БУНКЕРНЫЙ ДОЗАТОР ДЛЯ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ Российский патент 2006 года по МПК G01F11/00 

Изобретение относится к средствам для хранения и дозированного выпуска сыпучих грузов.

Известен бункерный дозатор для сыпучих грузов, содержащий корпус, верхняя часть которого выполнена цилиндрической формы и в ней размещены сводоразрушители, а нижняя часть корпуса выполнена конической формы и имеет разгрузочное отверстие в днище. В этом известном бункерном дозаторе в процессе перемещения сыпучего груза из более широкой части корпуса через сужающуюся часть конической формы в разгрузочное отверстие происходит сжатие потока сыпучего груза, при этом частицы его промежуточного слоя испытывают боковое давление, а возрастающие силы сцепления способствуют образованию сводов вне зоны действия сводоразрушителей [а.с. SU №1308284 А1, опубл. 07.05.1987. БИ №17].

Расположенные в верхней цилиндрической части корпуса сводоразрушители не выполняют в известном дозаторе работы по разрушению образующихся сводов сыпучего груза, а производят лишь его рыхление. Кроме того, значительные силы сопротивления, которые приходится преодолевать при одновременном движении всех сводоразрушителей в толще сыпучего груза, требуют применения мощного двигателя, недостаточно надежный механизм его включения, используется в этом известном дозаторе, снижая его надежность.

Известны также бункерные дозаторы, включающие вертикально расположенный полый корпус, верхняя часть которого выполнена цилиндрической формы, средняя часть корпуса имеет сужающуюся книзу коническую форму, а нижняя часть корпуса имеет цилиндрическую форму, при этом в верхней цилиндрической части размещен сводоразрушитель, и в нижней цилиндрической части расположен шнек, причем водоразрушитель и шнек имеют вал вращения с приводом [см. книгу В.В.Прозоровского «Современные объемные дозаторы сыпучих материалов и системы управления ими», Москва; ЦНИИ информации и технико-экономических исследований, стр.32-40, рис.13-17].

Недостатки этих известных дозаторов связаны с тем, что в процессе дозирования происходит одновременное движение всех сводоразрушителей в толще сыпучего груза, что требует применение мощного двигателя и сложного приводного устройства, что повышает энергоемкость, стоимость изготовления, а также снижает точность и надежность дозирования, т.к. практически невозможно обеспечить прохождение сыпучего груза с заданной регулируемой скоростью дозирования.

Техническим результатом изобретения является повышение точности, стабильности и надежности дозирования за счет обеспечения прохождения дозируемого сыпучего груза с заданной регулируемой скоростью выпуска, а также упрощение конструкции дозатора, механизма управления процессом дозирования и снижение его энергоемкости.

Технический результат достигаете тем, что бункерный дозатор для сыпучих грузов включает вертикально расположенный полый корпус, верхняя часть которого имеет цилиндрическую форму, средняя часть - коническую, в виде сужающейся книзу воронки, а нижняя часть полого корпуса имеет цилиндрическую форму. В верхней цилиндрической части корпуса размещен сводоразрушитель, а в нижней цилиндрической части полого корпуса расположен шнек. Сводоразрушитель и шнек снабжены валами вращения с приводами. Сводоразрушитель включает несколько сводоразрушающих элементов, непосредственно взаимодействующих с сыпучим грузом, каждый из которых выполнен в виде пластины с заостренными краями. Сводоразрушающие элементы расположены один над другим по всей высоте верхней цилиндрической части корпуса дозатора. Каждый из сводоразрушающих элементов жестко закреплен на соответствующем ему полом валу. Все полые валы сводоразрушающих элементов расположены коаксиально друг другу и валу вращения шнека, который расположен внутри всех полых валов. На каждом из полых валов сводоразрушающих элементов жестко закреплено зубчатое колесо с возможностью зацепления с соответствующим ему зубчатым колесом-сегментом, при этом количество зубьев каждого зубчатого колеса равно количеству зубьев зубчатых колес-сегментов и при использовании n-ого количества сводоразрушающих элементов делительный диаметр D зубчатого колеса-сегмента выбирается таким образом, чтобы на нем разместилось целое число n зубьев всех зубчатых колес. Зубчатые колеса-сегменты жестко установлены на общем валу вращения с разворотом частей с зубьями относительно друг друга на 360°/n, в исходном положении. Перед началом дозирования нижнее зубчатое колесо вводится в зацепление с соответствующим ему нижним зубчатым колесом-сегментом. Общий вал вращения зубчатых колес-сегментов снабжен датчиком числа его оборотов. Дозатор снабжен приемным лотком, который шарнирно расположен под нижней цилиндрической частью корпуса дозатора, снабжен противовесом и датчиком положения, который связан с приводом сводоразрушающих элементов. Дозатор может быть снабжен нижним и верхним указателями уровня дозируемого груза, один из которых размещен соответственно в средней конической части корпуса, а другой - в его верхней цилиндрической части. Количество сводоразрушающих элементов выбирается в зависимости от объема полого корпуса дозатора, а также в зависимости от размера и формы частиц дозируемого груза, которые определяют его сыпучесть, слеживаемость, способность к сводообразованию. Сводоразрушающие элементы могут быть выполнены в виде пластин ромбообразной формы или изогнутой формы.

