винтовой конвейер

Формула изобретения

Винтовой конвейер, включающий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, расположенный в корпусе вал с винтом, соединенный с приводом и вибровозбудителем, отличающийся тем, что вибровозбудители выполнены в виде втулок, которые объединены с опорными узлами, каждый из которых состоит из трех вращающихся опорных роликов, причем оси двух из них установлены неподвижно, а ось третьего опорного ролика установлена с возможностью осевого перемещения и поджата пружиной в сторону втулок в радиальном направлении, а вал с винтом установлен с возможностью осевого перемещения и поджат пружиной в сторону движения материала, при этом на поверхности втулок, неподвижно закрепленных на валу и вращающихся между опорными роликами, выполнены канавки переменной глубины, увеличивающейся от нуля на цилиндрических участках втулок до максимального значения на их концах в сторону удаления от опорных роликов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конвейерному транспорту, а именно к винтовым конвейерам, и может быть использовано в горной, строительной, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен винтовой конвейер, включающий корпус, размещенный в нем винт с валом, на цилиндрической поверхности которого закреплены винтовые лопасти (Дьячков В.К. Машины непрерывного транспорта. - М.: Машгиз, 1961, с.239-241).

Недостатком известного винтового конвейера является невозможность транспортирования наряду с сыпучими вязких и липких грузов.

Известен также винтовой конвейер, включающий корпус, размещенный в нем винт с валом, на цилиндрической поверхности которого закреплены винтовые лопасти, цилиндрическая поверхность вала выполнена из двух спиралей, одна из которых установлена с возможностью поворота относительно оси вращения вала, при этом винтовые лопасти выполнены с радиальными прорезями в местах пересечения лопастей с краями спиралей (авт. свид. СССР №1039835, кл. В65G 33/24, 1982).

В известном винтовом конвейере в силу конструктивных особенностей составляющих его элементов и кинематических характеристик движения материала имеет место высокое сопротивление трения на поверхности винта при перемещении вязких и липких материалов и, следовательно, высокая энергоемкость процесса транспортирования.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является винтовой конвейер (патент РФ №2220897, кл. В65G 33/34, 2004), включающий цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, расположенный в корпусе винт с валом, соединенные с приводом, а также вибровозбудитель, установленный на одном конце вала. Регулировка амплитуды вибрации осуществляется с помощью промежуточного зубчатого колеса-ползуна, имеющего возможность поворота вокруг вала винта и менять тем самым кинематический режим работы вибровозбудителя. Перемещение колеса-ползуна производится от отдельного червячного привода.

Недостатком прототипа является наличие дополнительного червячного привода для колеса-ползуна, усложняющего конструкцию устройства. Отсутствие автоматического регулирования режима вибрации не позволяет оперативно реагировать на изменение физико-механических свойств транспортируемого материала.

Задача заявляемого изобретения - упрощение конструкции, расширение эксплуатационно-технологических возможностей винтового конвейера путем автоматического установления оптимальных параметров вибровозбудителя при транспортировании материалов с различными физико-механическими свойствами.

Технический результат - повышение производительности конвейера и уменьшение энергоемкости за счет снижения сопротивления трения по поверхности винта при транспортировании сильновязких материалов.

Поставленная задача достигается тем, что в винтовом конвейере, включающем цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, расположенный в корпусе вал с винтом, соединенный с приводом и вибровозбудителем, согласно изобретению вибровозбудители выполнены в виде втулок, которые объединены с опорными узлами, каждый из которых состоит из трех вращающихся опорных роликов, причем оси двух из них установлены неподвижно, а ось третьего опорного ролика установлена с возможностью осевого перемещения и поджата пружиной в сторону втулок в радиальном направлении, а вал с винтом установлен с возможностью осевого перемещения и поджат пружиной в сторону движения материала, при этом на поверхности втулок, неподвижно закрепленных на валу и вращающихся между опорными роликами выполнены канавки переменной глубины, увеличивающейся от нуля на цилиндрических участках втулок до максимального значения на их концах в сторону удаления от опорных роликов.

На фиг.1 показан общий вид конвейера; на фиг.2 - вид А-А на фиг.1 (показано положение осевой втулки на опорных роликах при отсутствии вибрации); на фиг.3 - вид В-В (показано положение осевой втулки с канавками на опорных роликах во время вибрации); на фиг.4 - вид С-С (показан поперечный разрез осевой втулки и вала); на фиг.5 (показан продольный разрез осевой втулки с канавками и вала).

