УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1999 года по МПК C21B7/20 

Настоящее изобретение относится к устройству для распределения сыпучего материала, в котором используется вращающийся лоток с переменным углом наклона. В частности, изобретение относится к устройству для распределения сыпучего материала, содержащему лоток подачи насыпного материала, первый ротор практически с вертикальной осью вращения, к которому лоток подвешен таким образом, что его можно поворачивать вокруг практически горизонтальной оси поворота, и второй ротор, ось вращения которого по существу совпадает с осью первого ротора.

Такого рода устройства для распределения сыпучего материала используются, например, в загрузочных устройствах шахтных печей, в частности доменных печей. Лоток предназначается для распределения загружаемого материала по поверхности шихты, находящейся внутри шахтной печи.

В описанном в преамбуле устройстве первый ротор по существу задает вращение лотка вокруг вертикальной оси. Второй ротор взаимодействует с лотком таким образом, что им определяется угол наклона лотка по отношению к вертикали. С этой целью второй ротор соединяется с лотком поворотным механизмом, преобразующим изменение углового смещения обоих роторов в изменение угла наклона лотка в вертикальной плоскости его поворота.

Были предложены различные варианты конструкции такого поворотного механизма, создающего момент, необходимый для поворота лотка вокруг горизонтальной оси, и передающего этот момент на лоток.

В патенте US-А-3766868 предложено устройство, выполненное по типу устройства, описанного в преамбуле, в котором расположенный в плоскости поворота лотка стержень одним своим концом шарнирно крепится к задней поверхности лотка. Другой конец этого стержня перемещается в синусоидальном направляющем пазу второго ротора.

В патенте US-А-3814403 предложено устройство, выполненное по типу устройства, описанного в преамбуле, в котором второй ротор образует зубчатое колесо, ось которого совпадает с вертикальной осью вращения. Это зубчатое колесо через первую шестерню приводит в движение червяк, который через вторую шестую воздействует на зубчатый сектор. Последний сбоку крепится к подшипнику, на котором вывешен лоток.

В патенте US-А-4368813 предложено устройство, выполненное по типу устройства, описанного в преамбуле, в котором ротор также имеет зубчатое колесо, ось которого совпадает с вертикальной осью вращения лотка. Это зубчатое колесо взаимодействует с ведущей шестерней, т.е. с вертикальной осью кривошипно-шатунного механизма, установленного на первом роторе. Шатун этого механизма лежит в плоскости поворота лотка и его свободный конец шарнирно соединен с задней поверхностью лотка.

В патенте US-А-4941792 предложены два варианта конструкции устройства, выполненного по типу устройства, описанного в преамбуле. В первом варианте имеется поворотный рычаг, закрепленный на первом роторе, который может поворачиваться в плоскости поворота лотка. Этот поворотный рычаг соединен через стержень с шаровыми шарнирами со вторым ротором. Лоток выполнен на двух боковых подшипниках, каждый из которых снабжен кривошипом. Кривошипы лотка вилкой (скобой) соединены с поворотным рычагом. В другом варианте на втором роторе установлен зубчатый угловой сегмент, который взаимодействует с зубчатым секретом, который закреплен на боковом подшипнике подвески лотка.

В патенте US-А-5022806 предложено устройство, выполненное по типу устройства, описанного в преамбуле, в котором второй ротор соединен с кривошипом, закрепленным на боковом подшипнике подвески лотка, через стержень с шаровыми шарнирами.

В патенте US-А-5022806 предложено устройство, выполненное по типу устройства, описанного в преамбуле, в котором лоток содержит боковой рычаг с шарнирной пяткой, которая перемещается в направляющем пазу. Этот направляющий паз образован криволинейным элементом, установленным на втором роторе. Центр кривизны криволинейного элемента, образующего направляющий паз, расположен в точке пересечения оси поворота и оси вращения лотка.

В целом следует отметить, что момент, который необходимо приложить к лотку для того, чтобы повернуть его вокруг горизонтальной оси, может быть очень большим, в частности при очень массивной конструкции лотка (в случае, например, доменной печи) и/или при большой амплитуде поворота лотка. Это, в свою очередь, приводит к тому, что через механизм поворота, соединяющий второй ротор с лотком, должны передаваться большие усилия.

Предметом настоящего изобретения является усовершенствование в описанном в преамбуле устройстве механизма передачи усилий от второго ротора к лотку.

