ШИБЕРНЫЙ ЗАТВОР Российский патент 2018 года по МПК F16K3/02 F16K11/20 

Изобретение относится к устройствам для прерывания потока сыпучих материалов, с запорными элементами, совершающими скользящее движение вдоль седловой поверхности, а именно к задвижкам или шиберным затворам с плоскими седловыми поверхностями. Оно может быть использовано в дозирующих устройствах оборудования для переработки зерновых и масличных агрокультур (таких, как кормоэкструдеры, маслопрессы и др.).

Известна задвижка шиберная, включающая в себя корпус, состоящий из двух створок, в которых выполнено проходное отверстие для входного и выходного патрубков (см. RU №23479, F16K 3/02, 2002). В корпусе расположен шибер с приводом поступательного перемещения, выполненным в виде резьбового толкателя и ручки вращения резьбового толкателя. При этом, шибер выполнен прямоугольной формы с проходным отверстием, равным по диаметру проходному отверстию створок корпуса, а на внутренней поверхности каждой из створок симметрично оси проходного отверстия створок выполнены кольцевые канавки, в которых расположены уплотнительные элементы.

Известен также шиберный затвор, включающий корпус, в виде двух фланцев, разъемно соединенных между собой с образованием щели, в которой подвижно установлена ножевая заслонка, выполненная в виде пластины со сквозным отверстием, площадь которого соответствует площади перекрываемого шибером прохода (см. RU № 93919, F16K 3/02, 2010).

Производительность и эффективность шнековых маслопрессов напрямую зависит от точности дозирования и равномерности подачи сырья, а также от скорости реагирования дозирующих устройств в нестандартных, экстремальных и/или аварийных ситуациях. Преимуществом шиберов рычажного типа является скорость их действия. Они могут почти мгновенно срабатывать в нестандартных, экстремальных и/или аварийных ситуациях.

Недостаток шиберов рычажного типа в том, что их невозможно точно настроить на определённую пропускную производительность. В результате, при каждом пуске и/или при каждом аварийном или нестандартном срабатывании шибера приходится тратить много времени для настройки и/или точного восстановления пропускной способности шибера, Во время таких настроек и подстроек шибера перерабатывающее оборудование работает неэффективно, с перегрузками или недогрузками. Снижается качество продукции переработки.

Шиберы с винтовым приводом, точны, легко управляемы и точно настраиваются на необходимую производительность, что является их преимуществом при стандартной работе оборудования. Но в нестандартных, экстремальных и/или аварийных ситуациях скорость их реагирования недостаточна, что может приводить к потерям сырья и продуктов его переработки, поломкам оборудования и травматизму обслуживающего персонала.

Общими недостатками обоих типов шиберов является то, что проходное сечение перекрываемого ими прохода имеет острые и узкие углы, в которых может застревать сырьё, в результате чего его подача может меняться по производительности, или равномерности, или вообще прекратиться. Для предотвращения застревания сырья в углах проходного сечения перекрываемого прохода и сам проход, и заслонку шибера делают круглыми, или полукруглыми. Но, в результате, при малой производительности, когда особенно необходима повышенная точность подачи, круглый край шибера, открывая круглый проход, образует проходную щель в форме полумесяца, с двумя острыми углами, в которых очень легко застревают, например, бобы сои.

Задачей изобретения является создание дозирующего устройства, сочетающего в себе точность дозирования и оперативность срабатывания, в нестандартных, экстремальных и/или аварийных ситуациях, при исключении острых углов в проходном сечении.

Технический результат, проявляющийся при решении поставленной задачи выражается в том, что функции точного дозирования подачи и оперативного аварийного полного перекрытия подачи осуществляются независимыми друг от друга элементами устройства, что позволяет после аварийного выключения подачи восстановить дозирование материала точно в тех объемах, как было до аварийного перекрытия.

Для решения поставленной задачи шиберный затвор, включающий корпус, в виде двух фланцев разъемно соединенных между собой с образованием щели, в которой установлена ножевая заслонка, выполненная в виде пластины со сквозным отверстием, площадь которого соответствует площади перекрываемого шиберным затвором прохода, отличается тем, что сам проход, и сквозное отверстие ножевой заслонки выполнены округлыми, при этом ножевая заслонка неподвижно и съемно установлена в щели корпуса, при этом в щели корпуса, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль ножевой заслонки, установлена прямоугольная пластина, рабочий край которой снабжен вырезом округлой формы, снабженная приводом с регулируемой подачей, причем в этой же щели корпуса, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль ножевой заслонки, с возможностью перекрытия ее отверстия, установлена сплошная пластина, повторяющая по форме ножевую заслонку, снабженная рычажным приводом подачи. Кроме того, продольные оси ножевой заслонки и проекции, продольных осей прямоугольной и сплошной пластин лежат в одной плоскости. Кроме того, привод регулируемой подачи прямоугольной пластины выполнен как винтовой.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Совокупность признаков формулы изобретения обеспечивает точность дозирования и оперативность срабатывания в нестандартных, экстремальных и/или аварийных ситуациях, при исключении острых углов в проходном сечении, при этом признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признаки «проход, и сквозное отверстие ножевой заслонки выполнены округлыми» исключают застревание сырья в углах проходного сечения.

