PL149369B1 - Vane blower - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

POLSKA

RZECZPOSPOLITA

LUDOWA

CZYTELNIA

URZĄD

PATENTOWY

PRL

Patent dodatkowy do patentu nrZgłoszono: 86 02 ii /p. 257901/

Pierwszeństwo 85 02 13 RepuUlika Federalna Niemiec

Zgłoszenie ogłoszono: 87 01 26 Opis patentowy opublikowano:

1990 03 31

Urzędu Patentowego Hlntii

Int. Cl.⁴ E21F 15/10 B65G 53/46

It

Twórca wynalazku: Ernst Kuhmę

Uprawniony z patentu: Maschinenfabiik Karl Brieden GmbH und Co., Bochum /Republika Federalna Niemiec/

DMUCHAWA ŁOPATKOWA

Przedmiotem wynalazku jest dmuchawa łopatkowa, zwłaszcza do dostarczania podsadzki przy budowie kopalń i tuneli, w której obiegające komory łopatkowe są utworzone z obracającej się piasty, ich ramion i wieńca, oraz zamnięte są osiowo w stojącej obudowie maszyny, przy czym przyporządkowana do jednej strony komór łopatkowych połowa dzielonej z reguły obudowy maszyny posiada, licząc w kierunku obracania się komór łopatkowych, zasilanie podsadzką i otwór do doprowadzania sprężonego powietrza, który zbiega się z usytuowanym naprzeciwko niemu i mym otworem obudowy, służącym do odprowadzania podsadzki do przewodu podsadzkowego, jak również posiada przede wszystkim wiele szczelin wywiewnych układu wydechowego, zaś otwór do odprowadzania podsadzki jest utrzmmywany pod ciśnieniem sprężonego powietrza i jest umieszczony w danym przypadku w obrębie łuku zakrzywienia obudowy dokoła wieńca komór łopatkowych i przestawiony, w kierunku ich obracania się, za otwór do wprowadzania nadawy i przed szczeliny wywewre.

Znane są dmuchawy łopatkowe wykorzystywane w górnictwie podzienrnym do suchego nadmuchiwania maeriałów budowlanych do budowy tam, także do ratowania względnie ocalenia podsadzki pełnej lub częściowej. Komory łopatkowe są wykonane w kole lub w bębnie komorrwym. Służą one do tego, ażeby mteriały wdmecCh.wine, to znaczy podsadzkę, rozproszyć do stojącego przewodu nadmuchowego w celu osiągnięcia przenoszenia jej w strumieniu sprężonego powietrza znajdującego się w przewodzie nadmuchowym, w którym cząstki maeriału podsadzkowego mmszą być utrzymane w stanie zawieszenia. W dmuchawach z kołami łopatkowymi, ϊκγ^γοwe koło łopatkowe obraca się dokoła stojącej, nieruchomej osi, natomiast przy mmszYnach z bębnem obrotowym, bęben ten obraca się wokół wału centralnego o osi poziomej

Konieczność uszczelnienia komór łopatkowych, w których każdorazowo ciśnienie dmuchu oddziaływuje w stosunku do atmosfery powcTuje, że powwtają straty powwetrza dmuchowego poprzez nieszczelności i prowadzą do zbyt dużego zużycia tego sprężonego powierza. Wobec 149 369

149 369 tego wewnętrzne przestrzenie komór, podchodzących do otworu załadowczego podsadzki, znajdują się pod ciśnieniem atmosferycznym po to, aby zaistniała możliwość wprowadzenia podsadzki do odpowiednnej komory. Odciążenie ciśnieniowe koła łopatkowego musi więc m.in. nastąpić przed otworem załadowczym podsadzki, ażeby uniknąć wybuchowego oddziaływania sprężonego powietrza na dopływający maaeriał podsadzkowy. Czynne szczeliny instalacji węchowej są więc tym samym, licząc w kierunku obracania.się koła łopatkowego, rozmieszczone przed otworem załadowczym podsadzki. Przy otworze do odprowadzania podsadzki, mieszczącym się w obudowie, obydwie połowy takiej obudowy muszą, przy mszynach z kołami łopatkowymi, posiadać zbiegające się w osi otwory, z których jeden służy do doprowadzania sprężonego powietrza do komory łopatkowej, a drugi do odprowadzania sprężonego powwetrza i zawartego w tej komorze łopatkowej maaeriału podsadzkowego do przewodu dmuchowego podsadzki.