В соответствии с настоящим изобретением эта задача решается путем создания устройства для распределения сыпучего материала, которое включает лоток для подачи сыпучего материала, первый ротор практически с вертикальной осью вращения, к которому лоток подвешен таким образом, что он приводится во вращение первым ротором и может поворачиваться вокруг практически горизонтальной оси поворота, второй ротор, ось вращения которого по существу совпадает с осью первого ротора, поворотное кольцо, которое соединено с лотком в двух местах, расположенных диаметрально противоположно друг другу относительно оси поворота лотка, так что это поворотное кольцо может поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной оси поворота лотка, и направляющее устройство, которое расположено на втором роторе и контактирует с поворотным кольцом по меньшей мере в трех точках, которые в системе координат, связанной со вторым ротором, определяют для поворотного кольца наклонную плоскость, расположенную под углом α к горизонтальной плоскости отсчета.

Поворотное кольцо при относительном вращении в плоскости вращения, которая задается направляющим устройством второго ротора, поворачивает лоток вокруг его горизонтальной оси поворота. Во время работы, когда оба ротора вращаются относительно друг друга, направляющее устройство с усилием воздействует на имеющее подвеску карданного типа поворотное кольцо и перемещает его строго в наклонной плоскости вращения, заданной в системе координат, привязанной ко второму ротору. При этом это направляющее устройство в системе координат, привязанной к первому ротору, изменяет угол наклона поворотного кольца от -α до +α; в результате этого изменятся угол наклона лотка в плоскости его поворота. Необходимо особо отметить, что предлагаемое устройство позволяет за счет постепенного увеличения углового смещения между двумя роторами от 0^oдо 360^o поворачивать лоток в плоскости его поворота с угловой амплитудой 2α и возвращать его в первоначальное положение.

Необходимо подчеркнуть, во-первых, что устройство, используемое для поворота лотка в плоскости его поворота с амплитудой 2α и периодом 360^o, имеет очень простую конструкцию.

С точки зрения передачи усилий следует, во-первых, отметить, что для поворота лотка вокруг его оси поворота к нему необходимо приложить определенный момент. Этот момент, который называется "моментом поворота" лотка, пропорционален весу лотка и горизонтальному расстоянию от его центра тяжести до вертикальной плоскости, в которой лежит его ось поворота. Это расстояние является функцией угла наклона лотка в плоскости его поворота.

Момент поворота лотка должен полностью восприниматься вторым ротором. С этой целью направляющее устройство второго ротора образует в указанной наклонной плоскости вращения по крайней мере три точки контакта с поворотным кольцом. В этих точках контакта возникают усилия, которые уравновешивают указанный момент поворота лотка.

Применение поворотного кольца является простым, но не тривиальным решением задачи оптимального восприятия вокруг лотка реакций, возникающих в направляющем устройстве, и создания момента, уравновешивающего момент поворота лотка. В этой связи необходимо подчеркнуть, что количество точек контакта поворотного кольца и лотка может быть больше трех. Эти точки контакта могут представлять собой и участки контакта. Кроме того, при ограничении подвижности лотка в указанной наклонной плоскости вращения распределение точек контакта вокруг лотка может быть произвольным. Следовательно, существует много возможностей для оптимального выбора указанных точек контакта, в частности с точки зрения передаваемых контактных давлений. В заключение необходимо отметить, что поворотное кольцо является идеальным элементом, расположенным между лотком с одной стороны и вторым ротором с другой стороны и передающим указанный момент поворота с лотка на второй ротор.

Касательно передачи усилий следует заменить, что в соответствии с настоящим изобретением поворотное кольцо образует рычаг с достаточно длинным плечом, через который передается указанный момент поворота лотка. Такая конструкция обладает положительным свойством в отношении передаваемых устройством усилий.

Следует отметить, что указанное направляющее устройство можно выполнить, например, в виде отдельных опор, расположенных по периферии второго ротора. При взаимодействии таких опор с несущей поверхностью поворотного кольца в системе отсчета координат, которая определяется связанной со вторым ротором рамой, образуется указанная наклонная плоскость вращения. В качестве таких отдельных опор можно, например, использовать несущие башмаки или плиты.

Однако указанное направляющее устройство можно выполнить в виде несущих поверхностей, взаимодействующих с отдельными опорами (например, башмаками или плитами) или с соответствующими несущими поверхностями поворотного кольца.

