ОПОРА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ БАРАБАНА Российский патент 1994 года по МПК F27B7/22 

Изобретение относится к отраслям промышленности, в которых используются вращающиеся барабаны, например сушильне барабаны, биобарабаны, вращающиеся печи, барабанные холодильники и т. п. оборудование.

Известно опорное устройство вращающейся печи, содержащее опорные ролики с размещенными в корпусах подшипниками, смонтированными на общей раме с помощью направляющих и гидроцилиндров, рабочие камеры которых соединены с гидравлическим аккумулятором, гидроцилиндры соединены противоположными концами с противолежащими корпусами подшипников.

Недостатком данной опоры является невозможность управления перемещения корпуса вращающейся печи в осевом направлении.

Известно также устройство для осевого перемещения корпуса вращающейся печи, содержащее опорные и упорные ролики, размещенные вместе с рабочими гидроцилиндрами на общей опорной раме, и контрольный ролик, установленный на опорной раме со стороны бандажа, противоположной упорному ролику, контрольный ролик снабжен гидроцилиндром, соединенным гидросистемой с рабочими гидроцилиндрами упорных и опорных роликов.

Недостатком данного устройства является необходимость преодоления упорными роликами значительных усилий при осевом перемещении корпуса печи.

Наиболее близкой по своей технической сущности к предлагаемой опоре вращающегося барабана является опора, содержащая раму, опорные ролики с парами подшипниковых узлов, подвижно установленные на ней и соединенные попарно-перпендикулярно оси вращающегося барабана тягами регулируемой длины, тяги выполнены в виде стержней с резьбовыми концами, соединенными между собой посредством резьбовой муфты, а противолежащие концы стержней имеют шарниры.

Недостатком данной опоры является невозможность управления перемещением корпуса вращающегося барабана в осевом направлении.

Целью изобретения является обеспечение необходимого осевого перемещения корпуса вращающегося барабана посредством саморегулирования перекоса опорных роликов.

Для достижения цели пары подшипниковых узлов опорных роликов перемещены в корпуса, подвижно установленные на раму и соединенные с шарнирами тяг регулируемой длины, на внутренних поверхностях корпусов опорных роликов имеются упоры, между опорными роликами по оси вращающегося барабана размещена пара упорных роликов, подшипниковые узлы которых соединены между собой, установлены на направляющих и снабжены клиньями, периодически взаимодействующими с упорами на корпусах опорных роликов, кроме того, корпус одного из опорных роликов снабжен упорами, взаимодействующими с фиксаторами, установленными на раме.

Для предотвращения самопроизвольного смещения опорных роликов перпендикулярно оси вращающегося барабана, корпусы опорных роликов взаимодействуют своими внешними поверхностями с регулируемыми упорами, закрепленными на раме.

Для предотвращения самопроизвольного перемещения опорных роликов вдоль ост вращающегося барабана их корпуса взаимодействуют через ось с соединением шип-паз, направление которого перпендикулярно оси вращающегося барабана.

Для повышения надежности работы опоры торцовые поверхности клиньев снабжены регулируемыми упорами, а фиксаторы на раме взаимодействуют с подпружиненными толкателями.

На фиг. 1 изображен вид на опору сверху; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1, вид на упорные ролики сбоку; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1, вид на упор и фиксаторы; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1, соединение корпуса опорного ролика с рамой; на фиг. 5 - вид по стрелке Г на фиг. 3, пример выполнения упоров клина; на фиг. 6 - узел II на фиг. 3, пример выполнения упора на раме; на фиг. 7 - узел III на фиг. 3, пример выполнения упора на корпусе опорного ролика; на фиг. 8 - разрез В-В на фиг. 1, вариант выполнения соединения корпуса опорного ролика с рамой.