Samo uszczelnienie przewiduje uszczelki, które uszczelniają stojące połowy obudowy i obiegające w nich obrzeża piasty i wieńca, a to w celu zapobieżenia nieuniknoonemu zużyciu w wrniku tarcia, które zostaje wywiane głównie przez cząstki maaeriału podsadzkowego, wnikające w szczeliny uszczelnień pomiędzy tymi częściami i co przyczynia się do przedwczesnego zużycia koła łopatkowego. Do tego celu wrkoozystuje się z reguły pierścienie cierne na promieniowych powierzchniach piasty i wieńca. Uszczelnienia są wtedy celowo zasilane ciśnieniem powietrza nadmuchowego tak, aby nacisk tych uszczelnień na pierścienie ścierne uczynić zależnym od powietzza nadmuchowego.

Obudowa tej znanej dmuchawy z kołami łopatkowymi jest rozdzielona promieniowo, Wyyńkłe z promieniowego podziału połowy są zamocowane ze sobą na zasadzie środkowej osi, wokół której obraca się koło łopatkowe. Do tego służy wieniec zębaty, osadzony na zewnątrz piasty koła łopatkowego, z którym zazębia się zębnik przekładni dmuchawy. Szkodliwie natomiast oddziaływuje odchylenie od pionu obudowy w stosmku do stojącej osi koła łopatkowego. Powwtaje ono przez znajdujący się pod działaniem nadciśnienia sektor obudowy, w stosunku do otworu załadowczego nadawy, w wyniku różnicy ciśnień wobec sektora obudowy, będącego pod ciśnieniem atmosferycznym.

Różnica ta jest znaczna, ponieważ ciśnienie dmuchu może przekraczać ciśnienie atmosferyczne trzy- do pięciokrotnie. Wym^k^^iące stąd obciążenia obudowy wwooują poważne siły z powodu znacznych wielkości powwerzchni, na które działają te ciśnienia. Obciążenia te wyważają momenny, odchylające od pionu koło łopatkowe względem osi środkowej. Przez tto także zostają wytworzone, przy cięższym wykonaniu osi środkowej, pozostające już odkształcenia, jak również zostają zniszczone względnie uszkodzone uszczelnienia i łożyska toczne, na których obraca się piasta koła łopatkowego.

Celem wyialazku jest opracowanie dmuchawy, która nie będzie posiadała wad znanych tego rodzaju mszyn i w której nie będą występowały odchylenia komór łopatkowych od osi, a tym samym zostanie zmnnejtyone zużycie elementów mszyny.

Zgodnie z w/nnlazkiem cel ten osiągnięto dzięki temu, że znajdujący się pod działaniem nadciśnienia w stosunku dc otworu do o^Γooodzania podsadzki sektor obudowy posiada na łuku, który wwozi się od szczelin w^ewnych i obejmuje otwór w:>rowodzyjące, naciskową prasę szczękową, która za pomocą swoich szczęk przeciwdziała osiowo na obydwie połowy obudowy, a także pzzeciwko siłom rozdzieliącym, spowodowanym nadciśnieniem, przy czym szczęki są nastawne osiowo. Następną korzystną cechą jest to, że prasę szczękową tworzą kleszcze, których ramiona oddziaływują na szczęki poprzez przekładnię. Do doprowadzenia energii ruchowej do ramion kleszczy służy napęd pneumatyczny, którego ciśnienie napędowe odpowiada ciśnieniu dmuchu, które zasila obudowę maszyny od strony odprowadzania podsadzki. Szczęki prasy oddziaływają na yeonntzzne obrzeże sektora obudowy, który jest umieszczony ponad wieńcem komór.

Zgodnie z wnalazkiem, prasa szczękowa um^óż-iwia jednostronne zaciśnięcie połówek obudowy na sektorze tej obudowy, będącym pod działanńem nadciśnienia, spowodowanego powietrzem nadmuchowym. Hammlec szczękowy działa przez to od zewnątrz przeciwko siłom, działająyym od

149 369 wewnątrz, które rozdzielają obudowę, a tym samym powodują odchylenie koła łopatkowego od pionu. Dlatego też przy pomocy hamulca szczękowego istnieje mooiiwość przyłożenia momentów zwracających, które równoważą i likwidują momenty odchylające lub też kompensują w masie tak, że odchylenia w ględem osi zostają ^eliminowane. Wynalazek posiada stąd zaletę polegającą na tym, że odchylenia wału i przeciążenia łożysk tocznych komór, będące przyczyną przedwczesnego zużycia maszyny, zostają zmlanjszonn lub w ogóle usunięte·

Wy^nO-azek daje się .korzystnie zreaizoować, ponieważ przez ramiona kleszczy przenoszone są siły słabego napędu i pozwalają przenieść na kleszczowe szczęki konieczny wymiar względnie wielkość do kompe^saci sił rozdzielających. Ponadto przenoszone prz« kleszcze siły są wywarzane wraz z energią przewodu dmuchowego, a poza tym siły te są każdorazowo zależne od ciśnienia dmuchu, którym jest zasilana maszyna z komorami łopatkowymi.

