Опорное устройство для валов шнековых транспортеров
Изобретение касается опорного устройства для валов шнековых транспортеров. Опорное устройство содержит по меньшей мере один опорный узел (20) вала и один находящийся в опорном узле (20) соединительный вал (50) для соединения по меньшей мере с одним валом шнекового транспортера. Опорный узел (20) содержит кожух (21) корпуса, в котором размещен по меньшей мере один подшипник (22) качения для опирания вращаемого соединительного вала (50), по меньшей мере один конец которого через присоединяемый элемент (40) может соединяться по меньшей мере с одним валом шнекового транспортера. Опорное устройство имеет базовый узел, содержащий наружный корпус (11), в котором с возможностью поворотного движения установлен опорный узел (20). Между внутренним кольцом наружного корпуса (11) и боковой поверхностью кожуха (21) опорного узла (20) расположен по меньшей мере один эластомерный кольцевой элемент (13). Наружный корпус (11) базового узла (10) и наружный кожух (41) корпуса присоединяемого узла (40) выполнены в виде трубы. Технический результат: создание опорного устройства, обладающего высоким ресурсом даже в жестких рабочих условиях. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение касается опорного устройства для валов шнековых транспортеров, содержащего по меньшей мере один опорный узел вала и один находящийся в опорном узле вала соединительный вал для соединения по меньшей мере с одним валом шнекового транспортера.
Такие опорно-соединительные узлы применяются для опоры с возможностью вращения в конвейерных установках валов шнеков для транспортировки твердых веществ, в частности, валов шнеков для транспортировки измельченных средств для струйной обработки в установках для обработки поверхностей. Кроме того, два вала шнеков могут соединяться в таком узле друг с другом.
Так как валы шнеков при транспортировке твердых материалов нагружаются неравномерно и к тому же между опорными точками имеют большую длину от 5 до 6 метров, опорные уступы валов шнеков не соосны осям подшипников валов или, соответственно, соединительному валу, который оперт с возможностью вращения в подвесном опорном устройстве и к которому валы шнеков присоединяются с торцевой стороны. При эксплуатации могут происходить угловые перекосы осей и качательные движения, которые должны компенсироваться внутри опорного узла вала. Для этого в уровне техники предусмотрены самоустанавливающиеся роликоподшипники, в которых оперт соединительный вал. В жестких рабочих условиях с большой запыленностью пыль, однако, быстро проникает в самоустанавливающийся роликоподшипник, так что этот подшипник быстро изнашивается и должен заменяться, что, в свою очередь, влечет за собой простои транспортировочного устройства. Помещение опорного узла вала в качестве защиты от пыли в кожух невозможно, так как именно из-за вышеназванных перекосов осей и качательных движений ширина зазора между круглым центральным отверстием неподвижного корпуса и соединительным валом непрерывно изменялась бы.
Задачей настоящего изобретения является, таким образом, опорное устройство для валов шнековых транспортеров, которое обладает высоким ресурсом даже в жестких рабочих условиях.
Эта задача решается с помощью опорного устройства с признаками п.1 формулы изобретения.
Предлагаемое изобретением опорное устройство переводит компенсацию перекосов осей в эластомерный кольцевой элемент. Благодаря этому собственно опорный узел вала может быть точно соосным опорным уступам вала шнекового транспортера или предусмотренным для этого присоединяемым узлам и может посредством собственно известных колец для уплотнения вала полностью уплотняться относительно вращающегося соединительного вала.
Опирание соединительного вала внутри опорного узла вала может осуществляться посредством двух однорядных радиальных шарикоподшипников, так как на эти подшипники не действуют осевые силы, а также изгибающие моменты. При этом опорный узел вала в целом следует движению соединительного вала, которое вызывается присоединенными с боковых сторон валами шнекового транспортера.
По сравнению с неподвижными частями опорного устройства эластомерный промежуточный слой служит для компенсации и создает, кроме того, противодействующие силы, так что автоматически снова принимается положение, соосное конструктивно предусмотренной центральной оси, когда все односторонние силы и моменты, которые передаются через один из присоединенных валов шнекового транспортера, устранены.