Следует также отметить, что указанное направляющее устройство второго ротора и точки контакта поворотного кольца, расположенные на нем, целесообразно выполнить таким образом, чтобы передача усилий происходила в направлении, перпендикулярном наклонной плоскости вращения в двух противоположных направлениях. Такая передача усилий происходит, например, в том случае, когда две опорные поверхности образуют направляющий паз для элементов, совершающих относительное вращение в этом пазу.

В предпочтительном варианте предлагаемой конструкции указанное направляющее устройство выполнено в виде подвески из подшипника большого диаметра. Этот подшипник имеет два кольца, которые вращаются друг относительно друга и одновременно передают осевые усилия в двух направлениях и опрокидывающие моменты. Первое из этих колец крепится к поворотному кольцу лотка, а второе крепится ко второму ротору, при этом задается указанный угол альфа наклона указанной плоскости вращения поворотного кольца. Такая конструкция позволяет получить почти оптимальное распределение усилий, действующих между вторым ротором и поворотным кольцом, и обеспечить минимальное трение и износ. Кроме того, следует подчеркнуть, что при перемещении между двумя кольцами подшипника элементов качения создается по существу конструкция с многими опорами, распределенными по окружности вокруг лотка, которые совместно осуществляют передачу усилий в двух направлениях перпендикулярно наклонной плоскости вращения. Следует также учесть, что при этом все элементы качения подшипника участвуют и в передаче указанного момента поворота лотка. Еще одно преимущество такой конструкции состоит в том, что подшипник можно более легко по сравнению с отдельными опорными башмаками или плитами и их несущими поверхностями защитить от загрязнения пылью или дымом.

Лоток предпочтительно жестко, но с возможностью разборки, закрепить на несущей плите с центральным отверстием для прохода распределяемого лотком материала. Эта несущая плита соединяется с поворотным кольцом с помощью первой пары шарниров, определяющих положение оси подвески, вокруг которой может поворачиваться поворотное кольцо, и с первым ротором с помощью второй пары шарниров, определяющих ось поворота лотка. Такой способ подвески лотка, отличающийся простотой конструкции, обеспечивает эффективную передачу указанного момента поворота поворотного кольца к лотку. Кроме того, несущая плита образует своего рода кольцевой расположенный над лотком защитный экран. Наконец, в такой конструкции лоток можно демонтировать без разборки его подвески и демонтажа поворотного кольца.

Указанные первый и второй роторы целесообразно подвесить в наружном корпусе, который можно герметично установить в замкнутом пространстве, например в шахтной печи. Центральный подводящий канал герметично размещается при этом внутри наружного корпуса и проходит в осевом направлении через указанные первый и второй роторы и через указанное центральное отверстие в несущей плите лотка.

Для уменьшения проникновения пыли, дыма, горячих газов и т.п. внутрь наружного корпуса предлагаемого в изобретении устройства можно использовать различные средства изоляции и/или можно выполнить изолированным от окружающего пространства все устройство целиком.

Для этого в предлагаемой конструкции поворотное кольцо помещено в разделительный кожух, ось которого совпадает с осью вращения и который вместе с кольцом наружного корпуса образует кольцевое воздушное уплотняющее соединение или зазор.

Кроме того, на центральном подводящем канале целесообразно выполнить сферическую кольцевую головку, разместив ее внутри центрального отверстия несущей плиты и создав тем самым между ними кольцевое воздушное уплотняющее соединение или зазор.

Наконец, несущую плиту целесообразно выполнить в виде диска с наружным сферическим кольцом, которое располагается внутри центрального отверстия поворотного кольца и образует в нем кольцевое воздушное уплотняющее соединение.

Следует подчеркнуть, что эффективность таких мер, направляемых на герметизацию отдельных узлов или всего устройства в целом, можно существенно повысить, соединив наружный корпус с источником газа, позволяющим создать внутри корпуса избыточное давление.

Относительно геометрии предлагаемого в изобретении устройства следует заметить, что лоток в плоскости его поворота образует с осью, вокруг которой поворачивается поворотное кольцо, угол β, который равен β = 90^°-α. При этом лоток поворачивается из вертикального положения в наклонное с максимальным углом наклона к вертикали 2α.
Другие отличительные признаки и особенности настоящего изобретения представлены ниже в подробном описании предпочтительного варианта его конструктивного выполнения, которое иллюстрируется предложенными к нему чертежами, на которых на фиг. 1 показано поперечное сечение выполненного в соответствии с изобретением устройства для распределения сыпучего материала; на фиг. 2-4 показаны различные положения лотка устройства, изображенного на фиг. 1.

