ЛОПАСТНОЙ ПИТАТЕЛЬ Российский патент 2005 года по МПК G01F11/24 C06B21/00 

Изобретение относится к технике переработки порошкообразных сыпучих материалов. Питатели лопастного типа (шлюзовые затворы) широко применяются в различных отраслях промышленности для непрерывной подачи и упорядоченной выгрузки сыпучих материалов из емкостей.

Конструктивные особенности использования шлюзовых питателей описаны в каталоге "Объемные питатели", ЦНИИхимнефтемаш, 1976.

Новые конструкции шлюзовых питателей рассмотрены Филиным В.Я. в обзорной информации "Объемные питатели для сыпучих и пастообразных материалов в СССР и за рубежом", серия XM-1, ЦИНТИхимнефтемаш, 1978.

Однако шлюзовые питатели, приведенные в указанных источниках, в полной мере не могут быть использованы применительно к взрывчатым веществам. Последние обладают высокой чувствительностью к механическим воздействиям (к удару и трению) и электрической искре. Взрывчатые вещества при определенных условиях могут явиться источником возникновения быстро распространяющихся процессов взрыва и детонации. Повышению чувствительности к механическим воздействиям способствует попадание во взрывчатые вещества посторонних примесей, в особенности твердых частиц с острыми краями.

Данные исследований показывают, что при наличии между твердыми поверхностями упругих полимерных материалов чувствительность взрывчатых веществ к механическим воздействиям снижается в несколько раз. Отсюда следует, что при применении в конструкции аппаратов в подвижных узлах их элементов из эластичных материалов можно обезопасить процесс при переработке взрывчатых веществ.

Известен лопастной питатель из RU 15018 U1, G 01 F 11/24, 10.09.2000, в конструкции ротора которого использованы упругие участки из резины в периферийной части и V-образной формы между смежными лопастями.

Однако в данной конструкции упругий периферийный участок лопастей из резиновой пластины выполнен не по всей длине, что не в полной мере обеспечит безопасность при работе с взрывчатыми порошкообразными материалами. Кроме того, не указан способ крепления упругих участков к лопастям и ротору. Ротор установлен на валу на двух опорах, находящихся по обе стороны от ротора, то есть не консольно. Такое исполнение приводит к необходимости применения дополнительных узлов уплотнения, а также вызывает некоторое усложнение при центровке, сборке и разборке питателя.

Аналогом является шлюзовой питатель (см. статью авторов Модестова Б.С. и др. "Дозатор флотоконцентрата" в журнале "Химическое и нефтяное машиностроение" №2, 1971 г.). Указанный дозатор имеет полый ротор с ячейками на наружной и ребрами во внутренней поверхности. В ротор загружают металлические шары, которые приводят к увеличению массы ротора и необходимости установки его на двух опорах. При переработке взрывчатых веществ для безопасности процесса целесообразно уменьшение подвижных узлов за счет применения консольного варианта установки ротора.

Технической задачей изобретения является конструктивное исполнение лопастного питателя, обеспечивающее безопасность при переработке взрывчатых веществ.

Техническое решение изобретения достигается за счет того, что у лопастного питателя наружную поверхность полого ротора и лопастей его облицовывают эластичным полимерным материалом, например резиной или износостойким полиуретаном. Обе стороны облицовки каждой из лопастей соединяют между собой цилиндрическими перемычками, проходящими через сквозные отверстия металлической основы лопастей. Перемычки располагают в средней части лопастей по ширине их равномерно через определенный шаг и изготавливают из материала облицовки. Соединение облицовки с торцевыми стенками формируют путем заполнения канавки в них в виде ласточкина хвоста по кругу материалом облицовки.

Ротор устанавливают консольно на валу, имеющему круглый сквозной канал по всей длине. В рабочем состоянии лопастного питателя канал закрывают пробкой.

Лопастной питатель снабжают системой дистанционного регулирования частоты вращения и контроля ее.

Консольное исполнение повышает безопасность эксплуатации лопастного питателя за счет уменьшения количества трущихся узлов и упрощает сбоку и разборку в процессе технического обслуживания, что важно при работе с взрывчатыми веществами.

Облицовка в процессе эксплуатации должна сохранять свою форму и плотно прилегать к стенкам ротора. Это достигают тем, что для лучшего сцепления обеих сторон облицовки на лопастях питателя в металлической основе лопастей предусмотрены сквозные отверстия, через которые проходят цилиндрические перемычки из материала облицовки. Перемычки располагают в средней части лопастей по их ширине с определенным шагом.

На торцевых поверхностях металлического ротора сделаны канавки в виде ласточкина хвоста, которые заполняют материалом облицовки. Такое соединение предотвращает перемещение облицовки и обеспечивает плотное прилегание ее к торцевым поверхностям.

