винтовой питатель для нагнетательной пневмотранспортной установки

Формула изобретения

1. Винтовой питатель для нагнетательной пневмотранспортной установки, содержащий корпус с загрузочной камерой, шнек с валом, размещенный в корпусе и связанный с приводом, смесительную камеру с эластичной оболочкой, соединенную с корпусом, отличающийся тем, что в него введен установленный в загрузочной камере с возможностью поворота вокруг своей оси лоток, снабженный рабочей поверхностью, предназначенной для подачи сыпучего материала по направлению вращения шнека, фиксатором и козырьком, причем рабочая поверхность и козырек расположены по разные стороны оси лотка, соединенной с вибратором и посредством упругой связи и фиксатора с загрузочной камерой.

2. Винтовой питатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен направляющими ребрами, размещенными по длине образующей внутренней поверхности корпуса.

3. Винтовой питатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен цилиндром, выполненным из металлических чешуйчатых элементов, закрепленных внутри эластичной оболочки.

4. Винтовой питатель по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что он снабжен подпружиненным графитовым кольцом, предназначенным для уплотнения вала шнека.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области пневмотранспортирования сыпучих материалов, а именно к конструкции винтового питателя, предназначенного для непрерывной и равномерной загрузки транспортного трубопровода, и может быть использовано во всех отраслях промышленности, сельском хозяйстве, строительстве, где возникает необходимости транспортирования сыпучего материала в газовом потоке.

Известен питатель для сыпучего материала, содержащий цилиндрические корпус, в верхней части которого расположена загрузочная камера, а на выходном конце - конфузор и транспортный трубопровод. В корпусе также размещен шнек с валом. Шнек связан с подшипниковым узлом и приводом [1].

Описанный питатель для сыпучего материала имеет низкую производительность, обусловленную малой осевой скоростью движения материала, задаваемой вращением шнека, так как при вращении шнека материал приобретает круговое движение в результате его окружного проскальзывания относительно стенок корпуса и отбрасывания в полость загрузочной камеры. Кроме этого, питатель не обеспечивает дозирование материала как в пределах производительности ниже максимальной без изменения конструктивных и технологических параметров, так и при временном увеличении производительности выше максимальной, связанном с неравномерной подачей материала в питатель, в результате чего наступает переполнение питателя, уплотнение материала и заклинивание шнека; питатель не обеспечивает регулирование производительности без изменения конструктивных и кинематических параметров, что особенно отрицательно сказывается при неравномерной подаче материала, а также обладает низкой надежностью работы вследствие попадания материала в подшипниковый узел и создания возможности переуплотнения материала, что приводит к аварийной остановке.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности (прототипом) является винтовой питатель для пневмотранспортных установок, содержащий корпус с загрузочной камерой, шнек с валом, размещенный в корпусе, смесительную камеру, в которой установлена эластичная оболочка, соединенную с корпусом. Шнек связан с подшипниковым узлом и приводом. Внутри эластичной оболочки по образующей усеченного конуса размещены жесткие элементы, выполненные в виде круглых металлических стержней, одним концом закрепленные в кольце. По окружности выходного отверстая эластичной оболочки для обеспечения равномерной деформации установлена пружина [2].

Винтовой питатель для пневмотранспортных установок имеет низкую производительность, обусловленную малой осевой скоростью движения материала, задаваемой вращением шнека, тех как при вращении шнека материал приобретает круговое движение в результате его окружного проскальзывания относительно стенок корпуса и отбрасывания в полость загрузочной камеры. Кроме этого, питатель не обеспечивает дозирование материала как в пределах производительности ниже максимальной без изменения конструктивных и технологических параметров, так и при временном увеличении производительности выше максимальной, связанном с неравномерной подачей материала в питатель, в результате чего наступает переполнение питателя, уплотнение материала и заклинивание шнека; питатель не обеспечивает регулирование производительности без изменения конструктивных и кинематических параметров, что особенно отрицательно сказывается при неравномерной подаче материала; обладает низкой надежностью работы, во-первых, из-за существующей возможности переуплотнения материала и попадания последнего в подшипниковый узел, во-вторых, из-за повышенного износа эластичной оболочки, приводящего к необходимости остановки работы винтового питателя для замены этой оболочки.

