способ обработки сыпучих грузов и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ обработки сыпучих грузов, заключающийся в том, что осуществляют погрузку сыпучего груза в хранилище с помощью криволинейного замкнутого в горизонтальной плоскости конвейера, снабженного промежуточным разгрузочным устройством, накопление и последующую выгрузку сыпучего груза, отличающийся тем, что в качестве криволинейного замкнутого в горизонтальной плоскости конвейера для загрузки сыпучего груза используют конвейер с подвесной лентой, упомянутый конвейер снабжают дополнительными промежуточными разгрузочными устройствами, а разгрузку сыпучего груза осуществляют через окна, выполненные в боковых стенках хранилища, расположенные в один или более горизонтальных рядов и снабженные управляемыми заслонками, с помощью внешних боковых приемных прямолинейных конвейеров с подвесной лентой и через продольные окна в донной части хранилища - с помощью нижних приемных конвейеров с подвесной лентой, осуществляя включение в работу нижних приемных конвейеров после завершения работы внешних боковых приемных прямолинейных конвейеров.

2. Устройство для обработки сыпучих грузов, содержащее хранилище, криволинейный замкнутый в горизонтальной плоскости конвейер для загрузки хранилища, снабженный промежуточным разгрузочным устройством, отличающееся тем, что упомянутый конвейер выполнен многоприводным с подвесной лентой, подвески которой соединены бесконечной тяговой цепью, и снабжен дополнительными промежуточными разгрузочными устройствами, которые выполнены регулируемыми для частичной или полной разгрузки конвейера, а хранилище выполнено с окнами, расположенными в один или более горизонтальных рядов в его боковых стенках и снабженными управляемыми заслонками, и с продольными окнами, расположенными в донной части хранилища, при этом устройство снабжено внешними боковыми приемными прямолинейными конвейерами с подвесной лентой для приема сыпучего груза из окон в боковых стенках хранилища и нижними приемными конвейерами с подвесной лентой для приема сыпучих грузов из продольных окон в донной части хранилища.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что упомянутый замкнутый в горизонтальной плоскости конвейер выполнен с трубчатыми направляющими, бесконечная тяговая цепь, соединенная с подвесками ленты, расположена вдоль одной из трубчатых направляющих, причем на криволинейном участке установлены отклоняющие звездочки или ролики, воспринимающие радиальные нагрузки от тяговой цепи.

4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что каждое разгрузочное устройство выполнено в виде регулируемого по высоте и перемещаемого по длине конвейера подъемника, который с помощью ролика контактирует со средней частью ленты конвейера таким образом, что при разгрузке конвейера средняя часть ленты оказывается выше ее кромок.

5. Устройство по любому из пп.2-4, отличающееся тем, что в поперечном направлении ленты подвески замкнутого в горизонтальной плоскости конвейера связаны между собой упругими пластинами, причем пластины прикреплены к подвескам резиновыми втулками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортно-накопительным системам, а именно к обработке сыпучих грузов, связанной с их складированием, накоплением во временном хранилище и последующей выгрузкой.

Известен способ обработки сыпучих грузов, связанный с их загрузкой в вертикальное хранилище, накоплением и последующей выгрузкой, начиная с нижних слоев накопленного груза [1]. Недостатком этого способа является низкая скорость загрузки и выгрузки груза, невозможность разгрузки хранилища, начиная с верхней части, что для ряда сыпучих грузов оказывается необходимым.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ обработки сыпучих грузов, связанный с их загрузкой в хранилище, накоплением и последующей выгрузкой, начиная с верхней части накопленного груза [2]. При этом транспортная система основана на использовании типовых ленточных конвейеров, выгрузка груза осуществляется через смонтированные внутри хранилища вертикальные полые колонны, осуществляющие отбор груза из верхних слоев через специальные окна. Транспортная система представлена двумя раздельными конвейерными линиями загрузочной и разгрузочной, каждая из которых состоит из нескольких прямолинейных конвейеров с участками перегрузки между ними.

Недостатками данного способа является следующие факторы:

- низкая скорость загрузки и выгрузки груза;

- завышенная потребность в дорогостоящих производственных площадях в пунктах переработки сыпучих грузов (например, в портах, на причалах, на железнодорожных станциях и т.п.);

- высокая металлоемкость;

- многозвенность и сложность конвейерной системы;

- необходимость в многократных перегрузках, приводящим к просыпям и пылению груза, что в ряде случаев оказывается несовместимым с требованиями экологии.