Przedmiot wyna lazku jest bliżej objaśniony w przykładzie na rysunku, który przedstawia dmuchawę łopatkową w przelkroju wzdłużnym.

Na saniach 1, które niosą na sobie całą maszynę i czynią ją tym samym ruchomą na spągu chodnika, jest zabudowana obudowa 2 koła łopatkowego, przy czym na rysunku nie został uwidoczniony silnik dmuchawy, ani też jego przekładnia. Obudowa składa się z górnej połowy 3 i dolnej połowy 4. Obydwie połowy są ze sobą zaciśnięte. Do tego służy stojąca oś 5, która w dolnym końcu posiada kołnierz 6, podparty w miejscu 7 .w wybraniu dolnej połowy 4 obudowy. Górna połowa 3 obudowy jest zaciśnięta z trzpeeneem 8, który jest napędzany przek ładnią śimakową 9 i opiera się za pośrednicwwem kołnierza na pierścieniu 10 obudo^, jeżeli trzpień zostanie obrócony w nakrętce 11. Górna połowa obudowy posiada podsadzkowy otwór załadowczy 12, który jest umieszczony na wlocie leja załadowczego 13. Lej 13 zasilany jest najczęściej poprzez swój górny otwór 14 z przenośnika o ruchu ciągłym. Obudowa 2 dmuchawy posiada w swooej górnej połowie 3 przestawione o ok, 180° wybranie 15, przez które sprężone podetrze może wpływać do obudowy Sprężone powietrze zositaje doprowadzone z przewodu prowadzającego 16 poprzez krzywak 17 do króćca 18, a od niego do otworu 15. Ciśnienie powietrza pokazuje każdorazowo ranoDmer 19· Otwór 15 zbiega się osiowo z otworem 20 w dolnej połowie 4 obudowy Stwarza ona dostarczanemu maaeriałowi wdmuchiwanemu dojście do przyłączenoowego krzywaka 21 przewodu dmuchowego, które jest usytuowane za elementem erzyąączenkivym 22.

Ni osi 5 osadzone są stojące /poonowe/ pierścienie łożyskowe tocznych łożysk 23, 24, na których odtacza się piasta 25 łopatkowego koła 26. Komory łopatkowe są odgraniczone ramionami piasty i wieńca 27. Na czołowych stronach piasty osadzone są pierścienie cierne 28, 29, które obracają się razem z piastą i komorami łopatkowymi. Także czołowe strony wieńca są zakryte iym± pierścieniami. PierścnenkOie uszczeeninnil, z których kilka oznaczonych jest lczzbami 30 i 31, uszczeeniają czołowe strony ciernych pierścieni 28, 29 i przynależne do nich czołowe powńerzchnie połówek 3, 4 obudowy

Na sektorze 32 obudowy znajdującym się pod wpływem nadciśnienia przewodu dmuchowego 16 w stosunku do załadowczego otworu podsadzkowego 12, który to sektor wchodzi z nie przedstawionych na rysunku szczelin wywiewnych układu wdechowego oraz obejmuje otwór odprowadzający 20, umieszczony jest hamulec szczękowy 33. Jego szczęki 34, 35 oddziaływują osiowo na obydwie połowy 3, 4 obudowy przeciwko sioom rozdzielającym, spowodowanym nadciśnieniem, przy czym szczęki są nastawne osiowo.

Do tego celu prasa szczękowa 33 posiada przekładnię, która składa się z obydwóch. kleszczowych r^am.oa 35a, 36,, które z kolei są ułkźyskoiαnn na wsporniku 37 obudowy 38 prasy, oraz obydwóch łączników 39, 40, dołączonych od ^^^^^ną^z przegubowo do szcask.34,

35. Szczęki mogą być, przy pomocy cylindra eiechoingo 40a, którego obydwa końce oparte są na przeciwległych, ^^e^nę^znych stronach 41, 42 kleszczowych ramion 35a, 36, wychylone obrotowo wokół. ich przegubów 43 , 44 na zewnętrznym pierścieniu obudow, do wevwaąrz i oddziaływują wtedy bezpośrednio na każdy z kołnierzy 45, 46 opisanego sektora obudow.

