питательная труба (варианты)

Формула изобретения

1. Питательная труба для транспортировки сыпучих материалов, содержащая цилиндрический барабан или трубу (2) с распределенными по ее длине входными отверстиями (8, 18), шнековый конвейер (3), расположенный в трубе соосно ей, средства вращения трубы вокруг ее оси, средства вращения шнекового конвейера относительно трубы, средства перемещения питательной трубы в поперечном направлении и активаторы (9А, 9В, 19) для сыпучего материала, расположенные на трубе вблизи входных отверстий и образующие выступы на наружной стороне трубы, отличающаяся тем, что каждое входное отверстие при вращении как в одном, так и в другом направлении, имеет по меньшей мере одну часть (10А, 10В, 20А, 20В), которая ограничена в направлении вращения краем (11А, 11В, 21А, 21В) отверстия без активатора и которая на заднем конце ограничена активатором (9А, 9В, 19).

2. Питательная труба по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутая часть (10А) состоит из половины по меньшей мере некоторых входных отверстий (8) в продольном направлении трубы, при этом активатор (9А) расположен на заднем крае (12А) в пределах этой половины (10А) входного отверстия, а в другой половине (10В) этого входного отверстия (8) активатор (9В) расположен на его противоположной стороне, т.е. активаторы (9А, 9В) расположены на противоположных сторонах входного отверстия по диагонали друг относительно друга.

3. Питательная труба по п.1, отличающаяся тем, что активатор (19) проходит в виде продольного мостика в осевом направлении над входным отверстием (18).

4. Питательная труба по одному из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что входные отверстия имеют в осевом направлении трубы вытянутую форму.

5. Питательная труба по одному из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что активаторы имеют высоту не менее 5 мм и не более 20 мм.

6. Питательная труба по одному из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что средства вращения трубы выполнены с возможностью вращения трубы как в одном, так и в другом направлении вращения, а средства вращения шнекового конвейера выполнены с возможностью вращения шнекового конвейера относительно трубы независимо от направления ее вращения.

7. Питательная труба для транспортировки сыпучих материалов, содержащая цилиндрический барабан или трубу, в которой выполнено большое количество распределенных вдоль нее входных отверстий, шнековый конвейер, расположенный в трубе соосно ей, средства вращения трубы вокруг ее оси, средства вращения шнекового конвейера относительно трубы, средства перемещения питательной трубы в поперечном направлении и активаторы для сыпучего материала, расположенные на трубе вблизи входных отверстий и образующие выступы на наружной стороне трубы, отличающаяся тем, что некоторые входные отверстия имеют активатор вдоль своего переднего края, если смотреть в направлении вращения, а другие входные отверстия имеют активатор вдоль своего заднего края, если смотреть в том же направлении вращения.

8. Питательная труба по п.7, отличающаяся тем, что входные отверстия имеют в осевом направлении трубы вытянутую форму.

9. Питательная труба по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что активаторы имеют высоту не менее 5 мм и не более 20 мм.

10. Питательная труба по одному из пп.7 - 9, отличающаяся тем, что средства вращения трубы выполнены с возможностью вращения трубы как в одном, так и в другом направлении вращения, а средства вращения шнекового конвейера выполнены с возможностью вращения шнекового конвейера относительно трубы независимо от направления ее вращения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к питательной трубе, предназначенной для транспортировки сыпучего материала, которая содержит цилиндрический барабан или трубу с входными отверстиями, распределенными по ее длине, шнековый конвейер, расположенный в трубе соосно ей, средства вращения трубы вокруг ее оси, средства вращения шнекового конвейера относительно трубы, средства перемещения питательной трубы в поперечном направлении, а также активаторы для сыпучего материала, при этом активаторы расположены на трубе вблизи входных отверстий и образуют выступы на наружной стороне трубы.