Упругий кольцевой элемент, в частности, выполнен из полиуретановой заливочной массы, которая в вязкотекучем состоянии заливается между внутренним кольцом неподвижного наружного корпуса и наружным кожухом опорного узла вала. Благодаря этому наружный корпус и внутренний корпус соединены друг с другом сплошным соединением, так что даже в ограниченной мере могут восприниматься возможные действующие в осевом направлении растягивающие силы.
Затвердевшая заливочная масса имеет предпочтительно твердость, равную 50-80 A по Шору, в частности 60 A по Шору. Толщина эластомерного слоя составляет при этом предпочтительно примерно 10 мм. С этими свойствами могут хорошо компенсироваться перекосы осей до 3°.
Кроме того, как, в принципе, известно, возможно пыленепроницаемое уплотнение вращающегося вала относительно корпуса опорного узла вала.
Подробное выполнение опорного узла вала описывается ниже с помощью других предпочтительных вариантов осуществления на одном из примеров осуществления, который изображен на чертежах. На чертежах, в частности, показано:
Фиг.1: предлагаемое изобретением опорное устройство на виде в перспективе;
Фиг.2: опорный узел на виде сбоку и
Фиг.3: опорный узел на виде сбоку в сечении.
На фиг.1 показано предлагаемое изобретением опорное устройство 100, которое, по существу, содержит три участка: в середине расположен базовый узел 10, к которому с обеих сторон примыкает по одному присоединяемому узлу 40.
Базовый узел 10 содержит наружный корпус 11 с установленным на нем несущим элементом 12 и находящимся внутри опорным узлом вала, который здесь не виден.
По его боковым сторонам предусмотрены присоединяемые узлы 40, которые неподвижно соединены с концами вращающегося внутри базового узла 10 соединительного вала и которые обеспечивают возможность непосредственного присоединения валов шнекового транспортера.
Чтобы обеспечить небольшую поверхность воздействия, в частности, для случая предпочтительного применения в устройствах для обработки поверхности, у которых средство для струйной обработки вводится в рабочую камеру с большой кинетической энергией, наружный корпус 11 базового узла 10, а также наружные кожухи 41 корпуса присоединяемых узлов 40 выполнены каждый в виде трубы, при этом во избежание выдающихся уступов предусмотрены одинаковые диаметры, которые могли бы обеспечивать поверхность воздействия для средства для струйной обработки.
На фиг.2 показано опорное устройство 100 сбоку. Между базовым узлом 10 в середине и двумя присоединенными по боковым сторонам присоединительными узлами 40 имеется узкий зазор, через который виден находящийся внутри опорный узел 20 вала. Ширина зазора, составляющая по меньшей мере 5-10 мм, предпочтительно выбрана такой, чтобы проникшая пыль или прочие проникшие частицы могли легко снова стекать вниз. С направленным вверх несущим элементом 12 предлагаемое изобретением опорное устройство 100 предусмотрено для применения в качестве подвесного опорного устройства.
С каждой боковой стороны в представленном примере осуществления примыкают подлежащие опиранию валы 200 шнеков, которые обозначены штрихпунктирными линиями. Соединительные втулки 201 надеты на трубчатые боковые поверхности 41 корпусов присоединяемых элементов 40 и затем с помощью выполненных в боковой поверхности 41 корпуса резьбовых отверстий зафиксированы от вращения.
Предлагаемая изобретением конструкция опорного устройства 100 видна, в частности, на изображении в сечении на фиг.3.
Внутри расположен вращающийся соединительный вал 50, который на обеих сторонах имеет опорные уступы 51, на которые могут насаживаться присоединяемые узлы 40. В середине выполнен уступ 52, к которому с обеих сторон примыкают радиальные шарикоподшипники 22, зафиксированные каждый в осевом направлении с помощью стопорного кольца. В направлении наружной стороны, то есть снаружи перед радиальными шарикоподшипниками 22 в промежуточном кольце 23 расположено кольцо 25 для уплотнения вала.
