подпрессовщик брикетного пресса

Формула изобретения

ПОДПРЕССОВЩИК БРИКЕТНОГО ПРЕССА, содержащий кожух с загрузочной воронкой и выходным окном, установленные в нем подающий шнек и уплотняющий шнек, имеющий гладкую концевую часть, а также приводное устройство, включающее пружину, один конец которой связан с уплотняющим шнеком, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и производительности преимущественно при прессовании материалов, имеющих соломистые и стебельчатые включения, вал подающего шнека выполнен составным в виде приводной втулки и жестко связанный с ней шнековой лопасти, вал уплотняющего шнека гладкой частью установлен в приводной втулке с возможностью смещения в окружном и/или осевом направлении, а шнековая лопасть смонтирована с зазором относительно гладкой части уплотняющего шнека.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к брикетированию материалов и может быть использовано в штемпельных брикетных прессах для высокопроизводительной подачи материала в приемную камеру таких прессов.

Известен подпрессовщик штемпельных брикетных прессов, содержащий кожух с загрузочной воронкой и выходным окном, установленные в нем подающий шнек и уплотняющий шнек, имеющий гладкую концевую часть, а также приводное устройство, включающее пружину, один конец которой связан с уплотняющим шнеком, причем подающий шнек расположен горизонтально, а уплотняющий - вертикально с возможностью осевого смещения, в котором он подпружинен указанной пружиной.

К недостаткам данного подпрессовщика следует отнести образование заторов при переходе потока материала от горизонтального шнека к вертикальному. Во-вторых, расположение сочленения вала подвижного вертикального шнека с другими элементами конструкции подпрессовщика в зоне предварительно уплотненного материала, поступающего от подающего шнека, приводит к набиванию материала в указанное сочленение и заклиниванию этого вала при его осевых смещениях, что в целом приводит к снижению надежности работы подпрессовщика и его производительности.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности подпрессовщика преимущественно при прессовании (брикетировании) материалов, имеющих соломистые и стебельчатые включения.

Цель достигается тем, что вал подающего шнека выполнен составным в виде приводной втулки и жестко связанной с ней шнековой лопасти, вал уплотняющего шнека гладкой частью установлен в приводной втулке с возможностью смещения в окружном и/или осевом направлении, а шнековая лопасть смонтирован с зазором относительно гладкой части уплотняющего шнека. Благодаря этому подача материала как в подающем, так и в уплотняющем шнеках происходит в одном и том же направлении, что исключает образование заторов на пути движения материала в подпрессовщике.

Наличие зазора между лопастью подающего шнека и гладкой частью вала уплотняющего шнека обеспечивает свободное смещение вала уплотняющего шнека в окружном и/или осевом направлении относительно подающего шнека. Причем в этом случае нижний торец приводной втулки, а следовательно, и входная щель ее сочленения со смещающимся относительно нее валом уплотняющего шнека располагаются в верхней или средней части загрузочной воронки подпрессовщика, что исключает попадание и набивание материала в указанное сочленение, приводит к общему повышению надежности и производительности подпрессовщика и пресса в целом.

На фиг. 1 схематически показан предложенный подпрессовщик при смещениях уплотняющего шнека относительно подающего шнека в окружном направлении, вид сбоку; на фиг. 2 - то же при смещениях уплотняющего шнека относительно подающего шнека в осевом направлении; на фиг. 3 - то же, при смещениях уплотняющего шнека относительно подающего шнека одновременно в окружном и осевом направлениях.

Подпрессовщик имеет кожух 1 с загрузочной воронкой 2 в верхней части. В кожухе соосно друг другу установлены подающий 3 и уплотняющий 4 шнеки. Вал 5 шнека 3 выполнен пустотелым в виде приводной втулки, жестко связанной со шнековой лопастью 3. Приводная втулка 5 установлена в подшипниках 6 корпуса 7 с распоpной втулкой 8 и кольцевым упором 9 упирается снизу во внутреннюю обойму нижнего подшипника 6. В верхней части на приводную втулку 5 посажен приводной шкив 10 с распоpной втулкой 11. Вал 12 шнека 4 гладкой частью проходит внутрь приводной втулки 5 и участка подающего шнека, занимаемого его шнековой лопастью 3. Шнековая лопасть 3 подающего шнека смонтирована с зазором относительно гладкой части вала 12 уплотняющего шнека.

