МНОГОЧАСТОТНАЯ СИТОВАЯ СБОРКА ДЛЯ КРУГОВОГО ВИБРАЦИОННОГО СЕПАРАТОРА Российский патент 2013 года по МПК B07B1/40 B07B1/46 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к аппаратам для разделения материалов и, в частности, к сепарации на вибрационных и тамблерных сепараторах твердых частиц до заданных размеров из материала, состоящего из частиц различного размера, и включает сепарацию частиц из сыпучих материалов и пульп.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Широко известно, что конвенциональные методы и аппараты для вибрационной и гироскопической сепарации оказываются неэффективными, будучи применены к определенным материалам, таким как тонкие порошки с сильной когезией, влажные и липкие сыпучие материалы, волокнистые материалы, густые суспензии и вообще так называемые трудно просеиваемые материалы, потому что сетки, используемые для просеивания, быстро забиваются, а сами материалы имеют значительную тенденцию к агломерации.

Также известны многочисленные устройства для непрерывной очистки ситовых сепараторов, такие как описаны в в патентах США №№7416085, 6422394, 5398816, 5143222, 4929346, 4122006 и других. Ниже рассмотрены те из технических решений, которые наиболее релевантны настоящему изобретению.

Например, в патенте US 4929346 (изобретатель Si-Lin) описана самоочищающаяся ситовая сборка, включающая основное сито, плоско уложенное на крупную поддерживающую сетку, и поддон с размещенными на нем пластиковыми кольцами и резиновыми шарами, с тем, чтобы обеспечить самоочистку сита путем подскакивания и соударения колец и шаров между поддоном и поддерживающей сеткой, когда они подвергаются вибрационному возбуждению вместе с корпусом сепаратора

Подобная самоочищающаяся ситовая сборка продается фирмой SWECO Corp. (Florence, KY, USA) под торговой маркой "SWECO Sandwich Screens" (см. http://www.sweco.com/product_partscreens_screens_sandwich.html, по состоянию на 24.10.2009). Эта ситовая сборка состоит из рабочей сетки, установленной сверху натяжного кольца, и крупной поддерживающей сетки, присоединенной в нижней части кольца, причем между сетками размещены ползуны и/или шары. Эти ползуны и шары подпрыгивают на поддерживающей сетке и ударяют в верхнюю рабочую сетку, чтобы извлечь застрявшие волокна или частицы размером, близким к размеру отверстий, которые блокируют сетку и снижают площадь просеивания.

Недостатками этих решений являются относительно низкая передача энергии сетке и недостаточная эффективность деагломерации и просеивания "трудных" материалов.

Также известны сепараторы, основанные на двухчастотном возбуждении. Эти устройства, например, комбинируют использование низкочастотной вибрации, обычно в диапазоне 5-30 Гц, с ультразвуковым возбуждением в диапазоне 20-50 кГц, осуществляемым посредством электромеханических преобразователей, которые питаются от электронных генераторов, создающих высокочастотные вибрации сетки. Например, в патенте US 5398816 (изобретатель Senapati) описана типичная просеивающая система, имеющая упруго опертую ситовую раму. Рама возбуждается низкочастотным дебалансным виброприводом. Высокочастотные возбудители сита с частотой около 20 кГц размещаются на периферии рамы. Недостатки этой системы -относительно низкая передача энергии ситовому полотну и недостаточная эффективность деагломерации материала. Кроме того, стоимость ультразвуковых устройств высока, так же как и текущие расходы на часто заменяемые изношенные и порванные сетки.

Другое двухчастотное устройство - усилитель энергии сита, описанный в патенте США US 7182206 (Hukki и др.). Просеивающая система включает вибрационный ситовый сепаратор, имеющий упруго смонтированную ситовую раму с прикрепленным к ней низкочастотным виброприводом. Натянутая сетка жестко смонтирована на раме, а вибрационное передающее устройство упруго смонтировано на раме и зафиксировано относительно натянутой сетки. Вибрационное передающее устройство включает плоское кольцо, прижатое к натянутой сетке, и вибрационные генераторы. Вибрационные генераторы являются воздушными турбинами с дебалансами. Рама включает поддерживающие элементы, соединяющие цилиндрические секции корпуса и концентрически смонтированное поддерживающее кольцо. Сжатый воздух подается к турбинам через полые элементы рамы. Выхлоп из турбин управляется клапанами. Низкочастотный вибропривод работает в диапазоне 8-30 Гц, а вибрационные генераторы воздушных турбин - в диапазоне от 275 до 600 Гц. Недостатки устройства - относительно узкий частотный диапазон возбуждения, низкая передача механической энергии ситу и, кроме того, сложность конструкции и неудобства эксплуатации, вызванные необходимостью еще одного типа энергии для дополнительного вибровозбуждения.

Устройство для очистки сетки с ударными элементами описано в патенте US 7416085 (Kadel). Это устройство снабжено просеивающей поверхностью с отверстиями, и ударными элементами, расположенными под поверхностью, которые ударяют по ней снизу для того, чтобы выбить из нее частицы, застрявшие в отверстиях. Эти ударные элементы укреплены на натяжных устройствах типа троса или ленты, закрепленных снизу ситовой поверхности.

Основными недостатками ударных устройств этого и подобных ему типов при тонком просеивании являются быстрый износ и порыв сетки из-за локального приложения ударных импульсов, ограниченная зона очистки сетки и неэффективность деагломерации просеивамого материала.

Самоочищающиеся просеивающие системы с высокой эффективностью разделения, достигаемой благодаря генерации на сите многочастотной вибрации с широким частотным спектром, предложены Авторами настоящей заявки в патенте США US 6845868 (см также патент России RU 2256515 из этого семейства). Такой многочастотный сепаратор включает корпус, источник одночастотной вибрации, и механическую конвертерную систему, преобразующую одночастотную вибрацию корпуса в последовательность механических импульсов, приложенных к интерфейсному аппарату. Эти импульсы вызывают многочастотную вибрацию сетки, которая предотвращает забивание сетки и обеспечивает эффективные деагломерацию и сегрегацию слоя материала. Кроме того, интерфейсный аппарат защищает сетку от локальных ударных нагрузок, тем самым продлевая срок ее службы между заменами.

Многочастотные просеивающие системы этого типа, конструируемые как вставки в существующие одночастотные сепараторы или как автономные многочастотные сепараторы, обеспечивают применительно ко многочисленным трудным материалам высокоэффективную непрерывную сепарацию без забивания сетки. Однако по сравнению с конвенциональными сепараторами эти многочастотные машины имеют более сложную конструкцию, требуют более точных способов сборки и настройки и имеют увеличенные габариты

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является создание улучшенной ситовой сборки для вибрационного или тамблерного сепаратора, применяемого для размерной сепарации и классификации тонких и сверхтонких порошков, а также других трудно просеиваемых материалов, отличающейся непрерывной самоочисткой сита и дезинтеграцией агломератов.

Еще одна цель изобретения - создать усовершенствованную ситовую сборку для вибросепаратора, имеющую увеличенную производительность в сравнении с существующими средствами размерной сепарации, и улучшающей качество разделения проблемных материалов, относящихся к трудно просеиваемым, например, имеющих склонность к заклиниванию в отверстиях сетки частиц с размерами, близкими к размерам отверстий сита. Такая сборка использует многочастотное механическое возбуждение непрерывно повторяющимися импульсами сил с высокими ускорениями, передавемыми ситу и грохотимому материалу.

Еще одна цель изобретения - создать эффективную ситовую сборку для вибросепаратора, использующую оптимальные формы колебаний сита под действием широкополосной вибрации, которые устойчивы при существенных флуктуациях подачи материала на сито.