Кроме того, вне него предусмотрено дополнительное фетровое уплотнение 26, которое скользит по поверхности соединительного вала 50 и которое установлено в закрывающей кольцевой шайбе 24. Закрывающая кольцевая шайба 24 и промежуточное кольцо 23 центрировано закреплены на корпусе 21 опорного узла 20 вала.
Корпус 21 опорного узла 20 вала через эластомерный кольцевой элемент 13 неподвижно соединен с наружным корпусом 11 базового элемента 10, в частности залит. Таким образом, весь опорный узел 20 вала может наклоняться в направлении обеих сторон вокруг точки пересечения центральной оси и вертикальной оси 14, которую можно видеть на фиг.3, и за счет этого компенсировать качательные движения примыкающих по боковым сторонам шнековых транспортеров 200.
Внутренний опорный узел 20 вала проходит в осевом направлении за наружный корпус 11 базового узла 10 наружу, но имеет меньший диаметр. Трубчатые кожухи 41 корпусов наружных присоединяемых узлов 40, напротив, имеют больший диаметр и распространяются в осевом направлении частично за выступающие области опорного узла 20 вала в направлении центральной оси 14. Благодаря этому создается своего рода лабиринтное уплотнение. Проникающие снаружи в зазор между базовым и присоединяемыми узлами 10, 40 частицы должны сначала трижды изменять направление, прежде чем они смогут проникнуть в кольцевой зазор между соединительным валом 50 и находящимися снаружи закрывающими шайбами 24.
Позади них они, однако, улавливаются непосредственно фетровым уплотнением 26. Мелкие частицы, которые попадают через плоскость соприкосновения между внутренней стороной фетрового кольца 26 и наружной стороной соединительного вала 50, затем окончательно удерживаются на кольце 25 для уплотнения вала его гибкой уплотнительной манжетой.
Присоединяемые узлы 40 в представленном примере осуществления содержат каждый соединительную втулку 45, которые могут насаживаться непосредственно на концевой опорный уступ 51 соединительного вала 50. Их осевое положение ограничено стопорным кольцом. Впереди с торцевой стороны предусмотрена стопорная пластина 44, которая фиксируется винтом 46 в резьбовом отверстии в соединительном валу 50.
Соединительная втулка 45 находится в контакте по меньшей мере с одной другой эластомерной областью 43. К трубчатому кожуху 41 корпуса и соединительной втулке 45 приварены в каждом случае радиальные ребра, которые на фиг.3 не видны и между которыми предусмотрены эластомерные области 43, препятствующие непосредственному соприкосновению ребер, но обеспечивающие возможность передачи крутящего момента между соединительной втулкой 45 и кожухом 41 корпуса. Качательные движения присоединенных шнековых транспортеров 200 таким образом частично компенсируются уже эластомерными областями 43 между находящимися в зубчатом зацеплении друг с другом ребрами в присоединяемых узлах. Только когда изгибающие моменты, вызванные двумя присоединенными с боковых сторон валами 200 шнекового транспортера, различны, происходит перекос соединительного вала 50 относительно неподвижной вертикальной оси 14, из-за чего также наклоняется весь внутренний опорный узел 20 вала. Этот перекос тогда компенсируется эластомерным кольцевым элементом 13 базового узла 10.
Эластомерные промежуточные слои 13, 43 обладают каждый несколько меньшей осевой длиной, чем окружающие их наружные кожухи 11, 41 корпуса, так что они в значительной степени защищены от непосредственно ударяющегося средства для струйной обработки. Вследствие упругих свойств кинетическая энергия ударяющихся частиц струи и так уже в значительной степени компенсируется, так что абразивное действие не происходит. Кроме того, частичное снятие торцевых сторон эластомерных кольцевых элементов 13, 43 не ухудшает их функцию. То есть кольцевые элементы 13, 43 обеспечивают возможность качающегося опирания соединительного вала 50 без износа.
