ГОМОГЕНИЗАТОР Российский патент 2017 года по МПК B01F7/02 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройств для перемешивания масел или смазок, закладываемых в буксовые узлы колесных пар подвижного состава.

Смазка, поставляемая в бочках на участки монтажа колесных пар, например, вагонных депо, имеет гетерогенную структуру и подлежит гомогенизации, основные операции которой выполняют вручную с изъятием смазки из бочки. Такая технология не обеспечивает надлежащее качество приведения смазки в однородное состояние, малопроизводительна и сопровождается неизбежным загрязнением рабочих мест.

Известно устройство - гомогенизатор (см. рекламный лист ИРТРАНСа в приложении №1, на одной стр.), предназначенный для гомогенизации пластичных смазок для железнодорожного подвижного состава, включая БУКСОЛ и ЛЗ-ЦНИИ. Перемешивание смазки осуществляется в цилиндрической емкости при вращении ленточного шнека, на приводе вала которого установлен редуктор, имеющий регулятор скорости вращения. Для удобства загрузки смазки в смеситель верхняя часть конструкции может сниматься с подставки и ставиться на пол. Данная информация и рисунок устройства свидетельствуют, что смазка, поставляемая в бочках, перезагружается в смеситель, где и производится ее перемешивание. Время, затрачиваемое на перегрузку смазки, выполняемую вручную (простым «вычерпыванием»), соизмеримо с затратами на перемешивание, при этом специфические свойства смазки («клейкость», высокая вязкость и др.) создают антикомфортные условия выполнения этой операции для рабочего персонала и приводят к загрязнению оборудования и рабочих мест. Из приведенного явствует, что конструктивное решение данного аналога имеет низкую технологичность и не может обеспечить высокую производительность гомогенизации, Другой известный гомогенизатор производства той же фирмы ИРТРАНС (см. рекламный лист в приложении №2, на 1-й стр.) содержит раму, на которой установлены емкость для смазки и, в отличие от предыдущего аналога, подъемник - опрокидыватель для загрузки смазки из бочки в емкость. Однако этот признак не снимает в этом устройстве тот же недостаток, что и в вышеприведенном.

Известна установка для гомогенизации смазки ЛЗЦНИИ типа УГС - o1, выпускаемая Научно-производственной компанией «ЭНЕРГОСЕРВИС - РЕЗЕРВ» (см. приложение №3, на 3-х стр.), которая принята за прототип.

Она представляет собой металлическую емкость (далее в тексте - рабочую) с расположенным в ней механизмом перемешивания и подачи смазки, который выполнен в виде замкнутого через смазку канала, содержащего последовательно размещенные шнек, трубопровод и насос. Смазку вручную перекладывают из поставляемых в депо бочек в рабочую емкость гомогенизатора, откуда при включении последнего смазку продавливают шнеком через трубопровод и подают обратно в рабочую емкость при помощи упомянутого насоса. Очевидно, что и насос одновременно со шнеком способствует продавливанию и перемешиванию смазки, а многократный ее кругооборот в образованном канале позволяет достичь заданные однородность и температуру.

Однако и в установке прототипа, и в устройствах аналога имеет место один и тот же недостаток, связанный с самой трудоемкой операцией - ручной перекладкой смазки из бочек в рабочую емкость, что делает невозможным при данной конструктивной оснастке технологического процесса гомогенизации его автоматизацию и, следовательно, снижает ее производительность. Кроме того, наличие в прототипе шнека и насоса со своими приводами усложняет конструкцию механизма перемешивания. Конечно, можно, исключив в нем насос с приводом, переложить реализацию всего процесса только на шнек с его приводом, но это решение не будет рациональным, т.к. потребует увеличения габаритов шнека, умощнения его привода и буксовых узлов. Таким образом, выполнение одной из самых трудоемких операций - перекладка смазки из бочек в рабочую емкость - остается ручным, технологичность как установки-прототипа, также как и устройств-аналога, является недостаточной, имеет место ограниченная производительность гомогенизации и загрязнение рабочих мест.

