RU2300426C1

RU2300426C1 - Centrifugal-screen type separator

Info

Publication number: RU2300426C1
Application number: RU2005129439/03A
Authority: RU
Inventors: Борис Трофимович Тарасов (RU); Борис Трофимович Тарасов; Николай Иванович Стрикунов (RU); Николай Иванович Стрикунов; Сергей Валерьевич Леканов (RU); Сергей Валерьевич Леканов; Иван Александрович Зиновьев (RU); Иван Александрович Зиновьев
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2007-06-10
Also published as: RU2005129439A

Abstract

FIELD: agricultural engineering, in particular, technique for separation of grain mixtures.

SUBSTANCE: centrifugal-screen type separator has charging throat positioned above conical shell, plated drum fixed on drive shaft within cylindrical grain screen provided with brush, and conical dividing screen. Undersize screen is additionally disposed between conical shell and grain screen. Plated drum is made two-sectioned so as to define undersize section with plates arranged at an inclination angle β=40-45 deg to radius in direction of rotation. Said plates are provided with plated strips defining slit-type screen with width of slits △ smaller than thickness of basic material layer between cylindrical undersize screen and undersize section plates. Cylindrical portion is provided at inner side of large base within conical shell. Devices for reducing of grain mixture circumferential velocity provided on cylindrical portion are made in the form of blades having width equal to two equivalent radial diameters of grain particle. Circumferential velocity reducing devices are arranged at pitch two times as large as the pitch of undersize section plates.

EFFECT: increased efficiency in cleaning of grain from small-sized contaminants.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для сепарации зерновых смесей.The invention relates to agricultural machinery and is intended for the separation of grain mixtures.

Известна центробежная зерноочистительная машина, содержащая вращающееся вертикальное цилиндрическое решето с приводом для сообщения ему продольных колебаний и загрузочное устройство. В процессе работы этой машины зерновую смесь загружают в решето сверху, и она движется кольцевым слоем по внутренней разделительной поверхности вниз. В машинах такого типа траектории относительного перемещения частиц смеси по внутренней поверхности решета в период установившегося движения являются прямыми линиями, параллельными образующей цилиндрической поверхности (а.с. СССР №545396, Кл.² В07В 1/26).Known centrifugal grain cleaning machine containing a rotating vertical cylindrical sieve with a drive for communicating longitudinal vibrations and a loading device. During the operation of this machine, the grain mixture is loaded into the sieve from above, and it moves in an annular layer downward along the inner separation surface. In machines of this type, the trajectories of the relative movement of the particles of the mixture along the inner surface of the sieve during steady-state movement are straight lines parallel to the generatrix of the cylindrical surface (AS USSR No. 545396, Cl. ² B07B 1/26).

Недостатками данной машины являются низкие производительность и качество очистки в результате недостаточной разрыхленности и отсутствия перемещения частиц в слое смеси, а также использование вибрации в машине, снижающей надежность машины и отрицательно влияющей на работу очистителей, которые периодически отрываются от решета во время перекатывания, что в свою очередь влияет на эффективность очистки решета от застрявших зерен и создает дополнительную динамическую нагрузку на решето.The disadvantages of this machine are the low productivity and quality of cleaning as a result of insufficient loosening and lack of movement of particles in the mixture layer, as well as the use of vibration in the machine, which reduces the reliability of the machine and negatively affects the operation of cleaners that periodically come off the sieve during rolling, which in turn the queue affects the efficiency of cleaning the sieve from stuck grains and creates an additional dynamic load on the sieve.

Известен центробежно-решетный сепаратор, включающий загрузочную горловину, питатель, установленный с возможностью вращения, коническое делительное решето, пластинчатый барабан с пластинами, имеющими пластинчатые полки, установленный внутри цилиндрического решета со щеткой с возможностью вращения со скоростью, отличной от скорости вращения решета (а.с. СССР №1355298, Кл В07В 1/06).A centrifugal sieve separator is known, including a loading neck, a feeder mounted rotatably, a conical dividing sieve, a plate drum with plates having plate shelves mounted inside a cylindrical sieve with a brush, capable of rotation at a speed different from the speed of rotation of the sieve (a. S. USSR No. 1355298, CL B07V 1/06).

Недостатком известного сепаратора является невозможность выделения мелких примесей из-за отсутствия подсевного решета.A disadvantage of the known separator is the inability to isolate small impurities due to the lack of sowing sieve.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности очистки зерна от мелких примесей.The task of the invention is to increase the efficiency of cleaning grain from small impurities.

