RU2393029C1

RU2393029C1 - Oscillating separator

Info

Publication number: RU2393029C1
Application number: RU2009117038/03A
Authority: RU
Inventors: Рустам Сагитович Аипов (RU); Рустам Сагитович Аипов; Светлана Евгеньевна Тукбаева (RU); Светлана Евгеньевна Тукбаева; Азат Салаватович Хакимов (RU); Азат Салаватович Хакимов; Эльмира Гимразовна Ямлиханова (RU); Эльмира Гимразовна Ямлиханова
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2010-06-27

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to separation of loose products and can be used in agriculture and concentrating industry. Oscillating separator comprises deck, suspensions, vibration exciter with controlled deck oscillation amplitude that represents induction motor with control unit and stator made up of two parts arranged on opposite sides of said deck, note here that windings of on rotor side make a continuation of those of the other side. Note also that motor rotor has flexible elements arranged at extreme points on stator side. Stator parts are rigidly coupled with deck and arranged parallel to each other to move between rotor flexible elements. Flexible elements are fixed at the flexible suspensions by extreme points.

EFFECT: higher efficiency of separation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к сепарации сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве и обогатительной промышленности.The invention relates to the separation of bulk materials and can be used in agriculture and processing industry.

Известен вибрационный сепаратор, включающий деку, закрепленную на подвесках с упругими связями, связанный с декой вибровозбудитель с регулируемой амплитудой колебаний деки [1].Known vibration separator, including a deck mounted on suspensions with elastic ties, associated with a deck vibration exciter with adjustable amplitude of the deck [1].

Недостатком технического решения является то, что привод сепаратора, выполненный в виде кривошипно-шатунного вибровозбудителя, имеет сложную конструкцию, большие массогабаритные показатели, ограниченные возможности регулирования параметров колебаний большой амплитуды и низкой частоты, что снижает эффективность применяемого сепаратора.The disadvantage of the technical solution is that the separator drive, made in the form of a crank-rod vibration exciter, has a complex structure, large overall dimensions, limited ability to control vibration parameters of large amplitude and low frequency, which reduces the efficiency of the used separator.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является вибрационный сепаратор, включающий деку, подвески, вибровозбудитель с регулируемой амплитудой колебаний деки, выполненный в виде линейного асинхронного двигателя с блоком управления и со статором, состоящим из двух частей, расположенных с разных сторон деки, причем обмотки одной части статора являются продолжением другой, а ротор двигателя со стороны статора снабжен в крайних точках упругими элементами [2].The closest to the proposed technical essence is a vibration separator, including a deck, pendants, a vibration exciter with an adjustable amplitude of the deck, made in the form of a linear induction motor with a control unit and with a stator consisting of two parts located on different sides of the deck, with one winding the stator parts are a continuation of the other, and the rotor of the motor from the stator side is provided with elastic elements at extreme points [2].

Недостатком технического решения является то, что привод сепаратора имеет сложную конструкцию, большие весогабаритные показатели, что снижает эффективность применяемого сепаратора.The disadvantage of the technical solution is that the separator drive has a complex structure, large weight and dimensions, which reduces the efficiency of the used separator.

Изобретение позволяет достичь новый технический эффект - повышение эффективности применения сепаратора. Этот технический эффект достигается тем, что части статора жестко связаны с декой, установлены параллельны друг другу и могут перемещаться между упругими элементами на роторе, состоящем из двух частей, причем последние крайними точками закреплены на подвесках, выполненных упругими.The invention allows to achieve a new technical effect - increasing the efficiency of the separator. This technical effect is achieved by the fact that the stator parts are rigidly connected to the deck, installed parallel to each other and can move between the elastic elements on the rotor, which consists of two parts, the latter being fixed at the suspension points made of elastic suspensions.

Предлагаемое техническое решение имеет существенное отличие от известных в связи с тем, что привод сепаратора выполнен в виде линейного асинхронного двигателя со статором, состоящим из двух частей, разнесенных в пространстве параллельно друг другу, жестко закрепленых на деке и установленных подвижно на роторе, состоящем из двух частей, закрепленных крайними точками на упругих подвесках, что дает возможность упростить конструкцию, уменьшить весогабаритные показатели, обеспечить сложное колебательное движение деки: наложение высокочастотных колебаний на колебательное движение деки в разных плоскостях, что позволяет дополнительно повысить эффективность сепарирования и тем самым повысить эффективность применения технического решения.The proposed technical solution has a significant difference from the known ones due to the fact that the separator drive is made in the form of a linear induction motor with a stator consisting of two parts spaced in space parallel to each other, rigidly mounted on a deck and mounted movably on a rotor consisting of two parts fixed by extreme points on the elastic suspensions, which makes it possible to simplify the design, reduce weight and dimensions, provide complex oscillatory motion of the deck: overlay total oscillations on the oscillatory motion of the deck in different planes, which allows to further increase the separation efficiency and thereby increase the efficiency of the application of the technical solution.