Целью изобретения является повышение технологичности процесса гомогенизации путем его автоматизации за счет включения поставляемой в депо бочки со смазкой в технологический процесс гомогенизации в качестве рабочей емкости и автоматически управляемого циклического взаимодействия ее с механизмом перемешивания, улучшение условий труда рабочего персонала и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что гомогенизатор, содержащий открытую бочку со смазкой, размещенную на плоском ложементе, механизм перемешивания смазки, оборудованный мотор-редуктором, и пульт управления, согласно изобретению дополнен объемной рамой, верхняя часть которой составлена из двух, нижней и верхней, связанных между собой параллельных полок квадратной формы, а нижняя часть выполнена в виде плоского каркаса с закрепленной пневморессорой, на которой смонтирован упомянутый ложемент с возможностью подъема бочки со смазкой до упора ее открытым торцом в нижнюю полку объемной рамы, механизм перемешивания смазки закреплен на верхней из этих полок и выполнен в виде зубчатого колеса, сцепленного с ведущей шестерней мотор-редуктора и размещенного между упомянутыми полками в соответствующих буксовых узлах, через данное колесо и ходовую гайку, закрепленную снизу на нижней полке, коаксиально последним пропущен вертикально ориентированный ходовой винт, который подвижно сочленен с зубчатым колесом через втулку, впрессованную в его центровое отверстие, посредством двух направляющих шпонок, диаметрально расположенных на поверхности этой втулки, и соответственно ответных продольных шлицов по всей рабочей длине на поверхности ходового винта, у которого на нижней оконечности закреплены лопасти с возможностью прохода ими внутренней полости упомянутой бочки и на верхней - флажок, рабочая часть ходового винта помещена в короб, закрепленный нижним торцом к верхней полке, с установленными на нем концевыми датчиками с возможностью их взаимодействия через прорезь в коробе с флажком ходового винта в двух крайних точках его рабочего хода, выходы концевых датчиков подключены к узлу реверса скорости мотор-редуктора, размещенному в пульте управления.

Также

- ложемент в исходном положении своей верхней плоскостью ориентирован на уровне пола производственного помещения и снабжен направляющими упорами с возможностью центрирования и исключения смещения упомянутой бочки относительно оси ходового винта;

- ход пневморессоры выбран с возможностью обеспечения упора верхним контуром бочки со смазкой в нижнюю полку объемной рамы;

- габариты нижней полки выбраны превышающими диаметр бочки со смазкой;

- рабочая длина ходового винта выбрана соизмеримой с глубиной бочки со смазкой;

- ходовая гайка выполнена конусообразной и закреплена к нижней полке объемной рамы с возможностью не проникновения смазки в механизм перемешивания;

- ходовой винт охвачен с гарантированным зазором направляющей втулкой, закрепленной нижним торцом к верхней полке;

- двигатель мотор-редуктора выполнен трехфазным асинхронным, подключенным к питающей сети через пульт управления, содержащий кнопку запуска-останова и узел реверса, пневмораспределитель, снабженный сетью подвода сжатого воздуха и фиксатором положений с возможностью управления пневморессорой на подъем и опускание ложемента с бочкой, а также таймер с возможностью выбора длительности работы гомогенизатора;

- длительность цикла гомогенизации оценивают по контролируемому числу оборотов ходового винта.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого гомогенизатора, на фиг. 2 - схема его пульта управления.

Гомогенизатор содержит (фиг. 1) открытую бочку со смазкой 1, размещенную на плоском ложементе 2, объемную раму 3, у которой верхняя часть составлена из двух, верхней 4 и нижней 5, связанных между собой параллельных полок квадратной формы, а нижняя часть выполнена в виде плоского каркаса 6 с закрепленной пневморессорой 7, на ней смонтирован упомянутый ложемент 2 с возможностью подъема бочки со смазкой 1 до упора ее открытым торцом в нижнюю полку 5. Основной элемент гомогенизатора - механизм перемешивания смазки 8, закреплен на верхней полке 4 и выполнен в виде зубчатого колеса 9, сцепленного с ведущей шестерней 10 мотор-редуктора 11 и размещенного между полками 4 и 5 в буксовых узлах 12. При этом, через зубчатое колесо 9 и ходовую гайку 13, закрепленную снизу на нижней полке 5, пропущен коаксиально последним вертикально ориентированный ходовой винт 14, который подвижно сочленен с зубчатым колесом 9 через втулку 15, впрессованную в его центровое отверстие, посредством двух направляющих шпонок 16, диаметрально закрепленных на поверхности втулки 15, и ответных продольных шлицов 17 по всей рабочей длине на поверхности ходового винта 14. На его нижней оконечности закреплены лопасти 18 с возможностью прохода ими внутренней полости бочки со смазкой 1 и на верхней - флажок 19. Рабочая часть ходового винта 14 помещена в короб 20, закрепленный нижним торцом к верхней полке 4, с установленными на нем концевыми датчиками 21 с возможностью их взаимодействия через прорезь в коробе 20 с флажком 19 ходового винта 14 в двух крайних точках его рабочего хода. Выходы концевых датчиков 21 подключены к узлу реверса 22 (фиг. 2) скорости мотор-редуктора 11, размещенному в пульте управления 23 гомогенизатора.