Настоящая задача решается тем, что в центробежно-решетном сепараторе, включающем загрузочную горловину, установленную над конической обечайкой, закрепленный на приводном валу пластинчатый барабан, содержащий пластинчатые полки с пластинами и установленный внутри цилиндрического зернового решета со щеткой, коническое делительное решето, между конической обечайкой и зерновым решетом дополнительно установлен блок подсевного решета, а пластинчатый барабан с пластинами выполнен двухсекционным, причем пластины подсевной секции расставлены с шагом S_П, равным (1-1,2)h_Б - толщины зернового слоя между пластинами, и имеют угол наклона β=40-45° в сторону вращения относительно радиуса. Пластинчатый барабан с пластинами, имеющими пластинчатые полки, установленные таким образом, что образуют щелевое решето. В конической обечайке с внутренней стороны большого основания выполнен цилиндрический участок, на котором установлены гасители окружной скорости зерновой смеси. Гасители окружной скорости зерновой смеси выполнены в виде лопаток, шириной, равной двум эквивалентным диаметрам зерновой частицы в радиальном направлении, и высотой, равной высоте двух ступеней конической обечайки, причем гасители окружной скорости располагаются с шагом, в два раза большим шага расстановки пластин подсевной секции.The present problem is solved in that in a centrifugal-sieve separator including a loading neck mounted over a conical shell, a plate drum mounted on a drive shaft containing plate shelves with plates and mounted inside a cylindrical grain sieve with a brush, a conical dividing sieve, between the conical shell and grain sieve additionally installed block sowing sieve, and a plate drum with plates made two-section, and the plates of the sowing section spaced enes with step S _P equal (1-1,2) h _B - layer thickness of the grain between the plates, and have an angle of inclination β = 40-45 ° in the direction of rotation relative to the radius. A plate drum with plates having plate shelves arranged in such a way as to form a slotted sieve. A cylindrical section is made in the conical shell on the inside of the large base, on which the dampers of the peripheral speed of the grain mixture are installed. The dampers of the peripheral speed of the grain mixture are made in the form of blades with a width equal to two equivalent diameters of the grain particles in the radial direction and a height equal to the height of the two steps of the conical shell, with the dampers of the peripheral speed being placed at a step twice the spacing of the plates of the seed section.

На фиг.1 изображен предлагаемый центробежно-решетный сепаратор, продольный разрез.Figure 1 shows the proposed centrifugal-sieve separator, a longitudinal section.

На фиг.2 приведен разрез по А-А.Figure 2 shows a section along aa.

На фиг.3 представлены дополнительные материалы в виде щелевого решета, поясняющие его конструктивное выполнение.Figure 3 presents additional materials in the form of a slotted sieve, explaining its structural implementation.

Центробежно-решетный сепаратор с вертикальной осью вращения состоит из неподвижной загрузочной горловины 1, конической обечайки 2, имеющей роликовую опору 3, питатель 4, установленный на приводном валу 5, с внутренней стороны конической обечайки 2 расположены ступени 6 и со стороны большого основания гасители окружной скорости 7, коническое делительное решето 8, прикрепленное верхним основанием к конической обечайке 2, цилиндрическое подсевное решето 9, верхним основанием жестко прикрепленное к конической обечайке 2. Внутри цилиндрического подсевного решета 9 соосно с ним установлен двухсекционный пластинчатый барабан 10, жестко связанный с приводным валом 5. Пластинчатый барабан 10 содержит пластины подсевной секции 11 и пластины зерновой секции 12, к нижнему основанию пластинчатого барабана прикреплена кольцевая щетка 13. Подсевное решето 9 посредством опорного кольца 14 своим нижним основанием соединено с цилиндрическим зерновым решетом 15, имеющим на внутренней поверхности спираль 16, и связанное своим нижним основанием с цилиндрической обечайкой 17, которая жестко связана с приводом 18, имеющим два соосных выхода. Привод 18 жестко связан также с приводным валом 5. Коническое делительное решето 8 своим нижним основанием входит с радиальным зазором внутрь пластинчатого барабана 10 с перекрытием в осевом направлении. Пластины подсевной секции 11 имеют пластинчатую полку 19, которые образуют щелевое решето 20. Эластичные кольца 21 и 22 жестко связаны с приводным валом 5. Для сбора фракций сепаратор имеет приемник мелкой фракции 23, приемник крупной фракции 24 и приемник очищенного зерна 25, содержащие соответственно скребки 26 в приемниках 23, 24 и скребки 27 в приемнике крупной фракции 24. Цилиндрическое подсевное решето с наружной стороны оснащено очистительной щеткой 28, имеющей механизм прижатия щетки 29. Зерновое решето также с наружной стороны имеет очистительную щетку 30 с механизмом прижатия щетки 29. Сепаратор содержит также корпус 31 и патрубки 32, 33, 34 для вывода мелких, крупных примесей и очищенного зерна соответственно.A centrifugal-sieve separator with a vertical axis of rotation consists of a fixed loading neck 1, a conical shell 2 having a roller support 3, a feeder 4 mounted on the drive shaft 5, steps 6 are located on the inner side of the conical shell 2, and circumferential speed dampers 7, a conical dividing sieve 8, attached by the upper base to the conical shell 2, a cylindrical sowing sieve 9, the upper base is rigidly attached to the conical shell 2. Inside the cylindrical the sowing sieve 9 is coaxially mounted with a two-section lamellar drum 10, rigidly connected to the drive shaft 5. The lamellar drum 10 contains the plates of the sowing section 11 and the plate of the grain section 12, an annular brush 13 is attached to the lower base of the lamellar drum 13. The sowing sieve 9 by means of the support ring 14 its lower base is connected to a cylindrical grain sieve 15 having a spiral 16 on the inner surface and connected with its lower base to a cylindrical shell 17, which is rigidly connected with drive 18 having two coaxial outputs. The drive 18 is also rigidly connected with the drive shaft 5. The conical dividing sieve 8 with its lower base enters with a radial clearance inside the plate drum 10 with overlapping in the axial direction. The plates of the sowing section 11 have a plate shelf 19, which form a slotted sieve 20. The elastic rings 21 and 22 are rigidly connected to the drive shaft 5. For collecting fractions, the separator has a fine fraction receiver 23, a coarse fraction receiver 24 and a cleaned grain receiver 25, respectively containing scrapers 26 in the receivers 23, 24 and scrapers 27 in the coarse fraction receiver 24. The cylindrical sowing sieve is equipped on the outside with a cleaning brush 28 having a brush pressing mechanism 29. The grain sieve also has a cleaning on the outside th brush 30 with the mechanism of pressing the brush 29. The separator also includes a housing 31 and nozzles 32, 33, 34 for the output of small, large impurities and cleaned grain, respectively.