На фиг.1 приведен вид сепаратора сбоку, на фиг.2 - разрез А-А.In Fig.1 shows a side view of the separator, in Fig.2 is a section aa.

Дека 1 жестко соединена со статором 2 линейного асинхронного двигателя (ЛАД). Статор ЛАД выполнен из двух частей 3 и 4, расположенных с разных сторон деки 1 параллельно друг другу. Обмотка части 3 является продолжением обмотки части 4 статора 2. Части 3 и 4 статора 2 расположены соответственно на частях 5 и 6 ротора (фиг.2). На конце частей ротора со стороны статора жестко установлены попарно упругие элементы 7 и 8. Причем упругие элементы 7 и 8 установлены относительно статора 2 с зазором. Части 5 и 6 ротора в свою очередь установлены своими концами жестко на упругих подвесках, попарно, 9 и 10. Между элементами привода под декой 1 может быть установлена приемная емкость 11 для сыпучего материала 12 после его сепарации.Deck 1 is rigidly connected to the stator 2 of the linear induction motor (LAD). The LAD stator is made of two parts 3 and 4 located on opposite sides of deck 1 parallel to each other. The winding of part 3 is a continuation of the winding of part 4 of the stator 2. Parts 3 and 4 of the stator 2 are located respectively on parts 5 and 6 of the rotor (figure 2). At the end of the rotor parts from the stator, elastic elements 7 and 8 are rigidly mounted in pairs. Moreover, the elastic elements 7 and 8 are mounted relative to the stator 2 with a gap. Parts 5 and 6 of the rotor, in turn, are mounted rigidly on elastic suspensions, in pairs, 9 and 10. Between the drive elements under deck 1, a receiving container 11 for bulk material 12 after separation can be installed.

Сепаратор работает следующим образом. С блока управления (не показан) на обмотки статора 2 ЛАД подается переменное напряжение питания, обмотки частей 3 и 4 статора 2 создают бегущие магнитные поля, направленные, например, от упругих элементов 7 к упругим элементам 8. Взаимодействие бегущего магнитного поля частей статора с частями 5 и 6 ротора создает силу, приложенную к статору 2 и направленную по направлению бегущего магнитного поля. Под действием этой силы статор 2 и дека 1 совершают движение на частях 5 и 6 ротора в сторону магнитного поля. При этом вначале выбирается зазор между частями статора и упругими элементами 8, затем упругие элементы 8 начинают сжиматься. Части ротора 5 и 6 ЛАД установлены на упругих подвесках 9 и 10. Из-за смещения центра тяжести сепаратора при движении статора 2 и деки 1, части ротора 5 и 6 тоже движутся в направлении поля, но по радиусу. При этом упругая подвеска 10 сжимается, а упругая подвеска 9 разжимается, соответственно, один край деки 1 опускается, а другой поднимается.The separator works as follows. From the control unit (not shown), an alternating supply voltage is applied to the windings of the LAD stator 2, the windings of the parts 3 and 4 of the stator 2 create traveling magnetic fields directed, for example, from the elastic elements 7 to the elastic elements 8. The interaction of the traveling magnetic field of the stator parts with the parts 5 and 6 of the rotor creates a force applied to the stator 2 and directed in the direction of the traveling magnetic field. Under the action of this force, the stator 2 and deck 1 move on parts 5 and 6 of the rotor towards the magnetic field. In this case, the gap between the stator parts and the elastic elements 8 is first selected, then the elastic elements 8 begin to compress. Parts of the rotor 5 and 6 LAD are mounted on elastic suspensions 9 and 10. Due to the displacement of the center of gravity of the separator during the movement of the stator 2 and deck 1, parts of the rotor 5 and 6 also move in the direction of the field, but in radius. In this case, the elastic suspension 10 is compressed, and the elastic suspension 9 is expanded, respectively, one edge of the deck 1 is lowered, and the other rises.

