бункер для сыпучих материалов

Формула изобретения

БУНКЕР ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий корпус и размещенный в нем горизонтальный вал с наклонно укрепленными дисками и приводом, отличающийся тем, что горизонтальный вал выполнен полым и снабжен расположенным в нем водилом, а привод включает планетарно-зубчатую передачу, центральное колесо которой укреплено на водиле посредством муфты включения и снабжено тормозом, а сателлит смонтирован на горизонтальном валу, при этом диски установлены на валу эксцентрично.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для хранения и последующей выдачи трудносыпучих материалов, например молотого мела, склонного к слеживанию и сводообразованию, и может найти применение в строительной и других отраслях народного хозяйства.

Известно бункерное устройство для сыпучих материалов, содержащее корпус и вмонтированный в его стенки приводной вал, снабженный сводообрушителем, выполненным в виде дисков, на поверхности которых имеются фигурные приливы. Однако такое бункерное устройство обеспечивает ограниченную зону сводообрушения.

Известен также бункер, содержащий корпус и механизм сводообрушения, включающий горизонтальный вал с закрепленными на нем дисками с отверстиями. В данном устройстве зона рыхления материала расширена. Однако вследствие того, что сводообрушитель установлен вблизи стенки корпуса, его воздействие на свод имеет местное значение.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является бункер для сыпучих материалов, содержащий корпус и размещенный в нем механизм для сводообрушения, включающий горизонтальный вал с наклонно укрепленными дисками и привод. Диски выполнены с отверстиями и закреплены на горизонтальном валу под углом к его оси, равным или больше угла естественного откоса материала, причем смежные диски наклонены навстречу один другому. Диски на валу могут быть закреплены эксцентрично. Такое техническое решение бункера для сыпучих материалов по сравнению с рассмотренными выше направлено на повышение эффективности сводообрушения. Однако в рассматриваемом схемно-конструктивном оформлении бункера конструкция сводообрушителя сыпучих материалов не позволяет менять величину эксцентриситета дисков и, следовательно, расширить диапазон их колебательных движений и силовое поле воздействия на перегружаемый материал, например, в зависимости от вида материала (удельный вес, крупность) и его состояния (степень влажности, липкость) и т.п. Кроме того, отсутствие возможности изменения годографа движения дисков сводообрушителя и, соответственно, оптимального назначения кинематического режима их воздействия на материал, амплитуды и частоты колебаний в значительной степени снижает эксплуатационно-технические возможности бункера.

Изобретение направлено на повышение интенсификации процесса сводообрушения.

Решение поставленной задачи достигается тем, что бункер для сыпучих материалов содержит корпус, размещенный в нем сводообрушитель, выполненный в виде горизонтального вала с наклонно укрепленными дисками, и привод. Горизонтальный вал выполнен полым и снабжен расположенным в нем водилом, при этом привод включает планетарно-зубчатую передачу, центральное колесо которой укреплено на водиле посредством муфты включения и снабжено тормозом, а сателлит смонтирован на горизонтальном валу. Диски установлены на валу эксцентрично.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый бункер для сыпучих материалов отличается тем, что горизонтальный вал с наклонно укрепленными дисками выполнен полым и снабжен расположенным в нем водилом, а привод включает планетарно-зубчатую передачу, центральное колесо которой укреплено на водиле посредством муфты включения и снабжено тормозом, а сателлит смонтирован на горизонтальном валу, при этом диски установлены на валу эксцентрично.

Предлагаемое конструктивное решение бункера для сыпучих материалов позволяет за счет регулирования величины эксцентриситета дисков, а также выбора режимов их воздействия на перегружаемый материал интенсифицировать процесс сводообрушения материалов, склонных к образованию устойчивых сводов и зависанию, обеспечивая при этом равномерную выдачу материала из бункера в технологическое оборудование и аппараты или в транспортно-технологические установки.

На чертеже показано предлагаемое бункерное устройство для сыпучих материалов, общий вид.

Бункер содержит корпус 1 в форме усеченного конуса, размещенный в нем сводообрушитель, выполненный в виде горизонтального вала 2 с укрепленными дисками 3, и привод. Диски закреплены на валу под углом к его оси, равным или больше угла естественного откоса сыпучего материала. В дисках 3 могут быть образованы отверстия (не показаны). Сечение каждого отверстия обеспечивает пропускную способность материала. Горизонтальный вал 2 выполнен полым и снабжен расположенным в нем водилом 4, при этом привод вращения вала включает планетарно-зубчатую передачу, центральное колесо 5 которой выполнено эпициклическим и укреплено на водиле 4 посредством муфты включения 6, а сателлит 7, введенный в зацепление с эпициклическим колесом, смонтирован на горизонтальном валу 2. Кроме того, центральное колесо 5 планетарно-зубчатой передачи снабжено замыкаемым на корпус привода тормозом 8. Диски 3 установлены на горизонтальном валу 2 эксцентрично, причем диски установлены на валу таким образом, что каждый последующий наклонен навстречу предыдущему, образуя полости, приближенные к форме воронки.