Принцип работы сепаратора следующий.The principle of operation of the separator is as follows.

Зерновая смесь подается в загрузочную горловину 1, поступает на питатель 4, отбрасывается под действием центробежных сил на внутреннюю поверхность конического делительного решета 8 и далее движется вниз, при этом зерна просеиваются через отверстия решета. Коническое делительное решето 8 разделяет зерновой материал на две фракции. Длинные и крупные примеси, а также посторонние предметы, находящиеся в зерновом материале, задерживаются. Сход с делительного решета 8 поступает на внутреннюю поверхность, цилиндрического щелевого решета 20, образованного пластинчатыми полками 19 пластин подсевной секции 11 пластинчатого барабана 10, а проход подается на ступени 6 конической обечайки 2, подвергается диспергации и после прохождения гасителей окружной скорости 7, служащих также для стабилизации скоростного режима, подается в пространство между пластинчатым барабаном 10 и цилиндрическим подсевным решетом 9. Благодаря предварительному расслоению зерновой смеси длинные примеси и посторонние предметы не вступают в контакт с подсевным решетом 9, что повышает не только пропускную способность, но и качество очистки. Посторонние предметы идут сходом с цилиндрического щелевого решета 20, образованного пластинчатыми полками 19 пластин подсевной секции 11 секции, и благодаря эластичному кольцу 21 попадают в приемник крупной фракции 24. При этом ширина щели Δ щелевого решета меньше толщины активного слоя h_a. Решета и барабан вращаются в одну сторону, но с разными скоростями

