухообмена (для циркуляции воздуха) между основанием ламп 14 (от патронов 13), во избежание аккумуляции тепла в этой области.

Источники информации

1. Живетин В.В., Брут-Бруляко А.Б. «Устройство и обслуживание шлихтовальных машин», М., Легкопромбытиздат, 1988 г.

2. Авторское свидетельство ССС №118224, МКИ F 26 В, 1972 г.

3. Авторское свидетельство СССР №579689, МКИ F 26 В 1979 г.

4. Патент РФ №2027131, МКИ F 26 В 13/14, Бюл.№2, 1995 г.

5. Патент РФ №2137996, МКИ F 26 В 13/14, опубл. 20.09.99 г.

6. Заявка РФ №2004112583/06 (013583) от 26.04.2004 г. «Способ нагрева сушильного барабана, например шлихтовальной машины».

Сушильный барабан шлихтовальной машины с инфракрасным нагревателем, содержащий цилиндрический тонкостенный корпус с заглушками по торцам, к которым прочно присоединены соосные с ним цапфы с подшипниками, снабженные сквозными соосными осевыми отверстиями, а также инфракрасный нагреватель внутри барабана, соосный с ним, выполненный из полой шестигранной оси, смонтированной концами посредством подшипников в цапфах барабана с размещенной внутри нее электропроводкой, по крайней мере, с одной стороны подсоединенной посредством регулятора напряжения к сети электропитания, а также точечные по сравнению с размерами барабана инфракрасные излучатели, размещенные равномерными рядами вдоль оси на ее плоских гранях и радиально относительно нее с возможностью электропитания от размещенной внутри оси электропроводки, с возможностью вращения барабана относительно нагревателя и с возможностью угловых перемещений оси относительно барабана с последующей ее фиксацией, отличающийся тем, что полая ось выполнена в виде шестигранного кожуха, жестко соединенного по концам разъемным соединением соосно с собственными цапфами, одна из которых выполнена со сквозным осевым отверстием и по длине превышает цапфу барабана, а вторая - с соосным резьбовым отверстием с противоположной кожуху стороны, а цапфы нагревателя размещены в цапфах барабана на термостойких диэлектрических подшипниках скольжения, причем на каждой грани кожуха вдоль него неподвижно размещены по паре направляющих противоположно друг другу на ширине грани, в которых установлены неподвижно с возможностью перемещений вдоль грани и внутри направляющих длинные пластины из диэлектрического материала, на которых неподвижно прикреплены электропатроны с ввернутыми в них инфракрасными лампами накаливания, а патроны каждой грани электрически соединены с парой клемм на конце пластины, одна из которых фазная, другая нулевая, с возможностью подключения клемм к сети электропитания через электропроводку через осевые отверстия цапф, при этом заглушка барабана со стороны клемм снабжена, по крайней мере, одним окном (отверстием, по размерам достаточным для свободного прохода пластины в сборе с патронами и лампами во внутреннюю полость барабана и в направляющие), при этом каждая цапфа нагревателя выполнена в виде жесткого цилиндра (полуоси), с одной стороны которого под прямым углом к нему соосно и прочно присоединена плоская шайба, к которой с противоположной стороны прочно, радиально, под прямым углом к плоскости шайбы заподлицо с наружной окружностью шайбы и равномерно по окружности присоединены одинаковые плоские опорные косынки, а кожух посажен на эти косынки внутренними углами ребер по обе стороны своей длины и надежно соединен с ними концами, а кожух выполнен из двух идентичных половин, соединенных между собой по длине направляющими, а по концам по периметру - с опорными косынками-хомутами, кроме этого, все грани кожуха выполнены из плоских планок так, что каждая грань является диэлектрической планкой, соединенных между собой направляющими, а опорные косынки выполнены в форме прямоугольных треугольников, одним катетом присоединенных к шайбе, а другим - с возможностью опирания на него внутреннего угла кожуха, причем кожух выполнен короче расстояния между шайбами цапф нагревателя, помимо того, кожух выполнен из диэлектрического материала, а инфракрасные излучатели - из ламп ИКЗК-250 и лампы в ряду установлены так, что расстояние между их колбами меньше диаметра колбы, а барабан дополнительно снабжен жестким длинным стержнем (трубой) диаметром, меньшим осевого отверстия цапф барабана, с наружной резьбой на одном конце, выполненным с возможностью взаимодействия с резьбовым отверстием в цапфе нагревателя через осевое отверстие в цапфе барабана на всей длине барабана, одновременно соединения кожуха с направляющими выполнены разъемными или неразъемными, соединение опорных косынок с шайбами и шайб с цилиндрами (полуосями) неразъемными, кожуха с опорными косынками разъемными и электропатронов с диэлектрическими пластинами также разъемными, а размеры поперечника кожуха с пластинами меньше осевого отверстия в заглушках барабана, причем инфракрасные лампы размещены на диэлектрических пластинах равномерным рядом на каждой из пластин так, что расстояние в ряду между колбами ламп меньше диаметра колбы, а наружная поверхность цапф нагревателя выполнена ступенчатой, осевые отверстия цапф барабана ступенчатыми с возможностью установки подшипников скольжения между цапфой нагревателя и цапфой барабана.