RU2776627C2

RU2776627C2 - Device for cleaning surfaces of hopper from adhering substances

Info

Publication number: RU2776627C2
Application number: RU2020129976A
Authority: RU
Inventors: Роман Анатольевич Бородько; Николай Сергеевич Толмачев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Энерлинк"
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2022-07-22

Abstract

FIELD: cleaning devices.

SUBSTANCE: invention relates to the cleaning of surfaces from adhering substances. A device for cleaning from adhering substances contains a strapping system, an electromagnetic coil with an anchor. The coil is connected to a pulsed power supply source. The strapping system with a mechanism of spring compression and suppression of responses is directly attached to the cleaned container. The rigidity of the strapping system with damping K = E_spring/E_{power source}should be at least 0.001 and no more than 0.01, where E_{power source} is stored energy of the pulsed power supply source, J; E_spring is compression energy of the cylindrical spring, J.

EFFECT: increase in the cleaning efficiency and universality of the device is achieved, allowing it to be used on cleaned containers without breaking the tightness, alignment and deformation of cleaned surfaces that occur during welding operations.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к очистке внутренних поверхностей от налипших веществ в замкнутых объемах емкостей, где необходимо соблюдение соосности очищаемой конструкции и ее полная герметичность, и может быть использована, в частности в дозаторах, скрубберах. The invention relates to the cleaning of internal surfaces from adhering substances in closed volumes of containers, where it is necessary to maintain the alignment of the structure to be cleaned and its complete tightness, and can be used, in particular, in dispensers, scrubbers.

Известно устройство для очистки поверхностей емкости (по а.с. РФ №2347628 С1 от 02.08.2007 г.), содержащее электромагнитную катушку с якорем, подключенную к импульсному источнику питания, в котором для обеспечения подвода электромагнитной катушки с якорем к стенке емкости на станине установлен прижим, перемещаемый посредством передачи винт-гайка со средством его фиксации, расположенным внутри прижима соосно ему и выполненным в виде подпружиненной гири, жестко соединенной посредством шаровой опоры с электромагнитной катушкой. Недостатком известного устройства является излишняя громоздкость, не позволяющая использовать его при очистке малогабаритных емкостей, а импульсная нагрузка воздействует перпендикулярно оси вертикально расположенных бункеров, разрушая те конструктивные элементы, на которых держится бункер, а также узлы загрузки и выгрузки материала.A device for cleaning the surfaces of the container (according to AS RF No. 2347628 C1 dated 02.08.2007), containing an electromagnetic coil with an armature connected to a pulsed power source, in which to ensure the supply of an electromagnetic coil with an armature to the wall of the tank on the frame a clamp is installed, which is moved by means of a screw-nut transmission with its fixation means located inside the clamp coaxially to it and made in the form of a spring-loaded weight rigidly connected by means of a ball bearing to an electromagnetic coil. A disadvantage of the known device is excessive bulkiness, which does not allow using it for cleaning small containers, and the impulse load acts perpendicular to the axis of vertically located bins, destroying those structural elements on which the bin rests, as well as material loading and unloading units.

Ближайшим аналогом изобретения является устройство для очистки поверхности от налипших веществ (а.с. РФ №2355485 С1 от 23.07.2007 г.), содержащее корпус с подводящей плитой, расположенные в корпусе электромагнитную катушку с якорем, подключенную к источнику импульсного электропитания, и подпружиненный шток с ударником. Недостатком известного устройства является наличие ускоряющих элементов с определенной массой, которые очищают поверхность емкости посредством динамического удара, что неизменно приводит к пластическим деформациям и к разрушению самой конструкции устройства.The closest analogue of the invention is a device for cleaning the surface from adhering substances (AS RF No. 2355485 C1 dated July 23, 2007), containing a housing with a supply plate, an electromagnetic coil with an armature located in the housing, connected to a pulsed power supply, and spring-loaded striker rod. The disadvantage of the known device is the presence of accelerating elements with a certain mass, which clean the surface of the container through dynamic impact, which invariably leads to plastic deformation and destruction of the device itself.

