SU1720961A1 - Вертикальный винтовой конвейер дл транспортировани сыпучих материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к подъемно- транспортному машиностроению и может быть использовано в сельском хоз йстве, промышленности строительных материалов , химической промышленности и других отрасл х народного хоз йства. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности за счет повышени  заборной способности винта. Винтовой конвейер содержит цилиндрический кожух 6 и расположенный в нем транспортирующий винт 7, загрузочную камеру в виде круговой конусообразной воронки 17, на внутренней поверхности которой закреплены вертикальные перегородки 20, Последние одними концами жестко соединены цилиндрическим кожухом 6. а другими - с соосно установленным в конусообразной воронке 17 кольцевым элементом 21, образу  при этом радиально расположенные окна 24 дл  прохода материала в межвитксвое пространство винта 7. Кольцевой элемент 21 и вертикальные перегородки 20 имеют с внутренней поверхностью конусообразной восл с VI Ю О ю о

Description

ромки 17 кольцевой зазор дл  свободного прохода материала к нижним виткам транспортирующего винта 7. Высота кольцевого элемента 21 по крайней мере равна шагу винта. Конусообразна  воронка установлена на опорной площадке 28 привода посредством переходного элемента 29, диаметр

которого равен диаметру цилиндрического кожуха 6. Конусообразна  воронка 17 установлена через виброизолирующий элемент 30 и разьемно. Виброизолирующий элемент 30 установлен в проточках, выполненных во фланцах переходного элемента 29 и опорной площадки 28. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относитс  к подъемно- транспортному машиностроению, а именно к винтовым конвейерам дл  транспортировани  сыпучих материалов, и может быть использовано в сельском хоз йстве, в промышленности строительных материалов, химической промышленности и других отрасл х народного хоз йства.

Известны вертикальные винтовые конвейеры , включающие цилиндрический кожух , расположенный в нем транспортирующий винт, загрузочное и выгрузочное устройство и привод винта. При этом загрузочное устройство винтового конвейера выполнено в виде приемного патрубка, в который сыпучий материал поступает самотеком через окно в нижней части кожуха. Такие конвейеры имеют невысокое заполнение винта транспортирующим материалом (0,1...0,3) и вследствии этого низкую производительность,

Известны вертикальные винтовые конвейеры , включающие цилиндрический кожух , расположенный в нем транспортирующий винт, выгрузное и загрузочное устройство и привод транспорти- рующего винта, причем загрузочное устройство выполнено в виде горизонтального винтового питател , имеющего собственный привод.

В таком конвейере благодар  принудительной подаче материала к загрузочному участку конвейера посредством винтового питател  коэффициент заполнени  винта на транспортирующем участке конвейера повышаетс  до 0,8-0,9 и, следовательно, производительность его может быть доведена до максимально возможных значений. Однако винтовой питатель представл ет собой самосто тельную машину с индивидуальным приводом и по сложности не уступает конструкции самого конвейера. Это значительно увеличивает стоимость всего конвейера, потребл емую им мощность и надежность работы всей конструкции.

Известен также вертикальный винтовой конвейер дл  транспортировани  сыпучих материалов, включающий цилиндрический

кожух и расположенный в нем транспортирующий винт, загрузочную камеру, выполненную в виде круговой конусообразной воронки, охватывающей нижнюю часть кожуха и открытый загрузочный участок винта, выгрузное устройство и привод „

В таких конвейерах подача материала к загрузочной части винта осуществл етс  по всему его периметру, что способствует улучшению заполнени  винта и повышению производительности конвейера. По сравнению с односторонней загрузкой через окно в кожухе кругова  загрузочна  камера при небольшой частоте вращени  винта позвол ет увеличить производительность конвейера в 1.5-2.0 раза.

