ВИБРОПИТАТЕЛЬ Российский патент 1996 года по МПК B65G27/04 

Изобретение относится к промышленному транспорту, преимущественно на участках шихтоподачи конверторных цехов металлургических заводов.

Известен вибропитатель подачи материалов в весовой бункер в системе загрузки сыпучих материалов в конвертор, включающий лоток с прикрепленным к нему электромагнитным приводом, раму и пружины (Э.В.Ловчиновский, В.С.Вагин. Машины и механизмы сталеплавильного производства М. Металлургия, 1982, 271 с. с. 40-41).

Недостатками известного вибропитателя является высокая материалоемкость и стоимость, сложность в изготовлении и наладке электромагнитного привода и особенно системы управления приводом, осуществляющей на последней стадии загрузки снижение производительности питателя в 2-3 раза для обеспечения точности загрузки весового бункера.

Значительная материалоемкость электромагнитных питателей объясняется тем, что упругая система привода должна обеспечивать дорезонансную настройку системы и в связи с этим и имеет массу превышающую массу рабочего органа - лотка.

Электромагнитный привод изготавливают из электротехнических сталей и меди (обмотка), что определяет их высокую стоимость.

Обеспечить высокую точность дозирования материалов в весовой бункер можно только за счет громоздкой и сложной в обслуживании системы управления, которая должна на последней стадии загрузки материалов в весовой бункер снизить производительность питателя в 2-3 раза, чтобы обеспечить полную остановку движения материала на лотке после набора дозы и отключения питателя (исключить режим самотека).

В теории автоматического управления такой режим называется пропорционально-интегральным, в то время как более простым является пропорциональный (отключил питатель на полной производительности мгновенно прекращается движение материала по лотку).

В связи с изложенным ставится задача обеспечения точности дозирования шихтовых материалов в весовой бункер вибропитателем, имеющим низкую материалоемкость и стоимость, дающим возможность использовать инерционный вибратор вместо электромагнитного, что дополнительно позволяет снизить материалоемкость и стоимость за счет отказа от сложной системы управления приводом вибропитателя, все это достигается путем выбора рациональной формы рабочего органа лотка, при которой исключается самотек материала с лотка при остановке вибропитателя.

Поставленная задача достигается за счет того, что вибропитатель, включающий лоток с прикрепленным к нему вибратором, раму и пружины, имеет существенные признаки, заключающиеся в том, что лоток выполнен в виде бортовин и днища так, что их сочленение образует в свету лотка -образную фигуру, элементы которой связаны между собой следующими геометрическими соотношениями: высота бортовин составляет 0,25 0,3 ширины лотка, а центральный угол, образованный -образной частью днища, равен 148-156 градусам.

Выбор граничных параметров соотношения высоты бортовин (h) и ширины лотка (b) и величины центрального угла ((α)) днища лотка поясняется зависимостями, приведенными на фиг. 1, а физическая сущность этих зависимостей состоит в том, что при увеличении высоты бортовин выше 0,3 ширины лотка появляется самотек центральной части потока (язык потока), т. е. резко возрастает дифференциация скоростей по ширине потока из-за увеличения силы трения материала о бортовины. При снижении высоты бортовин ниже 0,25 ширины лотка силы трения материала о бортовины снижаются, т. е. дифференциация скоростей снижается, но сложно остановить уже весь поток.

Уменьшение от 180 градусов величины центрального угла днища приводит к снижению передачи вибрационной скорости от днища лотка к слою материала за счет клинового взаимодействия между ними.

При горизонтальном днище (α) материал после остановки вибратора тормозится исключительно об ограничивающие слой поверхности, а при уменьшении угла дополнительно включаются тормозные возможности слоя (т. е. процесс торможения переходит в слой).

Так, при величине центрального угла больше 156 градусов тормозные усилия ограничивающих поверхностей недостаточны для остановки самотека всего слоя материала, а при угле менее 148 градусов происходит дифференциация скоростей материала в слое с явно выраженным центральным потоком, что приводит к перегрузке мерной емкости при остановке вибропитателя за счет центрального потока движущегося самотеком.

На фиг. 1 приведены графики зависимости перегруза мерной емкости (δ) от величины центрального угла ((α)) днища при различных соотношениях (h/b); на фиг. 2 общий вид вибропитателя; на фиг. 3 вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Вибропитатель состоит из лотка 1, который через пружины 2 опирается на раму 3. Лоток 1 приводится в колебательное движение инерционным вибратором 4
двухвальным, самобалансным. Вращательный момент ведущему валу вибратора 4 сообщается электродвигателем 5 через лепестковую муфту 6. В свету лоток 1 выполнен в виде бортовин 7 и днища 8 так, что их сочленение образует в свету лотка 1 -образную фигуру, при этом соотношение высоты (h) бортовин 7 к ширине днища 8 (b) равно: h/b 0,25-0,3, а центральный угол α, образованный -образной частью днища 8, равен 148 156 градусов.

Вибропитатель работает следующим образом.

При необходимости подачи шихтовых материалов (ферросплавов) в конвертор включается электродвигатель 5, который через лепестковую муфту 6 передает вращательный момент двухвальному, самобалансному вибратору 4, за счет дебалансов которого передаются колебательные движения лотку 1, установленному на подвесной раме 3 через пружины 2. Материал, перемещаясь по лотку 1, подается в весовой бункер. По сигналу "доза" от весового бункера (вторичного показывающего прибора) подается сигнал на остановку электродвигателя 5 вибропитателя. При этом из-за оптимального соотношения геометрических размеров лотка: высоты бортовин 7 лотка 1 и ширины днища 8 в пределах h/b 0,25 0,3 и величины центрального угла днища 8 α градусов, обеспечивается исключение перегруза весового бункера при II законе (пропорциональном) регулирования.

Все вышеприведенное позволяет получить технологический результат, заключающийся в обеспечении высокой точности дозирования шихтовых материалов в конвертор вибропитателем с низкой материалоемкостью и стоимостью, с более простой и надежной системой управления, высокой надежностью и ремонтоспособностью.

Изобретение предназначено для транспортирования шихты в конверторных цехах металлургических заводов. Сущность изобретения: вибропитатель содержит лоток с прикрепленным к нему вибратором, раму и пружины, при этом лоток выполнен в виде бортовин и днища так, что их сочленение образует в свету лотка -образную фигуру, элементы которой связаны между собой следующими геометрическими соотношениями: высота бортовин составляет 0,25-0,3 ширины лотка, а центральный угол, образованный -образной частью днища, равен 148-156 градусам. 4 ил.

Вибропитатель, включающий лоток с прикрепленным к нему вибратором, раму и пружины, отличающийся тем, что лоток выполнен в виде бортовин и днища так, что их сочленение образует в свету лотка -образную фигуру, элементы которой связаны между собой следующими геометрическими соотношениями: высота бортовин составляет 0,25 0,3 ширины лотка, а центральный угол, образованный tys56-образной частью днища, равен 148 156^o.