Винтовой конвейер состоит из цилиндрического корпуса 1 и размещенного в нем винта 2 с валом 3, установленных на опорных узлах 4. Корпус 1 имеет загрузочный бункер 5 и разгрузочный патрубок 6. Каждый из опорных узлов 4 состоит из трех роликов 7, причем оси двух из этих роликов установлены неподвижно, а ось третьего ролика выполнена с возможностью перемещения в радиальном направлении и поджата пружинами 8, установленными на оси третьего ролика, в сторону вала 3. Привод (не показан) передает вращение на вал 3 с помощью шлицевой муфты 9 с возможностью осевого перемещения вала 3. Вал 3 вращается, обкатываясь между роликами 7.

Пружина 10, установленная между стенкой корпуса 11 и ограничителем 12, постоянно поджимает вал в направлении движения материала таким образом, что ограничитель 12 на конце вала 3 упирается в стенку корпуса 11. Опорные ролики 7 обкатываются по цилиндрическим участкам неподвижно установленных на валу 3 втулок 13. Ширина цилиндрического участка втулок 13 равна толщине ролика. При этом левая втулка 13 установлена на валу 3 между пружиной 10 и оградительной стенкой 14, препятствующей проникновению сыпучего или липкого материала из полости транспортирования материала в полости опорных узлов, а правая втулка 13 установлена между шлицевой муфтой 9 и оградительной стенкой 14. На поверхности втулки 13, направленной в сторону движения материала выполнены продольные канавки 15, глубина которых увеличивается от нуля на цилиндрическом участке втулки до максимального значения на ее конце.

Винтовой конвейер работает следующим образом.

Транспортируемый материал через бункер 5 попадает в корпус 1 конвейера и при вращении вала 3 с винтом 2 передвигается к разгрузочному патрубку 6. При этом перемещаемый материал оказывает осевое давление на винт 2 в сторону, противоположную направлению транспортирования. Винт 2 передает это осевое давление на вал 3, которое компенсируется пружиной 10. Опорные ролики 7 обкатываются по гладким участкам втулки 13. В этом случае вибрация не возникает. При увеличении вязкости и липкости транспортируемого материала увеличивается сила его трения по корпусу 1 и винту 2, в результате чего возрастает усилие, необходимое для перемещения материала. Это приводит к увеличению осевого усилия, оказываемого материалом на вал 3 и направленного в противоположную направлению транспортирования материала сторону. Когда осевое давление материала на винт 2 превышает усилие начального сжатия пружины 10, она еще более сжимается и вал 3 с винтом 2 перемещаются против направления движения материала, таким образом происходит осевое смещение вала 3. Шлицевая муфта 9 продолжает передавать вращающий момент от привода на вал 3 винтового конвейера. При осевом смещении вала 3 опорные ролики 7 начинают контактировать с теми участками втулок 13, на которых выполнены канавки 15, и возникает вибрация на рабочем органе винтового конвейера. Чем выше сопротивление перемещению материала, тем больше осевое смещение вала и больше амплитуда вибрации. Форма поверхности участка втулки 13, имеющего канавки, а также опорные ролики 7, поджатые пружинами 8 на каждом из опорных узлов 4, обеспечивают вращение втулок между роликами без заклинивания. С возникновением вибрации меняются условия контактирования объемной массы перемещаемого материала с элементами конвейера, что приводит к существенному снижению коэффициента трения на валу с винтом и транспортирующей части цилиндрического корпуса. При этом пружина 10 разжимается, смещая вал по направлению движения материала. По мере уменьшения глубины канавок на втулках 13, обкатываемых опорными роликами 7, снижается амплитуда вибрации. Происходит процесс автоматического регулирования амплитуды вибрации. Чем более вязкий и липкий материал, тем больше амплитуда вибрации. Вибрация осуществляется в пределах радиального зазора между винтом 2 и корпусом 1.

За счет уменьшения кругового движения материала увеличивается скорость его осевого перемещения и повышается производительность конвейера. Характер движения винта 2 и автоматически регулируемое вибрационное воздействие дают возможность осуществить эффективное транспортирование материалов с различными физико-механическими свойствами при минимальной энергоемкости.

Для установки оптимальных параметров вибровозбудителей изменяют усилие сжатия пружины 10 с помощью гайки 16. Эластичная муфта 17 уменьшает уровень вибрации, передаваемой валом 3 на привод.

Таким образом, заявляемый винтовой конвейер по сравнению с известным техническим решением, принятым за прототип, обеспечивает более эффективный процесс транспортирования материала с различными физико-механическими свойствами и особенно с низкой сыпучестью и высокой вязкостью и расширяет его технологические возможности, так как конструкция механизма вибровозбудителя позволяет автоматически в процессе транспортирования устанавливать оптимальный режим вибрации при разных видах материала, его структурно-агрегатных состояниях.