БУНКЕР ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2001 года по МПК B65D88/68 

Изобретение относится к устройствам для хранения и последующей выдачи трудносыпучих материалов, например молотого мела, склонного к слеживанию и сводообразованию, и может найти применение в строительной и других отраслях народного хозяйства.

Известно бункерное устройство для сыпучих материалов, содержащее корпус и вмонтированный в его стенки горизонтальный вал, снабженный сводообрушителем, выполненным в виде дисков, на поверхности которых имеются фигурные приливы (Патент ФРГ N 949936, кл. 81е 136, опублик. 1956).

Однако такое бункерное устройство обеспечивает ограниченную зону сводообрушения.

Известен также бункер для сыпучих материалов, содержащий корпус и механизм для сводообрушения, включающий горизонтальный вал с закрепленными на нем дисками с отверстиями (Патент Германии N 700090, кл. 81е 136, опублик. 1940).

В данном устройстве зона рыхления материала расширена. Однако, вследствие того, что сводообрушитель установлен вблизи стенки корпуса, его воздействие на свод имеет местное значение.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является бункер для сыпучих материалов, содержащий корпус и размещенный в нем сводообрушитель, включающий приводной горизонтальный вал с наклонно закрепленными дисками, смежные из которых наклонены навстречу один другому (авт. свид. СССР N 1155512, кл. B 65 D 88/68, 1983).

Такое техническое решение бункера для сыпучих материалов направлено на повышение эффективности сводообрушения.

Однако, как показала практика его использования, схемно-конструктивные особенности сводообрушителя накладывают определенные условия на протекание процесса сводообрушения сыпучего материала и его выгрузки, причем он является глубоко зависимым от кинематики движения рабочих элементов сводообрушителя, физико-механических свойств перегружаемого материала и его фракционного состава. В частности, при круговом движении наклонных дисков горизонтального вала сводообрушителя значительно снижается эффективность их динамического воздействия на свод слежавшегося материала и его структурно-агрегатного состояния, при этом процесс перемещения материала в клиновидном междисковом пространстве характеризуется повышенной энергоемкостью.

Задача предлагаемого изобретения - повысить эффективность сводообрушения перегружаемого материала за счет изменения структурной схемы привода и годографа движения контурной поверхности наклонных дисков горизонтального вала сводообрушителя.

Поставленная задача достигается тем, что в бункере для сыпучих материалов, содержащий корпус и размещенный в нем сводообрушитель, включающий приводной горизонтальный вал с наклонно установленными дисками, смежные из которых наклонены навстречу один другому, согласно изобретению каждый диск горизонтального вала выполнен с профилем его проекции на перпендикулярную валу плоскость в форме равностороннего криволинейного треугольника с выпуклыми сторонами, при этом вал с наклонно закрепленными дисками соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора.

На фиг.1 показано предлагаемое бункерное устройство для сыпучих материалов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Бункер содержит корпус 1 в форме усеченного конуса и размещенный в нем сводообрушитель, включающий приводной горизонтальный вал 2 с наклонно закрепленными дисками 3. Диски закреплены на валу 2 под углом к его продольной оси вращения, равным или больше угла естественного откоса сыпучего материала, причем смежные диски наклонены навстречу один другому.

Каждый наклонный диск 3 горизонтального вала выполнен с профилем его проекции на перпендикулярную валу плоскость в форме равностороннего криволинейного треугольника с выпуклыми сторонами. Стороны равностороннего криволинейного треугольника образованы путем попарного соединения вершин дугами окружностей с радиусом, равным расстоянию между вершинами, и центром в третьей вершине.

Горизонтальный вал 2 с наклонно закрепленными дисками 3 соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора. Редуктор содержит эксцентриковое водило 4, расположенное в опорных узлах редуктора и корпуса бункера, установленный с возможностью вращения на водило сателлит 5 и кинематически связанное с сателлитом зубчатое колесо с внутренним зацеплением 6, закрепленное неподвижно в корпусе редуктора. При этом горизонтальный вал 2 сводообрушителя выполнен полым, размещен на эксцентриковом водиле 4 редуктора и жестко соединен с сателлитом 5.

Наличие эксцентриситета (l>0) является обязательным условием работы устройства. Передаточное отношение в зубчатом зацеплении 5 и 6 редуктора составляет 3 : 4.

Закрепление дисков 3 на валу 2 под углом к его продольной оси вращения, равным или больше угла естественного откоса сыпучего материала, снижает коэффициент трения между материалом и поверхностью диска.

