ВИБРАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2005 года по МПК B07B1/40 B07B13/00 

Изобретение относится к технике разделения сыпучих абразивных материалов по физико-механическим свойствам зерен и может быть использовано в области машиностроения при производстве шлифовального инструмента.

Известен вибрационный сепаратор для разделения сыпучих материалов по физико-механическим свойствам (А.с. СССР №1417935, М. Кл. В 07 В 1/40, 13/00, 1988), включающий фрикционные деки, вибростолы, цилиндрические пружины, промежуточную раму, электродвигатель, дебалансный вибровозбудитель, питатель и приемники продуктов сепарации.

Недостатком известного вибрационного сепаратора является то, что дебалансный вибровозбудитель направленного действия приводится во вращение приводом через ременную передачу от электродвигателя переменного тока, установленного на промежуточной раме. Вследствие того, что ременная передача сама является источником паразитных вибраций, а также то, что привод осуществляется нерегулируемым по скорости вращения двигателем переменного тока, данный вибрационный сепаратор не обеспечивает качественного разделения частиц по форме.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является вибрационный сепаратор для разделения сыпучих материалов по форме частиц (Анахин В.Д., Плисе Д.А., Монахов В.Н. Вибрационные сепараторы. - М: Недра, 1991 - С.112-117), включающий загрузочную воронку с дозирующим устройством, плоскую деку, активную, реактивную, поворотную рамы, станину, рессорно-упругую систему, резиновые виброизоляторы, дебалансный вибровозбудитель, электродвигатель и приемники продуктов сепарации.

Недостатком известного технического решения является то, что:

1. Загрузочная воронка с дозирующем устройством за счет своей конструкции и принципа работы не обеспечивают стабильность, и точную регулировку величины подачи сыпучих абразивных материалов на вибродеку, что в конечном итоге приводит к ухудшению четкости разделения абразивных материалов по форме и к резкому снижению производительности процесса вибросепарации.

2. Скорость вращения электродвигателя переменного тока, задающего через дебалансный вибровозбудитель определенную частоту колебаний вибродеке, остается постоянной в течении всего времени работы вибрационного сепаратора, что не позволяет в зависимости от физико-механических свойств сепарируемых частиц подбирать необходимую частоту колебаний вибродеки.

3. Приводимый в движение посредством ременной передачи дебалансный вибровозбудитель не обеспечивает эффективного разделения сыпучих абразивных материалов по форме из-за дополнительных паразитных колебаний, накладываемых ременной передачей, а также не позволяет точно регулировать амплитуду колебаний вибродеки за счет применения в нем дебалансов с неизменной и постоянной массой.

Задача изобретения - улучшение качества разделения абразивного материала по форме зерен.

Технический результат - повышение эффективности процесса сепарации.

Указанная задача достигается тем, что в вибрационном сепараторе, содержащем вибродеку, активную, реактивную, поворотную рамы, станину, рессорно-упругую систему, резиновые виброизоляторы, дебалансный вибровозбудитель, электродвигатель и приемники продуктов сепарации установлен независимый порционный питатель и электродвигатель постоянного тока, причем дебалансный вибровозбудитель и электродвигатель постоянного тока установлены на реактивной раме, при этом дебалансный вибровозбудитель содержит регулируемые по массе дебалансы, а электродвигатель постоянного тока снабжен системой бесступенчатого регулирования скорости вращения.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена конструктивная схема вибрационного сепаратора, на фиг.2 - схема крепления на реактивной раме дебалансного вибровозбудителя с электродвигателем постоянного тока, на фиг.3 – разрез А-А, на фиг.4 - регулируемый по массе дебаланс и на фиг.5 - схема независимого порционного питателя.

Вибрационный сепаратор (см. фиг.1) состоит из вибродеки 1, закрепленной на активной раме 2. Посредством рессорно-упругой системы 3 активная рама 2 закреплена на реактивной раме 4, которая соединена резиновыми виброизоляторами 5 с поворотной рамой 6, расположеной на станине 7. Поворотная рама 6 имеет винтовые механизмы 8 и 9 для регулирования продольного и поперечного углов наклона вибродеки 1. На реактивной раме 4 жестко закреплен электродвигатель постоянного тока с дебалансным вибровозбудителем 10. Сепарируемый абразивный материал поступает из расходного бака 11 по гибкой трубке 12 в независимый порционный питатель 13, который жестко закреплен на подвижном штативе 14. Подвижный штатив 14 имеет возможность свободно перемещаться по несущей стойке 15, меняя при этом высоту расположения независимого порционного питателя 13 относительно вибродеки 1. Приемники продуктов сепарации 16 и контейнеры 17, соединенные между собой гибкими шлангами 18, служат для сбора отсортированного сыпучего абразивного материала.

Вибрационный сепаратор работает следующим образом. Вибродека 1, имеющая продольный и поперечный углы наклона, установленные при помощи винтовых механизмов 8 и 9, совершает прямолинейные гармонические колебания с заданной частотой и амплитудой. В качестве источника колебаний вибродеки 1 (см. фиг.2) используется дебалансный вибровозбудитель 10, который вместе с электродвигателем постоянного тока 19 смонтирован на реактивной раме 4. Дебалансный вибровозбудитель 10 приводится во вращение электродвигателем постоянного тока 19 через муфту 20. Противовес 21 уравновешивает реактивную раму 4 относительно ее продольной оси. Для точного подбора частоты колебаний вибродеки 1 при сепарации определенного вида абразивного материала, электродвигатель постоянного тока 19 снабжен системой бесступенчатого регулирования скорости вращения, которая позволяет установить необходимую частоту колебаний вибродеки 1.