Кроме того, ложемент 2 своей верхней плоскостью ориентирован на уровне пола 24 производственного помещения и снабжен упорами 25 для центрирования бочки со смазкой 1 и исключения ее смещения относительно оси ходового винта 14, последний охвачен с гарантированным зазором направляющей втулкой 26, закрепленной нижним торцом к верхней полке 4, и его рабочий ход выбран соизмеримым с глубиной открытой бочки со смазкой 1. Ходовая гайка 13 выполнена конусообразной, закрепленной своим фланцем снизу к нижней полке 5, с возможностью не проникновения смазки в процессе ее перемешивания в бочке 1. Двигатель мотор-редуктора 11 выбран трехфазным асинхронным, подключенным к питающей сети через пульт управления 23, содержащий (фиг. 2) кнопку 27 запуска-останова, узел реверса 22, пневмораспределитель 28, снабженный сетью подвода сжатого воздуха и фиксатором 29 с возможностью управления движением пневморессоры 7 на подъем и опускание ложемента 2 с бочкой со смазкой 1, а также таймер 30 с возможностью выбора длительности работы гомогенизатора.

Гомогенизатор работает следующим образом. В исходном его положении ложемент 2 занимает нижнее положение на уровне пола 24 производственного помещения, открытые бочки со смазкой 1 на полу помещения, ходовой винт 14 выставлен в верхнее положение, пульт управления 23 обесточен, подвод сжатого воздуха перекрыт фиксатором 29 в положении «ВЫКЛ».

Бочку со смазкой 1 устанавливают на ложемент 2 простым смещением ее с пола 24 до соприкосновения с направляющими упорами 25 для центрирования по оси ходового винта 14, переключают фиксатор 29 в положение «ВКЛ», обеспечивая подвод сжатого воздуха через пневмораспределитель 28 в полость пневморессоры 7. Последняя, развивая усилие, поднимает ложемент 2, нагруженный бочкой со смазкой 1, до упора ее открытым торцом в нижнюю полку 5. Далее включают кнопку 27 на запуск мотор-редуктора 11, который приводит во вращение зубчатое колесо 9 и также с помощью шпонок 16, введенных в зацепление со шлицами 17, ходовой винт 14. Последний, вращаясь, вворачивается в ходовую гайку 13, жестко закрепленную на нижней полке 5. Вследствие этого ходовой винт 14 помимо вращения совершает поступательное движение вниз. Направление этого движения обусловлено направлением вращения ходового винта 14, т.е. направлением вращения, в конечном счете, мотор-редуктора 11, которое формируется в узле реверса 22 по сигналу верхнего концевого датчика 21, сформированному в исходном положении гомогенизатора. Лопасти 18, также вращаясь и совершая поступательное движение вниз, погружаются в смазку и начинают ее перемешивать. При достижении лопастями 18 донного слоя смазки в бочке 1 флажок 19, войдя во взаимодействие с нижним концевым датчиком 21, актуализирует его, он срабатывает, формируя сигнал тока на входе узла реверса 22, который, например, изменяя фазировку питающего напряжения мотор-редуктора 11 на обратную, заставляет последний изменить направление его вращения, и в конечном счете, ходового винта 14. С этого момента ходовой винт 14, вращаясь и перемешивая смазку, совершает движение вверх, достигает положения, при котором лопасти 18 покидают поверхность смазки, а флажок 19, войдя во взаимодействие с верхним концевым датчиком 21, заставляет его сработать и приступить к следующему циклу перемешивания.

Далее вышеописанный цикл повторяется. Количестве циклов, необходимое для обеспечения качественной гомогенизации, устанавливают в таймере 30, и исполнение контролируют измеренным количеством оборотов ходового винта 14 или мотор-редуктора 11.

Предлагаемый гомогенизатор выгодно отличается от прототипа.

Здесь бочка 1, используемая в прототипе только лишь как тара для перекладки поставляемой в депо смазки, вовлечена в технологический процесс в качестве функционально необходимой рабочей емкости, закрываемой на время перемешивания путем упора ее в нижнюю полку 5 и с введенной лопастью 18. Тем самым устранены не только целая операция перекладки и с ней ручной характер труда рабочего персонала, но и за счет протекания процесса перемешивания смазки в гарантированно закрытом пространстве также устранена причина загрязнения - не попадание ее на рабочий персонал и оборудование производственного участка. Данное новшество способствует повышению технологичности процесса гомогенизации, ее производительности и улучшению условий труда..