благодаря приводу 18. В кольцевом слое материала h_a между цилиндрическим подсевным решетом 9 и пластинами подсевной секции 11 происходит относительное скольжение элементарных концентрических слоев. Эти слои образуют общий активный слой, в котором под действием центробежных сил происходит сегрегация зерновой смеси. Мелкие примеси проходят сквозь концентрические слои как сквозь решето и, попадая на подсевное решето 9, проходят через его отверстия, чему способствуют пластины подсевной секции 11, имеющие угол наклона β относительно радиуса в сторону вращения, обеспечивающий максимальное давление зернового слоя, находящегося между пластинами подсевной секции 11 на активный слой, а также шаг расстановки пластин, исключающий появление вихревых эффектов, но в то же время обеспечивающий заданную производительность сепаратора. Далее мелкие примеси попадают в приемник мелкой фракции 23, где скребками 26 выводятся по патрубку 32 из сепаратора. Зерно, очищенное от мелких примесей, поступает в пространство между зерновым решетом 15 и пластины зерновой секции 12, где оно также подвергается расслоению вследствие относительного скольжения концентрических слоев. Длинные частицы под действием трения в активном слое укладываются «плашмя» на зерновое решето. Скольжение зерновой смеси относительно поверхности решета дает возможность зернам основной культуры проходить через отверстия решета, этому способствуют центробежные силы. Очищенное зерно, прошедшее сквозь отверстия зернового решета, поступает в приемник очищенного зерна 25 и скребками 26 через патрубок 34 выводится из машины. Длинные примеси остаются на поверхности зернового решета 15 и спиралью 16 непрерывно транспортируются из-под кольцевого слоя материала в осевом направлении через кольцевой зазор между зерновым решетом 15 и кольцевой щеткой 13 в приемник крупной фракции 24, откуда скребками 27 выбрасываются в патрубок 33 вместе с посторонними предметами и грубыми примесями.The grain mixture is fed into the loading neck 1, enters the feeder 4, is discarded by the action of centrifugal forces on the inner surface of the conical dividing sieve 8 and then moves downward, while the grains are sifted through the holes of the sieve. The conical dividing sieve 8 divides the grain material into two fractions. Long and large impurities, as well as foreign objects in the grain material, are delayed. The exit from the dividing sieve 8 enters the inner surface of the cylindrical slotted sieve 20 formed by lamellar shelves 19 of the plates of the sowing section 11 of the lamella drum 10, and the passage is fed to the steps 6 of the conical shell 2, is dispersed and after passing through the dampers of the peripheral speed 7, which also serve stabilization of the high-speed mode, is fed into the space between the plate drum 10 and the cylindrical seed sieve 9. Due to the preliminary separation of the grain mixture, long impurities and third-party objects do not come into contact with the sowing sieve 9, which increases not only the throughput, but also the quality of cleaning. Foreign objects descend from the cylindrical slotted sieve 20 formed by the plate shelves 19 of the plates of the subseeding section 11 of the section, and due to the elastic ring 21 fall into the coarse fraction receiver 24. Moreover, the slit width Δ of the sieve is smaller than the thickness of the active layer h _a . Sieve and drum rotate in one direction, but with different speeds

thanks to the drive 18. In the annular layer of material h _a between the cylindrical sowing sieve 9 and the plates of the sowing section 11, relative sliding of the elementary concentric layers occurs. These layers form a common active layer in which segregation of the grain mixture occurs under the action of centrifugal forces. Small impurities pass through the concentric layers as through a sieve and, falling on the sowing sieve 9, pass through its openings, which is facilitated by the plates of the sowing section 11 having an angle of inclination β relative to the radius in the direction of rotation, providing the maximum pressure of the grain layer located between the plates of the sowing section 11 to the active layer, as well as the step of the arrangement of the plates, eliminating the appearance of vortex effects, but at the same time providing a given separator performance. Further, small impurities fall into the fine fraction receiver 23, where scrapers 26 are discharged along the pipe 32 from the separator. The grain, cleaned of small impurities, enters the space between the grain sieve 15 and the plate of the grain section 12, where it also undergoes delamination due to relative sliding of the concentric layers. Long particles under the action of friction in the active layer are laid flat on the grain sieve. Sliding the grain mixture relative to the surface of the sieve allows the grains of the main culture to pass through the holes of the sieve, this is facilitated by centrifugal forces. The cleaned grain passing through the openings of the grain sieve enters the receiver of the cleaned grain 25 and is removed from the machine by scrapers 26 through the pipe 34. Long impurities remain on the surface of the grain sieve 15 and spiral 16 are continuously transported from under the annular layer of material in the axial direction through the annular gap between the grain sieve 15 and the ring brush 13 to the coarse fraction receiver 24, from where the scrapers 27 are ejected into the pipe 33 together with foreign objects and gross impurities.

Claims

1. Centrifugal-sieve separator, including a loading neck mounted above the conical shell, a plate drum mounted on the drive shaft mounted inside a cylindrical grain sieve with a brush, a conical dividing sieve, characterized in that an additional seed sieve block is installed between the conical shell and the grain sieve and the plate drum is made two-section with the formation of a subseeding section, the plates of which are installed at an angle of inclination β = 40 ÷ 45 ° to the radius in the direction of rotation And formed with plate flanges forming a sieve with slit width of slits Δ less than the thickness of the material layer between the cylindrical sieve and podsevnyh plates podsevnyh section.

2. The separator according to claim 1, characterized in that a cylindrical section is made in the conical shell on the inside of the large base, on which the dampers of the peripheral speed of the grain mixture are installed.

3. The separator according to claim 2, characterized in that the dampers of the peripheral speed of the grain mixture are made in the form of blades with a width equal to two equivalent diameters of the grain particles in the radial direction, and the dampers of the peripheral speed are arranged in increments of two times the spacing of the plates of the seed section .