При выполнении подпрессовщика со смещением уплотняющего шнека относительно подающего шнека в окружном направлении (фиг. 1) вал 12 снабжается кольцевым упором 13, которым он упирается в нижний торец приводной втулки 5. На валу 12 также имеется кольцевой упор 14, выполненный в виде жестко связанного с валом 12 кольца, которым вал 12 упирается в верхний торец приводной втулки 5. Ступица шкива 10 жестко связана с нижним концом пружины 15, которая верхним концом жестко связана с шайбой 16, надетой на шлицевой хвостовик вала 12. На ступице шкива 10 установлен упоp 17, выполненный в виде пальца, расположенного параллельно валу 12. На кольцевом упоре 14 вала 12 также установлен упор 18, выполненный в виде радиального пальца. На остове подпрессовщика расположен электродвигатель 19 со шкивом 20 на его валу, который ремнем 21 связан со шкивом 10. Сам подпрессовщик выходным окном установлен над входным окном приемной камеры 22 пресса, штемпель 23 которого кривошипно-шатунным механизмом 24 связан с приводом пресса. В прессовом канале пресса схематически показаны брикеты 25.

При выполнении подпрессовщика со смещением уплотняющего шнека относительно подающего шнека в осевом направлении (фиг. 2) вал 12 шнека 4 гладкой частью также свободно проходит внутрь приводной втулки 5 и связан пальцем 26 с упоpной втулкой 27, которая свободно установлена поверх нижнего конца приводной втулки 5, имеющего в данном случае продольный паз 28 для пальца 26. Нижний конец пружины 15 упирается при этом в упорную втулку 27, а верхний - в кольцевой упор 9 на приводной втулке 5. Соединение вала 12 с упорной втулкой 27, а также с приводной втулкой 5 через палец 26 и паз 28 как и сама пружина 15 закрываются в этом случае стаканом 29, который своим фланцем присоединяется к фланцу на кольцевом упоре 9. Причем, как и в предыдущем варианте выполнения подпрессовщика, шнековая лопасть 3 подающего шнека смонтирована с зазором к гладкой части вала 12 уплотняющего шнека 4. Все другие конструктивные особенности подпрессовщика в этом случае аналогичны представленным на фиг. 1.

При выполнении подпрессовщика со смещением уплотняющего шнека относительно подающего шнека одновременно как в осевом, так и в окружном направлениях (фиг. 3), вал 12 уплотняющего шнека 4 также свободно установлен внутри пустотелого вала подающего шнека, который выполнен составным. Он состоит в этом случае из жестко соединенных между собой шнековой лопасти 3, пустотелого вала 30, стакана 29 и собственно приводной втулки 5. Причем жестко соединенный с пустотелым валом 30 стакан 29 выполнен несущим и жестко соединяется своим фланцем с аналогичным фланцем на кольцевом упоре 9 приводной втулки 5. Внутри стакана 29 вал 12 имеет упорный бурт 31, которым вал 12 жестко соединяется с нижним концом пружины 15. Верхний конец пружины 15 жестко соединен с кольцевым упором 9 на приводной втулке 5. При этом шнековая лопасть 3 подающего шнека также смонтирована с зазором к гладкой части вала 12 уплотняющего шнека 4. Все другие конструктивные особенности подпрессовщика аналогичны представлены на фиг. 1.

При работе подпрессовщика, например, выполненного со смещением уплотняющего шнека относительно подающего шнека в окружном направлении (фиг. 1), вращение от электродвигателя 19 шкивами 10, 20 и ремнем 21 передается приводной втулок 5 с жестко соединенной с ней шнековой лопастью 3 подающего шнека. После выравнивания моментов сил закрутки пружины 15 относительно ее оси и сопротивления вращению уплотняющего шнека это вращение через пружину 15 передается валу 12 шнека 4. При этом подаваемый в загрузочную воронку 2 материал интенсивно захватывается витками верхней части шнековой лопасти 3 и транспортируется к шнеку 4, который подает этот материал в приемную камеру 22 пресса. Совершая возвратно-поступательные движения при работе пресса, штемпель 23 брикетирует (прессует) этот материал в брикеты 25, периодически перекрывая собой входное окно приемной камеры 22. Возрастающие в эти периоды силы сопротивления подаче материала в камеру 22 замедляют скорость вращения шнека 4, что приводит к увеличению момента сил закрутки пружины 15. В периоды, когда штемпель 23 открывает собой входное окно камеры 23, сопротивление подаче материала в эту камеру резко падает. В результате под воздействием возрастающих в предыдущие периоды моментов сил закрутки пружины 15 обороты вала 12 шнека 4 резко возрастают, что приводит к быстрому заполнению камеры 22 материалом, накапливающимся в междувитковом пространстве шнека 4 в предыдущие периоды перекрытия входного окна камеры 22 штемпелем 23, и т.д.