На фиг.1. показан пример выполнения бункерного дозатора с тремя сводоразрушающими элементами. На фиг.2 схематически изображено зацепление одного из зубчатых колес с соответствующим ему зубчатым колесом-сегментом.

Бункерный дозатор для сыпучих грузов состоит из вертикально расположенного корпуса с верхней цилиндрической частью 1, средней конической частью 2, нижней частью полого корпуса 3, шнека 4, сводоразрушающих элементов 5, полого вала 6, вала вращения 7, зубчатого колеса 8, зубчатого колеса-сегмента 9, общего вала 10, датчиков 11, лотка 12, противовеса 13, датчика положения 14, привода сводоразрушающих элементов 15, нижнего указателя уровня 16, верхнего указатель уровня 17.

Бункерный дозатор для сыпучих грузов включает вертикально расположенный полый корпус, верхняя часть 1 которого имеет цилиндрическую форму, средняя часть 2 - коническую, в виде сужающейся книзу воронки, а нижняя часть 3 полого корпуса имеет цилиндрическую форму. В верхней цилиндрической части 1 полого корпуса размещен сводоразрушитель, а в нижней цилиндрической части 3 полого корпуса расположен шнек 4. Сводоразрушитель и шнек 4 снабжены валами вращения с приводами. Сводоразрушитель включает несколько сводоразрушающих элементов 5, непосредственно взаимодействующих с сыпучим грузом. В примере выполнения бункерного дозатора, который изображен на фиг.1, количество сводоразрушающих элементов 5 - три. Каждый из сводоразрушающих элементов 5 выполнен в виде пластины с заостренными краями. Сводоразрушающие элементы 5 расположены один над другим по всей высоте верхней цилиндрической части 1 полого корпуса. Каждый из сводоразрушающих элементов 5 жестко закреплен на соответствующем ему полом валу 6, при этом все полые валы 6 сводоразрушающих элементов 5 расположены один в другом коаксиально друг другу и валу 7 вращения шнека 4, который расположен внутри всех полых валов 6, сводоразрушающих элементов 5. На каждом из полых валов 6 сводоразрушающих элементов 5 жестко закреплено зубчатое колесо 8, с возможностью его зацепления с соответствующим ему зубчатым колесом-сегментом 9. При этом количество зубьев каждого зубчатого колеса 8 равно количеству зубьев зубчатых колес-сегментов 9, а при использовании n-ого количества сводоразрушающих элементов 5 делительный диаметр D каждого зубчатого колеса-сегмента 9 выбирается таким образом, чтобы на нем разместилось целое число n зубьев всех зубчатых колес 8. Зубчатые колеса-сегменты 9 жестко установлены на общем валу 10 вращения с разворотом их частей с зубьями относительно друг друга на 360°/n. В исходном положении, перед началом дозирования, нижнее зубчатое колесо 8 вводится в зацепление с соответствующим ему нижним зубчатым колесом-сегментом 9. Общий вал, 10 вращения зубчатых колес-сегментов 9 снабжен датчиком 11 числа его оборотов. Дозатор снабжен приемным лотком 12, который шарнирно, с возможностью поворота под действием на него истекающего сыпучего груза, расположен под нижней цилиндрической частью 3 полого корпуса. Приемный лоток 12 снабжен противовесом 13 и датчиком положения 14, который связан с приводом сводоразрушающих элементов 15. Бункерный дозатор может быть снабжен нижним 16 и верхним 17 указателями уровня дозируемого груза, один из которых размешен соответственно в средней конической части 2 полого корпуса, а другой - в его верхней цилиндрической части 1. Количество сводоразрушающих элементов 5 выбирается в зависимости от объема полого корпуса дозатора, а также в зависимости от размера и формы частиц дозируемого груза, которые определяют его сыпучесть, слеживаемость, способность к сводообразованию. Сводоразрушающие элементы 5 в виде пластин (т.е. плоской формы) могут быть выполнены или ромбообразной, или изогнутой формы, или любой другой, подходящей для разрушения сводов дозируемого сыпучего груза, но обязательно с заостренными кромками или краями.