На фиг. 1 показано поперечное сечение предлагаемого в изобретении устройства для распределения сыпучего материала. В описанном ниже варианте, который только иллюстрирует изобретение, речь идет об устройстве, предназначенном для загрузки шахтной печи, в частности доменной печи.

Это устройство содержит лоток 10, который может вращаться вокруг по существу вертикальной оси 12 и наклон которого в процессе вращения можно менять. Иначе говоря, при вращении лотка вокруг оси 12 можно менять угол 0 наклона лотка к вертикали.

Позицией 14 обозначен подводящий канал, в который попадается сыпучий материал, который требуется распределить с помощью лотка 10. Подводящий канал 14 закреплен на наружном корпусе 16. Для лучшего понимания сущности изобретения можно предположить, что корпус 16 крепится герметично к шахтной печи и что подводящий канал 14 герметично крепится к бункеру, который используется в качестве шихтового питателя, расположенного над распределительным или загрузочным устройством (шахтная печь и шихтовый питатель на чертежах не показаны). Загружаемый материал, поступающий из шихтового питателя, проходит через подводящий канал 14 и ссыпается на лоток 10, который направляет его на поверхность шихты, находящейся внутри шахтной печи. Место падения на поверхность шихты ссыпающегося с лотка загружаемого в печь материала в процессе работы меняется за счет вращения лотка вокруг оси 12 вращения и/или за счет изменения угла θ наклона лотка.

Для того чтобы лоток мог вращаться вокруг оси 12, он подвешивается к первому ротору 18, который выполнен в виде вращающегося кожуха, подвешенного с помощью первой опоры качения 20 в корпусе 16. Нетрудно заметить, что опора качения 20 выполнена в виде подшипника большого диаметра, охватывающего подводящий канал 14. Зубчатое колесо 22, которое закреплено на первом роторе 18 так, что его ось совпадает с осью 12, приводится во вращение шестерней 24. Шестерня 24 вращает первый ротор 18 со скоростью Ω1 вокруг оси 12. Следует заметить, что ротор 18 охватывает снаружи подводящий канал 14 и имеет в нижней части два кронштейна 28 и 28', предназначенных для подвески лотка 10.

Лоток 10 целесообразно жестко, но с возможностью легкой разборки, закрепить на несущей плите 30, в которой имеется центральное отверстие 32 для прохода подводящего канала 14. Эта несущая плита 30 соединена с кронштейнами 28 с помощью двух шарниров 32' и 32'', которые образуют ось 33 поворота лотка 10. Предпочтительно ось 33 поворота выполнить горизонтальной, а значит перпендикулярной оси 12 вращения. На фиг. 1 эта ось 33 поворота перпендикулярна плоскости чертежа.

Поворотное кольцо 38, которое используется для поворота лотка 10, механически соединено с несущей плитой 30 второй парой шарниров или подшипников 34 и 34. Последние расположены в плоскости поворота лотка в двух диаметрально противоположных по отношению к оси 33 поворота лотка 10 точках. Эти точки определяют ось 36 поворота поворотного кольца 38, которая перпендикулярна оси 33 поворота лотка 10 и лежит с ней в одной плоскости под углом β у лотку 10 в плоскости его поворота. Следует заметить, что поворотное кольцо может: (1) поворачиваться вокруг оси 36; (2) поворачиваться вокруг оси 33; и (3) вращаться вокруг оси 12. Иными словами, вращающееся вокруг оси 12 поворотное кольцо 38 снабжено подвеской карданного типа. Однако, как описано ниже, некоторые из указанных выше движений ограничены направляющим устройством, установленным на втором роторе, весь узел которого обозначен на чертеже позицией 40.

Подвеска и привод второго ротора 40 имеют такую же конструкцию, как и конструкция рассмотренного выше первого ротора 18. Второй ротор имеет выполненную в виде подшипника 42 большого диаметра подвеску и зубчатое колесо 44 соединено со второй ведущей шестерней 46 и вращает второй ротор 40 со скоростью Ω2 вокруг оси 12. Следует заметить, что скорости Ω1 и Ω2 предпочтительно регулировать независимо друг от друга.