Предлагаемая опора состоит из рамы 1, опорных роликов 2 и 3, каждый из которых своими подшипниковыми узлами 4 установлен в корпусы 5 и 6 соответственно, подвижно установленные на раме 1. Стержни 7 и 8, соединенные попарно резьбовыми муфтами 9 и 10 соответственно шарнирами 11 и 12 соединены с корпусом 5 опорного ролика 2, а шарнирами 13 и 14 - с корпусом 6 опорного ролика 3. На внутренней стороне корпуса 5 имеется упор 15, а на внутренней стороне корпуса 6 - упор 16. Упорные ролики 17 и 18 с подшипниковыми узлами 19 и 20 соответственно, соединенными тягами 21, установлены на направляющих 22. На подшипниковом узле 19 закреплен клин 23, а на подшипниковом узле 20 закреплен клин 24. На корпусе 6 опорного ролика 3 имеются упоры 25 и 26, взаимодействующие с фиксаторами 27 и 28 соответственно. На раме 1 установлены упоры 29, в которые ввинчены болты 30 с гайками 31. Под корпусами 5 и 6 имеются оси 32 и 33, каждая из которых вставлена в шпонку 34. Шпонка 34 вставлена в паз 35 корпусов 5 и 6 или в паз 36 рамы 1. Клинья 23 и 24 могут быть снабжены регулируемыми упорами 37 и 38, а фиксаторы 27 и 28 взаимодействуют с толкателями 39 и 40 соответственно. Направляющие 22 установлены в корпусе 41 и на них имеются пружины 42 и 43, взаимодействующие с подшипниковыми узлами 19 и 20 упорных роликов 17 и 18. На раме 1 установлены также упор 44 с болтом 45 и упор 46 с болтом 47, взаимодействующие с корпусом 5; упор 48 с болтом 49 и упор 50 с болтом 51, взаимодействующие с корпусом 6. Упор 15 взаимодействует с пружиной 52, а упор 16 - с пружиной 53. На опорных роликах 2 и 3 между упорными роликами 17 и 18 установлен бандаж 54 корпуса 55 вращающегося барабана. Фиксатор 27 установлен на раме 1 на оси 56, а фиксатор 28 - на оси 57. Каждый упор 15 и 16 состоит из вилки 58, в которой на оси 59 установлен ролик 60, взаимодействующий с клином 23 или с клином 24. Клинья 23 и 24 крепятся на подшипниковых узлах 19 и 20 через прокладки 61. На вилке 58 каждого из упоров 15 и 16 имеется ограничитель 62, который установлен вместе с пружиной 53 в кармане 63 корпуса 6 или 5. В раме 1 имеется втулка 64, в которую вставлена ось 32, на которой установлена шайба 65 и шплинт 66. Упоры 37 и 38 могут быть жесткими в виде винта, либо подпружиненными. При подпружиненном варианте каждый из упоров 37 и 38 состоит из резьбовой втулки 67 с гайкой 68, которая ввинчена в клин 24. В эту втулку вставлен толкатель 69, на которой с одной стороны надета чашечка 70, а с другой стороны установлена шайба 71 и шплинт 72. Между чашечкой 70 и резьбовой втулкой 67 установлена пружина 73. Каждый из толкателей 39 и 40 представляет собой корпус 74, закрепленный на раме 1, в который вставлен шток 75 с пружиной 76, и установлены шайба 77 и шплинт 78. Упор 25 корпусов 5 и 6 снабжен пластиной 79 с прокладками 80.

Опора вращающегося барабана работает следующим образом.