Питательные трубы указанного типа до настоящего времени были известны и обычно использовались. Такие питательные трубы описаны в патенте Швеции N 404684, кл. B 65 C 33/20, 65/28, 65/46, 23.10.78. Питательные трубы могут быть использованы в качестве конвейера для многих сыпучих материалов, таких как древесная щепа, уголь, бумажная пульпа, торф, песок, цемент, зола, зерно, гранулированный материал и др. Для того, чтобы облегчить передвижение этих материалов в бункере или другом подобном устройстве, в котором хранится сыпучий материал, и обеспечить поступление материала внутрь через впускные отверстия, на трубе на заднем крае входных отверстий расположены активаторы в виде выступов. Под задним краем в данном случае подразумевается задний край входного отверстия, если смотреть в направлении вращения.

Если рассматривать трубу в поперечном сечении и предположить, что труба вращается по часовой стрелке, то в случае, когда питательная труба смещается вправо в рассматриваемом сечении, особенно если расстояние между этой трубой и полом сравнительно невелико, что необходимо для достижения оптимальных условий работы питательной трубы, то существует опасность, что сыпучий материал окажется заклиненным между трубой и дном бункера или другого подобного устройства. Это заклинивание может быть предотвращено при реверсировании вращения трубы. Однако в данном случае не достигается эффективное поступление в трубу и/или активирование сыпучего материала, поскольку активаторы расположены близко к ведущему (переднему) краю впускных отверстий и поэтому они по сути не работают. Особенно серьезный недостаток упомянутой известной питательной трубы состоит в том, что она не пригодна для использования с материалом, подачу которого производить очень трудно, такого как сырые древесные отходы, кора и др., в котором могут находиться куски сравнительно длинных веток, большие щепки, длинные куски коры и пр. Материал такого рода можно принудительно подавать с помощью обычного шнекового конвейера при условии, что используется очень мощный привод и соответственно большие по размеру шнек, силовая передача и подшипники, но при этом происходит очень большой износ и сокращается срок службы шнека. Поэтому указанная известная труба в ее исходном, базовом варианте ни в коем случае не может быть использована для работы с таким трудноподаваемым материалом и увеличение мощности привода не дает результата. Не помогают и активаторы, расположенные на одной стороне входных отверстий трубы, как это указано в патенте Швеции N 404684. Не помогает также, если такие активаторы, которые, как описано в указанной заявке, проходят по всей длине отверстий, расположить на обеих сторонах питательных отверстий. В этом случае активирующий эффект полностью отсутствует. Если для таких трудноподаваемых материалов использовать трубу без активаторов или снабженную активаторами трубу согласно патенту Швеции N 404684, или трубу с активаторами, выполненными согласно указанной заявке, но расположенными по обеим сторонам впускных отверстий, то это приведет к тому, что материал будет все больше и больше уплотняться или просто прокручиваться, или трубу заклинит.

Задачей изобретения является решение указанных проблем. Изобретение также направлено, по меньшей мере в определенных вариантах его осуществления, на то, чтобы обеспечить симметричные рабочие соотношения вне зависимости от направления движения (перемещения питательной трубы в боковом направлении).

Для этого в устройстве, относящемся к питательной трубе, т.е. конвейеру, предназначенному для сыпучих материалов, особенно к подающему устройству, содержащему цилиндрический барабан или трубу с распределенными по ее длине входными отверстиями, шнековый конвейер, расположенный в трубе соосно с ней, средства вращения трубы вокруг ее оси, средства вращения шнекового конвейера относительно трубы, средства перемещения питательной трубы в поперечном направлении и активаторы для сыпучего материала, расположенные на трубе вблизи входных отверстий и образующие выступы на наружной стороне трубы, согласно изобретению, каждое входное отверстие, при вращении как в одном, так и в другом направлении, имеет по меньшей мере одну часть, которая ограничена в направлении вращения краем отверстия без активатора и которая на заднем конце ограничена активатором.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, упомянутая часть состоит из половины по меньшей некоторых входных отверстий в продольном направлении трубы, при этом активатор расположен на заднем крае в пределах этой половины входного отверстия, а в другой половине этого входного отверстия активатор расположен на его противоположной стороне, т.е. активаторы расположены на противоположных сторонах входного отверстия по диагонали друг относительно друга.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, активатор проходит в виде продольного мостика в осевом направлении над входным отверстием.