Второй ротор 40 вывешен на подшипнике 42 и охватывает снаружи первый ротор 18. Второй ротор имеет кольцевую несущую траверсу 50, плоскость которой наклонена к горизонтальной плоскости отсчета под углом α. На фиг. 1 эта наклонная плоскость перпендикулярна плоскости чертежа.

В несущей траверсе 50 закреплено одно (например, наружное) из двух колец третьего имеющего большой диаметр опорного подшипника 52. Другое кольцо подшипника 52 (на фиг. 1 внутреннее) установлено в поворотном кольце 38. Следует заметить, что оба кольца подшипника 52 могут вращаться друг относительно друга и одновременно передавать в обоих направлениях весьма значительные осевые усилия и опрокидывающие моменты. При такой конструкции подшипник 52 служит направляющим устройством для поворотного кольца 38 в плоскости вращения, которая образует угол альфа с горизонтальной плоскостью отсчета. В показанном на фиг. 1 устройстве этот угол альфа равен приблизительно 25^o.

Для описания других конструктивных особенностей показанного на фиг. 1 устройства ниже рассмотрена его работа со ссылкой на фиг. 2-4.

Фиг. 2 в принципе аналогична фиг. 1. Как показано на этом чертеже, лоток образует с осью 12 угол θ, который приблизительно равен 50^o. Для рассматриваемого устройства это величина является максимальным углом наклона. Угол θ наклона лотка остается постоянным при равных скоростях вращения первого ротора 18 и второго ротора 40, т.е. при отсутствии углового смещения между роторами 18 и 40.

С другой стороны, для уменьшения угла θ наклона лотка 10 достаточно задать некоторое угловое смещение между первым ротором 18 и вторым ротором 40. На фиг.3 это угловое смещение состовляет 90^o по сравнению с фиг.2. При этом угол θ равен 25^o. Ось поворотного кольца 38 расположена в данном случае горизонтально, т.е. θ = 90^°-β.
Для дальнейшего уменьшения угла θ наклона необходимо дополнительно увеличить угловое смещение между двумя роторами 18 и 40. На фиг. 4 это угловое смещение составляет 180^o по сравнению со взаимным положением деталей, показанным на фиг . 1. Нетрудно заметить, что в этом положении угол θ равен 0^o, т. е. лоток расположен вертикально. Такое вертикальное положение лотка получено при угле β, равном β = 90^°-α. Необходимо подчеркнуть, что угол α определяется как α = θ_max/2, где θ_max представляет собой необходимую амплитуду поворота лотка. В данном случае, когда β = 90^°-α, этот максимум амплитуды поворота соответствует также максимальному наклону лотка по отношению к оси 12 вращения.

При увеличении углового смещения между двумя роторами свыше 180^o угол θ лотка 10 снова начинает увеличиваться. При угловом смещении в 270^o лоток приходит в положение, показанное на фиг. 3, а при угловом смещении в 360^o лоток снова возвращается в положение, показанное на фиг. 2.

Из сказанного выше следует, что если первый ротор 18 остановлен, а второй ротор 40 продолжает вращаться, то лоток поворачивается в своей плоскости поворота (не вращаясь) на угол 2α с частотой Ω2/60, где Ω2 представляет собой скорость вращения в оборотах в минуту второго ротора 40. Точно так же, если второй ротор остановлен , а первый ротор 18 вращается, лоток поворачивается в плоскости поворота (продолжая при этом вращаться вместе с первым ротором) на угол 2α с частотой Ω1/60, где Ω1 обозначает скорость вращения в оборотах в минуту первого ротора 18. При вращении обоих роторов 18 и 40 с одинаковой скоростью, т.е. при Ω1 = Ω2, угол наклона лотка 10 не меняется. С другой стороны, разница скоростей вращения двух роторов 18 и 40 приведет к угловому смещению между двумя роторами 18 и 40 и, как следствие этого, к изменению угла θ наклона лотка 10.