Задачей устройства является создание надежного в эксплуатации, эффективного, экономичного и простого в эксплуатации устройства.The objective of the device is to provide a reliable, efficient, economical and easy-to-use device.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении эффективности очистки, универсальности устройства, позволяя применять его на очищаемых емкостях без нарушения герметичности, соосности и деформации очищаемых поверхностей, возникающих при сварочных работах.The technical result achieved by the invention is to increase the efficiency of cleaning, the versatility of the device, allowing it to be used on containers to be cleaned without breaking the tightness, alignment and deformation of the cleaned surfaces that occur during welding.

Указанный результат достигается тем, что в устройстве для очистки поверхностей бункера от налипших веществ, содержащем, по меньшей мере одну электромагнитную катушку с якорем, подключенную к импульсному источнику электропитания, в котором для обеспечения герметичности и соосности очищаемой конструкции, система обвязки с демпфированием непосредственно крепится к фланцевому соединению очищаемой конструкции, при этом жесткость демпфирующей системы К должна быть в пределах от 0.001 до 0.01.This result is achieved by the fact that in the device for cleaning the surfaces of the hopper from adhering substances, containing at least one electromagnetic coil with an armature connected to a pulsed power supply, in which, in order to ensure the tightness and alignment of the structure being cleaned, the strapping system with damping is directly attached to flange connection of the structure to be cleaned, while the stiffness of the damping system K should be in the range from 0.001 to 0.01.

Если жесткость системы обвязки К будет менее 0,001, то при разряде импульсного источника электропитания происходит быстрый отскок и разгон, при которой электромагнитная катушка приобретает такую кинетическую энергию, что в результате разрушается защитный заливочный слой и наступает разрушение самой электромагнитной катушки. Если жесткость системы К будет более 0.01, то при разряде импульсного источника электропитания электромагнитная катушка большая часть энергии сосредоточена внутри системы электромагнитная катушка и якорь и направлена на разрушении межвитковой изоляции, и изоляции между электромагнитной катушкой и якорем, резко снижая ее надежность и целостность.If the stiffness of the binding system K is less than 0.001, then when the pulsed power supply is discharged, a quick rebound and acceleration occurs, at which the electromagnetic coil acquires such kinetic energy that, as a result, the protective filling layer is destroyed and the electromagnetic coil itself is destroyed. If the rigidity of the system K is more than 0.01, then when the electromagnetic coil is discharged, most of the energy is concentrated inside the electromagnetic coil and armature system and is aimed at destroying the inter-turn insulation, and the insulation between the electromagnetic coil and the armature, sharply reducing its reliability and integrity.

Этот результат достигается и тем, что система обвязки с демпфированием смонтирована на фланцевом соединении самого бункера, что исключает возможность соосного перемещения при воздействии импульсной нагрузкой на бункер в горизонтальном направлении. При этом также лучше выполняется условия соблюдения герметичности емкости бункера и уменьшается запыленность окружающей среды.This result is also achieved by the fact that the piping system with damping is mounted on the flange connection of the bunker itself, which excludes the possibility of coaxial movement when the impulse load is applied to the bunker in the horizontal direction. At the same time, the conditions for maintaining the tightness of the hopper capacity are also better fulfilled and the dust content of the environment is reduced.

