Бункер для сыпучих материалов
Изобретение относится к устройствам для хранения и последующей выдачи трудносыпучих материалов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства. Бункер для сыпучих материалов содержит сводообрушитель, который выполнен в виде группы дисков 3, жестко закрепленных на валу 2 под углом к его оси, причем смежные диски наклонены навстречу один к другому. Сводообрушитель снабжен механизмом осевого перемещения, который выполнен в виде соосно расположенных ведущего 4 и ведомого 5 конических зубчатых колес и взаимодействующих с ними промежуточного конического зубчатого колеса 8. Зубья ведущего и ведомого зубчатых колес выполнены на волнистой начальной поверхности. Промежуточное зубчатое колесо снабжено средством его поступательного перемещения вдоль оси вала 2 сводообрушителя, выполненным в виде ползуна 9, водила 11 и червячной передачи с управляемым червяком 13. Ползун размещен на водиле. Водило 11 установлено с возможностью поворота вокруг вала 2 сводообрушителя и фиксации посредством червячного колеса 12. Закон циклического осевого перемещения сводообрушителя определяется формой волнистой начальной поверхности промежуточного зубчатого колеса 8 и взаимодействующих с ним ведущего 4 и ведомого 5 зубчатых колес. Конструкция сводообрушителя повышает эффективность сводообрушения сильносвязных плохосыпучих материалов и улучшает эксплуатационные характеристики устройства. 4 ил.
Изобретение относится к устройствам для хранения и последующей выдачи трудносыпучих материалов, склонных к слеживанию и сводообразованию, и может найти применение в различных 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 [1] Однако такое бункерное устройство обеспечивает ограниченную зону сводооборудования. Известен также бункер, содержащий корпус и механизм сводообрушения, включающий горизонтальный вал с закрепленными на нем дисками с отверстиями [2] 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 механизм для сводообрушения, включающий горизонтальный вал с закрепленными на нем дисками с отверстиями, при этом диски закреплены на валу под углом к его оси, равным или больше угла естественного откоса материала, причем сменные диски наклонены навстречу один другому. Диски на валу могут быть закреплены эксцентрично [3] Такое техническое решение бункера для сыпучих материалов, по сравнению с рассмотренными выше, направлено на повышение эффективности сводообрушения. При этом, как показала практика использования, схемно конструктивные особенности сводообрушителя бункера накладывают определенные условия на протекание процесса сводообрушения сыпучего материала и его выгрузки, причем он является глубоко зависимым от кинематики движения рабочих элементов сводообрушителя, физико-механических свойств перегружаемого материала, его фракционного состава и агрегатного состояния. Так, сводообрушитель с наклонно расположенными на валу по отношению друг к другу дисками обеспечивает удовлетворительную работу при выгрузке и хранении в бункере сыпучих материалов с неустойчивыми внутренними связями между частицами материала. При восстановлении сыпучести материала под воздействием сводообрушителя потоки материала свободно проходят через воронкообразные полости в каждой группе смежных дисков без уплотнения и заклинивания материала с пересыпанием его из полости в полость через отверстия в дисках сводообрушителя. При этом разгрузка бункера осуществляется равномерно при минимальных затратах энергии на побуждение материала к истечению. Однако в схемно-конструктивном решении механизма сводообрушителя не в полной мере реализуется положительно доминирующий фактор сдвиговый характер движения рабочих элементов сводообрушителя и, следовательно, геометрические характеристики траектории движения, динамика и направленность силового воздействия наклонно расположенных дисков на материалы, склонных к образованию устойчивых сводов и зависанию. В особенности это относится к материалам, склонных к слеживанию и повышающим вязкость с увеличением влажности. Абсолютное большинство материалов, содержащих влагу, склонны к смерзанию и образованию пробок. При наличии в объемной массе сыпучего материала отдельных крупнокусковых включений возможны случаи их заклинивания между смежными дисками с последующей напрессовкой материала и зарастанием проходного сечения на уровне наименьшего углового их смыкания. Это, в свою очередь, приводит к повышенным механическим нагрузкам на элементы сводообрушителя и энергетическим затратам. Настоящее изобретение направлено на повышение эффективности сводообрушения сильносвязных плохосыпучих материалов путем возможности изменения амплитуды и частоты циклического осевого перемещения механизма сводообрушения. Решение поставленной задачи достигается тем, что бункер для сыпучих материалов содержит корпус и размещенный в нем механизм для сводообрушения, включающий горизонтальный вал с закрепленными на нем дисками. Диски закреплены на валу под углом к его оси, равным или больше угла естественного откоса материала, причем смежные