Если разница между скоростями вращения Ω1 и Ω2 всегда будет иметь один и тот же знак (т.е. будет оставаться положительной или отрицательной), то угловое смещение между двумя роторами 18 и 40 будет увеличиваться плавно и лоток 10 будет совмещать периодическое поворотное движение между положением максимального наклона (θ_max) и положением минимального наклона (θ_min).
Следует подчеркнуть, что наиболее часто лоток уравновешивается таким образом, что его момент поворота достигает максимума при θ = θ_max. В этой связи следует обратить внимание на то, что при постоянной разнице скоростей вращения Ω1 и Ω2 угловая скорость, с которой изменяется угол α наклона лотка, имеет характер синусоиды. В частности, эта угловая скорость достигает максимального значения между θ_max и θ_min, а затем уменьшается и становится равной нулю при θ_max. Из этого вытекает, что мощность, потребляемая двумя роторами 18 и 40, вращающимися с постоянной скоростью вокруг оси 12, не увеличивается пропорционально указанному моменту повороту лотка. Такая особенность является преимуществом предлагаемой конструкции и позволяет уменьшить размеры устройств, используемых для привода двух роторов 18 и 40.

Следует подчеркнуть, что совсем не обязательно, чтобы лоток проходил через возможные с точки зрения механики положения максимального и/или минимального наклона θ_max, θ_min. Вместо этого при периодическом характере поворотного движения лотка за счет изменения углового смещения двух роторов от 0^o до 360^o это угловое смещение двух роторов 18 и 40 можно увеличить и уменьшать между двумя заданными заранее значениями, обеспечивающими необходимый из практических соображений максимальный и/или минимальный наклон лотка. Иными словами, для этого нужно периодически с плюса на минус менять знак относительной скорости вращения роторов 18 и 40.

Другие отличительные конструктивные особенности предлагаемого устройства также показаны на фиг. 1. Поворотное кольцо 38 расположено внутри цилиндрического разделительного кожуха 54. Этот разделительный кожух 54, ось которого совпадает с осью 12 вращения, образует с кольцом 56 корпуса 16 кольцевое воздушное уплотняющее соединение (или зазор). При этом внутри наружного корпуса 16 создается кольцевая полость 58, в которую нагнетается газ, создающий в ней незначительное избыточное давление.

Устройство (например, трубопровод) для подвода нагнетаемого газа условно показано стрелкой 60. Подача избыточного давления снижает возможность попадания пыли и дыма в кольцевую полость 58, в которой расположены в частности подшипники 20, 42, 52, зубчатые колеса 22, 24 и шестерни 24, 46. Кроме того, нагнетаемый газ можно использовать для охлаждения устройства. Следует отметить, что разделительный кожух 54 целесообразно выполнить покрытым термоизоляцией и подавать в кольцевую зону 56 охлаждающую жидкость, а при использовании устройства в доменной печи на кожух целесообразно нанести защитное покрытие для защиты от тепла, излучаемого с поверхности находящейся в печи шихты. Такую защиту от теплового излучения целесообразно выполнить (нанести покрытие или закрепить) и под поворотным кольцом 38 и несущей плитой 30.

Для более эффективной защиты устройства от проникновения дыма, копоти и пыли на подводящем канале 14 выполнена сферическая головка 62, которая входит в центральное отверстие 32 несущей плиты 30. В этом отверстии 32 имеется участок с уменьшенным диаметром, который вместе с головкой 62 образует кольцевое воздушное уплотняющее соединение (или зазор). Несущую плиту 30 целесообразно выполнить в виде диска, боковая поверхность которого представляет собой сферическое кольцо, которое в поворотном кольце 38 образует кольцевое воздушное уплотняющее соединение (или зазор). Однако в принципе плиту 30 можно выполнить прямоугольной и разместить ее в прямоугольном отверстии поворотного кольца 38. В этом случае достаточно двум боковым параллельным оси 36 сторонам плиты придать форму цилиндра, ось которого совпадает с осью 36. При таких дополнительных мерах, направленных на изоляцию устройства, между подводящим каналом 14 и ротором 40 образуется кольцевая полость 66, в которой путем нагнетания в корпус 16 газа под давлением можно создать избыточное давление. Чаще всего кольцевые полости 58 и 66 непосредственно сообщаются друг с другом, что позволяет избежать перепадов давления внутри наружного корпуса 16. Такие перепады давления могут отрицательно сказаться на эффективности работы описанных выше кольцевых воздушных уплотняющих соединений (или зазоров).

Следует также подчеркнуть, что подшипник 52 целесообразно разместить в кольцевой полости, образованной, например, разделительным кожухом 54, поворотным кольцом 38 и кольцевым фланцем 38 второго ротора 40. При этом обеспечивается более надежная защита подшипника 52 от попадания в него пыли и непосредственного контакта с горячими или вызывающими коррозию газами.

