ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ВИНТОВОЙ КОНВЕЙЕР Российский патент 2013 года по МПК B65G33/14 B65G33/24 B65G33/26 

Изобретение относится к транспортным машинам непрерывного действия для транспортирования мелкокусковых насыпных грузов, а именно к вертикальным винтовым конвейерам, и может быть использовано на обогатительных фабриках горных предприятий и предприятий других отраслей промышленности.

Известен принятый за прототип вертикальный винтовой конвейер, содержащий кинематически связанный с приводом вертикальный вал с закрепленными на нем сплошными винтовыми витками с возможностью его вращения в цилиндрическом кожухе, загрузочное и разгрузочное устройства (Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины, М., Машиностроение, 1968 г., с.361-363, рис.257а,б).

Недостатком известного конвейера является значительная энергоемкость транспортирования сыпучих грузов за счет увеличенной частоты вращения вала с винтовой поверхностью для создания необходимой центробежной силы транспортируемого груза, прижимаемого к внутренней поверхности цилиндрического кожуха с целью обеспечения транспортирования груза вверх, что в свою очередь обеспечивается в том случае, когда выполняется условие по превышению силы трения груза о кожух над силой трения груза о винтовую поверхность приводного вала.

Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости транспортирования сыпучих грузов за счет возможности снижения частоты вращения вала с винтовыми витками.

Технический результат достигается тем, что в вертикальном винтовом конвейере, содержащем кинематически связанный с приводом вертикальный вал с закрепленными на нем винтовыми витками с возможностью его вращения внутри кожуха, загрузочное и разгрузочное устройства, кожух выполнен в виде продольно соединенных между собой с помощью сварки дугообразных в поперечном сечении элементов с их прогибом наружу от вала, внутренние кромки которых расположены по дуге окружности с радиусом R₀, превышающим с минимальным зазором радиус винтовых витков, при этом величина радиуса R кривизны формирующих кожух дугообразных элементов принята из соотношений

$$R=\mathrm{0,25}{b}^2-\mathrm{0,5}\left[r+R_0-{\left(R_0^2-\mathrm{0,25}{b}^2\right)}^{\mathrm{0,5}}\right]$$ ; b=2R₀sin(π/n),

где b - ширина дугообразных элементов, м; r - максимальное расстояние между окружностью радиуса R₀ и внутренней поверхностью дугообразных элементов, м; n - количество дугообразных элементов, формирующих кожух. Величина r задается в зависимости от крупности кусков транспортируемого груза и принимается не более 1,5÷2 поперечных размеров кусков.

Вертикальный конвейер представлен на фиг.1 - вид сбоку на его среднюю часть, на фиг.2 - поперечный разрез, на фиг.3 - поперечный разрез при покрытии поверхности винтовых витков антифрикционным материалом, на фиг.4 - продольный разрез средней части конвейера при выполнении вертикального вала в виде трубы.

Вертикальный винтовой конвейер содержит кинематически связанный с приводом (не показан) вертикальный вал 1 с закрепленными на нем винтовыми витками 2 с возможностью его вращения внутри кожуха 3, загрузочное и разгрузочное устройства (не показаны). Кожух 3 (фиг.1) выполнен (фиг.2) в виде продольно соединенных между собой с помощью сварки дугообразных в поперечном сечении элементов 4 с их прогибом наружу от вала 1, внутренние кромки которых расположены по дуге окружности с радиусом R₀ (м), превышающим с минимальным зазором 5 радиус винтовых витков 2. При этом величина радиуса R (м) кривизны формирующих кожух дугообразных элементов 4 принята из соотношений

$$R=\mathrm{0,25}{b}^2-\mathrm{0,5}\left[r+R_0-{\left(R_0^2-\mathrm{0,25}{b}^2\right)}^{\mathrm{0,5}}\right]$$ ; b=2R₀sin(π/n),

где b - ширина дугообразных элементов 4, м; r - максимальное расстояние между окружностью радиуса R₀ и внутренней поверхностью дугообразных элементов 4, м; n - количество дугообразных элементов 4, формирующих кожух 3. Величина r задается в зависимости от крупности кусков транспортируемого груза 6 и принимается не более 1,5÷2 поперечных размеров кусков.

