РОТОР ШНЕКОРОТОРНОГО ОЧИСТИТЕЛЯ Российский патент 2007 года по МПК E01H5/09 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройствам для содержания дорожных покрытий и может быть использовано для одновременной уборки и переброски или погрузки как снежной массы при очистке дорог от снега, так и других материалов мелкодисперсных фракций невысокой плотности.

Уровень техники.

Известен ротор снегоочистителя, содержащий корпус с выбросным патрубком, установленный в корпусе вал, на котором смонтирована ступица отходящими от них наружу под углом заборными элементами винтовой формы с криволинейными имеющими тороидальную поверхность выбросными лопатками, ориентированными перпендикулярно валу (Авторское свидетельство СССР №1129275, МПК Е 01 Н 5/09, 1984 (аналог)).

Наиболее близким к заявляемому по совокупности признаков является ротор снегоочистителя, содержащий кожух с загрузочным окном и окном выхода в имеющий тангенциальную направляющую поверхность выбросной патрубок и установленный с возможностью вращения в кожухе диск с закрепленными на нем криволинейными лопастями с наружными и внутренними кромками, передние концы которых обращены к загрузочному окну кожуха, при этом поверхность каждой лопатки образована путем пересечения кожуха и ступицы конусом, вершина которого расположена в плоскости диска, а режущая часть внутренней кромки лопасти, выходящая за пределы поверхности ступицы, выполнена по логарифмической спирали (Авторское свидетельство СССР №956691, МПК Е 01 Н 5/09, 1982 (прототип)).

Раскрытие изобретения

При создании изобретения решалась задача расширения арсенала роторов снегоочистителя.

Технический результат - выброс уплотненной снежной массы из ротора и движение снежной массы по выбросному патрубку с наименьшим рассеиванием и сопротивлением и с увеличением дальности метания и производительности.

Указанный технический результат достигается тем, что в роторе шнекороторного очистителя, содержащем кожух с загрузочным окном и окном выхода в имеющий тангенциальную направляющую поверхность выбросной патрубок и установленный в кожухе диск со ступицей и жестко закрепленными на нем лопастями с наружными кромками, обращенными к загрузочному окну кожуха, согласно изобретению, каждая из лопастей размещена на диске вертикально по отношению к его плоскости и под острым углом по отношению к полярной оси, проходящей через центр вращения ротора и ближайшую точку в месте крепления лопасти к ступице, с образованием внутреннего острого угла между лопастью и тангенциальным вектором к траектории конца лопасти, при этом загрузочное окно кожуха конфигурировано фасонной торцевой накладкой.

При этом согласно изобретению, каждая из лопастей установлена под углом 20-70 градусов по отношению к полярной оси.

При этом согласно изобретению, наружная кромка каждой из лопастей отогнута на 10-40 градусов и ориентирована при этом в сторону вращения ротора.

При этом согласно изобретению, фасонная торцевая накладка прикрывает загрузочное окно сверху со стороны окна выхода в выбросной патрубок до середины длины соответствующих лопастей.

При этом согласно изобретению, фасонная торцевая накладка выполнена серпообразной формы с углом растра 40-60 градусов.

Основным отличием заявленного ротора шнекороторного очистителя является то, что совокупность таких конструктивных признаков как размещение лопастей на диске вертикально по отношению к плоскости диска и под острым углом, например, 20-70 градусов по отношению к полярной оси, проходящей через центр вращения ротора и ближайшую точку в месте крепления лопасти к ступице, с образованием внутреннего острого угла между лопастью и тангенциальным вектором к траектории конца лопасти, а также конфигурирование загрузочного окна кожуха путем установки фасонной торцевой накладки в верхней части загрузочного окна с наклоном в сторону выбросного патрубка, т.е. сверху со стороны окна выхода в выбросной патрубок, прикрывающей загрузочное окно, например, до середины длины соответствующих лопастей, что вызывает эффект всасывания убираемых материалов, обеспечивает более плотное сжатие собранной массы, а также предотвращает обратный ее выброс. Изгиб наружных кромок каждой из лопастей, например, на 10-40 градусов и ориентирование их в сторону вращения ротора позволило улучшить удержание собранной массы в пределах объема роторной камеры. Вся же совокупность указанных признаков позволила обеспечить выброс уплотненной снежной массы из ротора и движение снежной массы по выбросному патрубку с наименьшим рассеиванием и сопротивлением и с увеличением дальности метания и производительности, что и свидетельствует о достижении указанного технического результата.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется описанием примера его выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, где на:

фиг.1 изображен общий вид ротора шнекороторного очистителя;

фиг.2 - вид справа на диск с закрепленными на нем лопастями;

фиг.3 - сечение А-А фиг.1 (угол изгиба наружной кромки лопасти).