При использовании предложенного устройства в печи, работающей при высокой температуре, первый и второй роторы 18 и 40 предпочтительно соединить, используя вращающееся соединение, с системой охлаждения (не показана). В этом случае можно обеспечить эффективное охлаждение основных механических элементов устройства, так или иначе связанных с первым или вторым ротором.

Устройство относится к области металлургии, в частности к распределительным устройствам в шахтных печах. Устройство для распределения сыпучего материала включает лоток, подвешенный к первому ротору таким образом, что он может вращаться и поворачиваться вокруг оси поворота. К лотку крепится поворотное кольцо, которое может поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной горизонтальной оси поворота лотка. Направляющее устройство, предпочтительно выполненное в виде опорного подшипника большого диаметра, установлено на втором роторе. Это устройство определяет для поворотного кольца в образующей систему отсчета для рамы, связанной со вторым ротором, наклонную плоскость вращения, которая расположена под углом α к горизонтальной плоскости отсчета. Относительное вращение поворотного кольца в этой наклонной плоскости вращения сопровождается поворотом лотка вокруг оси поворота. Использование изобретения позволяет упростить конструкцию и обеспечить эффективную передачу момента поворота от поворотного кольца к лотку. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для распределения сыпучего материала, включающее лоток для подачи сыпучего материала, первый ротор практически с вертикальной осью вращения, к которому подвешен лоток с возможностью поворота вокруг практически горизонтальной оси, второй ротор, ось вращения которого практически совпадает с осью вращения первого ротора, отличающееся тем, что оно снабжено поворотным кольцом, соединенным с лотком в двух местах, расположенных диаметрально противоположно друг другу относительно оси поворота лотка с возможностью поворота поворотного кольца вокруг оси, перпендикулярной оси поворота лотка, и направляющим устройством, установленным на втором роторе с возможностью контакта с поворотным кольцом по меньшей мере в трех точках, которые определяют для поворотного кольца наклонную плоскость вращения, расположенную под углом α к горизонтальной плоскости. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющее устройство содержит опорный подшипник большого диаметра, имеющий два кольца, расположенные с возможностью вращения друг относительно друга, причем одно кольцо образует вращающуюся опору для поворотного кольца, а второе кольцо установлено во втором роторе с возможностью расположения плоскости вращения поворотного кольца под углом α к горизонтальной плоскости. 3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что лоток содержит съемную несущую плиту, в которой выполнено центральное отверстие для прохода материала. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что поворотное кольцо соединено со съемной несущей плитой при помощи пары шарниров, образующих ось поворота поворотного кольца. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что съемная несущая плита соединена с первым ротором при помощи пары шарниров, которые образуют ось поворота лотка. 6. Устройство по любому из пп.3 - 5, отличающееся тем, что оно снабжено наружным корпусом, герметично установленным в замкнутом пространстве, и подводящим каналом, герметично расположенным внутри наружного корпуса, при этом, первый и второй роторы подвешены в наружном корпусе, а подводящий канал в осевом направлении проходит через роторы и центральное отверстие несущей плиты. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно снабжено разделительным кожухом, имеющим форму цилиндра, ось которого совпадает с вертикальной осью вращения устройства, и кольцом, расположенным внутри наружного корпуса, при этом, поворотное кольцо служит опорой для разделительного кожуха, который вместе с кольцом наружного корпуса образует кольцевое воздушное уплотняющее соединение. 8. Устройство по любому из пп.6 и 7, отличающееся тем, что подводящий канал имеет сферическую головку, которая вместе с центральным отверстием несущей плиты образует в нем кольцевое воздушное уплотняющее соединение. 9. Устройство по любому из пп.6 - 8, отличающееся тем, что съемная несущая плита выполнена в виде диска, боковая поверхность которого представляет собой сферическое кольцо, которое вместе с центральным отверстием поворотного кольца образует в нем кольцевое воздушное уплотняющее соединение. 10. Устройство по любому из пп.6 - 9, отличающееся тем, что оно снабжено источником газа, соединенным с наружным корпусом. 11. Устройство по любому из пп.1 - 9, отличающееся тем, что лоток расположен с возможностью образования с осью поворота поворотного кольца угла β, равного 90-α.