Устройство для дозированного выпуска связных трудносыпучих материалов
Владельцы патента RU 2511634:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) (RU)
Изобретение относится к средствам дозирования и направлено на повышение качества очистки бункеров при выгрузке связных трудносыпучих материалов, а также на обеспечение возможности быстрого и точного дозирования выгрузного материала, что обеспечивается за счет того, что устройство включает вертикальный корпус цилиндрической формы, щелевое дно которого выполнено из концентрических объемных колец, расположенных с кольцевыми зазорами относительно друг друга и жестко связанных между собой балками. Для перекрывания кольцевых зазоров щелевого дна корпуса, в каждом из объемных концентрических колец, с боковой стороны, образованы пространства в виде концентрических каналов для размещения пневматических надувных элементов, к которым подведены трубки для нагнетания избыточного давления или создания вакуума. Устройство оснащено сводоразрушителем, выполненным в виде рабочих органов Т-образной формы, проходящих через кольцевые зазоры щелевого дна для очистки его поверхности. Рабочие органы закреплены на зубчатых кольцах, расположенных под щелевым дном в роликовых опорах, каждая из которых состоит из горизонтального и вертикального роликов. Зубчатые кольца выполнены с возможностью приведения в движение как одновременно, так и отдельно друг от друга путем избирательного подключения шестерен, расположенных на валу, соединенном с электродвигателем. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники
Изобретение предназначено для дозированного выпуска связных трудносыпучих материалов и может быть использовано для транспортировки и хранения сыпучих материалов с последующей их дозированной выгрузкой в химической, пищевой, цементной и других отраслях промышленности.
Уровень техники
Из уровня техники широко известно применения различных видов устройств для дозированного выпуска связных трудносыпучих материалов. При этом применяются различные технологии выгрузки этих материалов.
Исследованиями Варламова А.В., Варламовой Н.Х. (патент №2145303, 2169688), доказана высокая эффективность выпускных устройств щелевого типа. Однако эти устройства могут работать только в бункерах прямоугольного сечения.
Из патента RU 2316736 C1, 10.02.2008, В08В 9/08 известно устройство для дозированного выпуска связных трудносыпучих материалов, включающее корпус, выполненный с четырьмя попарно симметричными боковыми стенками и щелевым днищем, при этом под щелевым днищем корпуса установлена решетка, имеющая продольные щели, параллельные продольным щелям щелевого днища, расположенные с таким же шагом и имеющие такую же ширину, что и щели щелевого днища корпуса, решетка установлена с возможностью перемещения в поперечном щелям щелевого днища направлении на длину шага расположения ее продольных щелей и с возможностью фиксации ее положения, кроме того, устройство снабжено сводоразрушителем с рабочими органами, проходящими через продольные щели щелевого днища для очистки его поверхности, при этом сводоразрушитель установлен на каретке с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль щелей щелевого днища посредством привода. Боковые стенки корпуса выполнены наклонными к его щелевому днищу, при этом длина двух размещенных друг напротив друга боковых стенок превышает длину двух других размещенных друг напротив друга боковых стенок, кроме того, более короткие боковые стенки корпуса расположены под острым углом к его щелевому днищу, а две другие, более длинные боковые стенки корпуса, - под тупым углом к его щелевому днищу, кроме того, в нижней части более коротких боковых стенок корпуса выполнены щели, являющиеся продолжением продольных щелей щелевого днища, а сводоразрушитель снабжен дополнительными боковыми рабочими органами, установленными на каретке с возможностью перемещения вдоль более длинных наклонных боковых стенок корпуса, причем боковые рабочие органы закреплены на стойках, которые пропущены через щели щелевого днища и закреплены нижними концами на каретке с возможностью взаимодействия с более длинными наклонными боковыми стенками корпуса.