диски наклонены навстречу один другому. Сводообрушитель снабжен механизмом осевого перемещения, который выполнен в виде соосно расположенных ведущего и ведомого конических зубчатых колес с зубьями, выполненными на волнистой начальной поверхности, и промежуточного конического зубчатого колеса. Последнее снабжено средством его поступательного перемещения вдоль оси вала сводообрушителя, выполненным в виде ползуна, водила и червячной передачи с регулируемым приводом вращения червяка, Ползун размещен на водиле, которое установлено с возможностью поворота вокруг вала сводообрушителя и фиксации посредством червячного колеса, жестко связанного с водилом. Промежуточное зубчатое колесо установлено с возможностью взаимодействия с основными зубчатыми колесами. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое изобретение отличается тем, что механизм осевого перемещения сводообрушителя выполнен в виде расположенных соосно ведущего и ведомого конических зубчатых колес, зубья которых выполнены на волнистой начальной поверхности, и промежуточного конического зубчатого колеса со средством его поступательного перемещения вдоль оси вала сводообрушителя, выполненным в виде ползуна, водила и червячной передачи с регулируемым приводом вращения червяка, при этом ползун размещен на водиле, установленном с возможностью поворота вокруг вала сводообрушителя и фиксации посредством жестко связанного с водилом червячного колеса, причем промежуточное коническое зубчатое колесо установлено с возможностью взаимодействия с основными зубчатыми колесами. Предлагаемое конструктивное решение бункера для сыпучих материалов позволяет установить оптимальные значения параметров воздействия на свод слежавшегося материала за счет регулировки амплитуды и частоты циклического осевого перемещения сводообрушителя и закон его движения, что улучшает эксплуатационные характеристики устройства. На фиг. 1 показано бункерное устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 и 4 варианты схем эксцентричного крепления сводообрушителя. Бункер содержит корпус 1 в форме усеченного конуса, пропущенный через стенки бункера приводной горизонтальный вал 2, расположенный в зоне возможного образования свода материала, и сводообрушитель, выполненный в виде группы дисков 3, жестко закрепленных на валу 2 под углом к его оси, равным или больше угла естественного откоса материала. Сводообрушитель снабжен механизмом осевого перемещения, который выполнен зубчатым двуступенчатым и состоит из соосно расположенных ведущего 4 и ведомого 5 конических зубчатых колес с зубьями, выполненными на волнистой начальной поверхности, причем ведущее зубчатое колесо 4 жестко закреплено на валу 6, получающим вращательное движение от шестерни 7, а ведомое зубчатое колесо 5 жестко связано с валом 2 сводообрушителя и взаимодействует с ведущим зубчатым колесом 4 через промежуточное коническое зубчатое колесо 8, опора которого размещена в ползуне 9, связанном с прямолинейной направляющей 10 водила 11 с возможностью поступательного перемещения вдоль оси вала 2 сводообрушителя. Водило 11 установлено в корпусе механизма осевого перемещения с возможностью поворота вокруг оси вала 2 и жестко связано с червячным колесом 12, взаимодействующим с управляемым червяком 13, приводимым во вращение от отдельного электропривода (не показан). Водило 11 может вращаться вокруг оси вала 2 сводообрушителя и может быть зафиксировано относительно корпуса привода в любом положении с помощью червячного колеса 12 и червяка 13. Закон циклического осевого перемещения сводообрушителя определяется формой волнистой конической начальной поверхности промежуточного зубчатого колеса 8 и взаимодействующих с ним ведущего 4 и ведомого 5 зубчатых колес. Для силового замыкания зубчатых колес 4, 8 и 5 между водилом 11 и зубчатым колесом 5 установлена пружина 14 сжатия. В дисках 3 сводообрушителя образованы отверстия 15. Сечение каждого отверстия обеспечивает пропускную способность материала. Диски 3 установлены на валу таким образом, что каждый последующий наклонен навстречу предыдущему, образуя полости, приближенные к форме воронки. Диски могут быть закреплены на валу 2 сводообрушителя с эксцентриситетом e относительно геометрической оси вала. Закрепление дисков на валу 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, загружаемый 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 через шестерню 7 сообщает сводообрушителю вращательное движение. Одновременно с вращением вала 2 ведущее зубчатое колесо 4 получает вращательное движение с угловой скоростью![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/284/2844280.gif)
A5 амплитуда циклического осевого перемещения зубчатого колеса 5 относительно промежуточного колеса 8;
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
к4, к5 число волн на начальных поверхностях зубчатых колес 4 и 5;
t время;
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/960.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8800.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4