Еще одна цель изобретения - создать простое, недорогое, надежное и долговечное устройство для модификации наиболее распространенных одночастотных вибросепараторов в эффективные многочастотные самоочищающиеся машины путем установки в них простых механических конверторных устройств, которые встроены в ситовую сборку.

Еще одна цель изобретения - создать многочастотную ситовую сборку с простой настройкой и техническим обслуживанием.

Еще одна цель изобретения - создать компактную многочастотную ситовую сборку для типового кругового вибросепаратора, не требующую увеличения его габаритов.

Таким образом предложена в соответствии с предпочтительным исполнением настоящего изобретения многочастотная самоочищающаяся ситовая сборка, предназначенная для использования с круговым вибрационным сепаратором, который включает вибрируемый корпус, опертый на упругие опоры, и источник одночастотного вибровозбуждения корпуса. Многочастотная ситовая сборка, размещенная внутри корпуса, включает натянутое верхнее сито, натянутое нижнее сито и жесткую кольцевую раму, выполненную с целью присоединения к корпусу сепаратора, а также для присоединения к ней натянутых верхнего и нижнего сит, при этом один или несколько интерфейсных аппаратов присоединены к верхнему ситу коаксиально жесткой кольцевой раме, а одно или несколько активаторных устройств присоединены к нижнему ситу. Вынужденная частота источника одночастотного вибровозбждения корпуса выбирается вблизи одной из собственных частот нижнего сита с присоединенными к нему активаторными устройствами. Последние размещаются по отношению к интерфейсным аппаратам с заданным зазором или в контакте с тем, чтобы организовать непрерывно повторяющиеся удары по ним активаторных устройств, генерировать возбуждение интерфейсных аппаратов повторяющимися механическими импульсами и тем самым обеспечить многочастотное возбуждение и самоочистку верхнего сита, а также интенсивные разрыхление и деагломерацию просеиваемого материала.

Далее, в соответствии с исполнением изобретения, предложена многочастотная ситовая сборка, дополнительно включающая дополнительное сито с отверстиями заданного граничного класса разделения, плоско уложенное на верхнюю поверхность верхнего сита. Дополнительное сито присоединено к верхнему ситу вдоль контура.

Далее, в соответствии с еще одним исполнением изобретения, предложена многочастотная ситовая сборка, дополнительно включающая верхнее кольцо и присоединительные элементы, так что верхнее сито натянуто на верхнее кольцо, а присоединительные элементы присоединяют верхнее кольцо к жесткой раме.

Далее, в соответствии с еще одним исполнением изобретения, предложена многочастотная ситовая сборка, дополнительно включающая нижнее кольцо и присоединительные элементы, так что нижнее сито натянуто на нижнее кольцо, а присоединительные элементы присоединяют нижнее кольцо к жесткой раме.

Далее, в соответствии с еще одним исполнением изобретения, предложена многочастотная ситовая сборка, в которой жесткая рама дополнительно включает монтажный элемент для присоединения жесткой рамы к корпусу сепаратора.

Далее, в соответствии с еще одним предпочтительным исполнением изобретения, один или более интерфейсных аппаратов выполнены в виде кольца, коаксиального с жесткой кольцевой рамой.

Далее, в соответствии с еще одним предпочтительным исполнением изобретения, многочастотная ситовая сборка дополнительно включает аппарат для регулирования зазора, с тем чтобы обеспечить регулировку воздушного зазора между активаторными устройствами и интерфейсными кольцами.

Далее, в соответствии с еще одним предпочтительным исполнением изобретения, аппарат для регулирования зазора выполнен как одна или более кольцевых прокладок, установленных между жесткой рамой и нижним кольцом.

Далее, в соответствии с еще одним предпочтительным исполнением изобретения, аппарат для регулирования зазора выполнен как одна или несколько кольцевых прокладок, установленных между жесткой рамой и верхним кольцом.

Далее, в соответствии с еще одним предпочтительным исполнением изобретения, активаторные устройства дополнительно включают износостойкие защитные элементы, присоединенные к ним со стороны интерфейсных аппаратов

Далее, в соответствии с еще одним предпочтительным исполнением изобретения, интерфейсные аппараты дополнительно включают износостойкие защитные элементы, присоединенные к ним со стороны активаторных устройств.

Далее, в соответствии с еще одним предпочтительным исполнением изобретения, многочастотная ситовая сборка дополнительно включает натянутое дополнительное сито с отверстиями заданного граничного класса разделения и натяжное устройство, обеспечивающее возможность замены и натяжения дополнительного сита, при этом дополнительное сито присоединено к ситовой сборке поверх верхнего сита.

Далее, в соответствии с предпочтительным исполнением изобретения, активаторные устройства выполнены в виде радиально удлиненных активаторных элементов, размещенных симметрично относительно центра жесткой рамы.

Далее, в соответствии с предпочтительным исполнением изобретения, по меньшей мере, одно активаторное устройство выполнено с возможностью регулирования массы и момента инерции.

Далее, в соответствии с предпочтительным исполнением изобретения, многочастотная ситовая сборка дополнительно включает один или более жесткий несущий элемент, присоединенный к жесткой кольцевой раме, и не менее одного буферного элемента, присоединенного к верхнему ситу. Указанные буферные элементы выполняются как неудерживающие односторонние связи с зазором или в контакте по отношению к жестким несущим элементам рамы.

Далее, в соответствии с предпочтительным исполнением изобретения, по меньшей мере, один из буферных элементов дополнительно присоединен к интерфейсному аппарату.

Далее, в соответствии с предпочтительным исполнением изобретения, многочастотная ситовая сборка дополнительно включает один или более инерционый аппарат, присоединенный к верхнему ситу.

Далее, в соответствии с предпочтительным исполнением изобретения, по меньшей мере, один инерционный аппарат выполнен с возможностью регулирования массы и момента инерции.

Кроме того, в соответствии с еще одним предпочтительным исполнением изобретения многочастотная ситовая сборка для использования с круговым вибрационным сепаратором включает верхнее сито, натянутое на кольцевую жесткую раму, выполненную для присоединения ситовой сборки к корпусу сепаратора, при этом рама снабжена жестко присоединенными к ней жесткими несущими элементами. Кроме того, ситовая сборка включает один или более буферный элемент, присоединенный к верхнему ситу, причем буферные элементы выполняются как неудерживающие односторонние связи упругих колебаний сита в направлении, нормальном к его плоскости, и ограничивающие колебания по отношению к указанным жестким несущим элементам. Буферные элементы могут быть размещены по отношению к жестким несущим элементам рамы с зазором или в контакте. При возбуждении корпуса сепаратора одночастотным вибровозбудителем генерируется заданное виброударное возбуждение верхнего сита повторяющимися ударными импульсами, обеспечивается его многочастотное возбуждение и самоочистка, и, как следствие, улучшается сегрегация и деагломерация слоя просеиваемого материала, при этом значительно повышаются производительность и качество сепарации.

Далее, в соответствии с предпочтительным исполнением изобретения, эта многочастотная ситовая сборка дополнительно включает один или более интерфейсный аппарат, присоединенный к верхнему ситу для распределения многочастотной вибрации по поверхности верхнего сита.

Далее, в соответствии с предпочтительным исполнением изобретения, один или более буферный элемент дополнительно присоединен к одному или более интерфейсному аппарату.

Далее, в соответствии с предпочтительным исполнением изобретения, эта многочастотная ситовая сборка дополнительно включает, по меньшей мере, один инерционный аппарат, присоединенный к верхнему ситу.