Признаки «ножевая заслонка неподвижно и съемно установлена в щели корпуса» задают размеры прохода, оптимальные для перепуска конкретного вида сырья и возможность его оптимизации, в соответствии с изменением параметров сырья.

Признаки «в щели корпуса, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль ножевой заслонки, установлена прямоугольная пластина, рабочий край которой снабжен вырезом округлой формы» позволяет точно регулировать подачу сырья, дозированно перекрывая часть сквозного отверстия ножевой заслонки, на стандартных режимах работы оборудования, при исключении острых углов в проходном сечении.

Признаки, указывающие, что прямоугольная пластина снабжена «приводом с регулируемой подачей», позволяет точно регулировать перемещение прямоугольной пластины.

Признаки «в этой же щели корпуса, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль ножевой заслонки, с возможностью перекрытия ее отверстия, установлена сплошная пластина, повторяющая по форме ножевую заслонку» обеспечивают возможность полного и оперативного перекрытия отверстия ножевой заслонки, не изменяя положения прямоугольной пластины.

Признаки, указывающие, что сплошная пластина снабжена «рычажным приводом подачи» обеспечивают высокую скорость ее «срабатывания».

Признаки, указывающие, что «продольные оси ножевой заслонки, и проекции, продольных осей прямоугольной и сплошной пластин лежат в одной плоскости», обеспечивают точное совпадение критичных для работы названных элементов затвора.

Признаки, указывающие, что «привод регулируемой подачи прямоугольной пластины выполнен как винтовой» обеспечивают точность позиционирования прямоугольной пластины, хотя скорость ее подачи остается невысокой.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами.

На фиг.1 изображен вид снизу блока, включающего ножевую заслонку, прямоугольную и сплошную пластины; на фиг.2 – показан его продольный разрез; на фиг.3 - его разрез по А-А.

На чертежах показаны корпус 1, щель 2, проход 3 загрузочного устройства, ножевая заслонка 4, ее сквозное отверстие 5, прямоугольная пластина 6, ее рабочий край 7, вырез 8, привод 9 с регулируемой подачей, сплошная пластина 10, рычажный привод 11 подачи, продольная ось 12 ножевой заслонки 4.

Шиберный затвор включает корпус 1, выполненный в виде двух фланцев разъемно соединенных между собой с образованием щели 2, в которой установлена ножевая заслонка 4, выполненная в виде пластины со сквозным отверстием 5, площадь которого соответствует площади перекрываемого шиберным затвором прохода 3 загрузочного устройства. При этом и сам проход 3, и сквозное отверстие 5 ножевой заслонки 4 выполнены округлыми (круглыми или овальными), с пропускной способностью свободного течения материала, лишь немного (на 5-10%) превышающей пропускную способность прохода 3 загрузочного устройства, для конкретного материала.

Ножевая заслонка 4 неподвижно и съемно установлена в щели 2 корпуса 1 (и съемно зафиксирована, например винтами с потайной головкой). Таких заслонок должно быть ещё несколько в ЗИПе, каждая со своим размером отверстия, которые протестированы и предназначены для конкретных видов сырья и/или конкретных видов обработки. Назначение этой заслонки 4 - в зависимости от вида и качества сырья, а также от конкретных задач переработки, обеспечить пропускную способность, близкую к максимальной пропускной способности прохода 3 загрузочного устройства, но немного её превышающую.

В щели 2 корпуса, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль ножевой заслонки 4, установлена прямоугольная пластина 6, рабочий край 7 которой (обращенный к сквозному отверстию 5 ножевой заслонки 4) снабжен вырезом 8 округлой формы, повторяющим очертания сквозного отверстия 5, имеющего размеры, соответствующие отверстию 5 используемой ножевой заслонки 4. Противоположная кромка прямоугольной пластины 6 установлена с возможностью взаимодействия с приводом 9 с регулируемой подачей, выполненным известным образом как винтовой, в виде пары «ВИНТ-ГАЙКА». Назначение прямоугольной пластины 6 с вырезом 8, в том, чтобы точно регулировать подачу сырья, дозированно перекрывая часть сквозного отверстия 5 ножевой заслонки 4, на стандартных режимах работы оборудования, при исключении острых углов в проходном сечении.