Obudowa 38 prasy jest połączona za pośredaiciwee nakładki łącznikowej 47 z nakładką

149 369 obudowy maszyny. '

Podczas eksploatacji napędzany jest z wału wejściowego przekładni dmuchawy zębnik 49, który zazębia się z zębatym wieńcem 50, który jest osadzony na zewiątrz piasty 2? komór łopatkowych. Poprzez sterowanie klapy zamykającej za pośrednittwem dźwigni 51, powietrze nadmuchowe zostaje wprowadzone i przepływa w danym przypadku przez komorę, która znajduje się poniżej otworu 15 i ponad otworem 20 obudowy. Rozpyla ona zawartość obudowy w strumieniu tego sprężonego powwetrza, przepływającego przez przewód 16 i krzywek 21, jak również przez dołączony przewód nadmuchowym. Przy obracaniu komór łopatkowych zostają one na bieżąco napełniane z leja 13, po czym napełnione komory łopatkowe zostają obrócone do pozycji pod otworem 15 a potem ponad otworem 20, a następnie opróżnione komory łopatkowe zostają przeprowadzone ponad szczelinami sprężonego powietrza, które nie zostały uwidocznione na rysunku, a które stanowią część układu wydechowego. Odciążone ciśnieniowo w ten sposób komory łopatkowe osiągają pozycję pod lejem 13, będącą pod ciśnieniem normalnym.

Miech cylindrowy 40a jest zasilany ciśnieniem powietrza nadmuchowego z przewodu 16. Wywiera ono oddzielne naciski na ramiona kleszczowe 35a, 36 przy pomocy siły, zależnej od ciśnienia dmuchu, która zostaje przeniesiona poprzez przekładnię na szczęki 34, 35 i które z kolei odpowiednio do tego, oraz w zależności od ciśnienia dmuchu, oddziaływują na zewnętrzne pierścienie 45, 46 obudowy 2, a przez to przytrzymują połowy obudowy opisanego sektora. W wyniku tego obudowa maszyny nie może się odchylić od osi 5. W miejsce miecha 40a ze sprężonym powietrzem może być zastooowany trzpień prasy, który jest uruchamiany ręcznie, lub też napędzany za pomocą silnika.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patenowwe

   1. Dmuchawa łopatkowa, zwłaszcza do dostarczania podsadzki przy budowie kopalń i tuneli, w której obiegające komory łopatkowe są utworzone z obracającej się piasty, ich ramion i wieńca, oraz zamknięte są osiowo w stojącej obudowie maszyny, przy czym przyporządkowana do jednej strony komór łopatkowych połowa dzielonej przeważnie obudowy maszyny posiada, licząc w kierunku obracania się komór łopatkowych, zasilanie podsadzką i otwór do doprowadzania sprężonego powwetrza, który zbiega się z usytuowanym naprzecwwko niego innym otworem obudowy, służącym do odprowadzania podsadzki do przewodu podsadzkowego, jak również posiada przede wszystkim wiele szczelin wywiewnych układu wydechowego, zaś otwór do odprowadzania podsadzki jest utrzmmywany pod ciśnieniem sprężonego powietrza i jest umieszczony w danym przypadku w obrębie łuku zakrzywienia obudowy dokoła wieńca komór łopatkowych i przestawiony, w kierunku ich obracania się, za otwór do wprowadzania nadawy i przed szczeliny ^1^6, znamienna tym, że znajdujący się pod działaniem nadciśnienia w stosunku do otworu /12/ do wprowadzania podsadzki sektor /32/ obudowy posiada na łuku, który wywodzi się od szczelin wywiewnych i obejmuje otwór wprowadzający /12/, naciskową prasę szczękową /33/ która za pomocą swoich szczęk /34, 35// przeciwdziała osiowo na obydwie połowy /3, 4/ obudowy a także przeciwko sioom rOzdzie^^jąyym, spowodowanym nadciśnieniem, przy czym szczęki /34, 35/ są nastawne osiowo.
2. 2. Dmuchawa według zastrz. 1, znamienna tym, że prasę szczękową /33/ tworzą kleszcze, których ramiona /35a, 36/ oddziaływują na szczęki /34, 35/ poprzez przekładnię /39, 40/.
3. 3. Dmuchawa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że do doprowadzenia energii ruchowej do ramion /35a, 36/ kleszczy jest zamontowany napęd pneumatyczny /40a do 42/, którego ciśnienie napędowe odpowiada ciśnieniu dmuchu, które zasila obudowę /2/ maszyny od strony odprowadzania podsadzki.
4. 4. Dmuchawa weiług zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że szczęki /34, 35/ prasy /33/ oddziaływują na zewnętrzne obrzeże /45, 46/ sektora obudowy, który jest umieszczony ponad wieńcem /27/ komór.

   149 369