Сущность изобретения заключается в том, что в винтовой питатель для нагнетательной пневмотранспортной установки, содержащий корпус с загрузочной камерой, шнек с валом, размешанный в корпусе и связанный с приводом, смесительную камеру с эластичной оболочкой, соединенную с корпусом, введен установленный в загрузочной камере с возможностью поворота вокруг своей оси лоток, снабженный рабочей поверхностью, предназначенной для подачи сыпучего материала по направлению вращения шнека, фиксатором и козырьком, причем рабочая поверхность и козырек расположены по разные стороны оси лотка, соединенной с вибратором и посредством упругой связи и фиксатора - с загрузочной камерой.

Винтовой питатель для нагнетательной пневмотранспортной установки может быть снабжен направляющими ребрами, размещенными по длине образующей внутренней поверхности корпуса.

Кроме этого, для повышения надежности работ винтовой питатель для нагнетательной пневмотранспортной установки может быть снабжен цилиндром, выполненным из металлических чешуйчатых элементов, закрепленных внутри эластичной оболочки.

Кроме этого, для повышения надежности работы винтовой питатель для нагнетательной пневмотранспортной установки может быть снабжен подпружиненным графитовым кольцом, предназначенным для уплотнения вала шнека.

Техническим результатом является повышение производительности винтового питателя с одновременным обеспечением дозирования сыпучего материала и возможности регулирования производительности этого питателя.

Повышение производительности винтового питателя обеспечивается путем введения поворотного лотка, связанного с вибратором и установленного в загрузочной камере таким образом, что рабочая поверхность лотка придает материалу направление движения, совпадающее с направлением вращения шнека. При такой направленной подаче материала его количество, отбрасываемое в полость загрузочной камеры, снижается, а взаимодействие с вибрирующей поверхностью лотка способствует улучшению истечения материала. Дозирование сыпучего материала и регулирование производительности питателя достигается изменением величины пропускной площади поперечного сечения загрузочной камеры и скорости движения продукта по рабочей поверхности лотка, зависящей от угла наклона последнего, путем изменения положения лотка и соединенного с ним вибратора. При этом начальную производительность можно изменять перестановкой фиксатора, что приводит к уменьшению или увеличению длины пружины, а значит и угла наклона лотка. Дозирование сыпучего материала от ноля до номинальной производительности обеспечивается за счет увеличения угла наклона лотка вследствие растяжения пружины от воздействия потока поступающего материала на лоток. При повышении производительности выше номинальной площадь поперечного сечения потока будет таковой, что часть его начнет воздействовать на козырек, противодействуя дальнейшему повороту лотка вокруг оси, тем самым автоматически ограничивая максимальную подачу материала.

Кроме того, повышению производительности винтового питателя может способствовать введение направляющих ребер, уменьшающих круговое движение материала и соответственно снижающих количество материала, отбрасываемого в полость загрузочной камеры вращающимся шнеком.

Введение в винтовой питатель цилиндра из металлических чешуйчатых элементов, закрепленного внутри эластичной оболочки, предотвращает износ последней и приводит к повышению надежности работы питателя.

Введение в винтовой питатель подпружиненного графитового кольца, предназначенного для уплотнения вала шнека, соприкасающегося с торцом его буртика, также позволяет повысить надежность работ питателя вследствие исключения проникновения материала в подшипниковый узел.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично показан предлагаемый винтовой питатель для нагнетательной пневмотранспортной установки; на фиг. 2 - разрез фиг. 1 по линии А-А; на фиг 3 - разрез фиг. 1 по линии Б-Б; на фиг. 4 - узел 1 фиг. 1. Кроме этого, на фиг. 3 прямыми стрелками показано направление движения материала при его подаче в загрузочную камеру и к боковой поверхности шнека винтового питателя, а изогнутой стрелкой - направление вращения этого шнека.

Винтовой питатель для нагнетательной пневмотранспортной установки содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочной камерой 2 и конфузором 3, связанным с корпусом 1. Конфузор 3 соединен со смесительной камерой 4, содержащей корпус 5, воздуховод 6 и эластичную оболочку 7, которая герметично прикреплена к выходному отверстию конфузора 3. Эластичная оболочка 7 имеет ряд отверстий - сопел 8, через которые сжатый воздух из воздуховода 6 подается во внутреннюю полость эластичной оболочки 7. В корпусе 1 в подшипниках 9 размещен также шнек 10 с валом, связанный с приводом (на чертеже не показан).