Далее, в соответствии с предпочтительным исполнением изобретения, инерционный аппарат выполняется с возможностью регулирования массы и момента инерции.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение будет более понятно из последующего описания в сочетании с чертежами, на которых:

Фиг.1 - это поперечное сечение кругового вибрационного сепаратора, показывающее местоположение в нем самоочищающейся ситовой сборки, согласно изобретению;

Фиг.2 - это схематическое поперечное сечение многочастотной самоочищающейся ситовой сборки, присоединенной к корпусу сепаратора, согласно изобретению;

Фиг.3 - это схематический вид снизу многочастотной самоочищающейся ситовой сборки в направлении стрелки А, обозначенной на Фиг.2;

Фиг.4 - это схематическое поперечное сечение многочастотной самоочищающейся ситовой сборки, взятое вдоль линий С-С на Фиг.2, вид снизу;

Фиг.5 - это схематическое поперечное сечение многочастотной самоочищающейся ситовой сборки, взятое вдоль линий В-В на Фиг.2, вид сверху;

Фиг.6 - это схематическое поперечное сечение еще одного исполнения многочастотной ситовой сборки согласно изобретению, в котором верхняя сетка натянута на верхнее кольцо и последнее присоединено к кольцевой раме с помощью присоединительных элементов;

Фиг.7 - это схематическое поперечное сечение еще одного исполнения многочастотной ситовой сборки, в котором нижняя сетка натянута на нижнее кольцо и последнее присоединено к кольцевой раме с помощью присоединительных элементов;

Фиг.8 - это схематическое поперечное сечение еще одного исполнения ситовой сборки, в котором кольцевая прокладка использована для регулирования относительного положения активаторных устройств по отношению к интерфейсным аппаратам;

Фиг.9 - это частичное схематическое поперечное сечение еще одного исполнения ситовой сборки, согласно изобретению, включающего монтажный аппарат обеспечивающий возможность упрощенной замены и натяжения дополнительного сита;

Фиг.10 - это схематический вид снизу еще одного исполнения ситовой сборки включающего жесткие несущие элементы, жестко присоединенные к жесткой кольцевой раме, и буферные элементы;

Фиг.11 - это частичное схематическое поперечное сечение ситовой сборки, взятое вдоль линий А-А на Фиг.10;

Фиг.12 - это частичное схематическое поперечное сечение ситовой сборки, взятое вдоль линий С-С на Фиг.10;

Фиг.13 - это схематический вид снизу еще одного предпочтительного исполнения ситовой сборки, включающего верхнее сито, буферные элементы, интерфейсное кольцо и инерционные аппараты.

Фиг.14 - это частичное схематическое поперечное сечение ситовой сборки, взятое вдоль линий А-А на Фиг.13;

Фиг.15 - это частичное схематическое поперечное сечение ситовой сборки, взятое вдоль линий В-В на Фиг.13;

Фиг.16 - это схематический вид снизу еще одного предпочтительного исполнения изобретения, включающего нижнее и верхнее сита, активаторные устройства, интерфейсные аппараты, буферные элементы и инерционные аппараты.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обращаясь теперь к Фиг.1, рассмотрим показанный там обычный одномоторный круговой сепаратор, обозначенный в общем 100, с приводом в виде центробежного одночастотного мотор-вибратора 130, использующий многочастотную самоочищающуюся ситовую сборку, обозначенную в общем 10, сконструированную и действующую согласно предпочтительному исполнению настоящего изобретения. Настоящее изобретение предназначено, в первую очередь, для просеивания порошковых и сыпучих материалов, склонных к агломерации и блокированию отверстий ситовой поверхности, и которые имеют размеры частиц в диапазоне от 0.01 до 500 микрон.

Сепаратор 100 включает вибрируемый корпус, обозначенный в общем 120, с крышкой 123, ситовой сборкой 10, зажатой в корпусе 120 между подрешетной обечайкой 121 и надрешетной обечайкой 122, а также вибрационный мотор или возбудитель 130, смонтированный на базовой плите 126 корпуса 120. Мотор 130 обычно является подходящим одночастотным мотор-вибратором со скоростью вращения в диапазоне 1000-3600 оборотов в минуту. К корпусу 120 присоединены бобышки 147, с помощью которых он опирается на опорную раму 150 через упругие опоры 140, такие как подходящие пружины, с тем, чтобы обеспечить подходящее возбуждение сепаратора наряду с подходящей виброизоляцией опорной конструкции. Входной патрубок 127 для подачи грохотимого материала предусмотрен в крышке 123; первый выходной патрубок 129 для выхода подрешетного продукта, прошедшего через ситовую сборку 10, располагается ниже ситовой сборки 10 в подрешетной обечайке 121; второй выходной патрубок 128, предназначенный для выгрузки надрешетного продукта из сепаратора 100, располагается в надрешетной обечайке 122.

Подразумевается, что источником одночастотного вибрационного возбуждения корпуса 120 может быть альтернативно двухмоторная самобалансная вибраторная система, которая обычно используется в вибросепараторах с малыми вертикальными габаритами, или гирационный привод, используемый в тамблерных сепараторах, а также другие подходящие приводные системы.

Подразумевается также, что в тех случаях, когда многодечный сепаратор используется для рассева трудных материалов на три или более фракций, соответствующее число многочастотных ситовых сборок согласно изобретению может быть установлено внутри корпуса 120 многоэтажным образом, при этом соответствующее количество вторых выходных патрубков 128 для частиц различных размерных классов может быть обеспечено в соответствующем количестве надрешетных обечаек 122, причем наименьшие частицы, прошедшие через ситовую вставку с отверстиями минимальных размеров, выходят из корпуса через единственный первый выходной патрубок. Конечно, такой сепаратор также может приводиться в действие одномоторным или двухмоторным виброприводом или другой подходящей приводной системой.

Сепаратор 100, несмотря на то, что он имеет стандартный источник одночастотного возбуждения, в действительности работает как многочастотный благодаря монтажу в нем многочастотной ситовой сборки 10, сконструированной и работающей согласно настоящему изобретению. Подразумевается, что сепаратор 100 может быть существующим обычным одночастотным вибросепаратором, который модифицирован путем установки в нем многочастотной вставки, выполненной согласно изобретению. Однако подразумевается также, что в соответствии с альтернативным исполнением настоящего изобретения сепаратор 100 может выполняться как многочастотный сепаратор наново, начиная с этапа расчета и конструирования. Из последующего описания будет понятно устройство ситовой сборки 10.

Обращаясь теперь, в частности, к Фиг.2, рассмотрим ситовую сборку 10, включающую жесткую раму 11, которая несет на себе нижнее сито 18 и верхнее сито 13, натянутые на жесткой раме 11 и закрепленные на ней. Жесткая рама 11 обычно может быть выполнена как кольцо из трубы прямоугольного сечения и иметь фланцевый монтажный элемент 17, жестко соединенный с трубой. Подразумевается также, что в случае когда существующий стандартный одночастотный вибрационный или тамблерный сепаратор модифицируется путем встраивания многочастотной ситовой сборки согласно изобретению, то в качестве жесткой рамы 11 для производства многочастотной ситовой сборки по настоящему изобретению может быть использована ситовая кольцевая рама подходящих размеров, обычно выпускаемая производителями сепараторов как стандартная запасная часть.

Верхнее сито 13 и нижнее сито 18 - это обычно любые подходящие прочные металлические или пластмассовые плетеные сетки или перфорированные ситовые поверхности. Они присоединяются к жесткой раме 11 в натянутом состоянии с использованием любого подходящего способа, например приклеивания подходящим клеем, сварки, зажатия болтовыми и заклепочными соединениями и т.д.

Жесткая рама 11 закрепляется на корпусе 120 (показан частично) с помощью монтажного элемента 17 и упругой прокладки 125, которые обеспечивают упругое присоединение ситовой сборки 10 между подрешетной обечайкой 121 и надрешетной обечайкой 122. Эти части корпуса соединяются между собой зажимным кольцом 124, которое таким способом создает герметичное присоединение ситовой сборки 10 к корпусу 120 сепаратора 100.