Поставленная задача решается также тем, что в модифицированном устройстве в питательной трубе, особенно в подающем устройстве, т.е. в конвейере, предназначенном для сыпучих материалов, содержащем цилиндрический барабан или трубу, в которой выполнено большое количество распределенных вдоль нее входных отверстий, шнековый конвейер, расположенный в трубе соосно с ней, средства вращения трубы вокруг ее оси, средства вращения шнекового конвейера относительно трубы, средства перемещения питательной трубы в поперечном направлении и активаторы для сыпучего материала, расположенные на трубе вблизи входных отверстий и образующие выступы на наружной стороне трубы, согласно изобретению некоторые входные отверстия имеют активатор вдоль своего переднего края, если смотреть в направлении вращения, а другие входные отверстия имеют активатор вдоль своего заднего края, если смотреть в том же направлении вращения.

Входные отверстия могут иметь в осевом направлении трубы вытянутую форму.

Целесообразно, чтобы активаторы имели высоту имеют высоту не менее 5 и не более 20 мм.

Целесообразно также, чтобы средства вращения трубы были выполнены с возможностью вращения трубы как в одном, так и в другом направлении вращения, а средства вращения шнекового конвейера были выполнены с возможностью вращения шнекового конвейера относительно трубы независимо от направления ее вращения.

Дополнительные преимущества и особенности изобретения очевидны из прилагаемой формулы изобретения и описания некоторых предпочтительных вариантов его осуществления.

В описании некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения даны ссылки на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает часть питательной трубы, расположенной в бункере для сыпучего материала;

фиг. 2 изображает в увеличенном масштабе входное отверстие в питательной трубе, выполненное согласно первому варианту осуществления изобретения;

фиг. 3 - разрез по линии Ill-III на фиг. 2;

фиг. 4 - входное отверстие согласно второму варианту осуществления изобретения;

фиг. 5 - разрез по линии V-V входного отверстия на фиг. 4;

фиг. 6 иллюстрирует наружный вид конца трубы.

На фиг. 1 изображена питательная труба 1, имеющая известную базовую конструкцию. Она содержит цилиндрическую трубу 2 и расположенный в трубе соосно ей шнековый конвейер 3. Кроме того, имеется один или более двигателей для вращения трубы 2 вокруг ее оси и вращения шнекового конвейера 3 относительно трубы и механизм для поперечного перемещения всей питательной трубы в боковом направлении. Это боковое перемещение может осуществляться непосредственно под прямым углом к оси питательной трубы 1 или вокруг центра вращения, т.е. по дугообразной траектории. Показаны также бункер 5 для сыпучего материала 4 и дно 6 бункера. Питательная труба в таком виде известна из уровня техники, и следовательно, не составляет какой-либо части изобретения.

Новизна состоит в выполнении входного отверстия и связанных с входными отверстиями активаторов. Показанная на фиг. 1 питательная труба в первую очередь предназначена для трудно транспортируемых и/или волокнистых материалов, например, топлива, состоящего из древесных материалов, особенно так называемого "измельченного древесного топлива", в котором случайно могут присутствовать большие куски и/или в котором материал легко спутывается, так что легко может образовываться свод. Для предотвращения появления таких сводов, а также для того, чтобы можно было транспортировать случайные большие, зачастую длинные куски, целесообразно, чтобы труба 2 по своей длине была снабжена распределенными по спирали входными отверстиями 8, которые имеют сравнительно большие размеры, особенно в направлении вдоль трубы. На фиг. 2 более детально показано, как выглядит такое входное отверстие 8 в предпочтительном варианте выполнения. Как было отмечено, оно должно быть сравнительно большим и вытянутым в продольном направлении трубы 2. Например, его длина может быть в пределах от 300 до 500 мм, а ширина может составлять от 100 до 300 мм. Питательная труба с такой геометрией отверстий также может быть предпочтительной для транспортировки опилок в лесоперерабатывающей промышленности. Половина одного продольного края отверстия является первым активатором 9A в виде выступа стенки трубы на краю отверстия. Высота такого выступа/активатора обычно составляет от 5 до 20 мм. На второй половине противоположного продольного края отверстия имеется второй активатор 9B. Таким образом, эти два активатора 9A и 9B расположены по диагонали по отношению друг к другу и занимают половину каждой из продольных сторон входного отверстия 8. В результате такого расположения при вращении трубы 2 как в одном, так и в другом направлении, всегда имеется часть 10A или 10B, т.е. та или иная половина входного отверстия 8, которая ограничена в направлении вращения краем 11A или 11B отверстия, не имеющим активатора, и краем 12A или 12B отверстия, снабженным активатором 9A или 9B и являющимся при вращении задним концом этой части. Активаторы 9A и 9B согласно данному варианту выполнения содержат выступы трубы в районе соответствующей части 12A и 12B края отверстия. Высота активаторов 9A и 9B составляет приблизительно от 5 до 20 мм.