По длине образующей внутренней поверхности корпуса 1 и конфузора 3 размещены ребра 11, ориентированные по направлению движения продукта к материалопроводу 12.

В загрузочной камере 2 установлен лоток 13 с рабочей поверхностью 14, предназначенной для подачи материала по направлению вращения шнека 10, козырьком 15 и осью 16. Рабочая поверхность 14 и козырек 15 расположены по разные стороны оси 16. Ось 16 соединена с загрузочной камерой 2 посредством упругой связи, выполненной, например, в виде пружины 17 и с вибратором 18. При этом относительное положение пружины 17 и лотка 13 можно изменять при помощи фиксатора 19, соединяющего ось 16 и пружину 17.

Эластичная оболочка 7 образована внешним слоем в виде эластичного элемента 20 и внутренним споем в виде цилиндра, выполненного из металлических чешуйчатых элементов 21.

Кроме этого, винтовой питатель снабжен графитовым кольцом 22, предназначенным для уплотнения вала шнека 10. Графитовое кольцо 22 установлено в держателе 23, который в свою очередь установлен на штифтах 24 и связан с торцом буртика вала шнека 10 и уплотнением 25 корпуса 1 посредством пружин 26.

Винтовой питатель для нагнетательной пневмотранспортной установки работает следующим образом. Транспортируемый сыпучий материал подается в загрузочную камеру 2 на рабочую поверхность 14, благодаря чему лоток 13, связанный с вибратором 18, под воздействием потока материала отклоняется, увеличивая величину площади поперечного сечения загрузочной камеры 2. Благодаря наклону лотка 13 и вибрациям, сыпучий материал равномерно и непрерывно движется по рабочей поверхности 14 лотка 13, направляясь по ходу вращения шнека 10 в межвитковое пространство. Такая направленная подача и вибрации рабочей поверхности 14 лотка 13 улучшают истечение, снижают количество материала, отбрасываемого вращающимся шнекам 10 в полость загрузочной камеры 2, а значит и увеличивают производительности питателя. При подаче продукта выше номинальной производительности питателя материал начинает поступать на козырек 15, противодействуя дальнейшему увеличению площади поперечного сечения загрузочной камеры 2. Номинальную производительности питателя можно регулировать, изменяя длину пружины 17 при помощи фиксатора 19, что приводит к повороту лотка 13 вокруг оси 16. Все это обеспечивает дозирование и регулирование производительности винтового питателя.

Скатившись по лотку 13 сыпучий материал захватывается витками вращающегося шнека 10 и транспортируется по корпусу 1 и конфузору 3 в направлении смесительной камеры 4. Наличие ребер 11, ориентированных по направлению движения материала, уменьшает его круговое движение, что дополнительно увеличивает производительность винтового питателя. При прохождении конфузора 3, благодаря сужению его сечения и шнека 10, сыпучий материал заполняет полностью сечение конфузора 3 и выдавливается во внутреннюю полость эластичной оболочки 7, при продвижении по которой за счет трения о чешуйчатые элементы 21 материал уплотняется, обеспечивая герметизацию питателя со стороны материалопровода 12.

Находящийся в области отверстий 8 эластичной оболочки 7 спрессованный материал разрыхляется поступающим по этим отверстиям воздухом в виде струй и увлекается в материалопровод 12.

Наличие цилиндра, выполненного из металлических чешуйчатых элементов 21, предотвращает износ эластичной оболочки 7 и обеспечивает ее равномерную деформацию по всей длине.

Проникновению сыпучего материала и сжатого воздуха в подшипниковый узел шнека 10 из корпуса 1 при работе питателя препятствует графитовое кольцо 22, поджатое вместе с держателем 23 к торцу буртика шнека 10 пружинами 26. Это обеспечивает постоянное соприкосновение кольца 22 и вращающегося шнека 10, что продлевает срок службы и повышает надежность работы винтового питателя.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволит повысить производительность винтового питателя для нагнетательной пневмотранспортной установки, а также обеспечить дозирование материала и возможность регулирования производительности питателя.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 1523497, МПК⁴ B 65 G 53/48.

2. Авторское свидетельство СССР N 659485, МПК² B 65 G 53/48 (прототип).