Дополнительное тонкое сито 12 плоско накладывается на грубое верхнее сито 13 с натяжением или без натяжения и фиксируется на нем по общему контуру, например, подходящим клеем. Дополнительное сито 12 является основным элементом, определяющим граничный размер разделения частиц, обычно это тонкое сито в диапазоне 600-35 Меш с размером отверстий 20-500 мкм; и это сито может быть легко заменено при износе или разрыве. В этом случае ячейки нижнего сита 18 и верхнего сита 13 выбираются в 3-10 раз крупнее, чем отверстия дополнительного сита 12 с тем, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение через них подрешетных частиц, прошедших сквозь дополнительное сито 12.

Необходимо отметить, что в некоторых случаях нет необходимости в дополнительном сите, так что верхнее сито 13 может быть использовано в качестве основного сита, определяющего заданную граничную крупность разделения частиц. В этих случаях нижнее сито 18 имеет более крупные ячейки, которые в 3-5 раз крупнее, чем ячейки верхнего сита.

Обратимся теперь также к Фиг.3-5, на которых показаны две пары радиально удлиненных активаторных устройств 16, которые прикреплены к нижнему ситу 18 со стороны его нижней поверхности, симметрично по отношению к центру жесткой рамы 11. Активаторные устройства 16 - это типичные ударные элементы, выполненные из резины, пластмассы, метала или любых других подходящих материалов или их комбинации. Две пары радиально удлиненных защитных элементов 15, выполненные из износостойкого материала, присоединены к верхней поверхности нижнего сита 18 в створе с вертикальной проекцией активаторных устройств 16.

Значение одной из собственных частот нижнего сита 18 с присоединенными к нему активаторными устройствами 16 и защитными элементами 15 выбирается в окрестности вынужденной частоты вибрации, генерируемой мотор-вибратором 130. Этим обеспечивается интенсивный режим их вибраций с усилением. Подразумевается, что активаторные устройства 16 и защитные элементы 15 могут иметь любые подходящие количества, массы, габариты, геометрические формы, месторасположение и другие характеристики. Точные значения этих параметров оптимизируются в соответствии с формами колебаний и характеристиками нелинейной динамической системы.

Два интерфейсных аппарата выполнены в виде интерфейсных колец 14а и 14b и присоединены к нижней поверхности верхнего сита 13 коаксиально по отношению к кольцевой жесткой раме 11. Их назначение - распределить по поверхности верхнего сита 13 локально приложенные повторно следующие импульсы, которые генерируют активаторные устройства 16. Интерфейсные кольца 14а, 14b, как и защитные элементы 15, обычно выполняются из металла, полиуретана, резины, нейлона или любых других подходящих износостойких материалов или их сочетаний, с тем, чтобы предотвратить быстрый износ контактных поверхностей и загрязнение продуктов просеивания.

Подразумевается, что противоизносные защитные элементы альтернативно могут быть присоединены к интерфейсным кольцам 14а, 14b, с тем, чтобы образовать износостойкую контактную поверхность.

Как следует из фиг.2, в иллюстрируемой ситовой сборке защитные элементы 15 активаторных устройств 16 размещаются с заданным воздушным зазором δ (на схеме показан утрированно увеличенным) относительно интерфейсных колец 14а, 14b, с тем, чтобы создать упругие буферы, которые необходимы для надлежащего преобразования одночастотного возбуждения корпуса, в многочастотную вибрацию верхнего сита. В общем случае эти буферы после сборки (т.е. в состоянии покоя) могут находиться в бесконтактном (то есть с зазором) или контактном (включая поджатое состояние) относительном положении, которое может существенно влиять на режим многочастотного возбуждения ситовой поверхности. Любое из указанных относительных положений, однако, при надлежащем выборе параметров системы и уровня вибровозбуждения корпуса обеспечивает перемежающееся замыкание и размыкание контактных поверхностей буферов, при этом происходят повторные упругие соударения между ними. Буферы образуют так называемые односторонние или неудерживающие упругие связи, известные из нелинейной динамики машин. В результате верхнее сито 13 и нижнее сито 18, натянутые на жесткую раму 11, активаторные устройства 16, защитные элементы 15 и интерфейсные кольца 14а, 14b в совокупности образуют (см. фиг.1-5) нелинейную динамическую колебательную систему, способную преобразовать одночастотную вибрацию корпуса 120, генерируемую мотор-вибратором 130, в многочастотные колебания верхнего сита 13, а также дополнительного сита 12, присоединенного к последнему.

При пуске одночастотного мотор-вибратора 130 (см. Фиг.1-5) корпус 120 сепаратора 100 получает трехмерное гирационное движение, при этом ситовая сборка 10 возбуждается от вибрации корпуса 120, так что активаторные устройства 16, присоединенные к нижнему ситу 18, вибрируют в заданной форме колебаний динамической системы, включающей корпус 120, жесткую раму 11, нижнее сито 18, активаторные устройства 16 с защитными элементами 15, верхнее сито 13 и интерфейсные кольца 14а, 14b. Подобным образом интерфейсные кольца 14а, 14b, присоединенные к верхнему ситу 13, воспринимают вибрацию от корпуса 120 через жесткую раму 11. Параметры этой динамической системы выбираются таким образом, чтобы обеспечить оптимальные сдвиги фаз между колебаниями активаторных устройств 16 и интерфейсных колец 14а, 14b. Заданные фазовые сдвиги колебаний этих элементов обеспечивают генерацию регулярных повторяющихся соударений активаторных элементов 16, покрытых защитными элементами 15, с интерфейсными кольцами 14а, 14b, при этом соударения происходят со значительными относительными скоростями. Поскольку при этом существенная часть кинетической энергии активаторных устройств 16 и защитных элементов 15 передается интерфейсным кольцам 14а, 14b и последовательно верхнему ситу 13, дополнительному ситу 12 и просеиваемому материалу на сите, многочастотная система, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивает самоочищающее действие ситовой сборки 10. Одновременно с этим, благодаря вибрационному разжижению слоя материала, происходящему под действием многочастотной вибрации сит 12, 13, обеспечивается также деагломерация, разрыхление и интенсивная сегрегация слоя просеиваемого материала, непрерывно подаваемого на сито.

Следует отметить, что интерференционная волновая картина в каждой точке ситовой поверхности определяется как суперпозиция импульсных воздействий от каждого из активаторных устройств, и поскольку в результате гирационного воздействия на ситовую сборку указанные импульсы сдвинуты по фазе, то и результирующая волновая картина обычно соответствует частоте источника вибровозбуждения, умноженной на количество активаторных устройств, т.е. режиму умножения частоты возбуждения с преобладанием высокочастотных составляющих спектра нормальных ускорений.

Таким образом, при надлежащем выборе параметров системы и режима возбуждения в этой существенно нелинейной динамической системе при включении одночастотного вибровозбудителя 130 возникает и автоматически поддерживается устойчивый предельный цикл колебаний (так называмый аттрактор). При этом верхнее сито 13 и наложенное на него тонкое дополнительное сито 12 получают многочастотное возбуждение с широкополосным спектром Фурье, близким к дискретному или случайному. Поскольку ускорения при колебаниях пропорциональны квадратам частот, то высокочастотные гармоники спектра Фурье вызывают соответственно большие нормальные ускорения ситовой поверхности, которые в десятки и сотни раз превышают максимальные ускорения корпуса и порождают соответственно огромные инерционные силы, действующие на частицы материала, которые прилипли к ситу или застряли в его отверстиях. Эти частицы отсоединяются и уходят в поток надрешетного продукта. Кроме того, многие частицы прыгают в отверстиях сита, не застревая в нем. Это позволяет также преодолеть межмолекулярные и электростатические силы адгезии, прилипание к ситу влажных и липких частиц. Таким образом предотвращается блокирование отверстий сита и уменьшение во времени открытой ситовой поверхности, то есть тем самым достигается непрерывная самоочистка сита. Инерционные силы с большими амплитудными значениями способствуют, кроме того, дезинтеграции агломератов частиц для тех просеиваемых материалов, которые ввиду сильной когезии склонны к агломерации.