Из патента RU 2219119 С1, 20.12.2003, В65D 88/64 известно устройство для дозированного выпуска связных трудносыпучих материалов, включающее бункер для слеживающихся сыпучих материалов, содержащий имеющий преимущественно прямоугольное поперечное сечение корпус с щелевым днищем, установленные под щелевым днищем решетку и направляющие, расположенные вдоль днища, сводоразрушитель с проходящими через продольные щели днища стойками, верхние части которых введены внутрь корпуса и выполнены в виде рабочих органов для очистки верхней поверхности щелевого днища, и привод перемещения сводоразрушителя вдоль щелей днища. Решетка выполнена с продольными элементами, образующими продольные щели, параллельные продольным щелям днища, расположенные с таким же шагом и имеющие такую же ширину, что и последние, при этом решетка установлена с возможностью перемещения в поперечном щелям днища направлении на длину названного шага расположения ее продольных щелей и фиксации ее положения, а сводоразрушитель снабжен тележкой, установленной с возможностью перемещения по упомянутым направляющим, которые размещены под решеткой, и связанной с приводом перемещения сводоразрушителя, причем стойки последнего пропущены через продольные щели решетки и нижними концами закреплены на тележке.
Из опубликованной заявки RU 2004125889 A, 10.02.2006, В08В 9/08 известно Устройство дозированного выпуска связных, трудносыпучих материалов, включающее бункер цилиндрической формы, дно которого выполнено из концентрических колец, расположенных с кольцевыми зазорами относительно друг друга и жестко связанных между собой балками с образованием в дне бункера четырех одинаковых секторов, для перекрывания кольцевых зазоров дна бункера используются четыре секторные решетки, соответствующие четырем одинаковым секторам дна бункера так, что каждая из секторных решеток имеет кольцеобразные прорези, форма, расположение, ширина и длина которых аналогичны кольцевым зазорам дна бункера, в центральной части дна бункера размещен конусный элемент, выступающий вершиной к верху бункера и снабженный очистителем, устройство также снабжено сводоразрушителем, размещенным с возможностью поворота относительно центральной продольной оси бункера, сводоразрушитель образован четырьмя продольными несущими элементами, размещенными в одной плоскости под углом 90° друг к другу и скрепленными между собой одними концами с образованием оси поворота сводоразрушителя, совпадающей с центральной продольной осью бункера, на каждом продольном несущем элементе сводоразрушителя с возможностью поворота относительно него размещена труба с жестко закрепленными на ней зубьями, количество которых соответствует количеству кольцевых зазоров между концентрическими кольцами дна бункера, с возможностью введения этих зубьев при повороте труб относительно несущих элементов в кольцевые зазоры между концентрическими кольцами дна бункера и совмещенные с ними кольцеобразные прорези секторных решеток, а при повороте всего сводоразрушителя относительно центральной оси бункера с возможностью перемещения зубьев по и вдоль кольцевых зазоров между концентрическими кольцами дна бункера и совмещенными с ними кольцеобразными прорезями секторных решеток, очиститель конусного элемента дна корпуса размещен над ним с возможностью поворота посредством 4-х вилкообразных элементов, каждый из которых размещен на соответствующей ему трубе сводоразрушителя с возможностью ввода в кольцевые зазоры между концентрическими кольцами дна бункера и совмещенными с ними кольцеобразными прорезями секторных решеток для зацепления с краем очистителя и дальнейшего совместного с ним поворота.
Общим недостатком указанных источников является недостаточное качество очистки бункеров при выгрузке связных трудносыпучих материалов, а также сложность дозирования материала.
Кроме того, в ряде случаев присутствует необходимость наличия при выгрузке пневмосистемы на складе, поддержание и контроль давления, высокая вероятность забивания грузом аэрирующих элементов, невозможность выгрузки в приемные бункера при исправной системе аэропневморазгрузки.
Задачей настоящего изобретения является устранение перечисленных выше недостатков, снижение времени разгрузки за счет увеличения производительности системы, а также упрощение системы выгрузки бункеров, в частности вагонов, путем отказа от применения сложных пневмосистем, уменьшение энергозатрат за счет использования гравитационного выпуска груза.