Указанные недостатки аналогов особенно проявляются при увеличении размеров хранилища.

Задачей предлагаемого способа является повышение скорости обработки различных сыпучих грузов и разработка конструкции устройства для его осуществления, обеспечивающего снижение потребности в производственных площадях и материальных ресурсах, упрощение конвейерной системы и уменьшение числа перегрузок.

Указанная задача решается благодаря тому, что осуществляют погрузку сыпучего груза в хранилище с помощью криволинейного, замкнутого в горизонтальной плоскости конвейера, снабженного перегрузочным устройством, накопление и последующую выгрузку сыпучего груза. При этом в качестве упомянутого криволинейного конвейера для загрузки сыпучего груза в хранилище используют конвейер с подвесной лентой, который снабжают дополнительными разгрузочными устройствами, а разгрузку сыпучего груза осуществляют через окна, выполненные в боковых стенках хранилища, расположенные в один или более горизонтальных рядов и снабженные управляемыми заслонками, с помощью внешних боковых приемных прямолинейных конвейеров с подвесной лентой и через продольные окна в донной части хранилища с помощью нижних приемных конвейеров с подвесной лентой, осуществляя включение в работу нижних приемных конвейеров с подвесной лентой после завершения работы внешних боковых приемных прямолинейных конвейеров.

Для осуществления предлагаемого способа предлагается устройство для обработки сыпучих грузов, содержащее хранилище, криволинейный замкнутый в горизонтальной плоскости конвейер для загрузки хранилища, снабженный разгрузочным устройством. При этом упомянутый конвейер выполнен многоприводным с подвесной лентой, подвески которой соединены бесконечной тяговой цепью, и снабжен дополнительными промежуточными разгрузочными устройствами, которые выполнены регулируемыми для частичной или полной разгрузки конвейера, а хранилище выполнено с окнами, расположенными в один или более горизонтальных рядов в его боковых стенках и снабженными управляемыми заслонками, и с продольными окнами, расположенными в донной части хранилища, при этом устройство снабжено внешними боковыми приемными прямолинейными конвейерами с подвесной лентой для приема сыпучего груза из окон в боковых стенках хранилища и нижними приемными конвейерами с подвесной лентой для приема сыпучего груза из продольных окон в донной части хранилища.

Упомянутый замкнутый в горизонтальной плоскости конвейер выполнен с трубчатыми направляющими, бесконечная тяговая цепь, соединенная с подвесками ленты, расположена вдоль одной из трубчатых направляющих, причем на криволинейных участках установлены отклоняющие звездочки или ролики, воспринимающие радиальные нагрузки от тяговой цепи. Кроме того, каждое разгрузочное устройство выполнено в виде регулируемого по высоте и перемещаемого по длине конвейера подъемника, который с помощью ролика контактирует со средней частью ленты конвейера таким образом, что при разгрузке конвейера средняя часть ленты оказывается выше ее кромок. При этом в поперечном направлении ленты подвески замкнутого в горизонтальной плоскости конвейера связаны между собой упругими пластинами, прикрепленными к подвескам резиновыми втулками.

При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, заключающийся в существенном ускорении процесса обработки сыпучего груза, снижении числа пересыпок груза и уменьшении просыпей и пыления груза, а также в значительном снижении потребляемой мощности (особенно при выгрузке груза) и уменьшении дробления груза от ударов в процессе пересыпок, загрузки и выгрузки.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлен способ и вариант устройства для обработки сыпучих грузов.

На фиг.1 представлен общий вид хранилища для осуществления предлагаемого способа обработки сыпучих грузов (аксонометрическое изображение); на фиг.2 - поперечный разрез хранилища (разрез А-А на фиг.1); на фиг.3 - вид на хранилище сверху; на фиг.4 показана схема движения потоков сыпучего груза при его загрузке в хранилище и при выгрузке из хранилища; на фиг.5 - промежуточное разгрузочное устройство; на фиг.6 показан поперечный разрез промежуточного разгрузочного устройства (разрез Б-Б на фиг.5); на фиг.7, 8 и 9 - схемы поэтапного изменения формы ленты конвейера при работе промежуточного разгрузочного устройства (фиг.7 - исходное состояние; фиг.8 - промежуточное состояние; и фиг.9 - при полной выгрузке сыпучего груза с поверхности ленты); на фиг.10 показан промежуточный привод конвейера; на фиг.11 - схема расположения отклоняющих звездочек; на фиг.12, 13 и 14 приведены схемы деформации резиновой втулки при подъеме ленты (фиг.12 - исходное состояние, фиг.13 - промежуточное состояние, фиг.14 - при максимальном подъеме ленты).