Подразумевается, что количество, размеры и инерционные параметры, а также изгибная жесткость интерфейсных колец 14а, 14b выбираются оптимальным образом, с тем, чтобы передача ударных ускорений в виде многочастотной вибрации ко всем частям верхнего сита 13 и дополнительного сита 12 была достаточно эффективной, то есть чтобы предотвратить забивание отверстий сита и уменьшение активной ситовой поверхности, одновременно обеспечивая вибрационное ожижение и сегрегацию слоя материала, а также дезинтеграцию агломератов.

Подразумевается также, что активаторные устройства 16 могут быть собраны в виде сочетаний двух или более элементов, одна часть которых размещена под нижним ситом 18, а другая часть над ним. Кроме того, при условии достаточного пространства между нижним ситом 18 и верхним ситом 13 активаторное устройство 16 может быть полностью размещено внутри этого объема, а в некоторых случаях и вместе с пртивоизносными защитными элементами, что дополнительно обеспечивает снижение габаритов ситовой сборки.

Среди преимуществ, найденных авторами в вышеописанной конструкции, отметим следующие:

1. Самоочистка сита и предотвращение агломерации материала выполняются непрерывно во время действия сепаратора, чтобы сделать возможной непрерывную работу без необходимости остановок для периодической очистки сетки.

2. Многочастотная ситовая сборка является простым и недорогим устройством для модификации повсеместно эксплуатируемых одночастотных вибросепараторов.

3. Характеристики грохочения обычных сепараторов, в которых установлена многочастотная ситовая сборка согласно изобретению, существенно улучшаются благодаря самоочистке сита, интенсивному перемешиванию, расслоению и сегрегации слоя материала, существенно возрастает удельная производительность на единицу площади ситовой поверхности и повышается качество продуктов грохочения.

4. Обычно при применении изобретения, благодаря повышению качества грохочения выход подрешетного продукта увеличивается, при этом засорение надрешетного мелкой фракцией снижается.

5. Действие динамической системы под нагрузкой устойчиво. Эффективность самоочистки сетки и деагломерации материала в существующих сепараторах, оборудованных многочастотной ситовой сборкой согласно изобретению, сохраняются даже при существенных флуктуациях подачи грохотимого материала.

6. Предложенная динамическая система обеспечивает хорошую виброизоляцию корпуса сепаратора от ударных нагрузок, которые являются локализованными на ситах.

Необходимо подчеркнуть также, что все перечисленные преимущества обеспечиваются в результате использования многочастотной конверторной системы согласно настоящему изобретению, в которой потенциальная энергия упругой деформции трансформируется в кинетическую энергию и обратно в весьма ограниченном пространстве, не требующем увеличения общих габаритов существующих сепараторов, подлежащих модификации.

Обратимся теперь к Фиг.6, на которой изображено еще одно исполнение многочастотной ситовой сборки, обозначенное в общем 210, и которое принципиально подобно ситовой сборке 10, описанной выше и показанной на Фиг.1-5, с отличием в способе присоединения верхнего сита 13. С целью упрощения производства и технического обслуживания, а также для большей технологической гибкости использования в случаях частых смен грохотимого материала и граничной крупности разделения ситовая сборка 210 дополнительно включает верхнее кольцо 20 и присоединительные элементы 21. При этом верхнее сито 13 предварительно натягивается и закрепляется на верхнем кольце 20. После этого кольцо 20 присоединяется к раме 11 подходящими присоединительными элементами, например заклепками, болтами, шпильками, зажимами и т.п.

Обращаясь теперь к Фиг.7, рассмотрим еще одно исполнение многочастотной ситовой сборки, обозначенное 310, которое также принципиально подобно ситовой сборке 10, описанной выше и показанной на Фиг.2-5, с отличием в способе присоединения нижнего сита 18. Ситовая сборка дополнительно включает нижнее кольцо 22 и присоединительные элементы 23. Нижнее сито 18 предварительно натянуто и закреплено на нижнем кольце 22. Последнее присоединено к раме 11 присоединительными элементами 23.

Обращаясь теперь к Фиг.8, рассмотрим еще одно исполнение многочастотной ситовой сборки, обозначенное 410, которое также принципиально подобно ситовым сборкам 210 и 310, описанным выше и показанным на Фиг.6-7, с отличием в способе присоединения нижнего сита 18. С целью упрощения производства и настройки системы, ситовая сборка 410 дополнительно включает аппарат для регулирования зазора между защитными элементами 15 активаторных устройств 16 и интерфейсными кольцами 14а, 14b. Аппарат для регулирования зазора в данном исполнении выполнен в виде, по меньшей мере, одной кольцевой прокладки 24, вставляемой между нижним кольцом 22 и жесткой рамой 11. Введение прокладок 24 необходимой суммарной толщины позволяет установить воздушный зазор заданной величины между защитными элементами 15 активаторных устройств 16 и интерфейсными кольцами 14а, 14b и таким образом оптимизировать многочастотный спектр генерируемой вибрации. Подразумевается, что аналогично этому указанный аппарат для регулирования зазора альтернативно может быть выполнен в виде регулировочной прокладки (не показана), вставляемой между жесткой рамой 11 и верхним кольцом 20.

Обращаясь теперь к Фиг.9, рассмотрим еще одно исполнение многочастотной ситовой сборки, обозначенное в общем 510, которое функционально подобно ситовой сборке 10, описанной выше и показанной на Фиг.2-5, однако отличающееся размещением активаторных устройств 16 и противоизносных защитных элементов 15 внутри пространства между нижним ситом 18 и верхним ситом 13, а также модификацией способа присоединения дополнительного сита 12, так, чтобы обеспечить его натягивание и простую замену при техобслуживании. Это исполнение иллюстрируется на примере серийной ситовой рамки 11 с монтажным устройством 28, которая выпускается фирмой Cuccolini, Италия вместе с сепараторами. Жесткая рама 11 образована как кольцо Z-образного профиля 30 с монтажным фланцем 17, приспособленным для установки в вибросепаратор. Нижнее сито 18 и верхнее сито 13 натянуты и в таком состоянии закреплены на фланцах жесткой рамы 11, например, путем приклеивания любым подходящим клеем. Дополнительное сито 12 натянуто с возможностью простой замены с использованием натяжного устройства, в общем обозначенного 28. Например, в данном исполнении натяжное устройство включает два кольцевых хомута 28а, 28b и две ответные кольцевые канавки 29а, 29b в кольцевой вертикальной стенке 30 рамы 11, причем кольцевые хомуты 28а, 28b утапливаются в канавки 29а, 29b при затягивании болтовых соединений (не показаны) хомутов. Дополнительное сито 12 из подходящей сетки подготавливается как кусок ситовой ткани необходимого размера, отрезанный от стандартного рулона. Сперва этот кусок плоско накладывается сверху верхнего сита 13 и вертикальной стенки 30 жесткой рамы 11. Затем он прижимается к жесткой раме 11 по ее контуру хомутом 28а, зажатым в канавке 29а, после чего дополнительное сито 12 окончательно натягивается должным образом путем зажатия хомута 28b в канавку 29b.

Авторами найдено, что подходящее натяжение дополнительного сита 12 может оказаться существенно необходимым для усиления высокочастотных гармоник частотного спектра вибровозбуждения, которые отвечают за самоочистку тонких сит при просеивании трудных порошковых материалов.