Кругова  загрузочна  камера обеспечивает удовлетворительное заполнение конвейера без использовани  сложных

питателей с индивидуальным приводом. Это позвол ет существенно упростить и удешевить конструкцию вертикальных винтовых конвейеров. Однако при увеличении диаметра и частоты вращени  винта последний за счет сил внутреннего трени  и центробежных сил в сыпучем материале, заполн ющем винт, вовлекает в круговое движение пограничный слой материала в круговой камере, примыкающей к винту, а в

некоторых случа х (при небольших размерах круговой камеры и хорошо сыпучем грузе ) раскручивает весь материал, наход щийс  в камере. Действующие во вращающейс  массе материала центробежные силы преп тствуют поступлению материала из загрузочной камеры к винту, при этом материал, поступивший к винту, частично сбрасываетс  с него обратно в загрузочную камеру. Все это приводит к резкому

снижению заполнени  винта, в результате чего в быстроходных конвейерах с круговой загрузочной камерой их производительность не превышает 30-50% от максимально возможного значени . При этом на

вращение значительной массы заполн ющего камеру материала, не вызванное физической необходимостью протекани  процесса загрузки винта, затрачиваетс 

энерги , не совершающа  полезной работы , что приводит к существенному повыше- нию энергоемкости и снижению коэффициента полезного действи  вертикального винтового конвейера.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  винтовой конвейер дл  вертикального транспортировани  сыпучих материалов, включающий цилиндрический кожух и расположенный в нем транспортирующий винт, загрузочную камеру в виде круговой конусообразной воронки, охватывающей нижнюю часть кожуха и открытый загрузочный участок винта, разгрузочный патрубок и привод. Конусообразна  воронка снабжена вертикальными перегородками , равномерно закрепленными по окружности между внутренней поверхностью конусообразной воронки и поверхностью , охватывающей наружные кромки открытого участка винта, при этом кожух снабжен цилиндрическим патрубком с прорез ми , охватывающим кожух, в прорез х цилиндрического патрубка пропущены перегородки , а указанный патрубок установлен с возможностью перемещени  относительно кожуха в осевом направлении и фиксации в крайних и промежуточных положени х , обеспечивающих частичное или полное перекрытие открытого загрузочного участка винта конвьйера. Перегородки могут быть выполнены в виде участков винтовой поверхности с пр молинейными или криволинейными образующими, расположенными под углом к радиусу загрузочной камеры с наклоном образующей в сторону, противоположную вращению винта .

Рациональна  организаци  потока сыпучего материала из периферийной зоны загрузочной камеры к винту с помощью перегородок специальной формы позвол ет повысить коэффициент заполнени  вертикального винтового конвейера и, следовательно , повысить его производительность. Однако перегородки, выполненные в виде участков винтовой поверхности, раздел ющие конусообразную круговую воронку на отдельные секции с охватом по винтовой линии наружных кромок открытого загрузочного участка винта, причем с противоположным направлением навивки по отношению к винту, образуют пространственный лабиринт, что, в свою очередь, преп тствует равномерному распространению материала в ёмкости загрузочной камеры, в частности при односторонней ее загрузке. Особенно это характерно при работе винтового конвейера с плохосыпучим материалом , склонным к налипанию и слеживанию.

При этом в угловых полост х, в местах сое0 динени  перегородок с поверхностью конусообразной воронки, образуютс  застойные зоны, в которых накапливаетс  материал, последний под действием напорного усили  винта напрессовываетс  и уп5 лотн етс ; материал со временем слеживаетс , а указанные полости зашты- бовываютс . В результате этого уменьшаетс  объем загрузочной воронки и, следовательно, площадь проходного сечени  секций между перегородками. Проход материала к винтам винта становитс  затруднительным , особенно в нижней его части , что уменьшает заборную способность конвейера и снижает эффективность его ра- 5 боты.

Доступ к полост м, образованным криволинейными поверхност ми перегородок и витками загрузочного участка винта, направленными в противоположные стороны,

0 также затрудн етс , что усложн ет процесс удалени  оставшегос  материала.

В указанной конструкции загрузочного устройства внутренн   кромка перегородок совпадает с наружной образующей цилинд5 рического кожуха конвейера и соединена с ним в верхней части. При таком расположении внутренней вертикальной кромки пере- городок заборной части образуетс  кольцевой зазор, равный толщине кожуха и

0 зазору между внутренним диаметром кожуха и диаметром винта. При вращении заборной части винта его кромки вовлекают в круговое вращение материал в указанном зазоре, что снижает эффект заполнени 

5 межвиткового пространства винта за счет частичного сбрасывани  вращающегос  в зазоре материала под действием центробежных сил обратно в загрузочную камеру. Изготовление перегородок загрузочной

0 камеры, выполненных в виде участков винтовых поверхностей, требует специального . оборудовани .