Раскрытие изобретения
Поставленная задача решается за счет того, что устройство дозированного выпуска связных, трудносыпучих материалов согласно изобретению включает бункер в виде вертикального корпуса цилиндрической формы, щелевое дно которого выполнено из концентрических объемных колец, расположенных с кольцевыми зазорами относительно друг друга и жестко связанных между собой балками, с образованием в щелевом дне одинаковых секторов, при этом для перекрывания кольцевых зазоров щелевого дна в каждом из концентрических объемных колец, с боковой стороны, образованы пространства в виде концентрических каналов для размещения пневматических надувных элементов, к которым подведены трубки для нагнетания избыточного давления, для возможности перекрытия кольцевых зазоров щелевого дна корпуса или создания вакуума для их открытия, на центральном кольце, расположенном симметрично относительной вертикальной оси корпуса, размещен конусный элемент; устройство оснащено сводоразрушителем, выполненным в виде рабочих органов T-образной формы, проходящих через кольцевые зазоры в щелевом дне корпуса для очистки его поверхности, при этом количество рабочих органов не менее количества кольцевых зазоров между концентрическими объемными кольцами щелевого дна; рабочие органы закреплены на зубчатых кольцах, расположенных под дном бункера в роликовых опорах, каждая из которых состоит из горизонтального и вертикального роликов, по крайней мере, три опоры на каждое зубчатое кольцо, причем зубчатые кольца выполнены с возможностью приведения в движение как одновременно, так и отдельно друг от друга путем избирательного подключения шестерен, расположенных на валу, соединенном с электродвигателем.
Целесообразно, чтобы каждое из объемных концентрических колец, кроме центрального и кольца, примыкающего к стенке корпуса, содержало два пневматических надувных элемента, для возможности перекрытия кольцевых зазоров по обе стороны от кольца, а центральное кольцо и кольцо, примыкающее к стенке корпуса, содержало по одному надувному элементу.
В качестве среды для создания избыточного давления предпочтительно использовать воздух.
Техническим результатом изобретения является повышение качества очистки бункеров при выгрузке связных трудносыпучих материалов, а также возможность точного дозирования выгружаемого материала.
Краткое описание чертежей
Изобретение иллюстрируется чертежами, где:
На фиг.1 представлена конструкция устройства для дозированного выпуска связных, трудносыпучих материалов (общий вид).
На фиг.2 - вид сверху на щелевое дно бункера из концентрических колец.
На фиг.3 - разрез A-A на фиг.2.
На фиг.4 - разрез A-A на фиг.2 с видом на роликовые опоры и зубчатые кольца.
Осуществление изобретения
Устройство дозированного выпуска связных, трудносыпучих материалов включает бункер в виде вертикального корпуса 1 цилиндрической формы. Щелевое дно 2 корпуса 1 выполнено из концентрических объемных колец 3, расположенных с кольцевыми зазорами относительно друг друга и жестко связанных между собой балками 4, с образованием в дне бункера одинаковых секторов.
Для перекрывания кольцевых зазоров щелевого дна 2 корпуса 1 в каждом из объемных концентрических колец 3, с боковой стороны, образованы пространства в виде концентрических каналов 5 (фиг.1, 3) для размещения пневматических надувных элементов 6, к которым подведены трубки 7 (фиг.3) для нагнетания избыточного давления или создания вакуума для открытия кольцевых зазоров.
На центральном кольце 16 щелевого дна 2, расположенном симметрично относительной вертикальной оси корпуса 1, размещен конусный элемент 8.
Устройство оснащено сводоразрушителем, выполненным в виде рабочих органов 9 T-образной формы, проходящих через кольцевые зазоры щелевого дна 2 для очистки его поверхности. Количество рабочих органов 9 не менее количества кольцевых зазоров между концентрическими объемными кольцами 3 щелевого дна 2 корпуса 1. Рабочие органы 9 закреплены на зубчатых кольцах 10, расположенных под щелевым дном 2 корпуса в роликовых опорах.
Каждая роликовая опора состоит из горизонтального 13 и вертикального роликов 14 (фиг.4), по крайней мере, три опоры на каждое зубчатое кольцо 10. Зубчатые кольца 10 выполнены с возможностью приведения в движение, как одновременно, так и отдельно друг от друга путем избирательного подключения шестерен 11, расположенных на валу 12, соединенном с электродвигателем 15.