Предлагаемый способ обработки сыпучих грузов реализуется следующим образом.

I. Загрузка хранилища

а) включают криволинейный, замкнутый в горизонтальной плоскости многоприводный конвейер с подвесной лентой 1 (см. фиг.1);

б) сыпучий груз 2 (см. фиг.2) подают в хранилище 3 с помощью конвейера 4, приемного бункера 5 и криволинейного конвейера 1 (см. фиг.1);

в) включают необходимое количество размещенных на криволинейном конвейере 1 дополнительных промежуточных разгрузочных устройств (показанных на фиг.6), что позволяет разместить сыпучий груз 2 на нужных (свободных от груза) участках хранилища 3;

г) по мере заполнения хранилища 3 сыпучим грузом 2 следят визуально или с помощью средств автоматики за уровнем груза 2 внутри хранилища 3;

д) по завершении загрузки хранилища 3 сыпучим грузом 2 выключают конвейер 4;

е) после схода груза 2 с ленты криволинейного конвейера 1 выключают промежуточные приводы 13 (см. фиг.10) криволинейного конвейера 1.

II. Разгрузка хранилища

а) включают верхние внешние приемные конвейеры с подвесной лентой 7 (см. фиг.1);

б) с помощью привода 8 приподнимают заслонки 9 боковых разгрузочных окон 10 и выгружают сыпучий груз 2 на приемные конвейеры с подвесной лентой 7 (см. фиг.1);

в) визуально или с помощью средств автоматики следят за уровнем груза 2 внутри хранилища 3;

г) после понижения уровня груза 2 до уровня кромки боковых разгрузочных окон 10 повторяют операции “а - в” для конвейеров, приводов и заслонок, расположенных ниже;

д) после завершения работы всех боковых приемных конвейеров с подвесной лентой 7 сыпучий груз 2 выгружают с помощью нижних приемных конвейеров с подвесной лентой 11 (см. фиг.4);

е) после завершения работы приемных конвейеров с подвесной лентой 11 включают в процесс разгрузки внутренние конвейеры с подвесной лентой 12 (см. фиг.4).

Устройство для реализации предлагаемого способа обработки сыпучих грузов содержит хранилище 3 и криволинейный замкнутый в горизонтальной плоскости конвейер 1, используемый для загрузки хранилища 2.

Наиболее близким к предлагаемому криволинейному, замкнутому в горизонтальной плоскости конвейеру с подвесной лентой, входящему в состав устройства для осуществления предлагаемого способа обработки сыпучих грузов, является конвейер с подвесной лентой [3], включающий опорную раму (став) с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми направляющими, выполненными из трубы и огибающими приводной и концевой барабаны, а также бесконечную конвейерную ленту, на бортах которой равномерно закреплены подвески, движущиеся по направляющим, искривленным в пространстве.

В этом конвейере лента имеет вогнутую в плоскости, перпендикулярной оси конвейера, форму. При этом на грузонесущем участке направляющие сближены для увеличения желобчатости ленты, а в районе барабанов направляющие разведены, благодаря чему обеспечивается прилегание ленты к рабочей поверхности барабанов.

Недостатком указанного конвейера является то, что этому конвейеру невозможно придать криволинейную трассу. Это происходит вследствие того, что в ленте, на которую возложена тяговая функция, при искривлении трассы возникают значительные дополнительные растягивающие усилия. Кроме того, на криволинейном участке этого конвейера на ленту действуют большие радиальные нагрузки, вызывающие дополнительные напряжения в ленте, что особенно характерно для холостой ветви, имеющей максимальный поперечный размер в проекции на горизонтальную плоскость.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции криволинейного, замкнутого в горизонтальной плоскости конвейера с подвесной лентой, входящего в состав устройства для осуществления предлагаемого способа обработки сыпучих грузов и исключающего нагружение ленты дополнительными растягивающими и радиальными усилиями, а также обеспечивающего снижение нагрузок на подвески и ленту.

Указанная задача решается благодаря тому, что криволинейный, замкнутый в горизонтальной плоскости конвейер с подвесной лентой выполнен многоприводным с подвесной лентой, подвески которой соединены бесконечной тяговой цепью, и снабжен дополнительными промежуточными разгрузочными устройствами, которые выполнены регулируемыми для частичной или полной разгрузки конвейера, а хранилище выполнено с окнами, расположенными в один или более горизонтальных рядов в его боковых стенках и снабженными управляемыми заслонками, и с продольными окнами, расположенными в донной части хранилища. При этом устройство снабжено внешними боковыми приемными прямолинейными конвейерами с подвесной лентой для приема сыпучего груза из окон в боковых стенках хранилища и нижними приемными конвейерами с подвесной лентой для приема сыпучего груза из продольных окон в донной части хранилища.