Причем в этой же щели 2 корпуса 1, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль ножевой заслонки 4, с возможностью полного перекрытия ее отверстия 5, установлена сплошная пластина 10, повторяющая по форме ножевую заслонку 4, снабженная рычажным приводом подачи 11, выполненным известным образом.

Назначение сплошной пластины 10 – максимально быстро перекрывать подачу сырья через сквозное отверстие 5 ножевой заслонки 4 в нестандартных, экстремальных и/или аварийных ситуациях.

Порядок расположения ножевой заслонки 4 прямоугольной пластины 6 и сплошной пластины 10, составляющих единый шиберный затвор, относительно друг друга, существенного значения не имеет.

Кроме того, продольная ось 12 ножевой заслонки 4 и проекции продольных осей прямоугольной 6 и сплошной 10 пластин лежат в одной плоскости.

Работает шиберный затвор следующим образом. Корпус 1 съемно закрепляют на проходе 3 загрузочного устройства (на чертежах не показано), при этом плоскость щели 2 располагается горизонтально. В исходном положении ножевая заслонка 4 располагается неподвижно, ее сквозное отверстие 5 располагается соосно с проходом 3 загрузочного устройства.

Прямоугольная пластина 6 с округлым вырезом и снабженная приводом 9 с регулируемой подачей прилегает без зазора к ножевой заслонке 4 со сквозным отверстием 5, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль нее и при своем перемещении относительно неё изменяет проходное сечение шиберного затвора с необходимой точностью для обеспечения работы оборудования в стандартном режиме.

Сплошная пластина 10 прилегает без зазора к одной из упомянутых пластин, или к обоим из них, с возможностью свободного перемещения относительно ножевой заслонки 4 и пластины 6. В случае возникновения нестандартной, экстремальной, или аварийной ситуации, а также при прекращении работы она обеспечивает оперативное перекрытие проходного сечения шиберного затвора за счет использования рычажного механизма подачи. При возобновлении работы оборудования в стандартном режиме, сплошная пластина 10 сдвигается и отрывает сквозное отверстие 5, до этого полностью настроенное на заданный режим соответствующим размещением в его сечении рабочей кромки прямоугольной пластины 6. При смене стандартного режима работы на другой, например, при смене обрабатываемой агрокультуры, ножевая заслонка 4 с отверстием 5, меняется на другую, соответствующую по проходному сечению отверстия новым условиям работы. Одновременно меняется прямоугольная пластина 6 с округлым вырезом, соответствующим размерам и форме сквозное отверстие 5 ножевой заслонки 4.

Изобретение относится к устройствам для прерывания потока сыпучих материалов. Оно может быть использовано в дозирующих устройствах. Шиберный затвор включает корпус в виде двух фланцев, разъемно соединенных между собой с образованием щели, в которой установлена ножевая заслонка, выполненная в виде пластины со сквозным отверстием, площадь которого соответствует площади перекрываемого шиберным затвором прохода. Сам проход и сквозное отверстие ножевой заслонки выполнены округлыми. Ножевая заслонка неподвижно и съемно установлена в щели корпуса. Там же в щели корпуса, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль ножевой заслонки, установлена прямоугольная пластина, рабочий край которой снабжен вырезом округлой формы, снабженная приводом с регулируемой подачей. В этой же щели корпуса, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль ножевой заслонки, с возможностью перекрытия ее отверстия, установлена сплошная пластина, повторяющая по форме ножевую заслонку, снабженная рычажным приводом подачи. Изобретение обеспечивает точность дозирования в штатной ситуации и оперативность срабатывания, в нестандартных, экстремальных и/или аварийных ситуациях, при исключении острых углов в проходном сечении. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Шиберный затвор, включающий корпус, в виде двух фланцев, разъемно соединенных между собой с образованием щели, в которой установлена ножевая заслонка, выполненная в виде пластины со сквозным отверстием, площадь которого соответствует площади перекрываемого шиберным затвором прохода, отличающийся тем, что сам проход и сквозное отверстие ножевой заслонки выполнены округлыми, при этом ножевая заслонка неподвижно и съемно установлена в щели корпуса, при этом в щели корпуса, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль ножевой заслонки, установлена прямоугольная пластина, рабочий край которой снабжен вырезом округлой формы, снабженная приводом с регулируемой подачей, причем в этой же щели корпуса, с возможностью возвратно-поступательного движения, вдоль ножевой заслонки, с возможностью перекрытия ее отверстия, установлена сплошная пластина, повторяющая по форме ножевую заслонку, снабженная рычажным приводом подачи.

2. Шиберный затвор по п.1, отличающийся тем, что продольные оси ножевой заслонки и проекции продольных осей прямоугольной и сплошной пластин лежат в одной плоскости.

3. Шиберный затвор по п.1, отличающийся тем, что привод регулируемой подачи прямоугольной пластины выполнен как винтовой.