Облицовку выполняют цельной. Для этого изготавливают специальную форму, в которую помещают ротор. В промежуток между формой и ротором заливают массу из материала облицовки, вакуумируют ее для удаления воздуха и проводят отверждение при заданных параметрах. Затем форму снимают.

Вал лопастного питателя имеет круглый сквозной канал, который сообщается с внутренней полостью ротора. Такое исполнение выполнено для периодической проверки герметичности ротора. Для исключения попадания пыли взрывчатого вещества канал в рабочем состоянии питателя закрывают пробкой.

Перерабатываемое взрывчатое вещество может иметь разную дисперсность, следовательно, и насыпную плотность. В связи с этим возникает необходимость в регулировании и настройки частоты вращения питателя и контроля ее. Для безопасного выполнения этих операций целесообразно осуществить их дистанционно, то есть с пульта управления.

Устройство лопастного питателя и принцип его работы описано ниже.

Лопастной питатель (см.фиг.1) состоит из корпуса 1 с патрубками 17 и 18, ротора 2, мотора-редуктора 14, втулочно-пальцевой муфты 11, соединяющей вал мотора-редуктора с валом ротора. Корпус выполнен зацело с подшипниковой опорой 9 и рамой 16. Один торец корпуса закрыт крышкой 5, другой - крышкой 7, поджатой к нему резьбовыми опорами 8.

Ротор 2 представляет собой полый барабан с приводным валом и приваренными по наружной поверхности радиальными лопастями 3. Поверхности лопастей и ротора покрыты полиуретаном. Для предотвращения механических воздействий на подаваемое взрывчатое вещество барабан ротора расположен в корпусе 1 с небольшими радиальным и торцевым зазорами "а" и "в". Приводной вал ротора закреплен в подшипниковом узле гайками 10. Места прохода вала через торцевые крышки защищены манжетами 6. Для проверки полости ротора на герметичность вал ротора выполнен с круглым сквозным каналом 19, закрытым пробкой 13. На муфте 11 закреплен зубчатый диск 12, который с датчиком 15 служит для контроля частоты вращения ротора. Для дистанционного измерения частоты вращения ротора привод питателя снабжен частотным преобразователем.

Барабан с лопастями и с нанесенной облицовкой в разрезе показан на фиг.2. Из фигуры видно соединение облицовок сторон лопастей перемычками 21. Полость между лопастями и наружной стенкой ротора составляет ячейку 20.

На фиг.3 показана торцевая канавка 22 в стенке ротора и ее соединение с облицовкой.

Питатель работает следующим образом.

Взрывчатое вещество поступает в верхний патрубок 17 корпуса, заполняет ячейки и в процессе вращения ротора направляется лопастями в нижний патрубок 18 и высыпается из питателя в приемную емкость. Малая величина зазора между лопастями и корпусом и значительная толщина лопастей предотвращают произвольное пересыпание порошка из верхней зоны в нижнюю.

Модельный вариант лопастного питателя испытан с положительными результатами на федеральном унитарном государственном предприятии "Пермский завод им. С.М.Кирова".

Изобретение относится к области переработки порошкообразных сыпучих материалов, конкретно к переработке взрывчатых веществ. Лопастной питатель содержит консольно установленный на приводном валу полый ротор с лопастями, выполненными металлическими. Поверхности ротора и лопасти облицованы резиной или эластичным полимерным материалом. В середине лопастей через определенный шаг по их ширине выполнены сквозные отверстия, через которые соединена облицовка обеих сторон лопастей. На торцевых стенках ротора по кругу выполнены канавки в виде ласточкина хвоста, заполненные материалом облицовки. Питатель снабжен системой дистанционного регулирования частоты вращения и ее контроля. Использование изобретения обеспечивает безопасность при переработке взрывчатых веществ. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Лопастной питатель, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, полый ротор с лопастями и привод, отличающийся тем, что лопастной питатель снабжен облицовкой, выполненной цельной из резины или эластичного полимерного материала, которая покрывает поверхности полого консольно установленного ротора и лопастей, выполненных металлическими, при этом в середине металлических лопастей через определенный шаг по их ширине выполнены сквозные отверстия, через которые цилиндрическими перемычками из того же материала соединена облицовка обеих сторон лопастей, а на торцевых стенках ротора по кругу выполнены канавки в виде ласточкина хвоста, заполненные материалом облицовки, формирующим соединение облицовки поверхности ротора с его торцевыми стенками.2. Лопастной питатель по п.1, отличающийся тем, что полость консольно установленного ротора сообщена с выполненным в вале сквозным каналом, закрытым в рабочем состоянии пробкой.3. Лопастной питатель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен системой для дистанционного регулирования частоты вращения и ее контроля.