дисковый сепаратор

Формула изобретения

Дисковая сортировка, включающая раму, на которой с возможностью вращения установлены валы с закрепленными на них дисками, отличающаяся тем, что для интенсификации сепарации венцы дисков выполнены зубчатообразной формы, и диски, располагающиеся на одном валу, имеют относительное смещение друг относительно друга, образуя по точкам вершин зубьев винтовую линию, причем на смежных валах направления винтовых линий вершин зубьев взаимно чередуются, а втулки, располагающиеся между дисками, установлены на подшипниках качения и имеют рифленую боковую поверхность.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лесоперерабатывающей промышленности и, в частности, к области получения кондиционной щепы для дальнейшего ее использования.

Известно устройство для сортирования щепы, содержащее параллельно установленные приводные валы, на которых жестко закреплены сортирующие зубчатые диски, входящие в промежутки между одноименными дисками соседних валов в шахматном порядке. Между дисками на валах установлены зубчатые распорные втулки, выполненные в виде элементов окружности с округлыми впадинами. Промежутки между дисками являются сепарирующими ячейками и обеспечивают сепарацию кондиционной щепы (Авт. св. № 1681982, М. кл. В 07 В 1/16. Устройство для сортирования щепы по толщине. Опубл. в БИ № 37 от 07.10.91).

Недостатком этого устройства является низкая удельная производительность, т.е. производительность на 1 м² рабочей поверхности сепарирующей поверхности, обусловленная сходом частиц в проходовое пространство только за счет сил гравитации, т.е. только за счет силы их тяжести.

Также известно устройство для фракционного разделения древесных отходов, включающее раму, в которой с возможностью вращения от привода установлены параллельные валы и расположенные на них в шахматном порядке диски. По окружности диски имеют косые выемки, выполненные под острым углом относительно плоскости боковых поверхностей дисков, с чередованием их направления вправо, влево, а на двух противоположных по диаметру выступах закреплены ножи, причем, скорость вращения каждого последующего вала с дисками выше предыдущего (Патент РФ № 2142347. Устройство для фракционного разделения древесных отходов. М. кл. В 07 В 1/16, опубл. в БИ № 34 от 10.12.99).

А недостатком данного устройства для фракционного разделения древесных отходов является попадание некондиционных частиц (отличающихся в основном по длине) в отсепарированную массу из-за протаскивающей способности косых выступов на окружности дисков и активных ножей. Косые выступы и активные ножи, схватив их, ориентируют длинные частицы вдоль сепарирующих ячеек и протаскивают через них.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является дисковая сортировка, включающая раму, на которой с возможностью вращения установлены валы с закрепленными на них дисками, и причем поверхности каждого вала и диска выполнены из участков с различными коэффициентами трения, а поверхности смежных валов обращены одна к другой участками с различными коэффициентами трения (Авт. св. № 1389877. Дисковая сортировка. М. кл. В 07 В 1/14, опубл. в БИ № 15 от 23.04.88).

Существенным недостатком дисковой сортировки является также невысокая эффективность сортировки, потому что эффект активной работы сочетания поверхностей смежных валов и дисков с разными коэффициентами трения проявляется только для проходовых частиц, соизмеримых с размером сортировочной ячейки, которые уже прошли сепарирующие ячейки.

Целью изобретения является повышение интенсивности сепарации без снижения ее эффективности.

Указанная цель достигается исполнением дисков с зубьями по окружности и их относительным смещением на одном валу относительно друг друга по винтовой линии в одном направлении и смещением зубьев дисков на смежных валах в противоположном, а втулки, располагающиеся между дисками, установлены на подшипниках качения, причем наружная поверхность втулок имеет рифленую наружную поверхность.

На фиг.1 и 2 изображены дисковая сортировка, при виде сбоку и сверху, на фиг. 3 - разрез по сечению А-А и на фиг.4 - втулка в аксонометрической проекции.

Дисковый сепаратор состоит из рамы 1, в которой с возможностью вращения установлены параллельные валы 2 с дисками 3 и размещенными между ними втулками 4. Диски 3 на смежных валах располагаются в шахматном порядке. Венцы дисков 3 имеют зубчатообразную форму, причем зубья 3 на одном валу смещены относительно друг друга, образуя, таким образом, винтообразную линию по точкам вершин зубьев. А на смежных валах 2 направления смещения зубьев чередуются в обратном направлении. Втулка 4 установлена на валу 2 посредством подшипника 5. Внутреннее кольцо 6 подшипника 5 установлено на вал 2, а на наружное кольцо 7 посажена и закреплена стопорным кольцом 8 втулка 4. Боковая поверхность втулки 4 имеет рифленую поверхность.

Работает дисковый сепаратор следующим образом. Загруженные в начале сепаратора отходы деревообрабатывающего производства вращающимися дисками 2 перемещаются к его выгрузной части. По мере продвижения масса щепы винтообразным размещением зубьев дисков и чередованием их направления на смежных дисках активно разрыхляется, интенсифицируя тем самым процесс схода кондиционных частиц. Частицы щепы, размеры которых позволяют проходить вниз через ячейки, отделяются и сходят вниз.

За счет имеющегося места инерции покоя втулки 4 в момент пуска сепаратора и затормаживающего эффекта падающей на него сходовой массы тела качения (шарики) подшипника начинают вращаться вокруг своей оси, тем самым приводя в обратное направление вращение наружного кольца подшипника 5, а вместе с ним и саму втулку 4. И, таким образом, установка втулок 4 на подшипниках качения 5 позволяет получить обратное их вращение с частотой в два раза меньшей, чем частота вращения дисков 2.

При обратном вращении втулок 4 равнодействующая силы тяжести сходовой частицы и активной силы со стороны втулки направлена навстречу движению сепарируемой массы и в сочетании с рифленой поверхностью втулок 4 способствует ее быстрому сходу вниз, интенсифицируя тем самым процесс сепарации щепы, увеличивая производительность сепаратора при тех же размерах сепарирующей поверхности.