Закрепление дисков на горизонтальном валу сводообрушителя под углом к его оси, равным или больше угла естественного откоса сыпучего материала, снижает коэффициент трения между материалом и поверхностью дисков.

В зависимости от физико-механических свойств конкретного сыпучего материала, формы и высоты бункера, в последнем могут быть смонтированы несколько сводообрушителей.

Устройство работает следующим образом. Материал, загруженный через верхнюю часть бункера с помощью транспортера (не показан), либо иным способом, в начальный период беспрепятственно проходит сводообрушитель и ссыпается через выгрузное окно. По мере увеличения слоя загружаемого в бункер материала происходит его уплотнение и сводообразование. При прекращении поступления материала из бункера, что свидетельствует об образовании свода, включают привод, который сообщает горизонтальному валу 2 с дисками 3 вращательное движение и одновременно при вращении водила 4 планетарно-зубчатой передачи колебательные движения. При этом диски 3, эксцентрично закрепленные на горизонтальном валу 2 и под углом к его оси, совершают круговые движения по сложной пространственной траектории, в результате чего каждый из дисков торцовой и боковой поверхностями воздействуют на массу уплотненного материала.

Амплитуда и период колебаний горизонтального вала 2 сводообрушителя задаются исходным положением дисков 3 по отношению к водилу 4 планетарно-зубчатой передачи, изменением годографа движения вала и скорости его вращения. Поскольку смежные диски 3 горизонтального вала 2 наклонены навстречу друг другу и образуют приближенные к форме воронки полости, они при вращении и колебательных движениях осуществляют одновременно подрезание свода, рыхление материала, захват его порциями и разбрасывание внутри бункера, увеличивая при этом скорость высыпания материала через выгрузное окно.

Работа предложенного устройства может осуществляться на режимах фиксированного и скользящего эксцентриситета. Причем режим фиксированного эксцентриситета может быть выбран любым в пределах (l₁-l₂ l l₁+l₂, где l₁ и l₂ эксцентриситеты, соответственно водила (эксцентрикового вала) 4 и дисков 3 горизонтального вала 2 сводообрушителя. В частном случае при l₁=l₂ 0 l 2l₁.

При разомкнутом тормозе 8 и выведенной из зацепления муфты 6 осуществляют проворачивание горизонтального вала с дисками 3 и кинематически связанных с ними элементов 5 и 7 планетарно-зубчатой передачи. При однонаправленности смещений l₁ и l₂ будет достигнут максимальный эксцентриситет, равный l₁+l₂. При противоположном направлении указанных смещений устанавливаемый эксцентриситет будет минимальным.

После выбора общего эксцентриситета, определяемого физико-механическими свойствами перегружаемого материала, и фиксации его посредством муфты 6 включения устройство становится подготовленным к восприятию передаваемого на него силового потока, который от шестерни 9 при разомкнутом тормозе 8 заставит вращаться водило 4, скрепленный с ним горизонтальный вал 2 с дисками 3, приводные элементы 5 и 7. В этом случае за один оборот водила 4, а следовательно, и горизонтального вала с дисками последние при воздействии на массу уплотненного материала испытывают колебания с общим фиксированным размахом 2(l₁+l₂). При l₁=l₂ колебания отсутствуют.

Для работы дисков 3 горизонтального вала в режиме скользящего эксцентриситета включают муфту 6 и замыкают тормоз 8. Тогда при передаче вращения от шестерни 9 на водило 4 сателлит 7 совместно с наклонными дисками 3 вращается относительно своей подвески и одновременно обкатывается по внутренней поверхности неподвижного эпициклического колеса 5, т.е. диски 3 совершают планетарное движение, при котором в каждый момент сателлит 7 и диски 3 имеют свой мгновенный эксцентриситет.

Таким образом, режим скользящего эксцентриситета включает в себя всю непрерывно изменяемую гамму фиксированных эксцентриситетов. При этом режиме работы наклонные диски 3 горизонтального вала сводообрушителя получают наиболее интенсивные колебания.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в возможности использования режимов работы сводообрушителя с несколькими фиксированными эксцентриситетами, что особенно важно при назначении размаха колебательных движений наклонных дисков и силового поля их воздействия исходя из особенностей физико-механических свойств материала и структурно-агрегатного его состояния; в достижении расширенной гаммы колебаний горизонтального вала при его настройке на режим скользящего эксцентриситета, являющийся наиболее предпочтительным при воздействии на материал неоднородной структуры с низкой сыпучестью и высокой слеживаемостью.

Конструктивная особенность предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с известными устройствами, за счет оптимально-возможного назначения кинематического режима воздействия наклонных дисков на массу насыпного груза, эффективный процесс сводообрушения материалов, склонных к образованию устойчивых сводов и зависанию, и равномерное истечение материала из бункера в технологические установки и транспортно-технологическое оборудование, что позволяет улучшить эксплуатационно-технические возможности бункера, повысить производительность выгрузки при сравнительно небольшой энергоемкости привода и снизить затраты труда.