Пример осуществления изобретения

Ротор шнекороторного очистителя содержит кожух 1 с загрузочным 2 окном и окном выхода 3 в выбросной патрубок 4 и установленный с возможностью вращения в кожухе 1 диск 5 со ступицей 6 и жестко закрепленными на нем лопастями 7 с наружными кромками 8, обращенными к загрузочному 2 окну кожуха 1 (фиг.1).

Кожух 1 выполнен цилиндрическим, смонтированным традиционно на раме 9 базового шасси машины.

В кожухе 1 на приводном валу 10 посредством традиционных шлицевого соединения и элементов резьбового крепежа установлен диск 5 с жестко закрепленной на нем, например, посредством сварки ступицей 6.

Каждая из лопастей 7 выполнена в виде имеющей наружные кромки 8 прямоугольной полосы, размещенной на диске 5 вертикально, например, под прямым углом, как это сделано в предлагаемом примере (фиг.2), по отношению к плоскости диска 5 и под острым углом α, составляющим, например, 20-70 градусов по отношению полярной оси 11, проходящей через центр вращения ротора и ближайшую точку в месте крепления лопасти 7 к ступице 6 (в данном примере полярная ось 11 совпадает с горизонтальной осью симметрии ротора), с образованием внутреннего острого угла между лопастью 7 и тангенциальным вектором 12 к траектории движения конца лопасти 7 (в данном примере траектория движения конца лопасти 7 совпадает с внутренним диаметром кожуха 1).

Кроме того, обращенная к загрузочному 2 окну наружная кромка 8 каждой из лопастей 7 отогнута, например, на 10-30 градусов (фиг.3).

Как это показано на данном примере, на диске может быть установлено 4 лопасти.

В нашем примере угол α наклона лопастей 7 по отношению к полярной оси выбран в 55 градусов, а наружная кромка 8 каждой из лопастей 7 отогнута на 20 градусов.

Лопасти могут быть изготовлены из низколегированной конструкционной стали.

Загрузочное 2 окно кожуха 1 конфигурировано фасонной торцевой накладкой 13, установленной в верхней части загрузочного 2 окна с наклоном в сторону выбросного патрубка и прикрывающей загрузочное 2 окно, например, до середины длины соответствующих лопастей 7, т.е. можно сказать, что фасонная торцевая накладка 13 прикрывает загрузочное 2 окно сверху со стороны окна 3 выхода в выбросной патрубок 4 до середины длины соответствующих лопастей 7.

Фасонная торцевая накладка 13 может крепиться на кожухе 1, например, посредством сварки.

Фасонная торцевая накладка 13 может быть выполнена серпообразной формы, например, из листовой стали, при этом внешний контур фасонной торцевой накладки 13 соответствует части окружности кожуха 1 ротора, а внутренний контур 14 образован частью окружности 15, прикрывающей лопатки 7 сверху, например, до середины их длины, и сопряженными с частью окружности 15 прямыми, образующими растр торцевой накладки с углом 40-60 градусов, в данном примере - 45 градусов.

Фасонная торцевая накладка 13 установлена в верхней части загрузочного 2 окна с наклоном в сторону выбросного патрубка 4, т.е. прикрывает загрузочное 2 окно сверху со стороны окна выхода 3 в выбросной патрубок 4 до середины длины соответствующих лопастей.

Таким образом, и конфигурация внутреннего контура 14 фасонной торцевой накладки 13, и ее ориентация на загрузочном 2 окне кожуха 1 позволяют обеспечить эффект всасывания убираемых материалов.

Выбросной патрубок 4 традиционной конструкции имеет квадратное сечение. Одна из стенок выбросного патрубка 4 выполнена в виде тангенциальной направляющей поверхности 16. В данном примере выбросной патрубок 4 установлен справа от вертикальной оси симметрии ротора, тангенциальная направляющая поверхность 16 также расположена справа и состыкована с кожухом 1, способствуя беспрепятственному движению убираемого материала.