Согласно изобретению упомянутый замкнутый в горизонтальной плоскости конвейер выполнен с трубчатыми направляющими, а бесконечная тяговая цепь, соединенная с подвесками ленты, расположена вдоль одной из трубчатых направляющих, причем на криволинейных участках установлены отклоняющие звездочки или ролики, воспринимающие радиальные нагрузки от тяговой цепи.

При этом каждое дополнительное разгрузочное устройство выполнено в виде регулируемого по высоте и перемещаемого по длине конвейера подъемника, который с помощью ролика контактирует со средней частью ленты конвейера таким образом, что при разгрузке конвейера средняя часть ленты оказывается выше ее кромок, а в поперечном направлении ленты подвески замкнутого в горизонтальной плоскости конвейера связаны между собой упругими пластинами, прикрепленными к подвескам резиновыми втулками.

Ввиду того, что в конвейере с подвесной лентой борта последней строго следуют вдоль трассы направляющих, в этом конвейере в принципе невозможны боковые смещения ленты на криволинейном участке. Это делает конвейер с подвесной лентой по природе своей наиболее соответствующим задаче обеспечения криволинейной трассы в сравнении с ленточными конвейерами традиционной конструкции.

Возложение тяговой функции на цепь позволяет разгрузить ленту от продольных усилий на протяжении всей трассы конвейера. При этом на криволинейных участках трассы конвейера наружная кромка ленты дополнительно не растягивается, а внутренняя сокращается по длине с образованием ряда складок. Кроме того, в отличие от традиционных конвейеров, где лента многократно деформируется при прохождении каждой роликоопоры, в данном случае, складки, один раз образовавшись, сохраняются неизменными на всем протяжении криволинейного участка, что снижает возможное усталостное воздействие на ленту. Для снятия радиальных нагрузок с подвесок и ленты тяговая цепь на криволинейном участке охватывает отклоняющие звездочки или ролики, воспринимающие радиальные усилия.

Проведенные исследования показали, что размер складок и напряжения в ленте зависят от поперечного размера ленты в проекции на горизонтальную плоскость. Для ослабления влияния этого фактора в предлагаемой конструкции направляющие на криволинейном участке конвейера выполнены сближенными.

Согласно изобретению для снижения нагрузок, действующих на цепь, на отклоняющие звездочки и их подшипниковые узлы, а также на опорную металлоконструкцию, конвейер оснащен промежуточными приводами, передающими приводное усилие на бесконечную цепь. Число промежуточных приводов может варьироваться в зависимости от длины трассы, угла наклона конвейера и его нагруженности. В связи с тем, что в конвейере предлагаемой конструкции лента освобождена от тяговой функции, конвейер целесообразно оснащать наиболее дешевыми тонкими конвейерными лентами.

Криволинейный многоприводный конвейер 1 с подвесной лентой включает опорную металлоконструкцию (став) со смонтированными на ней трубчатыми направляющими 14, а также бесконечную ленту 15 (см. фиг.7 - 10). По всей длине конвейера с одной стороны вдоль одной из трубчатых направляющих протянута бесконечная тяговая цепь 16 (см. фиг.10), обегающая отклоняющие звездочки или ролики 17 (см. фиг.11). Тяговая цепь крепится к подвескам 18 (см. фиг.10) и через них или другие конструктивные элементы сопрягается с лентой 15. Промежуточный привод 13 (см. фиг.10) содержит ведущую 19 и ведомую 20 звездочки и цепь 21 с установленными на ней кулаками 22, способными входить в контакт с установленными на подвесках 18 толкателями 23 (см. фиг.10).

Конвейер работает следующим образом. При придании тяговой цепи 16 поступательного движения вдоль криволинейной трассы конвейера приходят в движение сопряженные с нею подвески 18 и лента 15, причем подвески, двигаясь по направляющим 14, удерживают цепь и борта ленты на заданной высоте. На криволинейном участке находящиеся по разные стороны ленты противолежащие подвески сближаются, следуя сближающимся направляющим, и лента провисает между ними, образуя глубокий желоб. При этом в своем движении по криволинейному участку лента соответствующим образом изгибается в плане. Цепь 16, сопряженная с подвесками 18 и лентой 15, препятствует растяжению наружной кромки ленты, принимая на себя всю продольную нагрузку. Кроме того, обегая отклоняющие звездочки или ролики 17, она передает на них радиальную нагрузку, избавляя от последней подвески 18.