Обращаясь теперь к Фиг.10-12, рассмотрим еще одно исполнение многочастотной ситовой сборки, обозначенное в общем 610, которое функционально подобно ситовой сборке 10, описанной выше и показанной на Фиг.2-5, однако дополнительно включающая жесткие несущие элементы 35, 36, жестко присоединенные к жесткой кольцевой раме 11, и набор буферных элементов 42, 43, которые рассполагаются напротив жестких несущих элементов 35. Кроме того, активаторные устройства 16а, 16b, обозначенные в общем 16, присоединены к натянутому нижнему ситу 18 и выполнены с возможностью регулировки их массы и момента инерции.

Жесткая рама 11 подобна аналогичной раме 11, показанной и описанной в связи с Фиг.9, однако с жестким дополнительным присоединением жестких радиальных элементов 35 и кольцевого элемента 36. Это выполняется, например, путем сварки, чтобы обеспечить необходимую прочность и изгибную жесткость рамы 11.

Два набора активаторных устройств 16а, 16b присоединены к нижнему ситу 18. Набор 16а размещается напротив интерфейсного кольца 14а, а набор 16b - напротив интерфейсного кольца 14b. При этом каждое из активаторных устройств 16а, 16b выполнено с возможностью регулировки массы и момента инерции. Как видно из Фиг.11-12, в данном исполнении каждое активаторное устройство включает основной активаторный элемент 161 с жестко присоединеным резьбовым элементом 164, одну или несколько регулировочных частей 163, пару монтажных защитных прокладок 162, втулку 167, пружинную шайбу 166 и гайку 165. Подразумевается, что общая масса и момент инерции каждого активаторного устройства могут быть отрегулированы и установлены в процессе сборки, настройки или сервисных работ путем введения или исключения дополнительных регулировочных элементов 163 между нижней монтажной прокладкой 162 и гайкой 165 в подходящих количестве, форме и местоположении.

Интерфейсные кольца 14а, 14b имеют защитные футеровочные элементы 151 на их поверхностях, обращенных к активаторным устройствам 16а, 16b. Износостойкие элементы 151 присоединяются к интерфейсным кольцам 14а, 14b и верхнему ситу 13, например, путем приклеивания подходящим клеем.

Буферные элементы 42 присоединяются к верхнему ситу 13 и интерфейсному кольцу 14а, в то время как буферные элементы 43 - только к верхнему ситу 13, с тем, чтобы образовать дополнительный набор односторонних неудерживающих связей между верхним ситом 13 и несущими элементами 35. После надлежащей сборки буферные элементы в состоянии покоя находятся в заданном положении относительно жестких несущих элементов - с зазором или в контакте, и в последнем случае даже могут быть поджаты. Однако при работе вибросепаратора, приводимого источником вибровозбуждения 130 (не показан), контактные поверхности буферных элементов 42, 43 периодически раскрываются и замыкаются, при этом буферные элементы 42, 43 генерируют непрерывно следующие механические импульсы, порождая дополнительное многочастотное возбуждение верхнего сита 13, дополнительного сита 12 и взаимодействующего с ним материала. Буферные элементы 42, 43 обычно выполняются из полиуретана, резины, нейлона и других износостойких материалов или их комбинаций и присоединяются к верхнему ситу 13 и интерфейсным кольцам 14а, 14b путем приклеивания подходящим клеем. Надо отметить, что относительное положение буферных элементов по отношению к жестким несущим элементам может существенно влиять на режим многочастотного возбуждения сита.

Авторами изобретения установлено, что оптимальное сочетание активаторных устройств 16а, 16b и буферных элементов 42, 43 позволяет усилить генерацию высокочастотных гармоник, увеличить устойчивость системы при флуктуациях массы нагрузки и получить более однородное распределение многочастотной вибрации по всей ситовой поверхности. Тем самым улучшается сепарация тонких и влажных материалов с высоким содержанием частиц пограничного класса и агломерирующих частиц.

Обратимся теперь к Фиг.13-15 и рассмотрим еще одно предпочтительное исполнение многочастотной ситовой сборки, обозначенное в общем 710, которое функционально подобно ситовой сборке 610, описанной выше и показанной на Фиг.10-12, упрощенное путем исключения нижнего сита и активаторных устройств, но дополнительно включающее множество инерционных аппаратов, обозначенных в общем 54, присоединенных к верхнему ситу 13. Несущие элементы 35, 36 жестко присоединены к жесткой раме 11. Буферные элементы 42, 43 размещаются напротив несущих элементов 35. Буферные элементы 42 присоединены к натянутому верхнему ситу 13 и единственному в этой сборке интерфейсному кольцу; буферные элементы 43 присоединены только к верхнему ситу 13, при этом совокупность элементов 42, 43 образует описанный выше набор односторонних неудерживающих связей между верхним ситом 13 и несущими элементами 35.

Как показано на Фиг.15, инерционные аппараты 54 включают массовые элементы 55, присоединенные к ситу 13 через защитные прокладки 56. Массовые элементы 55 - обычно это любые подходящие массивные элементы, выполненные из металла, резины, пластика или других подходящих материалов или их сочетаний. Защитные прокладки 56 - это, например, подходящие эластомерные пластины, способные уменьшить контактные напряжения в месте их присоединения к ситу 13. Они присоединяются к ситу 13 и к массовым элементам 55, например, путем приклеивания подходящим клеем. Инерционные аппараты 54 могут быть выполнены с возможностью регулирования инерционных характеристик - массы и момента инерции. Устройство для регулирования массы и момента инерции инерционного аппарата 54 может быть выполнено, например, подобно устройству, которое описано выше и показано на Фиг.11 в связи с регулируемым активаторным устройством 16а. Оптимальные размещение и задание инерционных характеристик набора инерционных аппаратов 54 дает существенный прирост кинетической энергии сита 13, а также увеличение импульсов силы и пиковых ускорений, генерируемых буферными элементами 42, 43. При этом для ряда вариантов ситовых сборок наиболее рациональным является одновременное присоединение инерционных аппаратов к верхнему ситу и интерфейсным аппаратам, и также в непосредственной близости буферных элементов, так что в этом случае интерфейсные аппараты используются как волноводы с минимальными потерями энергии колебаний.

Авторами установлено, что ситовая сборка 710 является недорогой простой конструкцией. Оптимальное размещение и правильный выбор параметров инерционных аппаратов 54 и буферных элементов 42,43 делает возможным усилить генерацию высокого уровня нормальных ускорений сита 13, получить более однородное распределение многочастотных вибраций по ситовой поверхности и таким образом улучшить технологические характеристики сепарации тонких порошков, влажных и липких материалов и суспензий высокой плотности в сравнении с одночастотными конвенциональными вибросепараторами.

Необходимо, однако, заметить, что ситовая сборка 710 имеет более слабые энергетические характеристики возбуждения верхнего сита 13, чем ситовые сборки с нихним ситом и активаторными устройствами, и это до некоторой степени ограничивает область применения рассматриваемой упрощенной сборки 710. Кроме того, исполнения, обозначенные 610 (см. Фиг.10-12) и 710 (см. Фиг.13-15), в противоположность исполнениям, обозначенным 210, 310, 410 и 510 (см. Фиг.2-9), могут отличаться несколько повышенной передачей реактивных ударных импульсов, генерируемых буферными элементами 42, 43 на несущие элементы 35, и далее на раму 11 и корпус 120. По этим причинам в случае модификации существующих одночастотных сепараторов рама ситовой сборки и корпус сепаратора должны иметь высокочастотный спектр собственных упругих колебаний и обладать надлежащими запасами динамической прочности.