В связи с тем, что в данном примере выбросной патрубок 4 расположен справа, ротор вращается против часовой стрелки, а обращенная к загрузочному 2 окну наружная кромка 8 каждой из лопастей 7 ориентирована в сторону вращения ротора (фиг.1), т.е. в сторону выбросного патрубка 4 при подходе к нему в процессе работы, образуя при этом ограничитель, обеспечивающий удержание снежной массы в пределах объема роторной камеры.

Устройство работает следующим образом.

Снежная масса подается к загрузочному 2 окну ротора шнекороторного очистителя шнеком традиционной конструкции, витки которого выполнены двухзаходными с левой и правой навивкой (на чертеже не показан).

Полностью открытые по длине в нижней части кожуха 1 лопасти 7, вращаясь, наружными кромками 8 забирают часть снежной массы и подают ее к окну выхода 3 в выбросной патрубок 4. Взятая лопастями 7 снежная масса, попадая в зону, ограниченную фасонной торцевой накладкой 13 и кожухом 1, при подходе к окну выхода 3, испытывая эффект «клина», значительно уплотняется под влиянием системы массовых центробежных сил, сил трения и реактивного уплотняющего давления со стороны кожуха 1 и лопастей 7.

При подходе к окну выхода 3 в выбросной патрубок 4 уплотненная снежная масса выбрасывается в выбросной патрубок 4 и движется вдоль его тангенциальной направляющей поверхности 16 с наименьшим рассеиванием и сопротивлением за счет изменения направления, вызванного наклоном лопастей, вектора абсолютной скорости в точке отрыва от лопасти.

При этом дальность метания увеличивается на 25-40% за счет наклона лопастей, а производительность - на 15-20%.

Таким образом, конструктивные особенности заявленного ротора шнекороторного очистителя позволяет обеспечить достижение поставленного технического результата - выброс уплотненной снежной массы из ротора и движение снежной массы по выбросному патрубку с наименьшим рассеиванием и сопротивлением и с увеличением дальности метания и производительности.

Изобретение относится к устройствам для содержания дорожных покрытий. Ротор шнекороторного очистителя содержит кожух с загрузочным окном и окном выхода и установленный в кожухе диск со ступицей с жестко закрепленными на нем лопастями с наружными кромками, обращенными к загрузочному окну. Каждая из лопастей размещена на диске вертикально по отношению к его плоскости и под острым углом по отношению к полярной оси, проходящей через центр вращения ротора и ближайшую точку в месте крепления лопасти к ступице, с образованием внутреннего острого угла между лопастью и тангенциальным вектором к траектории конца лопасти. Загрузочное окно кожуха конфигурировано фасонной торцевой накладкой. Каждая из лопастей может быть установлена под углом 20-70 градусов по отношению к полярной оси, при этом наружная кромка каждой из лопастей может быть отогнута на 10-40 градусов и ориентирована при этом в сторону вращения ротора. Технический результат - наименьшее рассеивание и сопротивление снежной массы и увеличение дальности метания и производительности. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Ротор шнекороторного очистителя, содержащий кожух с загрузочным окном и окном выхода, имеющий тангенциальную направляющую поверхность выбросной патрубок и установленный в кожухе диск со ступицей и жестко закрепленными на нем лопастями с наружными кромками, обращенными к загрузочному окну кожуха, отличающийся тем, что каждая из лопастей размещена на диске вертикально по отношению к его плоскости и под острым углом по отношению к полярной оси, проходящей через центр вращения ротора и ближайшую точку в месте крепления лопасти к ступице, с образованием внутреннего острого угла между лопастью и тангенциальным вектором к траектории конца лопасти, при этом загрузочное окно кожуха конфигурировано фасонной торцевой накладкой.2. Ротор шнекороторного очистителя по п.1, отличающийся тем, что каждая из лопастей установлена под углом 20-70° по отношению к полярной оси.3. Ротор шнекороторного очистителя по п.1, отличающийся тем, что наружная кромка каждой из лопастей отогнута на 10-40° и ориентирована при этом в сторону вращения ротора.4. Ротор шнекороторного очистителя по п.1, отличающийся тем, что фасонная торцевая накладка прикрывает загрузочное окно сверху со стороны окна выхода в выбросной патрубок до середины длины соответствующих лопастей.5. Ротор шнекороторного очистителя по п.4, отличающийся тем, что фасонная торцевая накладка выполнена серпообразной формы с углом растра 40-60°.