В какой-то момент времени блок управления обесточивает обмотки статора ЛАД. Бегущее магнитное поле исчезает, под действием потенциальной энергии предварительно сжатых упругих элементов 8 статор ЛАД с декой перемещаются в обратном направлении. При движении статора с декой в сторону упругих элементов 7 выбирается зазор между статором 2 и упругими элементам 7, затем упругие элементы 7 начинают сжиматься. Вслед за статором 2 и декой 1, из-за смещения центра тяжести сепаратора в противоположную сторону, движутся ротора части 5 и 6, но по радиусу, сжимая упругие подвески 9 и разжимая упругие подвески 10, а предварительно деформированные упругие подвески 9 и 10 будут способствовать этому движению. При этом один край деки 1, противоположный предыдущему, поднимается, а второй опускается.At some point in time, the control unit de-energizes the windings of the LAD stator. The traveling magnetic field disappears, under the influence of the potential energy of the pre-compressed elastic elements 8, the LAD stator with the deck moves in the opposite direction. When the stator moves with the deck towards the elastic elements 7, a gap between the stator 2 and the elastic elements 7 is selected, then the elastic elements 7 begin to compress. Following the stator 2 and deck 1, due to the displacement of the center of gravity of the separator in the opposite direction, the rotors of parts 5 and 6 move, but in radius, compressing the elastic pendants 9 and expanding the elastic pendants 10, and previously deformed elastic pendants 9 and 10 will contribute this movement. In this case, one edge of deck 1, opposite the previous one, rises, and the second falls.

Частота включений блоком управления ЛАД, а также длительность ее включения определяется необходимой амплитудой и частотой колебаний деки применительно к материалу сепарации. При изменении длительности включений ЛАД изменяется амплитуда, а при изменении частоты изменяется частота колебаний деки.The frequency of switching on by the LAD control unit, as well as the duration of its switching on, is determined by the required amplitude and frequency of the deck oscillations as applied to the separation material. When the duration of the LAD inclusions changes, the amplitude changes, and when the frequency changes, the frequency of the deck oscillations changes.

Предложенное техническое решение обеспечивает сложное колебание деки в разных плоскостях. Наложение высокочастотных колебаний, из-за краевых эффектов в ЛАД при выполнении статора из частей с малым числом пар полюсов и расположенных параллельно и по краям деки, на продольные колебания деки совместно с колебаниями деки по радиусу позволяет существенно повысить эффективность сепарирования. В предложенном техническом решении, в отличие от прототипа, нет дополнительных элементов, например платформы 7 (фиг.1 - прототип), имеется возможность обеспечения беспрепятственного выхода продукции сепарирования 12. Это позволяет упростить конструкцию, уменьшить металлоемкость. В предложенном техническом решении максимальная амплитуда колебаний (А) определяется длиной ротора (L) и длиной части статора (С) из условия A=L-C. Соответственно в прототипе из-за того, что части статора расположены на одном роторе, А=L-2C. Следовательно, возможная амплитуда колебаний деки в предлагаемом техническом решении при тех же общих габаритах больше, чем у прототипа на длину части статора С, что способствует уменьшению габаритов вибрационного сепаратора.The proposed technical solution provides complex deck vibration in different planes. The superposition of high-frequency oscillations due to edge effects in the LAD when the stator is made of parts with a small number of pole pairs and located parallel and along the edges of the deck, on the longitudinal vibrations of the deck together with the vibrations of the deck along the radius can significantly increase the separation efficiency. In the proposed technical solution, in contrast to the prototype, there are no additional elements, for example platform 7 (figure 1 is a prototype), it is possible to ensure unhindered output of separation products 12. This allows to simplify the design, reduce metal consumption. In the proposed technical solution, the maximum amplitude of the oscillations (A) is determined by the length of the rotor (L) and the length of the stator part (C) from the condition A = L-C. Accordingly, in the prototype due to the fact that the stator parts are located on one rotor, A = L-2C. Therefore, the possible amplitude of the oscillations of the deck in the proposed technical solution with the same overall dimensions is greater than that of the prototype for the length of the stator part C, which helps to reduce the dimensions of the vibration separator.

В предложенном техническом решении ЛАД может иметь различное конструктивное исполнение: цилиндрическое, плоское одностороннее, плоское двустороннее, что дополнительно способствует повышению эффективности применения.In the proposed technical solution, LAD can have a different design: cylindrical, flat one-sided, flat two-sided, which additionally improves the efficiency of use.

Источники информации Information sources

1. А.с №1602581, СССР МКИ, В07В 1/28, 30.10.90. Бюл. №40. Вибрационный сепаратор.1. A.s No. 1602581, USSR MKI, B07B 1/28, 10.30.90. Bull. Number 40. Vibratory separator.

2. Патент РФ №2325235, кл. В07В 1/28, 27.05.2008. Бюл. №15. Вибрационный сепаратор (прототип).2. RF patent No. 23235235, cl. B07B 1/28, 05.27.2008. Bull. No. 15. Vibratory separator (prototype).

Claims

Vibratory separator, including deck, pendants, vibration exciter with adjustable deck oscillation amplitude, made in the form of a linear induction motor with a control unit and with a stator consisting of two parts located on different sides of the deck, the windings of one part of the stator being a continuation of the other, and the rotor the motor on the stator side is provided at the extreme points with elastic elements, characterized in that the stator parts are rigidly connected to the deck, installed parallel to each other and can move between elastic cops on a rotor consisting of two parts, the latter being fastened to the outermost points of the suspensions made elastic.