Ведущая звездочка 19 промежуточного привода 13, вращаясь, приводит в движение цепь 21 с установленными на ней кулаками 22, причем нижняя ветвь цепи с кулаками движется прямолинейно в направлении движения ленты 15. Толкатели привода 13 периодически входят в зацепление с кулаками 22, которые передают им соответствующее усилие от привода.

Наиболее близким к предлагаемому дополнительному промежуточному разгрузочному устройству, входящему в состав устройства для осуществления предлагаемого способа переработки сыпучих грузов, является разгрузочное устройство, используемое в конвейере с подвесной лентой [3].

Работа устройства для дополнительной промежуточной разгрузки конвейера с подвесной лентой обеспечивается благодаря тому, что предлагаемое изобретение содержит опорную раму (став) с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми направляющими, выполненными в виде одиночных труб, и бесконечную конвейерную ленту, к которой прикреплены подвески с возможностью их движения по направляющим. При этом согласно изобретению разгрузочное устройство выполнено в виде подъемника, который с помощью, например, ролика контактирует на участке разгрузки со средней частью ленты конвейера.

В случае необходимости выгрузки груза на участке разгрузки ролик поднимается, в результате чего средняя часть ленты оказывается выше ее кромок. В зависимости от высоты подъема средней части можно получить как частичную, так и полную разгрузку конвейера.

Подъемник может иметь как фиксированную, так и регулируемую высоту подъема ленты. Регулирование высоты подъема может осуществляться, например, с помощью электропривода.

Промежуточное разгрузочное устройство включает подъемник, в состав которого входят: опорная рамка 24, электродвигатель 25, муфта 26, ходовой винт 27, ползун 28, штанга 29, подъемная рамка 30 и ролик 31. Ролик 31 подъемника контактирует с лентой конвейера 15, которая с грузом 2 на подвесках 18 опирается на направляющие 14 става. Подвески 18 закрыты бортами ленты 15, что предотвращает возможность попадания сыпучего груза в зону контакта подвесок 18 и направляющих 14. Высота подъема по вертикали регулируется электроприводом 25.

На участке соприкосновения ленты 15 с роликом 31 подъемника середина ленты 15 поднимается вверх (фиг.7-9), лента приобретает обратную желобчатость (фиг.9) и груз 2 ссыпается с ленты 15. При этом лента 15 переходит в иное состояние - она в этом случае уже не подвешена на подвесках 18, а опирается на ролик 31 подъемника и на подвески 18. Изменение высоты подъема середины ленты достигается регулировкой высоты расположения ролика 31.

С целью удаления груза со средней части ленты целесообразно использование традиционных плужковых сбрасывателей 32 с приводом 33.

Подвески 18 связываются между собой с помощью упругих пластин 34 в направлении поперек ленты 15. Совокупность пластин 34 и подвесок 18 является опорой ленты 15, на которую она опирается во время эксплуатации. В процессе подъема ленты 15 в период работы промежуточного разгрузочного устройства (см. фиг.7-9) длина опоры должна изменяться: в начальный период (до момента, в который гибкая пластина занимает горизонтальное положение) длина опоры должна уменьшаться, а при дальнейшем перемещении ролика подъемника по вертикали длина опоры вновь должна увеличиваться. Для получения переменной длины опоры ленты крепление гибкой пластины 34 к подвеске 18 выполнено не жестким, а с использованием упругих, например, резиновых втулок 35, за счет деформации которых происходит изменение длины опоры ленты 15 (см. фиг.12-14).

Технико-экономическое преимущество заявляемого изобретения заключаются в возможности многократного ускорения процесса переработки сыпучих грузов, повышении сохранности груза, упрощении конструкции и снижении материалоемкости транспортирующих систем, а также в снижении потребности в производственных площадях и устранении лишних участков перегрузки.

Источники информации

1. Sandvik Process Systems GmbH [реклам, проспект], Германия, 1999, 8 с.

2. Leonhadt, Kossert. NEAG Schwefelterminal Brake: Anlagenerweitemng in Betrieb genommen. Erdol Erdgas Kohle, Heft 10, 1996, s. 8.

3. Патент РФ №2118285, МПК 6 В 65 G 15/60, БИ №24, 1989 г.