Поверхность винтовых витков 2, как и у известных горизонтальных и наклонных винтовых конвейеров, может быть покрыта слоем антифрикционного материала 7 по отношению к транспортируемому грузу 6 (фиг.3). Кроме того, также как и у известных винтовых конвейеров вертикальный вал 1 может быть выполнен в виде трубы 8, соединенной с источником сжатого воздуха (не показан), а поверхность трубы.8 выполнена с отверстиями 9 по всей длине, соответствующей высоте подъема транспортируемого груза 6 (фиг.4).

Вертикальный винтовой конвейер действует следующим образом. При вращении вала 1 с закрепленными на нем винтовыми витками 2 транспортируемый груз 6, располагаясь внутри дугообразных элементов 4 кожуха 3, смещается вверх без поворота в горизонтальной плоскости при частоте вращения вала 1 меньшей, чем у конвейера-прототипа. При этом за счет увеличенной площади поперечного сечения груза 6 с его размещением в сегментных зонах дугообразных элементов 4, может быть повышена производительность конвейера. Условие транспортирования груза 6, заключающееся в превышении силы трения груза 6 о кожух 3 над силой трении груза 6 о рабочую поверхность винтовых витков 2, обеспечивается за счет снижения величины коэффициента трения груза 6 о винтовые витки 2, которые покрыты слоем антифрикционного материала 7. Это же условие выполняется также за счет уменьшения величины коэффициента трения груза 6 о поверхность винтовых витков 2, но за счет увеличения подвижности кусков транспортируемого груза 6 в зоне их контакта с рабочей поверхностью винтовых витков 2 под действием проникающих через отверстия 9 в трубе 8, из которой выполнен вал 1, потоков сжатого воздуха. Кроме того, в этом случае сила трения груза 6 о внутреннюю поверхность кожуха 3 дополнительно увеличивается за счет смещения частиц груза 6 в сторону кожуха 3 под действием струй сжатого воздуха, выходящего из отверстий 9 вала 1, который выполнен в виде трубы 8.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают снижение энергоемкости транспортирования за счет уменьшения частоты вращения вала с винтовыми витками, а также повышение производительности за счет увеличения площади поперечного сечения грузопотока.

Вертикальный винтовой конвейер содержит кинематически связанный с приводом вертикальный вал (1) с закрепленными на нем винтовыми витками (2) с возможностью его вращения внутри кожуха (3), загрузочное и разгрузочное устройства. Кожух выполнен в виде продольно соединенных между собой с помощью сварки дугообразных в поперечном сечении элементов (4) с их прогибом наружу от вала. Внутренние кромки элементов расположены по дуге окружности с радиусом R₀, превышающим с минимальным зазором (5) радиус винтовых витков. Величина радиуса R кривизны формирующих кожух дугообразных элементов принята из соотношений $$R=\mathrm{0,25}{b}^2-\mathrm{0,5}\left[r+R_0-{\left(R_0^2-\mathrm{0,25}{b}^2\right)}^{\mathrm{0,5}}\right]$$ ; b=2R₀sin(π/n), где b - ширина дугообразных элементов, м; r - максимальное расстояние между окружностью радиуса R₀ и внутренней поверхностью дугообразных элементов, м; n - количество дугообразных элементов, формирующих кожух. Величина r задается в зависимости от крупности кусков транспортируемого груза и принимается не более 1,5÷2 поперечных размеров кусков. Снижается энергоемкость и повышается производительность устройства. 4 ил.

Вертикальный винтовой конвейер, содержащий кинематически связанный с приводом вертикальный вал с закрепленными на нем винтовыми витками с возможностью его вращения внутри кожуха, загрузочное и разгрузочное устройства, отличающийся тем, что кожух выполнен в виде продольно соединенных между собой с помощью сварки дугообразных в поперечном сечении элементов с их прогибом наружу от вала, внутренние кромки которых расположены по дуге окружности с радиусом R₀, превышающим с минимальным зазором радиус винтовых витков, при этом величина радиуса R кривизны формирующих кожух дугообразных элементов принята из соотношений:
$$R=\mathrm{0,25}{b}^2-\mathrm{0,5}\left[r+R_0-{\left(R_0^2-\mathrm{0,25}{b}^2\right)}^{\mathrm{0,5}}\right]$$ ; b=2R₀sin(π/n),
где b - ширина дугообразных элементов, м; r - максимальное расстояние между окружностью радиуса R₀ и внутренней поверхностью дугообразных элементов, м; n - количество дугообразных элементов, формирующих кожух, при этом величина r задается в зависимости от крупности кусков транспортируемого груза и принимается не более 1,5÷2 поперечных размеров кусков.