На фиг.16 показано еще одно предпочтительное исполнение ситовой сборки, обозначенное в общем 810. Ситовая сборка 810 включает два набора активаторных устройств 16а, 16b, присоединенных к нижнему ситу 18 и расположенных напротив интерфейсных колец 14а, 14b, причем последние присоединены к верхнему ситу 13, покрытому дополнительным ситом 12; два набора буферных элементов 42,43 присоединены к верхнему ситу 13 и расположены напротив радиальных элементов 35, которые жестко присоединены к раме 11; к верхнему ситу 13 присоединен также набор инерционных аппаратов 54. Все перечисленные здесь устройства и их элементы, а также их функционирование уже были детально описаны выше в связи с исполнениями ситовых сборок 610 и 710, показанными на Фиг.10-15, и поэтому мы не описываем их здесь повторно.

Авторы установили, что исполнение ситовой сборки, обозначенное 810, пригодно для более широкой области применений, чем исполнение 610, изображенное на Фиг.10-13, и это связано с увеличением энергии многочастотного возбуждения, передаваемого верхнему ситу 13, дополнительному ситу 12 и последовательно слою прсеиваемого материала. Необходимо отметить, что дополнительное в сравнении с исполнением 610 присоединение инерционных аппаратов 54 к верхнему ситу 13 создает дополнительный сдвиг фаз между колебаниями верхнего сита 13 и активаторных устройств 16а, 16b. В результате этого увеличиваются относительные скорости встречного движения соударяемых элементов, повышается энергия возбуждения сеток, многочастотное вибрационное поле становится более равномерным, улучшаются характеристики разделения трудно просеиваемых материалов и повышается стабильность рабочих режимов при существенных вариациях подачи технологичесой нагрузки на сепаратор.

Очевидно специалистам в этой области понятно, что суть настоящего изобретения не ограничена тем, что показано и описано выше, в основном путем иллюстративных примеров. Более того, суть настоящего изобретения ограничена только пунктами формулы изобретения, которая приведена ниже.

Изобретение относится к аппаратам для разделения материалов и, в частности, к сепарации на вибрационных сепараторах твердых частиц до заданных размеров из материала, состоящего из частиц различного размера, и включает сепарацию частиц из сыпучих материалов и пульп. Может быть использовано для разделения труднопросеиваемых материалов - тонких порошков с сильной когезией, влажных и липких сыпучих материалов, густых суспензий и т.д. Многочастотная ситовая сборка, предназначенная для использования с круговым вибрационным сепаратором, по одному из вариантов включает натянутое верхнее сито, натянутое нижнее сито, жесткую кольцевую раму, выполненную для присоединения, по меньшей мере, непрямым образом упомянутой ситовой сборки к вибрируемому корпусу сепаратора, а также для присоединения к ней, по меньшей мере, непрямым образом упомянутого верхнего сита и присоединения к ней, по меньшей мере, непрямым образом упомянутого нижнего сита. По меньшей мере, один интерфейсный аппарат присоединен к упомянутому верхнему ситу, по меньшей мере, одно активаторное устройство присоединено к упомянутому нижнему ситу, и каждое из упомянутых, по меньшей мере, одно активаторное устройство размещается по отношению к упомянутому, по меньшей мере, одному интерфейсному аппарату так, чтобы обеспечить повторяющиеся соударения между ними и передачу виброударного возбуждения упомянутому интерфейсному аппарату и тем самым установить нелинейным образом характеристики многочастотного возбуждения, передаваемого между ними, и чтобы обеспечить заданное многочастотное возбуждение и самоочистку упомянутого верхнего сита, а также деагломерацию просеиваемого материала, когда упомянутая ситовая сборка подвергается одночастотному возбуждению от, по меньшей мере, одного источника одночастотного вибровозбуждения вместе с упомянутым вибрируемым корпусом, причем вынужденная частота упомянутого источника одночастотного вибровозбуждения близка к одной из собственных частот упомянутого нижнего сита вместе с упомянутым, по меньшей мере, одним активаторным устройством, присоединенным к упомянутому нижнему ситу. По другому варианту ситовая сборка имеет буферные элементы, используемые как односторонние неудерживающие связи колебаний верхнего сита, и инерционные аппараты, присоединенные к верхнему ситу. Технический результат - повышение производительности и качества сепарации. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Многочастотная ситовая сборка, предназначенная для использования с круговым вибрационным сепаратором, который включает:
- вибрируемый корпус, выполненный со входным патрубком для подачи просеиваемого материала, первым выходным патрубком для разгрузки подрешетного продукта и вторым выходным патрубком для разгрузки надрешетного продукта, причем упомянутая, по меньшей мере, одна многочастотная ситовая сборка размещена в корпусе между входным патрубком и первым выходным патрубком так, что просеиваемый материал поступает в корпус через входной патрубок на упомянутую, по меньшей мере, одну ситовую сборку, при этом подрешетные частицы проходят через ситовую сборку и удаляются из корпуса через первый выходной патрубок, в то время как надрешетные частицы не проходят через ситовую сборку и удаляются из корпуса через второй выходной патрубок, и
- по меньшей мере, один источник одночастотного вибровозбуждения, предназначенный для осуществления просеивания частиц, и
- опорное устройство, предназначенное для опирания и виброизоляции сепаратора;
при этом упомянутая многочастотная ситовая сборка включает:
- натянутое верхнее сито,
- натянутое нижнее сито,
- жесткую кольцевую раму, выполненную для присоединения, по меньшей мере, непрямым образом, упомянутой ситовой сборки к упомянутому вибрируемому корпусу, а также для присоединения к ней, по меньшей мере, непрямым образом, упомянутого верхнего сита и присоединения к ней, по меньшей мере, непрямым образом, упомянутого нижнего сита, при этом:
- по меньшей мере, один интерфейсный аппарат присоединен к упомянутому верхнему ситу,
- по меньшей мере, одно активаторное устройство присоединено к упомянутому нижнему ситу, и каждое из упомянутых, по меньшей мере, одно активаторное устройство размещается по отношению к упомянутому, по меньшей мере, одному интерфейсному аппарату так, чтобы обеспечить повторяющиеся соударения между ними и передачу виброударного возбуждения упомянутому интерфейсному аппарату и тем самым установить, нелинейным образом, характеристики многочастотного возбуждения, передаваемого между ними, и чтобы обеспечить заданное многочастотное возбуждение и самоочистку упомянутого верхнего сита, а также деагломерацию просеиваемого материала, когда упомянутая ситовая сборка подвергается одночастотному возбуждению от упомянутого, по меньшей мере, одного источника одночастотного вибровозбуждения вместе с упомянутым вибрируемым корпусом,
причем вынужденная частота упомянутого источника одночастотного вибровозбуждения близка к одной из собственных частот упомянутого нижнего сита вместе с упомянутым, по меньшей мере, одним активаторным устройством, присоединенным к упомянутому нижнему ситу.

2. Многочастотная ситовая сборка по п.1, дополнительно включающая дополнительное сито с отверстиями заданного граничного класса разделения, плоско уложенное на верхнюю поверхность упомянутого верхнего сита и присоединенное к нему вдоль контура.

3. Многочастотная ситовая сборка по п.1, дополнительно включающая верхнее кольцо и присоединительные элементы так, что упомянутое верхнее сито натянуто на упомянутое верхнее кольцо, а упомянутые присоединительные элементы присоединяют упомянутое верхнее кольцо к упомянутой жесткой раме.

4. Многочастотная ситовая сборка по п.1, дополнительно включающая нижнее кольцо и присоединительные элементы так, что упомянутое нижнее сито натянуто на упомянутое нижнее кольцо, а упомянутые присоединительные элементы присоединяют упомянутое нижнее кольцо к упомянутой жесткой раме.

5. Многочастотная ситовая сборка по п.1, в которой упомянутая жесткая рама дополнительно включает монтажный элемент для присоединения упомянутой жесткой рамы к упомянутому корпусу.