Цель изобретени  - повышение производительности путем повышени  заборной

5 способности винта.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что транспортирующий винт снабжен кольцевым элементом, который соединен с другим концом вертикально расположенных пере0 городок соосно с транспортирующим винтом с образованием открытого загрузочного участка винта и выполнен высотой, равной отношению шага винтовой линии к числу заходов закрытого загрузочного участка

5 транспортирующего винта.

Продольные кромки вертикальных перегородок образуют внутреннюю поверх- ность, диаметр которой равен внутреннему

диаметру кольцевого элемента, конусообразна  воронка снабжена вибратором и закреплена на опорной площадке привода с помощью виброизолирующего элемента.

На фиг. 1 показан вертикальный винтовой конвейер, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 и 6 - загрузочна  камера с цилиндрическим патрубком, установленным в крайнем нижнем положении, продольный разрез.

Винтовой конвейер дл  вертикального транспортировани  сыпучих материалов состоит из нижней 1, средней 2 и верхней 3 секций, переходного элемента 4, соедин ющего секции конвейера, и привода 5. Ниж- н   секци  1 конвейера содержит цилиндрический кожух б, соосный с ним транспортирующий винт 7, загрузочную камеру 8 и портал 9, несущий конструктивные элементы конвейера, закрепленный на опорной раме 10. Средн   секци  2 содержит цилиндрический кожух 11 и соосный с ним транспортирующий винт 12. Верхн   секци  3 конвейера содержит цилиндрический кожух 13, соосный с ним транспортирующий винт 14, выгрузочной элемент 15 и верхнюю опору 16.

Загрузочна  камера вертикального винтового конвейера состоит из конусообразной воронки 17, охватывающей открытый загрузочный участок винта 7 и нижний участок цилиндрического кожуха 6. Конусообразна  воронка закреплена соосно с винтом и кожухом конвейера, при этом верхн   кромка 18 конусообразной воронки расположена выше нижней кромки 19 кожуха 6. В пространстве между конусообразной круговой воронкой и открытым загрузочным участком винта 7 равномерно расположены вертикальные перегородки 20, раздел ющие загрузочную камеру на отдельные секции .

Вертикальные перегородки одними концами жестко закреплены на цилиндрическом кожухе 6, а другими концами соеди- нены с соосно установленным в конусообразной воронке кольцевым элементом 21, охватывающим октрытый загрузочный участок винта 7. При этом продольные кромки 22 вертикальных перегородок , обращенные к винту, и внутренний диаметр кольцевого элемента 21 расположены в зазоре между поверхностью, охватывающей наружные кромки открытого учстка винта 7, и внутренним диаметром цилиндрического кожуха 6. Вертикальные перегородки между нижней кромкой 19 цилиндрического кожуха и верхней кромкой 23 кольцевого элемента 21 образуют радиально расположенные окна 24 дл  прохода сыпучего материала в межвитковое пространство винта 7 в центральной зоне загрузки круговой конусообразной воронки. Нижн  

кромка 25 кольцевого элемента и примыкающие к нему вертикальные перегородки 20, в свою очередь, имеют с внутренней поверхностью конусообразной воронки кольцевой зазор дл  свободного прохода

0 материала к нижним виткам открытого участка винта 7. Высота Н кольцевого элемента 21 по крайней мере должна быть равна или больше отношени  шага винтовой линии Т к числу заходов Z открытого участка винта в

5Т

загрузочной его части, т.е. Н $.-.

Привод конвейера 5 включает электродвигатель 26, которой через центробежную муфту соединен с одноступенчатым редук0 тором, полый выходной вал которого через шлицевое соединение передает крут щий момент винту 7 конвейера.

Конусообразна  кругова  воронка 17 снабжена вибратором 27 и установлена на

5 опорной площадке 28 привода конвейера 5 через переходной элемент 29, цилиндриче: ека  обечайка которого охватывает концевую часть открытого загрузочного участка винта 7, при этом внутренний диаметр обе0 чайки равен внутреннему диаметру цилиндрического кожуха 6 конвейера. Конусообразна  воронка установлена на опорной площадке 28 привода через виброизолирующий элемент 30 с возможностью

5 разъема ее относительно опорной площадки . Виброизолирующий элемент установлен в проточках, которые выполнены во фланцах переходного элемента 29 конусообразной воронки и опорной площадки 28

0 привода конвейера.