В случае более легко транспортируемого сыпучего материала, например, песка или гранулированного материала, входные отверстия должны быть меньшего размера. Желательно, чтобы сыпучий материал располагался в виде свода над отверстием при неподвижной трубе 2 и автоматически струился, когда труба поворачивается и с помощью активаторов воздействует на материал. На фиг. 4 показано меньшее по размерам входное отверстие такого типа, предназначенное для материала, более легко транспортируемого и менее склонного к образованию свода. Входное отверстие 18 имеет вытянутую в продольном направлении форму. Например, его длина может быть в пределах от 50 до 150 мм и общая ширина от 20 до 100 мм. Активатор 19 в данном случае представляет собой стальной элемент, который расположен по центру в виде мостика над входным отверстием вдоль последнего. Активатор 19 делит входное отверстие на две части 20A и 20B, так что каждая часть 20A или 20B ограничена с одной стороны активатором 19 и с другой стороны не имеющим активатора краем 21A или 21B отверстия.

В обоих вариантах выполнения достигается симметричные соотношения независимо от направления перемещения, благодаря чему становится возможным при опасности заклинивания реверсировать трубу, поддерживая одновременно хорошие условия для подачи в нее материала. Для реализации этой возможности предлагаемое устройство содержит средства для реверсирования вращения трубы, т. е. средства, способные при необходимости поворачивать трубу в обоих направлениях. Устройство дополнительно содержит средства для вращения расположенного в трубе шнекового питателя относительно трубы независимо от направления ее вращения. Обычно шнековый питатель постоянно вращается в одном и том же направлении независимо от направления вращения трубы, чтобы всегда осуществлять подачу материала в одном и том же направлении. Для того, чтобы всегда иметь одну и ту же скорость вращения шнекового питателя относительно трубы независимо от направления ее вращения, в предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагаемый шнековый питатель выполнен так, что он может вращаться с переменной абсолютной скоростью.

Возможно другое, не показанное на чертежах альтернативное решение, а именно состоящее в том, что каждое второе входное отверстие имеет активатор вдоль переднего края отверстия, если смотреть в направлении вращения, а остальные входные отверстия имеют активатор вдоль заднего края отверстия. На конце, на котором нет входных отверстий, труба 2 снабжена наружной резьбой 24, содержащей участки как с левосторонней, так и правосторонней резьбой, чтобы независимо от направления вращения трубы активировать сыпучий материал и подавать его в направлении к ближайшему входному отверстию 8.

При эксплуатационных испытаниях питательной трубы, выполненной согласно фиг. 1-3, питательная труба вставляется в бункер для древесной щепы, которая является очень трудноподаваемым материалом и которую было невозможно подавать при использовании известных питательных труб, по причинам, описанным выше при рассмотрении предшествующего уровня техники. В этом бункере ранее использовали обычную питательную трубу с приводной мощностью 115 кВт. С приводным усилием, которое могла обеспечить эта мощность, материал мог быть подан из трубы с трудом, но ценой очень быстрого износа и в конечном результате выхода из строя шнека. При использовании предлагаемой согласно данному изобретению питательной трубы, которая также работает с реверсом, подача трубой того же самого трудноперемещаемого материала происходит очень хорошо. Максимальная мощность могла быть уменьшена до 30 кВт, но не было необходимости в полном использовании даже этой мощности.