6. Многочастотная ситовая сборка по п.1, в которой упомянутый, по меньшей мере, один интерфейсный аппарат выполнен в виде кольца, расположенного коаксиально упомянутой кольцевой жесткой раме.

7. Многочастотная ситовая сборка по п.1, дополнительно включающая аппарат для регулирования зазора между упомянутым, по меньшей мере, одним активаторным устройством и упомянутым, по меньшей мере, одним интерфейсным аппаратом.

8. Многочастотная ситовая сборка по п.7, в которой упомянутый аппарат для регулирования зазора выполнен как, по меньшей мере, одна кольцевая прокладка, установленная между упомянутой жесткой рамой и упомянутым нижним кольцом.

9. Многочастотная ситовая сборка по п.7, в которой упомянутый аппарат для регулирования зазора выполнен как, по меньшей мере, одна кольцевая прокладка, установленная между упомянутой жесткой рамой и упомянутым верхним кольцом.

10. Многочастотная ситовая сборка по п.1, в которой упомянутое, по меньшей мере, одно активаторное устройство дополнительно включает, по меньшей мере, один защитный элемент, присоединенный к нему со стороны упомянутого, по меньшей мере, одного интерфейсного аппарата с тем, чтобы обеспечить износостойкую контактную поверхность.

11. Многочастотная ситовая сборка по п.1, в которой упомянутый, по меньшей мере, один интерфейсный аппарат дополнительно включает, по меньшей мере, один защитный элемент, присоединенный к нему со стороны упомянутого, по меньшей мере, одного активаторного устройства с тем, чтобы обеспечить износостойкую контактную поверхность.

12. Многочастотная ситовая сборка по п.1, дополнительно включающая дополнительное сито с отверстиями заданного граничного класса разделения и натяжное устройство, обеспечивающее возможность замены и натяжения упомянутого дополнительного сита, при этом упомянутое дополнительное сито присоединено к упомянутой ситовой сборке поверх упомянутого верхнего сита.

13. Многочастотная ситовая сборка по п.1, в которой упомянутое, по меньшей мере, одно активаторное устройство выполнено в виде, по меньшей мере, одного радиально удлиненного активаторного элемента, размещенного симметрично по отношению к центру упомянутой жесткой рамы.

14. Многочастотная ситовая сборка по п.1, в которой упомянутое, по меньшей мере, одно активаторное устройство выполнено с возможностью регулирования массы и момента инерции.

15. Многочастотная ситовая сборка по п.1, дополнительно включающая, по меньшей мере, один жесткий несущий элемент, присоединенный к упомянутой жесткой кольцевой раме, и, по меньшей мере, один буферный элемент, присоединенный к упомянутому верхнему ситу, причем упомянутый, по меньшей мере, один буферный элемент выполняется как неудерживающая односторонняя связь по отношению к упомянутому, по меньшей мере, одному жесткому несущему элементу.

16. Многочастотная ситовая сборка по п.15, в которой, по меньшей мере, один из упомянутых буферных элементов дополнительно присоединен к упомянутому, по меньшей мере, одному интерфейсному аппарату.

17. Многочастотная ситовая сборка по п.1, дополнительно включающая, по меньшей мере, один инерционный аппарат, присоединенный к упомянутому верхнему ситу.

18. Многочастотная ситовая сборка по п.17, в которой упомянутый, по меньшей мере, один инерционный аппарат выполнен с возможностью регулирования массы и момента инерции.

19. Многочастотная ситовая сборка, предназначенная для использования с круговым вибрационным сепаратором, который включает:
- вибрируемый корпус, выполненный со входным патрубком для подачи просеиваемого материала, первым выходным патрубком для разгрузки подрешетного продукта и вторым выходным патрубком для разгрузки надрешетного продукта, причем упомянутая, по меньшей мере, одна многочастотная ситовая сборка размещена в корпусе между входным патрубком и первым выходным патрубком так, что просеиваемый материал поступает в корпус через входной патрубок на упомянутую, по меньшей мере, одну ситовую сборку, при этом подрешетные частицы проходят через упомянутую ситовую сборку и удаляются из корпуса через упомянутый первый выходной патрубок, в то время как надрешетные частицы не проходят через упомянутую ситовую сборку и удаляются из корпуса через упомянутый второй выходной патрубок, и
- по меньшей мере, один источник одночастотного вибровозбуждения, предназначенный для осуществления просеивания частиц, и
- опорное устройство, предназначенное для опирания и виброизоляции сепаратора;
при этом упомянутая, по меньшей мере, одна многочастотная ситовая сборка включает:
- натянутое верхнее сито,
- кольцевую жесткую раму, выполненную для присоединения, по меньшей мере, непрямым образом, упомянутой ситовой сборки к упомянутому вибрируемому корпусу сепаратора, а также для присоединения к упомянутой жесткой раме упомянутого верхнего сита, при этом упомянутая жесткая рама снабжена присоединенными к ней одним или более жесткими несущими элементами, и
- по меньшей мере, один буферный элемент, присоединенный к верхнему ситу,
при этом упомянутый буферный элемент выполняется как неудерживающая односторонняя связь движения верхнего сита в направлении, нормальном к его плоскости, по отношению к упомянутому, по меньшей мере, одному жесткому несущему элементу, и это для того, чтобы обеспечить заданное виброударное возбуждение повторяющимися ударными импульсами упомянутого верхнего сита, обеспечить его многочастотное возбуждение и самоочистку, и, как следствие, улучшенную сегрегацию и деагломерацию слоя просеиваемого материала, когда упомянутая ситовая сборка подвергается вибровозбуждению от упомянутого, по меньшей мере, одного источника одночастотного вибровозбуждения, вместе с упомянутым вибрируемым корпусом.

20. Многочастотная ситовая сборка по п.19, дополнительно содержащая, по меньшей мере, один интерфейсный аппарат, присоединенный к упомянутому верхнему ситу для распределения многочастотной вибрации по поверхности верхнего сита.

21. Многочастотная ситовая сборка по п.20, в которой упомянутый, по меньшей мере, один буферный элемент дополнительно присоединен к упомянутому, по меньшей мере, одному интерфейсному аппарату.

22. Многочастотная ситовая сборка по п.19, дополнительно включающая, по меньшей мере, один инерционный аппарат, присоединенный к упомянутому верхнему ситу.

23. Многочастотная ситовая сборка по п.20, дополнительно включающая, по меньшей мере, один инерционный аппарат, присоединенный к упомянутому верхнему ситу и к упомянутому, по меньшей мере, одному интерфейсному аппарату.

24. Многочастотная ситовая сборка по пп.22 и 23, в которой упомянутый, по меньшей мере, один инерционный аппарат выполнен с возможностью регулирования массы и момента инерции.

25. Многочастотная ситовая сборка по п.19, в которой упомянутый, по меньшей мере, один буферный элемент размещен относительно упомянутого, по меньшей мере, одного жесткого несущего элемента с зазором между ними в состоянии покоя.

26. Многочастотная ситовая сборка по п.19, в которой упомянутый, по меньшей мере, один буферный элемент размещен относительно упомянутого, по меньшей мере, одного жесткого несущего элемента с контактом между ними в состоянии покоя.

27. Многочастотная ситовая сборка по п.1, в которой упомянутое, по меньшей мере, одно активаторное устройство размещено относительно упомянутого, по меньшей мере, одного интерфейсного аппарата с зазором между ними в состоянии покоя.

28. Многочастотная ситовая сборка по п.1, в которой упомянутое, по меньшей мере, одно активаторное устройство размещено относительно упомянутого, по меньшей мере, одного интерфейсного аппарата с контактом между ними в состоянии покоя.