ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР Российский патент 1997 года по МПК B06B1/16 B06B1/18 

Изобретение относится к вибрационной технике, конкретно к устройствам для генерирования механических колебаний, и может быть использовано в оборудовании по производству строительных материалов, для уплотнения и транспортирования бетонных смесей и сыпучих материалов, а также в других технологических процессах, где используется вибрация.

Известен пневматический вибровозбудитель, содержащий полый цилиндрический корпус, на внутренней поверхности которого жестко закреплены радиальные лопасти, и установленный в нем дебаланс с полостью и каналами (а.с. N 1669580, кл. B 06 B 1/16, БИ N 30, 15.06.91).

Основными недостатками этого вибровозбудителя являются наличие подвижного уплотнения и узлов трения, необходимых для уплотнения при подаче энергоносителя во вращающийся дебаланс, а также низкий коэффициент использования внутреннего объема корпуса дебалансом из-за жесткого расположения лопастей на внутренней поверхности корпуса.

Наиболее близким устройством по конструктивному исполнению является пневматический глубинный вибратор, содержащий корпус и дебаланс с боковой поверхностью, предназначенной для взаимодействия с рабочей средой из тангенциальных сопел, расположенных во втулке, закрепленной на корпусе и охватывающей дебаланс. При этом полость между корпусом и этой втулкой с помощью специального патрубка с осевыми и радиальными каналами сообщена с магистралью, а полость между втулкой и дебалансом с атмосферой. Дебаланс установлен на шаровых опорах и под воздействием струи из тангенциальных сопел может вращаться и перемещаться параллельно оси корпуса (а.с. N 1733119, кл, B 06 B 1/18, БИ N 18, 15.05.92).

Такое исполнение вибратора конструктивно достаточно сложно из-за наличия дополнительных элементов и системы каналов, сообщающих полости с магистралью и атмосферой. Кроме того, в таком исполнении сравнительно низкое использование внутреннего объема корпуса, вызванное расположением втулки с тангенциальными соплами и образованными ею полостями.

В основу изобретения положена задача разработки простого в техническом исполнении пневматического вибратора для получения круговых механических колебаний, надежного при запуске и работе.

Поставленная задача решена в предложенном вибраторе, который, как и прототип, содержит корпус, в котором закреплена втулка с тангенциальными соплами и установлен дебаланс с внутренней полостью и поверхностью, предназначенной для взаимодействия с потоками энергоносителя (рабочей средой) из тангенциальных сопел. В отличие от прототипа дебаланс установлен охватывающим втулку с тангенциальными соплами, при этом полость втулки соединена с патрубком подачи энергоносителя, а полость корпуса, в которой расположен дебаланс, соединена с атмосферой.

Для более полного взаимодействия потоков энергоносителя из тангенциальных сопел с поверхностью дебаланса последняя выполнена в виде кольцевого венца лопастей.

Предложенное исполнение вибратора сокращает количество и упрощает форму каналов для отвода и подвода энергоносителя. А дебаланс в таком вибраторе может иметь больший диаметр по отношению к корпусу и занимать больший объем внутреннего пространства. Поверхность дебаланса, выполненная в виде кольцевого венца лопастей, повышает эффективность взаимодействия с потоками энергоносителя.

На чертеже схематически изображен пневматический вибратор в разрезе с поперечным сечением на уровне тангенциальных сопел.

Вибратор содержит корпус 1, в котором закреплена втулка 2, имеющая тангенциальные сопла 3, и установлен дебаланс 4 с возможностью вращения на подшипниках 5. Полость втулки 2 выполнена ступенчатой в виде полости 6 и канала 7, переходящего в патрубок 8 подачи энергоносителя. Полость 9, в которой расположен дебаланс 4, сообщена с атмосферой. Поверхность 10 дебаланса, взаимодействующая с потоками энергоносителя из сопел 3, выполнена в виде кольцевого венца лопастей 11.

Вибратор работает следующим образом.

Подача энергоносителя под давлением осуществляется через патрубок 8, далее по каналу 7 в полость 6 втулки 2. Из этой полости через тангенциальные сопла 3 энергоноситель формируется в потоки в виде косых струй, которые взаимодействуют с лопастями 11 кольцевого венца дебаланса 4, сообщают последнему вращательное движение. Так как дебаланс имеет смещенный центр масс относительно оси вращения, то при вращении создается вынуждающая сила, которая через подшипники 5 передается на корпус 1, сообщая ему круговые механические колебания. Отработанный энергоноситель через полость 9 выходит в атмосферу.

Из описания конструкции и работы предложенного вибратора видно, что он достаточно прост в техническом исполнении, имеет минимальное количество каналов и довольно высокое использование внутреннего объема корпуса. При наличии вращающего момента, превышающего дебаланс, это устройство может запускаться и работать в любом пространственном положении, и, следовательно, его можно использовать как в качестве навесного, так и в качестве глубинного.

Использование: в производстве строительных материалов, для уплотнения и транспортирования бетонных смесей и сыпучих материалов. Вибратор имеет простую конструкцию, надежен при запуске и работе. В корпусе 1 вибратора закреплена втулка 2 с тангенциальными соплами 3 и установлен охватывающий эту втулку дебаланс 4. Энергоноситель из патрубка 8 по каналу 7 втулки поступает в ее полость 6 и через тангенциальные сопла 3 воздействует на поверхность 10 дебаланса, образованную кольцевым венцом лопастей 11. Отработанный энергоноситель через полость 9 корпуса, в которой установлен дебаланс, выходит в атмосферу. Вибратор может использоваться как в качестве навесного, работающего в любом пространственном положении, так и в качестве глубинного. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Пневматический вибратор, содержащий корпус, закрепленную на нем втулку с тангенциальными соплами и дебаланс с внутренней полостью и поверхностью, предназначенной для взаимодействия с потоками энергоносителя из тангенциальных сопл, отличающийся тем, что дебаланс установлен охватывающим втулку с тангенциальными соплами, причем полость этой втулки соединена с патрубком подачи энергоносителя, а полость корпуса, в которой расположен дебаланс, соединена с атмосферой. 2. Вибратор по п.1, отличающийся тем, что поверхность дебаланса, предназначенная для взаимодействия с потоками энергоносителя из тангенциальных сопл, выполнена в виде кольцевого венца лопастей.