Кожух 6 конвейера в нижней части дополнительно снабжен цилиндрическим патрубком 31, охватывающим кожух с его наружной стороны. Патрубок 31 закреплен

5 на кожухе подвижно в осевом направлении и может частично или полностью перекрывать открытый загрузочный участок винта 7. Дл  этого патрубок снабжен прорез ми 32, которыми он скользит по вертикальным пе0 регородкам 20 как по направл ющим, Патрубок может быть закреплен в любом положении относительно кожуха с помощью известных фиксирующих устройств (не показаны).

5 Конвейер работает следующим образом .

. Сыпучий материал посредством перегрузочных устройств подаетс  в загрузочную камеру 8 нижней секции 1 конвейера, выполненную в виде круговой конусообразной воронки 17, где материал подхватываетс  открытым загрузочным участком винта 7, переходит на основной участок винта и транспортируетс  вверх к переходному элементу А., Пройд  переходной элемент 4, соедин ющий соседние секции, сыпучий материал поступает в следующую секцию 2 конвейера, транспортируетс  винтом 12 этой секции далее через переходной элемент 4 в верхнюю секцию 3 конвейера, где транспортируетс  винтом 14 этой секции к выгрузному элементу 15 и затем выводитс  за пределы конвейера.

Формирование движущегос  вверх потока материала осуществл етс  нижними витками винта 7, охватываемыми обечайкой 29, за счет минимального зазора между внутренней поверхностью указанной цилиндрической обечайки и наружной поверхностью вращающегос  винта, а в результате направлени  ссыпающегос  по наклонным стенкам бункера материала в мёжвйткеШё пространство винта в зоне перехода конусообразной воронки 17 в цилиндрическую обечайку 29 происходит повышение забора материала винтом.

Материал, транспортируемый нижними витками вверх, проход  через кольцевой элемент 21, попадает в замкнутый объем, образованный внутренней его поверхностью и крайними точками винтовой поверхности винта, шаг которого равен или меньше высоты кольцевого элемента.

Под воздействием центробежных сил материал уплотн етс , а за счет повышенного коэффициента трени  на внутренней стенке кольцевого элемента и низкого на поверхности винта, получает большую скорость , чем на открытом участке винта. Уплотненный , с большей скоростью материл, воздейству  на материал, поступающий в меж:витковое пространство винта 7 через окно 24, способствует его продвижению вверх вдоль оси вращени  винта.

Сыпучий материал, заполн ющий меж- витковое пространство винта 7, вращаетс  вместе с ним. При этом винт за счет возникновени  тангенциальных сил. воздействующих на материал, стремитс  вовлечь в круговое движение пограничный слой материала в загрузочной камере, примыкающей к винту. Действующие при этом центробежные силы преп тствуют поступлению материала из загрузочной камеры к винту.

Перегородки 20, внутренние кромки 22 которых расположены в зазоре между внутренним диаметром кожуха 6 и наружным диаметром винта 7, преп тствуют вращению материала, который под воздействием витков винта поднимаетс .

Выброс материала под воздействием центробежных сил из межвиткового пространства ограничиваетс  действием кругового давлени  на материал, образуемого 5 внутренней поверхностью конусообразной воронки 17 под воздействием гравитационных сил материала, поступающего с периферии загрузочной камеры, о

При работе со слабосыпучим материа0 лом дл  улучшени  работы загрузочной камеры 8 включаетс  вибратор 27, установленный на конусообразной круговой воронке 17, котора , в свою очередь, установлена на опорной площадке 28 при5 вода 5 через виброизолирующий элемент 30. За счет эластичности виброизолирующий элемент 30 позвол ет воронке 17 совершать колебательные движени  дл  интенсификации истечени  материала и

0 увеличени  его объемной массы, что способствует заполнению межвиткового пространства и. следовательно, увеличивает производительность конвейера в целом. Виброизолирующий элемент 30 предо5 хран ет металлоконструкцию конвейера от вибрации загрузочной камеры и через проточки во фланцах переходного элемента 29 и опорной площадки 28 центрирует загрузочную камеру и переходной элемент 29 от0 носительно оси вращени  винта 7.