При чрезмерной закрутке пружины 15, а также при обратном вращении электродвигателя 19 и приводной втулки 5 упор 17 на шкиве 10 упирается в упор 18 на кольцевом упоре 14. В результате вал 12 шнека 4 и приводная втулки 5 со шнековой лопастью 3 подающего шнека вращаются как единое целое, что предохраняет пружину 15 от поломок в соответствующих случаях.

При работе подпрессовщика, выполненного со смещением уплотняющего шнека относительно подающего шнека в осевом направлении (фиг. 2), вращение от электродвигателя 19 шкивами 10, 20 и ремнем 21 также передается приводной втулке 5, а с ней и стакану 29 со шнековой лопастью 3 подающего шнека. Одновременно через паз 28 и палец 26 это вращение передается на вал 12 уплотняющего шнека 4. При этом, подаваемый в загрузочную воронку 2 материал интенсивно захватывается витками верхней части шнековой лопасти 3 подающего шнека и подается ими к шнеку 4, который подает этот материал в приемную камеру 22 пресса. Совершая возвратно-поступательные движения при работе пресса, штемпель 23 брикетирует (прессует) этот материал в брикеты 25. В пеpиоды, когда штемпель 23 перекрывает собой входное окно приемной камеры 22, сопротивление подаче материала в камеру 22 резко возрастает. Под его воздействием уплотняющий шнек 4 с валом 12 смещается по его оси вверх в направлении дополнительного сжатия пружины 15. При этом палец 26 свободно скользит в пазу 28, а упорная втулка 27 свободно скользит поверх нижнего конца приводной втулки 5. В периоды, когда штемпель 23 открывает собой входное окно приемной камеры 22, сопротивление подаче в нее материала резко падает. В результате под воздействием силы дополнительного сжатия пружины 15 вал 12 шнека 4 совершает резкие осевые движения в направлении расположения камеры 22, эффективно заполняя ее уплотненным материалом, который в предыдущих периодах накапливается под шнеком 4, и т.д.

При работе подпрессовщика, выполненного со смещением уплотняющего шнека относительно подающего шнека одновременно в осевом и окружном направлениях (фиг. 3), вращение от электродвигателя 19 шкивами 10,20 и ремнем 21 передается приводной втулке 5 со стаканом 29 и полым валом 30 со шнековой лопастью 3 подающего шнека. При этом материал из загрузочной воронки 2 витками шнековой лопасти 3 подается к шнеку 4, который заполняет этим материалом камеру 22 пресса. В периоды, когда штемпель 23, брикетируя материал в брикеты 25, перекрывает собой входное окно приемной камеры 22, сопротивление подаче материала в эту камеру резко возрастает. В результате вращение шнека 4 с валом 12 замедляется, что ведет к увеличению момента сил закрутки пружины 15, а сам шнек 4 с валом 12 смещаются в осевом направлении вверх, что ведет к дополнительному сжатию пружины 15. В пеpиоды, когда штемпель 23 открывает собой входное окно камеры 22, сопротивление подаче материала в камеру 22 резко падает, в результате чего обороты шнека 4 с валом 12 под воздействием момента сил закрутки пружины 15 резко увеличиваются. Одновременно под воздействием сил сжатия пружины 15 шнек 4 с валом 12 совершают резкое осевое движение в направлении камеры 22, заполняя ее уплотненным материалом, который в предыдущих периодах накапливается под шнеком 4 и его междувитковом пространстве.

Частицы материала, которые во всех вариантах подпрессовщика могут попадать в зазор между внутренней кромкой шнековой лопасти 3 и валом 12, при соответствующей величине этого зазора легко саморасклиниваются в указанном зазоре при смещениях вала 12 уплотняющего шнека относительно шнековой лопасти 3 подающего шнека и уносятся с материалом к виткам шнека 4. Это исключает заклинивание вала 12 в этом зазоре. Кроме того, при данном выполнении подпрессовщика нижний торец приводной втулки 5 или ее части в виде пустотелого вала 30, а, следовательно, и входная щель их сочленения с валом 12, располагаются в верхней или средней части загрузочной воронки 2. Поскольку здесь материал пребывает в распущенном состоянии и располагается в основном по наружному окружному периметру витков шнековой лопасти 3 подающего шнека, входная щель этого сочленения оказывается практически свободной от материала. Это исключает его попадание в сочленение и возможность заклинивания вала 12 в нем.

Соосное расположение подающего и уплотняющего шнеков в данном подпрессовщике обеспечивает прямолинейное движение материала на всем пути его пребывания в подпрессовщике, что исключает образование заторов материала. Все это в целом приводит к резкому повышению надежности и производительности подпрессовщика и пресса, особенно при брикетировании (прессовании) материалов, содержащих соломистые и стебельчатые включения.