1. Опорное устройство (100) для валов (200) шнековых транспортеров, содержащее по меньшей мере один опорный узел (20) вала и один находящийся в опорном узле (20) вала соединительный вал (50) для соединения по меньшей мере с одним валом (200) шнекового транспортера,
отличающееся тем, что опорный узел (20) вала содержит кожух (21) корпуса, в котором размещен по меньшей мере один подшипник (22) качения для опирания вращаемого соединительного вала (50), по меньшей мере один конец которого через присоединяемый элемент (40) может соединяться по меньшей мере с одним валом (200) шнекового транспортера, и
опорное устройство (100) имеет базовый узел (10), содержащий наружный корпус (11), в котором с возможностью поворотного движения установлен опорный узел (20) вала, при этом между внутренним кольцом наружного корпуса (11) и боковой поверхностью кожуха корпуса (21) опорного узла (20) вала расположен по меньшей мере один эластомерный кольцевой элемент (13), причем
наружный корпус (11) базового узла (10) и наружный кожух (41) корпуса присоединяемого узла (40) выполнены в виде трубы.
2. Опорное устройство (100) по п. 1, отличающееся тем, что опорный узел (20) вала содержит два радиальных шарикоподшипника (22), в которых с возможностью вращения оперт соединительный вал (50).
3. Опорное устройство (100) по п. 1 или 2, отличающееся тем, что наружный корпус (11) выполнен кольцеобразным и имеет по меньшей мере один присоединенный снаружи опорный консольный держатель (12).
4. Опорное устройство (100) по п. 1, отличающееся тем, что с торцевой стороны к кожуху (21) корпуса опорного узла вала примыкают закрывающие шайбы (24), при этом по меньшей мере одна из закрывающих шайб (21) выполнена кольцеобразной с центральным отверстием для введения соединительного вала (50), и при этом в кольцевом зазоре между закрывающей шайбой (21) и соединительным валом (50) расположено по меньшей мере одно уплотнительное кольцо (25, 26).
5. Опорное устройство (100) по п. 4, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо является кольцом (25) для уплотнения вала.
6. Опорное устройство (100) по п. 4, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо представляет собой фетровое уплотнение (26) или щеточное уплотнение.
7. Опорное устройство (100) по п. 6, отличающееся тем, что фетровое уплотнение (26) и/или щеточное уплотнение расположено снаружи перед кольцом (25) для уплотнения вала.
8. Опорное устройство (100) по п. 1, отличающееся тем, что у базового узла (10) кожух (21) корпуса и наружный корпус (11) или соответственно у присоединяемого элемента (40) промежуточная втулка (45) и кожух (41) корпуса соединены друг с другом сплошным соединением через кольцевой элемент (13, 43).
9. Опорное устройство (100) по п. 8, отличающееся тем, что кольцевой элемент (13, 43) выполнен из полиуретановой заливочной массы.
10. Опорное устройство (100) по п. 1, отличающееся тем, что опорный узел (20) вала выполнен с возможностью наклона около точки пересечения центральной оси и вертикальной оси (14) в направлении обеих сторон.
11. Опорное устройство (100) по п. 1, отличающееся тем, что наружный корпус (11) базового узла (10) и наружный кожух (41) корпуса присоединяемого узла (40) имеют, по существу, одинаковые диаметры.
12. Опорное устройство (100) по п. 11, отличающееся тем, что вал (200) шнекового транспортера имеет соединительную втулку (201), которая надевается на выполненный в виде трубы кожух (41) корпуса присоединяемых узлов (40).
13. Опорное устройство (100) по п. 11, отличающееся тем, что внутренний опорный узел (20) вала проходит в осевом направлении за наружный корпус (11) базового узла (10) наружу и имеет меньший диаметр, чем базовый узел (10), и выполненный в виде трубы кожух (41) корпуса наружного присоединяемого узла (40) имеет больший диаметр и проходит в осевом направлении частично за выступающие области опорного узла (20) вала в направлении центральной оси (14).
