Вертикальная роторная установка

Авторы патента:

B02C7/08 - с вертикальной осью (B02C 7/04 имеет преимущество)

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к центробежным установкам с вертикальным ротором (дробилки, мельницы, центрифуги различного назначения, испытательные стенды) и может быть использована для осуществления центробежных технологических процессов, вызывающих значительную динамическую неуравновешенность вертикального ротора. Вертикальная роторная установка включает корпус, рабочий орган, привод с гибкой механической передачей, упругий опорный узел, состоящий из вращающегося опорного элемента в виде диска и тел вращения вогнутой формы, установленных на подпружиненных опорных элементах, радиальное перемещение которых может притормаживаться тормозным устройством. Вертикальная роторная установка в качестве упругого опорного узла может быть применена в роторной установке содержащей газостатический опорный узел. В этом случае она может выполнять еще и дополнительную функцию исключения касания сферического ротора о сферический статор, тем самым а) увеличивая несущую способность газостатического опорного узла; б) увеличивая допустимый технологический дисбаланс и в) исключая повреждение несущих поверхностей при аварийном отключении вентилятора, подающего воздух между сферическим ротором и статором.

Область техники

Предшествующий уровень техники

Известна вертикальная роторная установка с газостатическим опорным узлом, содержащая корпус, рабочий орган, газостатический опорный узел, упругий опорный узел, расположенный над рабочим органом и состоящий из вращающегося опорного элемента, выполненного в виде обечайки и закрепленного на рабочем органе, тел вращения, каждое из которых установлено на оси, которая крепиться к опорным элементам, которые имеют возможность радиальных перемещений и подпружинены к корпусу (см. патент Российской Федерации RU 2236904, кл. С1, 2003). Недостатком указанной установки является возникновение автоколебаний пружин опорных элементов, которые, в свою очередь, будут раскачивать рабочий орган после возникновения технологического дисбаланса и завершения действия технологического дисбаланса. Кроме этого, упругий опорный узел находится над рабочим органом в непосредственной близости к входу

измельчаемого материала в рабочий орган. Это приведет к значительному износу деталей упругого опорного узла от взаимодействия с измельчаемым материалом.

Сущность полезной модели

Задачей полезной модели является увеличение ресурса и повышение надежности работы вертикальной роторной установки за счет эффективного гашения колебаний ротора посредством притормаживания подпружиненных опорных элементов и ограничения угловых и радиальных колебаний вращающегося ротора. Указанный технический результат достигается тем, что вертикальная роторная установка включает корпус, рабочий орган, привод с гибкой механической передачей, упругий опорный узел, состоящий из вращающегося опорного элемента в виде диска и тел вращения вогнутой формы, установленных на подпружиненных опорных элементах, радиальное перемещение которых может притормаживаться тормозным устройством. Указанная конструкция упругого опорного узла повышает надежность и ресурс работы вертикальной роторной установки за счет гашения угловых и радиальных колебаний ротора посредством рассеивания энергии колебаний в тормозном устройстве, притормаживающем радиальные перемещения опорных элементов. Данная конструкция упругого опорного узла может быть применена в роторной установке содержащей газостатический опорный узел. В этом случае заявляемый упругий опорный узел может выполнять еще и дополнительную функцию исключения касания сферического ротора о сферический статор, тем самым а) увеличивая несущую способность газостатического опорного узла; б) увеличивая допустимый технологический дисбаланс и в) исключая повреждение несущих поверхностей при аварийном отключении вентилятора, подающего воздух между сферическим ротором и статором.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежами и описанием конструкции и работы заявленного ротора.

Перечень фигур чертежей

На фиг.1 общий вид установки в разрезе.

На фиг.2 показано сечение по А-А

Вертикальная роторная установка содержит корпус 12, рабочий орган 8, вращающийся опорный диск 1, тел вращения 2, подпружиненный опорный элемент 3, тормозное устройство 4, упругий элемент (пружина) 5, датчик вибрации 6, гибкую механическую передачу 7, защитную диафрагму 9, цилиндр для подпружиненного опорного элемента 10 и двигатель 11.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели

Вертикальная роторная установка работает следующим образом - двигатель 11 придает вращение рабочему органу 8 посредством гибкой механической передачи 7. На рабочий орган 8 воздействуют технологические неуравновешенности (например, загружаются куски измельчаемого материала имеющие случайные размеры). Возникающий дисбаланс приводит к угловым и радиальным колебаниям рабочего органа и связанного с ним опорного диска 1. Колеблющийся опорный диск 1 в свою

очередь взаимодействует с вогнутыми телами вращения 2, которые радиально перемещают подпружиненные опорные элементы 3. При возникновении определенного уровня вибрации корпуса срабатывает датчик вибрации 6 и выдает сигнал на включение тормозного устройства 4. Тормозное устройство 4 (например, гидравлический фрикционный тормоз) притормаживает, поглощает и рассеивает энергию колебаний рабочего органа 8. При снижении вибрации тормозные устройства отключаются.

Заявляемое устройство упругого опорного узла можно применять в вертикальных роторных установках, содержащих газостатический опорный узел. При этом заявляемый упругий опорный узел кроме гашения колебаний роторной системы будет принимать на себя вес роторной системы при аварийном отключении вентилятора, подающего воздух между сферическими ротором и статором газостатического опорного узла. Кроме этого, заявляемый упругий опорный узел будет исключать аварийное касание вращающегося сферического ротора о статор.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленный ротор может быть реализован на практике с достижением заявленного технического результата, т.е. он соответствует критерию промышленная применимость.

1. Вертикальная роторная установка, содержащая корпус, рабочий орган и привод с гибкой механической передачей, упругий опорный узел, состоящий из вращающегося опорного элемента, тел вращения в количестве не менее трех, каждое из которых установлено на оси, и опорных элементов со штоками, каждый из которых одним концом соединен с корпусом с возможностью радиальных перемещений и подпружинен к нему, а вторым концом - с осью тела вращения, отличающаяся тем, что вращающийся опорный элемент выполнен в виде диска, а тела вращения имеют вогнутую поверхность.

2. Вертикальная роторная установка по п.1, отличающаяся тем, что шток опорного элемента снабжен тормозным устройством.

3. Вертикальная роторная установка по п.2, отличающаяся тем, что снабжена датчиком вибрации, имеющим обратную связь с тормозным устройством.

4. Вертикальная роторная установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что шток опорного элемента выполнен с поперечным прямоугольным сечением.