вертикальный шнековый конвейер

Формула изобретения

1. Вертикальный шнековый конвейер, состоящий из шнека с однозаходной спиралью и охватывающего его кожуха, отличающийся тем, что шнек имеет в нижней части сменный наконечник с двумя спиралями, причем одна из спиралей навита по всей длине наконечника, шнек и наконечник выполнены с возможностью стыковки этой спирали со спиралью шнека конвейера, а вторая спираль наконечника укорочена со стороны верхнего торца наконечника на половину своей длины.

2. Конвейер по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения одинакового проходного сечения между витками спирали по всей длине шнека спирали на сменном наконечнике выполнены с шагом навивки в 2 раза больше, чем на шнеке.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области легкой промышленности, а именно к транспортирующим устройствам, в которых перемещение материала осуществляется шнеком.

Известны шнековые конвейеры, у которых шнеки, как правило, имеют однозаходную спираль, причем шаг навивки спирали одинаков по всей длине шнека /1/. Такой конвейер состоит из сердечника и охватывающего его кожуха. На сердечнике навита спираль. Конвейер имеет загрузочное и разгрузочное устройство.

Для эффективного перемещения материала вертикальным шнековым конвейером необходимо максимально быстро производить удаление материала из зоны загрузки. В противном случае может произойти полное заполнение материалом первых витков шнека, затем уплотнение материала в межвитковом пространстве и вследствие этого остановка шнека. Очевидно, что однозаходный шнек, имея одну спираль, за один оборот может произвести только один захват материала в зоне загрузки. С увеличением числа спиралей количество захватов материала шнеком пропорционально увеличивается, но одновременно с этим увеличиваются масса и стоимость шнека.

Для улучшения процесса удаления транспортируемого материала из зоны загрузки предложено техническое решение, заключающееся в том, чтобы однозаходный шнек имел в нижней части сменный наконечник с двумя спиралями, причем одна из спиралей навита по всей длине наконечника, шнек и наконечник выполнены с возможностью стыковки этой спирали со спиралью шнека конвейера, а вторая спираль наконечника укорочена со стороны верхнего торца наконечника на половину своей длины.

На чертеже показан вертикальный шнековый конвейер.

Заявляемый вертикальный шнековый конвейер состоит из шнека 1 с однозаходной спиралью 2 и кожуха 3. В нижней части шнека установлен сменный наконечник 4 с двумя спиралями, причем основная спираль 5 навита по всей длине наконечника, а вспомогательная спираль 6 укорочена с торца наконечника, примыкающего к шнеку. Конвейер имеет загрузочное устройство 7 и разгрузочное 8.

Работает шнековый конвейер следующим образом. Транспортируемый материал захватывается из загрузочного устройства 7 обеими спиралями наконечника 4, а по мере перемещения вверх он перегружается с укороченной спирали 6 на основную спираль 5, откуда поступает на спираль 2 шнека 1 и поднимается к разгрузочному устройству 8.

Экспериментальным путем было установлено, что длина наконечника может быть не более величины одного шага навивки спирали на наконечнике.

Необходимость укорачивания вспомогательной спирали, навитой на наконечнике, обосновывается следующим. При установке наконечника, имеющего две спирали на однозаходный шнек, только одна его спираль сопрягается со спиралью шнека, а вторая такого сопряжения не имеет.

Поэтому при работе конвейера материал, захватываемый основной спиралью наконечника, без препятствий поступает на спираль шнека и транспортируется в нужном направлении, а материал, захватываемый второй спиралью наконечника, подходя к шнеку, не имеет выхода на его спираль. Вследствие этого в месте стыковки наконечника со шнеком может происходить образование пробки из транспортируемого материала. Укорачивание вспомогательной спирали наконечника по отношению к основной позволит в процессе работы шнекового конвейера производить перегрузку материала со вспомогательной спирали на основную спираль, а далее материал беспрепятственно поступает на спираль шнека.

При анализе конструкций экспериментальных наконечников было установлено, что наличие на наконечнике двух спиралей с таким же шагом, как и на шнеке, уменьшает проходное сечение межвиткового пространства /2/.

Поперечное сечение для прохода материала равно: в первом случае (однозаходный наконечник) S₁=(R-r)·(h-b), во втором (двухзаходный наконечник) S₂=(R-r)·(h-2b)/2,

где R и r - наружный и внутренний радиус шнека;

h - шаг навивки спирали; b - толщина спирали.

Вследствие этого высота проходного сечения витка h_np с увеличением числа спиралей становится меньше.

Так, в первом случае h_np1=h-b, во втором - h_np2=(h-2b)/2.

Чтобы предотвратить уменьшение проходного сечения с увеличением числа спиралей, необходимо при изготовлении двухзаходного наконечника увеличить шаг навивки спиралей в 2 раза по сравнению со спиралью шнека.

Экспериментальная проверка работы шнекового конвейера со сменным наконечником выполнена на стенде с неподвижным кожухом. Двухзаходный наконечник имел наружный диаметр 76 мм, шаг навивки спиралей 152 мм, обе спирали были навиты на длине одного витка, а затем в ходе экспериментов одна из спиралей постепенно укорачивалась с торца наконечника, примыкающего к шнеку. Наконечник стыковался с однозаходным шнеком с наружным диаметром 76 мм и шагом навивки спиралей 76 мм. Внутренний диаметр кожуха составлял 80 мм. Результаты экспериментов приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Объем перемещенного материала (%) в зависимости от частоты вращения шнека
Шнековый конвейер	Частота вращения шнека, мин-1
	90	140	224
С однозаходным шнеком без наконечника
	68	72	80
С однозаходным шнеком и двухзаходным наконечником с одной укороченной спиралью
	81	84	87

Экспериментальные исследования подтвердили работоспособность шнекового конвейера, имеющего в нижней части шнека сменный двухзаходный наконечник. Зафиксировано, что в процессе транспортирования материал, захватываемый наконечником, постепенно перегружался с укороченной спирали на основную спираль и далее поступал на спираль шнека.

Как следует из данных, приведенных в таблице 1, применение наконечника с двухзаходной спиралью позволило увеличить объем перемещенного материала на 7-13% в исследованном диапазоне частоты вращения шнека.

Используемые источники

1. А.С. 1254124 СССР, МКИ Е 02 D 17/00. Устройство для образования котлованов в грунте. /К.А.Адигамов и др. (СССР). - Заявлено 04.12.84; Опубл. 30.08.86. Бюл. №32.

2. Адигамов К.А. Перемещение шлама от забоя скважины до спирали шнека. // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2000. - №3 - с.92-94.