По окончании подачи сыпучего материала в загрузочную камеру конвейера уровень материала в конусообразной воронке начинает падать и в некоторый момент до5 стигает уровн  нижней кромки кожуха. Дальнейшее падение уровн  материала приводит к тому, что между нижней кромкой кожуха и верхним уровнем оставшегос  материала образуетс  зазор, в который посту0 пивший на винт материал, не дойд  до кожуха, оп ть выбрасываетс  в камеру приемного устройства, поэтому при некотором определенном уровне материала в загрузочном устройстве его транспортирование

5 прекращаетс .

Чтобы выбрать оставшийс  материал, цилиндрический патрубок 31 (фиг. 2, 5 и 6) постепенно опускают, перекрыва  образовавшийс  зазор между нижней кромкой пат0 рубка и уровнем материала, оставшимс  в загрузочной камере конвейера.

Цилиндрический патрубок 31 может быть использован также дл  регулировани  производительности вертикального винто5 вого конвейера и потребл емой им мощности в зависимости от вида перегружаемого материала и его агрегатного состо ни , а также в случае эксплуатационной и технологической необходимости при нестационарных режимах работы. Это регулирование

осуществл етс  путем перемещени  цилиндрического патрубка по высоте и креплени  его с помощью фиксаторов в любом требуемом положении, в результате чего происходит изменение длины открытого загрузочного участка, пропорциональное этой длине изменение подачи сыпучего материала к винту, а следовательно, производительности конвейера и потребл емой их мощности.

Формул а изобретени  1. Вертикальный винтовой конвейер дл  транспортировани  сыпучих материалов , включающий загрузочную камеру в виде конусообразной воронки, установленную на опорной площадке привода и охватывающую нижнюю часть цилиндрического кожуха, в которой размещен транспортирующий винт, цилиндрический патрубок, установленный на цилиндрическом кожухе с возможностью продольного перемещени  и фиксации и имеющий прорези, в которых размещены вертикально расположенные

перегородки, прикрепленные одними концами к цилиндрическому кожуху и образующие радиально расположенные окна, о т л и- ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени 

производительности путем повышени  заборной способности винта, он снабжен кольцевым элементом, который прикреплен к другим концам вертикально расположенных перегородок соосно с транспортирующим винтом с образованием открытого загрузочного участка винта и выполнен высотой , равной отношению шага винтовой линии к числу заходов открытого загрузочного участка транспортирующего винта, при

этом продольные кромки вертикальных перегородок образуют внутреннюю поверхность , диаметр которой равен внутреннему диаметру кольцевого элемента.

2. Конвейер по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с  

тем, что конусообразна  воронка снабжена вибратором и закреплена на опорной площадке привода с помощью виброизолирующего элемента.

Фиг.1

6-6

Фцг.3

Фил. 5

Фиг. 6

Claims (2)

1. Формул а изобретения

   1. Вертикальный винтовой конвейер для транспортирования сыпучих материалов, включающий загрузочную камеру в виде конусообразной воронки, установленную на опорной площадке привода и охваты вающую нижнюю часть цилиндрического кожуха, в которой размещен транспортирующий винт, цилиндрический патрубок, установленный на цилиндрическом кожухе с возможностью продольногоперемещения и фиксации и имеющий прорези, в которых размещены вертикально расположенные перегородки, прикрепленные одними концами к цилиндрическому кожуху и образующие радиально расположенные окна, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности путем повышения заборной способности винта, он снабжен кольцевым элементом, который прикреплен к другим концам вертикально расположенных перегородок соосно с транспортирующим винтом с образованием открытого загрузочного участка винта и выполнен высотой, равной отношению шага винтовой линии к числу заходов открытого загрузочного участка транспортирующего винта, при этом продольные кромки вертикальных перегородок образуют внутреннюю поверхность, диаметр которой равен внутреннему диаметру кольцевого элемента.
2. 2. Конвейер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что конусообразная воронка снабжена вибратором и закреплена на опорной площадке привода с помощью виброизолирующего элемента.

   Фиг. 6