При вращении корпуса 55 вращающегося барабана бандаж 54 вращается на опорных роликах 2 и 3 с подшипниковыми узлами 4 рамы 1. Так как вращающийся барабан установлен под некоторым углом в горизонтальной плоскости, то при вращении он под действием своей массы перемещается бандажем 54 по опорным роликам 2 и 3 вниз, в данном случае вправо. Перемещаясь, бандаж 54 доходит до упорного ролика 18 и начинает перемещать его вместе с подшипниковым узлом 20 по направляющим 22. Через тяги 21 при этом усилие передается и на подшипниковый узел 19, перемещая его вместе с упорным роликом 17. При перемещении подшипникового узла 20 клин 24 давит на упор 16, который начинает сжимать пружину 53. При этом фиксатор 28 удерживает корпус 6 при помощи упора 26 от поворота на оси 33. Когда клин 24 пройдет заданный путь, он упором 38 давит на фиксатор 28 и поворачивает его на оси 57, преодолевая сопротивление толкателя 40. Фиксатор 28 выходит из зацепления с упором 26 и корпус 6 поворачивается на оси 33 до упора в болт 51 упора 50. Поворачиваясь, корпус 6 через шарнир 14, стержни 8, резьбовую муфту 10 и шарнир 12, а также стержни 7, резьбовую муфту 9 и шарниры 11 и 13 поворачивает корпус 5 опорного ролика 2 до упора в болт 45 упора 44. Таким образом, происходит параллельный перекос опорных роликов 2 и 3 относительно оси вращающегося барабана. Болты 30 в упоре 29 препятствуют самопроизвольному перемещению опорных роликов 2 и 3 в поперечном направлении относительно продольной оси вращающегося барабана. Когда произойдет поворот корпуса 6, фиксатор 27, толкаемый толкателем 39, повернется на оси 56 и упрется в упор 25, зафиксировав тем самым перекос корпуса 6. Когда опорные ролики 2 и 3 будут перекошены, бандаж 54 будет перемещаться влево (вверх) и перемещать упорный ролик 17 с подшипниковым узлом 19. Вместе с ними будет перемещаться и подшипниковый узел 20 с упорным роликом 18 и клином 24. Клин 24 выйдет из контакта с упором 16. Упор 16 под действием пружины 53 возвратится в исходное положение. Ограничитель 62 препятствует выпаданию упора 16 из кармана 63. В то же время клин 23 будет давить на упор 15, сжимая при этом пружину 52 в корпусе 5. Когда клин 24 пройдет заданный путь он упором 37 выводит фиксатор 27 из контакта с упором 25 корпуса 6, и под действием пружины 52 происходит возврат корпусов 5 и 6 в исходное положение до упора их в болты 49 и 47 в упорах 48 и 46.

После этого процесс повторяется.

Гайки 31 предотвращают самовывинчивание болта 30 из упора 29. Конструкция данной опоры позволяет выполнить ее плавающей в горизонтальной плоскости, что позволяет использовать ее в качестве промежуточной в многоопорных вращающихся барабанах. Она будет перемещаться, следуя искривлению оси корпуса вращающегося барабана, что исключит или значительно уменьшит нагрузки на подшипниковые узлы 4 опорных роликов 2 и 3, следовательно повысит их срок службы. Для обеспечения данного эффекта между болтом 30 и корпусами 5 и 6 делают зазор, вывинтив болт 30 из упора 29. Тогда при описанных выше циклах поворота корпусов 5 и 6 они будут поворачиваться на осях 32 и 33 соответственно. Перемещение опорных роликов 2 и 3 в поперечном направлении относительно оси вращающегося барабана обеспечивается пазами 35 в корпусах 5 и 6. Шпонка 34 предотвращает самопроизвольное смещение корпусов 5 и 6 по раме 1 вдоль оси вращающегося барабана. Втулка 64 - сменная и продлевает срок службы рамы 1. Шайба 65 и шплинт 66 предотвращают выпадание оси 32.