На чертежах (Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3) схематично изображено устройство согласно изобретению. Устройство состоит из, по меньшей мере, одной электромагнитной катушки 1 с якорем 2, подключенной к импульсному источнику 3 электропитания, установленной на опоре 4 системы обвязки с демпфированием, опора 4 с электромагнитной катушки 1 с якорем 2 прижимается к бункеру 5 пружиной 6 и фиксатором 7 за счет хомута 8, который крепится на фланец 9 бункера 5 и жестко закреплены фиксатором 7 с помощью уголков 9. Упор 10 крепится к фланцу 9 и имеет отверстие, в которое свободно вставляется опора 4. При этом исключаются излишние внутренние напряжения в конструкции системы обвязки.The drawings (Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3) schematically show the device according to the invention. The device consists of at least one electromagnetic coil 1 with an armature 2, connected to a pulsed power source 3, mounted on a support 4 of the strapping system with damping, the support 4 from the electromagnetic coil 1 with an armature 2 is pressed against the hopper 5 by a spring 6 and a latch 7 due to the clamp 8, which is attached to the flange 9 of the hopper 5 and is rigidly fixed by the latch 7 using the corners 9. The stop 10 is attached to the flange 9 and has a hole into which the support 4 is freely inserted. This eliminates excessive internal stresses in the design of the strapping system.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При срабатывании датчиков, сигнализирующих о переизбытке внутри бункера 5 налипшего материала или образовании свода, дается сигнал на срабатывание импульсного источника 3 электропитания и происходит разряд на электромагнитную катушку 1 с якорем 2. Между электромагнитной катушки 1 и якорем 2 возникает импульс электромагнитной силы. При этом якорь 2 отталкивается от электромагнитной катушки 1 и передает на внешнюю поверхность бункера кумулятивный мгновенный импульс порядка 1÷5 мс механической силы.When the sensors are triggered, signaling an excess of adhering material inside the hopper 5 or the formation of a vault, a signal is given to trigger the pulsed power source 3 and a discharge occurs on the electromagnetic coil 1 with the armature 2. An electromagnetic force pulse occurs between the electromagnetic coil 1 and the armature 2. In this case, the armature 2 is repelled from the electromagnetic coil 1 and transmits to the outer surface of the bunker a cumulative instantaneous impulse of the order of 1÷5 ms of mechanical force.

При этом разрушаются адгезионные связи налипшего материала внутри бункера 5 и происходит его перемещение в сторону выгрузки. Электромагнитная катушка приобретает ускорение в обратную сторону, При этом пружина 6 как демпфирующий элемент погасит движение электромагнитной катушки 1 к фиксатору 7.At the same time, the adhesive bonds of the adhering material inside the hopper 5 are destroyed and it moves towards the unloading. The electromagnetic coil acquires acceleration in the opposite direction, while the spring 6 as a damping element will dampen the movement of the electromagnetic coil 1 to the latch 7.

В дальнейшем при необходимости возможно еще срабатывание устройства до тех пор, пока датчики не просигнализируют об отсутствии налипания или отсутствии свода.In the future, if necessary, it is still possible to operate the device until the sensors signal the absence of sticking or the absence of a vault.

В результате экспериментов было установлено, что эффективность очистки резко повышается при жесткости системы обвязки от 0.001 до 0.01, при этом наблюдается надежная и стабильная работа всей системы обвязки.As a result of the experiments, it was found that the cleaning efficiency increases sharply with the stiffness of the strapping system from 0.001 to 0.01, while reliable and stable operation of the entire strapping system is observed.

При жесткости системы обвязки свыше 0,01 наблюдаются сколы заливочного компаунда электромагнитной катушки 1, и деформации якоря. При жесткости системы обвязки менее 0,001 происходит быстрый отскок электромагнитной катушки 1 от якоря 2, что приводит к уменьшению электромагнитного взаимодействия, и, как следствие, ухудшение эффективности очистки. Кроме того, при быстром ускорении электромагнитной катушки 1 происходит ее резкий разгон, который приводит к динамическому удару о якорь, и, как следствие, разрушение электромагнитной катушки 1 и якоря 2.When the stiffness of the strapping system is more than 0.01, chips of the filling compound of the electromagnetic coil 1 are observed, and the armature is deformed. When the stiffness of the strapping system is less than 0.001, the electromagnetic coil 1 quickly rebounds from the armature 2, which leads to a decrease in the electromagnetic interaction, and, as a result, a deterioration in the cleaning efficiency. In addition, with the rapid acceleration of the electromagnetic coil 1, it accelerates sharply, which leads to a dynamic impact on the armature, and, as a result, the destruction of the electromagnetic coil 1 and armature 2.

Claims

A device for cleaning from adhering substances, containing a strapping system, an electromagnetic coil with an armature connected to a pulsed power supply, a strapping system with a spring preload and response suppression mechanism is directly attached to the tank being cleaned, and the stiffness of the strapping system with damping K is equal to

K \ _u003d E _pr. / E source. , must be at least 0.001 and at most 0.01, where

where E _ist.pit. - stored energy of the switching power supply, J;

E _pr. - compression energy of a cylindrical spring, J.