Осуществление дозирования с помощью бункерного дозатора осуществляется следующим образом.

Загруженный в полый корпус сыпучий груз посредством вращающегося шнека 4 подается на приемный лоток 12, который под весом поступающего на него сыпучего груза наклоняется, а сыпучий груз высыпается в предназначенную для него тару. При таком наклонном положении приемного лотка 12 цепь датчика 14 его положения и привода 15 сводоразрушающих элементов 5 остается разомкнутой и привод 15 сводоразрушающих элементов выключен. В случае сводообразования и зависания сыпучего груза в полом корпусе его поступление на приемный лоток 12 прекращается и он под действием противовеса 13 поворачивается, возвращаясь в исходное положение. При этом датчик положения 14 приемного лотка 12 подает сигнал на включение привода 15 сводоразрушающих элементов 5, который начинает вращать вал 10 с установленными на нем зубчатыми колесами-сегментами 9. В исходном положении, перед началом дозирования, нижнее зубчатое колесо 8 находится в зацеплении с соответствующим ему нижним зубчатым колесом-сегментом 9. Зубчатые колеса 8 остальных сводоразрушающих элементов при этом не находятся в зацеплении с соответствующими им зубчатыми колесами-сегментами 9, поэтому при вращении вала 10 начинает вращаться только нижнее зубчатое колесо 8 и, соответственно, нижний сводоразрушающий элемент 5. Выполнив один полный оборот, нижнее зубчатое колесо 8 нижнего сводоразрушающего элемента 5 выходит из зацепления с соответствующим ему нижним зубчатым колесом-сегментом 9 и его вращение прекращается. Затем в зацепление входит среднее зубчатое колесо 8 среднего сводоразрушающего элемента 5 и начинается его вращение. После совершения полного оборота среднее зубчатое колесо 8 выходит из зацепления со средним зубчатым колесом-сегментом 9 и вращение среднего сводоразрушающего элемента 5 прекращается. В зацепление входят верхнее зубчатое колесо 8 и верхнее зубчатое колесо-сегмент 9, начинается их вращение и, соответственно, вращение верхнего сводоразрушающего элемента 5, который совершает один полный оборот, после чего верхние зубчатые колеса 8 и верхние зубчатые колеса-сегменты выходят из зацепления и вращение верхнего сводоразрушающего элемента 5 прекращается. Таким образом, за один оборот вала 10 привода 15 каждый сводоразрушающий элемент 5 совершает по одному полному обороту внутри верхней цилиндрической части 1 полого корпуса, после чего датчик 11 числа оборотов вала 10 дает сигнал на отключение привода сводоразрушающих элементов 5. Один цикл работы сводоразрушающих элементов заканчивается. По мере истечения сыпучего груза из полого корпуса цикл работы сводоразрушающих элементов 5 повторяется в случае его зависания. При срабатывании нижнего указателя 16 уровня, т.е. когда весь дозируемый груз истечет из полого корпуса, подается сигнал на отключение привода шнека 4. По окончании дозирования и при полной разгрузке полого корпуса приемный лоток 12 под действием противовеса 13 возвращается в горизонтальное положение, при этом датчик 14 положения премного лотка 12 подает сигнал на отключение привода 15 сводоразрушающих элементов 5.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышенную точность, стабильность и надежность прохождения дозируемого сыпучего груза с заданной регулируемой скоростью выпуска. При этом предлагаемая конструкция бункерного дозатора проста в изготовлении и удобна в эксплуатации, прост и надежен механизм управления процессом дозирования, энергоемкость его невысока.