С целью повышения точности регулирования амплитуды колебаний вибродеки 1 в дебалансном вибровозбудителе 10 применяются регулируемые по массе сборные дебалансы (см. фиг.4), так как обычная регулировка величины возмущающей силы, и, следовательно, амплитуды колебаний вибродеки 1 посредством изменения фазового угла γ (см. фиг.3) между дебалансами не обеспечивает необходимой точности. Регулируемые дебалансы (см. фиг.4) состоят из основания 22, наборных шайб-грузиков 23, закрепленных на штифте 24 посредством упорной гайки 25. Регулировка массы дебалансов осуществляется изменением количества установленных шайб-грузиков 23.

При заданной частоте и амплитуде колебаний узкоклассифицированный по размеру абразивный материал равномерно поступает на вибродеку 1 из независимого порционного питателя 13. Внутри независимого порционного питателя 13 (см. фиг.5) проходит шток 26, конический хвостовик которого закрывает коническое отверстие 27 независимого порционного питателя 13. Упорная пружина 28 поджимает хвостовик штока 26 к коническому отверстию 27 питателя 13. При работе эксцентрикового возбудителя 29 крепежная пластина 30, подвешенная на вибрационных пружинах 31, которые в свою очередь закреплены на штативе 14, колеблется в вертикальной плоскости и хвостовик штока 26 независимого порционного питателя 13 взаимодействует с пяткой 32, что приводит к кратковременному открытию конического отверстия 27 независимого порционного питателя 13 и выдаче абразивного материала на вибродеку 1. За один период колебаний независимый порционный питатель 13 выдает фиксированную порцию абразивного материала, чем обеспечивается стабильность его подачи, в отличие от дозирующей воронки, используемой в прототипе, неравномерно подающей абразивный материал на вибродеку. Точно регулировать величину подачи абразивного материала можно изменением частоты колебаний эксцентрикового возбудителя 29, величины зазора между пяткой 32 и штоком 26, а также регулированием жесткости упорной пружины 28 гайкой 33.

Попадая на вибродеку 1, абразивный материал сепарируется в зависимости от коэффициента формы (степени изометричности) зерен. Абразивные зерна шарообразной и скатанной формы под действием гармонических колебаний скатываются в поперечном направлении вибродеки, разгружаясь вдоль ее бортов. Абразивные зерна, имеющие игольчатую и пластинчатую формы, перемещаются вверх по вибродеке в продольном и поперечном направлении. С вибродеки 1 (см. фиг.1) отсортированные по форме абразивные зерна в виде продуктов различной степени изометричности сначала разгружаются в приемники продуктов сепарации 16, а затем по гибким шлангам 18 попадают в контейнеры 17.

Преимущество заявляемого изобретения состоит в том, что благодаря наличию в нем независимого порционного питателя, обеспечивающего стабильность и равномерность подачи абразивного материала на вибродеку в течение длительного времени работы вибрационного сепаратора, улучшается качество разделения абразивного материала по форме зерен и повышается производительность процесса вибросепарации. Использование для вращения дебалансного вибровозбудителя электродвигателя постоянного тока с системой бесступенчатого регулирования скорости вращения, а также применение в вибровозбудителе регулируемых по массе дебалансов позволяет повысить точность подбора величины регулирования возмущающей силы и, следовательно, амплитуду и частоту колебаний вибродеки, что также позволяет повысить качество рассева абразивного материала по форме зерен. И, наконец, размещение вибровозбудителя с электродвигателем постоянного тока на реактивной раме вибрационного сепаратора исключает наличие паразитных колебаний, отрицательно сказывающихся на качестве процесса вибросепарации, источником которых является ременная передача, отсутствующая в предлагаемой конструкции вибрационного сепаратора.

Изобретение относится к технике разделения сыпучих абразивных материалов по физико-механическим свойствам зерен и может быть использовано в области машиностроения при производстве шлифовального инструмента. Вибрационный сепаратор содержит вибродеку, активную, реактивную, поворотную рамы, станину, рессорно-упругую систему, резиновые виброизоляторы, дебалансный вибровозбудитель, электродвигатель и приемники продуктов сепарации. В сепараторе установлен независимый порционный питатель и электродвигатель постоянного тока. Дебалансный вибровозбудитель и электродвигатель постоянного тока установлены на реактивной раме. Дебалансный вибровозбудитель содержит регулируемые по массе дебалансы. Электродвигатель постоянного тока снабжен системой бесступенчатого регулирования скорости вращения. Технический результат – повышение эффективности процесса сепарации. 5 ил.

Вибрационный сепаратор, содержащий вибродеку, активную, реактивную, поворотную рамы, станину, рессорно-упругую систему, резиновые виброизоляторы, дебалансный вибровозбудитель, электродвигатель и приемники продуктов сепарации, отличающийся тем, что в нем установлен независимый порционный питатель и электродвигатель постоянного тока, причем дебалансный вибровозбудитель и электродвигатель постоянного тока установлены на реактивной раме, при этом дебалансный вибровозбудитель содержит регулируемые по массе дебалансы, а электродвигатель постоянного тока снабжен системой бесступенчатого регулирования скорости вращения.