В дисках 3 могут быть образованы отверстия 7. Сечение каждого отверстия обеспечивает пропускную способность материала.

В зависимости от физико-механических свойств конкретного сыпучего материала, формы и высоты бункера в последнем могут быть смонтированы несколько сводообрушителей.

Устройство работает следующим образом.

Материал, загруженный через верхнюю часть бункера с помощью транспортера (не показан) либо иным способом в начальный период беспрепятственно проходит сводообрушитель и ссыпается через выгрузное окно. По мере увеличения слоя загружаемого в бункер материала происходит его уплотнение и сводообразование.

При прекращении поступления материала из бункера, что свидетельствует об образовании свода, включают привод (не показан). Вращательное движение от привода передается водилу 4 одноступенчатого планетарного редуктора, при этом шарнирно установленный на водиле сателлит 5, вращаясь совместно с водилом, совершает движение обкатки по внутренней поверхности неподвижного зубчатого колеса 6 и одновременно имеет обратное направление вращения по отношению к направлению вращения водила. Наличие этих двух движений (вращение сателлита вокруг своей оси и движение обкатки по зубчатому колесу) обеспечивает при соответствующем передаточном отношении зубчатой пары нужное планетарное движение жестко соединенного с сателлитом 5 горизонтального вала 2 с наклонно закрепленными дисками 3, при этом вершины дисков описывают гипоциклоидальную траекторию в виде квадрата со скругленными углами.

Движение дисков горизонтального вала сводообрушителя происходит по строго определенному закону и не зависит от каких- либо факторов, характеризующих структурно - агрегатное состояние перегружаемого материала, или от режимных параметров устройства.

В процессе вращения горизонтального вала 2 сводообрушителя наклонно закрепленные диски 3 совершают круговые движения по сложной пространственной траектории, в результате чего каждый из дисков торцовой и боковой поверхностями воздействуют на массу уплотненного или слежавшегося материала. При этом вершины дисков описывают периметр в виде квадрата со скругленными углами, тем самым расширяется зона их воздействия на структурно напряженное состояние сыпучего материала в области образования статических и динамических сводов и, следовательно, повышается эффективность сводообрушения перегружаемых материалов с высокой связанностью частиц и плотностью их упаковки.

Поскольку смежные диски наклонены навстречу друг другу и образуют приближенные к форме воронки полости, они при вращении осуществляют одновременно подрезание свода, рыхление материала, захват его порциями и разбрасывание внутри бункера, увеличивая скорость высыпания материала через выгрузное отверстие. Движение вершин дисков по периметру квадрата исключает создание потока материала в междисковом пространстве закрученной структуры течения, при этом устраняется возможность налипания материала на боковые поверхности дисков и зарастания проходного сечения между смежными дисками вала на уровне их наименьшего углового раскрытия.

Благодаря отверстиям 7 в дисках 3 осуществляется пересыпание сыпучего материала из полости в полость между дисками, способствуя интенсивному рыхлению материала и выталкиванию его из полости.

Предлагаемое конструктивное решение бункера для сыпучих материалов по сравнению с известным устройством, принятым за прототип, обеспечивает эффективное сводообрушение материалов с низкой сыпучестью и высокой слеживаемостью, вследствие чего повышается производительность выгрузки из бункера при сравнительно небольшой энергоемкости привода.

Изобретение относится к устройствам для хранения и последующей выдачи трудносыпучих материалов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства. Бункер для сыпучих материалов содержит сводообрушитель, который выполнен в виде горизонтального вала с наклонно закрепленными на нем дисками. Каждый диск выполнен с профилем его проекции на перпендикулярную валу плоскость в форме равностороннего криволинейного треугольника с выпуклыми сторонами. При этом вал выполнен полым и соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора. Бункер с указанным сводообрушителем обеспечивает повышение производительности выгрузки материала. 2 ил.

Бункер для сыпучих материалов, содержащий корпус и размещенный в нем сводообрушитель, включающий горизонтальный вал с наклонно закрепленными дисками, смежные из которых наклонены навстречу один другому, и привод, отличающийся тем, что каждый диск горизонтального вала выполнен с профилем его проекции на перпендикулярную валу плоскость в форме равностороннего криволинейного треугольника с выпуклыми сторонами, при этом вал с наклонно закрепленными дисками соединен с приводом его вращения посредством одноступенчатого планетарного редуктора.