Изобретение относится к средствам для хранения и дозированного выпуска сыпучих грузов. Изобретение направлено на повышение точности дозирования, стабильности и надежности прохождения дозируемого сыпучего груза с заданной, регулируемой скоростью выпуска. Изобретение просто в изготовлении и удобно в эксплуатации, прост и надежен также механизм управления процессом дозирования, энергоемкость его невысока. Изобретение включает вертикально расположенный полый корпус, верхняя часть которого имеет цилиндрическую форму, средняя часть - коническую, в виде сужающейся к низу воронки, а нижняя часть полого корпуса имеет цилиндрическую форму, при этом в верхней цилиндрической части полого корпуса размещен сводоразрушитель, а в нижней цилиндрической части полого корпуса расположен шнек. Сводоразрушитель и шнек снабжены валами вращения с приводами. Сводоразрушитель состоит из нескольких сводоразрушающих элементов, непосредственно взаимодействующих с сыпучим грузом, каждый из которых выполнен в виде пластины с заостренными краями, расположены один над другим по всей высоте верхней цилиндрической части корпуса дозатора. Каждый из сводоразрушающих элементов жестко закреплен на соответствующем ему полом валу, и они коаксиально расположены друг к другу и валу вращения шнека. Шнек расположен внутри всех полых валов сводоразрушающих элементов, на каждом из которых жестко закреплено зубчатое колесо с возможностью зацепления с соответствующим ему зубчатым колесом-сегментом, при этом количество зубьев каждого зубчатого колеса равно количеству зубьев зубчатых колес-сегментов и при использовании n-ого количества сводоразрушающих элементов делительный диаметр D зубчатого колеса-сегмента выбирается таким образом, чтобы на нем разместилось целое число n зубьев всех зубчатых колес. Зубчатые колеса-сегменты жестко установлены на общем валу вращения с разворотом частей с зубьями относительно друг друга на 360°/n, в исходном положении, перед началом дозирования, нижнее зубчатое колесо вводится в зацепление с соответствующим ему нижним зубчатым колесом-сегментом. Общий вал вращения зубчатых колес-сегментов снабжен датчиком числа его оборотов. Дозатор снабжен приемным лотком, который шарнирно расположен под нижней цилиндрической частью полого корпуса, снабжен противовесом и датчиком положения, который связан с приводом сводоразрушающих элементов. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Бункерный дозатор для сыпучих грузов, включающий вертикально расположенный полый корпус, верхняя часть которого имеет цилиндрическую форму, средняя часть - коническую, в виде сужающейся к низу воронки, а нижняя часть полого корпуса имеет цилиндрическую форму, при этом в верхней цилиндрической части полого корпуса размещен сводоразрушитель, а в нижней цилиндрической части полого корпуса расположен шнек, при этом сводоразрушитель и шнек снабжены валами вращения с приводами, отличающийся тем, что сводоразрушитель состоит из нескольких сводоразрушающих элементов, непосредственно взаимодействующих с сыпучим грузом, каждый из которых выполнен в виде пластины с заостренными краями, расположены один над другим по всей высоте верхней цилиндрической части корпуса дозатора, каждый из сводоразрушающих элементов жестко закреплен на соответствующем ему полом валу и они коаксиально расположены друг к другу и валу вращения шнека, а шнек расположен внутри всех полых валов сводоразрушающих элементов, на каждом из которых жестко закреплено зубчатое колесо с возможностью зацепления с соответствующим ему зубчатым колесом-сегментом, при этом количество зубьев каждого зубчатого колеса равно количеству зубьев зубчатых колес-сегментов и при использовании n-ого количества сводоразрушающих элементов делительный диаметр D зубчатого колеса-сегмента выбирается таким образом, чтобы на нем разместилось целое число n зубьев всех зубчатых колес, причем зубчатые колеса-сегменты жестко установлены на общем валу вращения с разворотом частей с зубьями относительно друг друга на 360°/n, в исходном положении перед началом дозирования нижнее зубчатое колесо вводится в зацепление с соответствующим ему нижним зубчатым колесом-сегментом, общий вал вращения зубчатых колес-сегментов снабжен датчиком числа его оборотов, кроме того, дозатор снабжен приемным лотком, который шарнирно расположен под нижней цилиндрической частью полого корпуса, снабжен противовесом и датчиком положения, который связан с приводом сводоразрушающих элементов.2. Бункерный дозатор для сыпучих грузов по п.1, отличающийся тем, что снабжен нижним и верхним указателями уровня дозируемого груза, один из которых размешен соответственно в средней конической части полого корпуса, а другой - в его верхней цилиндрической части.3. Бункерный дозатор для сыпучих грузов по п.1, отличающийся тем, что количество сводоразрушающих элементов выбирается в зависимости от объема полого корпуса дозатора, а также в зависимости от размера и формы частиц дозируемого груза, которые определяют его сыпучесть, слеживаемость, способность к сводообразованию.4. Бункерный дозатор для сыпучих грузов по п.1, отличающийся тем, что сводоразрушающие элементы выполнены ромбообразной или изогнутой формы.