Предложено новое техническое решение механизма перемешивания 8, в котором средством перемешивания - лопасть 18 с помощью пары «ходовой винт - ходовая гайка» циклически в автоматическом режиме от одного привода 11 совершает вращательно-поступательное движение внутри закрытой бочки со смазкой 1, чем достигается заданная однородность смазки и повышенная технологичность устройства.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано при монтаже буксовых узлов колесных пар подвижного состава. Предложен гомогенизатор, в котором поставляемая в депо бочка со смазкой целиком вовлечена в технологический процесс в качестве основного функционального элемента оснастки. При этом механизм перемешивания в автоматическом режиме взаимодействует с ней в гарантированно закрытом ее положении с помощью введенной лопастью путем циклически возобновляемых вращательно-поступательных ее движений. В результате обеспечиваются технологичность гомогенизатора, достаточная однородность структуры смазки, повышенные производительность гомогенизации и комфортные условия труда рабочего персонала. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гомогенизатор, содержащий открытую бочку со смазкой, размещенную на плоском ложементе, механизм перемешивания смазки, оборудованный мотор-редуктором, и пульт управления, отличающийся тем, что он дополнен объемной рамой, верхняя часть которой составлена из двух, нижней и верхней, связанных между собой параллельных полок квадратной формы, а нижняя часть выполнена в виде плоского каркаса с закрепленной пневморессорой, на которой смонтирован упомянутый ложемент с возможностью подъема бочки со смазкой до упора ее открытым торцом в нижнюю полку объемной рамы, механизм перемешивания смазки закреплен на верхней из этих полок и выполнен в виде зубчатого колеса, сцепленного с ведущей шестерней мотор-редуктора и размещенного между упомянутыми полками в соответствующих буксовых узлах, через данное колесо и ходовую гайку, закрепленную снизу на нижней полке, коаксиально последним пропущен вертикально ориентированный ходовой винт, который подвижно сочленен с зубчатым колесом через втулку, впрессованную в его центровое отверстие, посредством двух направляющих шпонок, диаметрально расположенных на поверхности этой втулки, и соответственно ответных продольных шлицов по всей рабочей длине на поверхности ходового винта, у которого на нижней оконечности закреплены лопасти с возможностью прохода ими внутренней полости упомянутой бочки и на верхней - флажок, рабочая часть ходового винта помещена в короб, закрепленный нижним торцом к верхней полке портала, с установленными на нем концевыми датчиками с возможностью их взаимодействия через прорезь в коробе с флажком ходового винта в двух крайних точках его рабочего хода, выходы концевых датчиков подключены к узлу реверса скорости мотор-редуктора, размещенному в пульте управления.

2. Гомогенизатор по п.1, отличающийся тем, что ложемент в исходном положении своей верхней плоскостью ориентирован на уровне пола производственного помещения и снабжен направляющими упорами с возможностью центрирования и исключения смещения упомянутой бочки относительно оси ходового винта.

3. Гомогенизатор по п.1, отличающийся тем, что ход пневморессоры выбран с возможностью обеспечения упора верхним контуром бочки со смазкой в нижнюю полку объемной рамы.

4. Гомогенизатор по п.3, отличающийся тем, что габарит нижней полки выбран превышающим диаметр бочки со смазкой.

5. Гомогенизатор по п.1, отличающийся тем, что рабочая длина ходового винта выбрана соизмеримой с глубиной бочки со смазкой.

6. Гомогенизатор по п.1, отличающийся тем, что ходовая гайка выполнена конусообразной формы и закреплена к нижней полке объемной рамы с возможностью непроникновения смазки в механизм перемешивания в процессе ее перемешивания в бочке.

7. Гомогенизатор по п.1, отличающийся тем, что ходовой винт охвачен с гарантированным зазором направляющей втулкой, закрепленной нижним торцом к верхней полке портала.

8. Гомогенизатор по п.1, отличающийся тем, что двигатель мотор-редуктора выполнен трехфазным асинхронным, подключенным к питающей сети через пульт управления, содержащий кнопку запуска-останова и узел реверса, пневмораспределитель, снабженный сетью подвода сжатого воздуха и фиксатором положений с возможностью управления пневморессорой на подъем и опускание ложемента с бочкой, а также таймер с возможностью выбора длительности работы гомогенизатора

9. Гомогенизатор по п.8, отличающийся тем, что длительность цикла его работы оценивают по контролируемому числу оборотов ходового винта.