Каждое из объемных концентрических колец 3, кроме центрального кольца 16 и кольца, примыкающего к стенке корпуса 1, содержит два пневматических надувных элемента 6, для возможности перекрытия кольцевых зазоров по обе стороны от кольца 3, а центральное кольцо 16 и кольцо, примыкающее к стенке корпуса 1, содержит по одному надувному элементу.
Устройство работает следующим образом.
До начала загрузки материала в устройстве перекрывают кольцевые зазоры между объемными концентрическими кольцами 3 щелевого дна 2 путем подачи сжатого воздуха в надувные элементы 6. Производится засыпание материала в бункер для хранения. Перед выгрузкой производится откачка воздуха из надувных элементов 6, образовывая кольцевые зазоры в щелевом дне 2 корпуса 1. Выгрузка материала под действием гравитационных сил происходит до момента образования устойчивых сводов. Для продолжения выгрузки при помощи электродвигателя 15 приводятся в движение T-образные рабочие органы 9, перемещаясь в кольцевых зазорах щелевого дна 2. В результате чего происходит разрушение сводов выпускаемого материала и осуществляется его стабильный выпуск.
При подводе воздуха в надувные элементы 6 начинается перекрывание кольцевых зазоров щелевого дна 2, при этом останавливается выгрузка. При необходимости возобновления выгрузки воздух из надувных элементов отводится. Возможна выборочная выгрузка посредством открывания определенных щелей дна.
Преимуществами предлагаемого устройства являются простота конструкции и высокая ремонтопригодность, так как рабочие органы являются легкодоступными и быстросъемными; низкий пусковой момент на приводе; изменение интенсивности воздействия на насыпь в бункере от 1 до 4 раз.
Устройство позволяет обеспечить эффективную выгрузку хранящегося в нем материала путем воздействия на образующиеся своды.
При необходимости изменения объемов выпуска материала устройство может работать посекционно с включением рабочих органов сводоразрушителя в данном секторе дна. Также данное устройство может работать с применением пневмосистемы для выгрузки.
1. Устройство дозированного выпуска связных, трудносыпучих материалов, характеризующееся тем, что включает бункер, в виде вертикального корпуса цилиндрической формы, щелевое дно которого выполнено из концентрических объемных колец, расположенных с кольцевыми зазорами относительно друг друга и жестко связанных между собой балками, с образованием в щелевом дне корпуса одинаковых секторов, при этом для перекрывания кольцевых зазоров щелевого дна корпуса в каждом из объемных концентрических колец, с боковой стороны, образованы пространства в виде концентрических каналов для размещения пневматических надувных элементов, к которым подведены трубки для нагнетания избыточного давления, для возможности перекрытия кольцевых зазоров щелевого дна или создания вакуума для их открытия на центральном кольце, расположенном симметрично относительно вертикальной оси корпуса, размещен конусный элемент; устройство оснащено сводоразрушителем, выполненным в виде рабочих органов T-образной формы, проходящих через кольцевые зазоры щелевого дна для очистки его поверхности, при этом количество рабочих органов не менее количества кольцевых зазоров между объемными концентрическими кольцами щелевого дна; рабочие органы закреплены на зубчатых кольцах, расположенных под щелевым дном бункера в роликовых опорах, каждая из которых состоит из горизонтального и вертикального роликов, по крайней мере, три опоры на каждое зубчатое кольцо, причем зубчатые кольца выполнены с возможностью приведения в движение как одновременно, так и отдельно друг от друга путем избирательного подключения шестерен, расположенных на валу, соединенном с электродвигателем.
2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что каждое из объемных концентрических колец, кроме центрального кольца и кольца, примыкающего к стенке корпуса, содержит два пневматических надувных элемента, для возможности перекрытия кольцевых зазоров по обе стороны от кольца, а центральное кольцо и кольцо, примыкающее к стенке корпуса, содержат по одному надувному элементу.
3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что в качестве среды для создания избыточного давления использован воздух.