Ось 32 может быть установлена в корпусах 5 и 6, а шпонка 34 будет скользить в пазу 36 рамы 1. Упорные ролики 17 и 18 могут размещаться в корпусе 41 и подпружиниваются пружинами 42 и 43. Тогда необходимость в тягах 21 отпадает, т. к. пружины 42 и 43 будут возвращать упорные ролики 17 и 18, а следовательно и клинья 23 и 24 в исходное положение. Для уменьшения сил трения между клиньями 23, 24 и упорами 15, 16 каждый упор выполнен в виде вилки 58, в которой на оси 59 вращается ролик 60. Такое выполнение упоров 15 и 16 снижает изгибающий момент, действующий на них от клиньев 23 и 24. Прокладками 61 регулируют расстояние от клиньев 23 и 24 до корпусов 5 и 6, что компенсирует погрешность изготовления и монтажа элементов опоры. При давлении упора 37 на фиксатор 27, толкатель 69, давит на фиксатор 27. При этом чашечка 70 сжимает пружину 73. В это время фиксатор 27 еще не поворачивается, т. к. давление, оказываемое на него, мало. Затем чашечка 70 упирается в резьбовую втулку 67, и толкатель 69 начинает поворачивать фиксатор 27 до полного его выхода из контакта с упором 25 корпуса 6. Гайка 68 предотвращает самовывинчивание резьбовой втулки 67 из клина 24. Шайба 71 и шплинт 72 предотвращают выпадание толкателя 69 из резьбовой втулки 67. В свою очередь, глубиной завинчивания резьбовой втулки 67 в клин 24 регулируется расстояние между упором 37 и фиксатором 27.

Работа толкателей 39 и 40 происходит следующим образом.

При воздействии на них фиксаторов 27 и 28 они давят на шток 75 и перемещают его в корпусе 74, преодолевая сопротивление пружины 76. Шайба 77 и шплинт 78 предотвращают выпадание штока 75 из корпуса 74. Пластина 79 и прокладки 80 регулируют расстояние от упора 25 и фиксатора 27. Кроме того, они позволяют продлить срок службы упора 25, т. к. являются сменными элементами.

Таким образом, конструкция данной опоры обеспечивает необходимое осевое перемещение корпуса вращающегося барабана посредством саморегулирования перекоса опорных роликов. (56) Авторское свидетельство СССР N 976249, кл. F 27 В 7/22, 1982.

Сущность изобретения: устройство содержит раму, опорные ролики, установленные подшипниковыми узлами в корпуса, стержни с шарнирами, установленные на корпусах упоры, упорные ролики, соединенные тягами, клинья, установленные на корпусе опорного ролика, упоры, взаимодействующие с фиксаторами. При вращении корпуса вращающегося барабана бандаж вращается на опорных роликах. Перемещаясь, бандаж доходит до упорного ролика и начинает перемещать его по направляющим. Клин упором давит на фиксатор и корпус поворачивается на оси. Происходит параллельный перекос опорных роликов относительно оси барабана. Бандаж при этом будет перемещаться влево и перемещать упорный ролик. Клин выйдет из контакта с упором, который возвратится в исходное положение. Когда клин пройдет заданный путь, он выводит фиксатор из контакта с упором корпуса и под действием пружины происходит возврат корпусов в исходное положение. После этого цикл повторяется. 3 з. п. ф-лы, 8 ил.

1. ОПОРА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ БАРАБАНА, содержащая раму, опорные ролики с парами подшипниковых узлов, подвижно установленные на раме и соединенные попарно перпендикулярно оси вращающегося барабана, тяги регулируемой длины, выполненные в виде стержней с резьбовыми концами, соединенными резьбовой муфтой, противолежащие концы которых соединены с корпусами подшипников плоскими шарнирами, отличающаяся тем, что она снабжена подвижно установленными на раме корпусами, соединенными с шарнирами тяг регулируемой длины, в которых помещены пары подшипниковых узлов опорных роликов, упорами, установленными на внутренних поверхностях корпусов опорных роликов, парой упорных роликов, размещенных между опорными роликами по оси вращающегося барабана, подшипниковые узлы которых соединены между собой и установлены на направляющих, клиньями, установленными на подшипниковых узлах упорных роликов, взаимодействующих с упорами на корпусах опорных роликов, упорами, установленными на корпусе одного из опорных роликов, взаимодействующими с установленными на раме фиксаторами. 2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена закрепленными на раме регулируемыми упорами, взаимодействующими с внутренними поверхностями корпусов опорных роликов. 3. Опора по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена направленными перпендикулярно оси вращающегося барабана соединениями шип-паз, с которыми через оси взаимодействуют корпуса опорных роликов. 4. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена регулируемыми упорами, установленными на торцевых поверхностях клиньев подпружиненными толкателями, взаимодействующими с фиксаторами.