Шиберный механизм Российский патент 2020 года по МПК B61D7/00 B65G67/00 B65D90/54 B65D90/58 B65D90/60 

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочным и транспортно-складским устройствам, и может быть использовано на водном и железнодорожном транспортах, в контейнеростроении, в других отраслях промышленности, где требуется выгрузка сыпучих грузов из бункеров и силосов в условиях ограниченного пространства.

Назначение предлагаемого устройства - отсечение потока разгружаемого сыпучего материала и уплотнение разгрузочного отверстия в закрытом положении во время хранения и транспортирования.

В известных шиберных конструкциях, используемых для отсечения потока разгружаемого сыпучего материала из бункеров, резервуаров и силосов, кроме реечных передач используются винтовые передачи, рычажные механизмы, редуктора. Привод этих механизмов может быть различным: ручные маховики, рукоятки, пневмоцилиндры, гидроцилиндры с насосной станцией, электродвигатели. Чаще всего в конструкциях шиберных устройств размер хода подвижной заслонки большой и соизмерим с размерами окна для разгрузки.

Наиболее близким по технической сущности является шиберный механизм разгрузки вагона-хоппера, содержащий шиберные разгрузочные устройства и устройство для запирания шиберных заслонок (RU №2600179, МПК B61D 7/20, B65D 90/58, F16H 55/10, F16H 55/26, опубл. 20.10.2016). Перемещение шиберной заслонки осуществляется реечной парой, которая состоит из реек со сквозными прямоугольными впадинами и зубьями с прямоугольным контуром, выполненными заодно с рамой шиберной заслонки, и колес с вращающимися относительно своих осей цевками, установленных на валу привода, опирающегося на два приваренных к передней стенке корпуса кронштейна со снимаемыми крышками, и снабженного муфтами для вращения вала. В конструкции используются подшипники скольжения, система рычагов и упоров. Для работы шиберного механизма требуются большие усилия. Изготовление такого шиберного устройства трудоемко.

У приведенных выше конструкций имеется ряд недостатков, которые в большей или меньшей степени присутствуют:

- большой ход шиберной заслонки требует особой жесткости конструкции;

- проблема с уплотнением окна для выгрузки в закрытом положении заслонки;

- степень надежности блокировки механизмов в закрытом положении заслонки;

- скопление остатков материала груза на подвижных и смыкающихся частях;

- износ уплотняющих узлов;

- трудоемкость разгрузки.

Заявляемое устройство представляет собой горизонтально расположенный шиберный механизм на разгрузочном отверстии бункеров или контейнеров для сыпучих грузов.

Целью изобретения является обеспечение в конструкции шиберного механизма:

- удобную и быструю разгрузку бункера или контейнера;

- отсутствие при перемещениях подвижных частей трения скольжения;

- надежное уплотнение выгрузных окон во время хранения и транспортирования материалов;

- надежную блокировку разгрузочных механизмов;

- невозможность несанкционированного открытия выгрузных окон.

Технический результат заключается в упрощении конструкции; расширении функциональных (эксплуатационных) возможностей шиберных механизмов с использованием заявляемого изобретения.

Технический результат достигается тем, что шиберный механизм, состоит из неподвижной и подвижной рам с выгрузными окнами, причем подвижная рама установлена на валах направляющих и расположена с зазором под рамой неподвижной так, что выгрузные окна подвижной рамы могут располагаться как напротив выгрузных окон неподвижной рамы, так и в смещенном положении перекрывая их, кроме того на подвижной раме жестко закреплена тяговая роликовая цепь, которая в свою очередь надета на ведущую и ведомую звездочки, установленные на неподвижной раме. На валах направляющих жестко закреплены подъемные кулачки, контактирующие с упором, установленным на неподвижной конструкции. Ведущая звездочка выполнена с шестигранным буртом, а концы валов направляющих имеют шестигранное сечение. Шиберный механизм снабжен откидной крышкой со стопором, закрывающей узел управления открытием выгрузных окон. Подвижная рама на смыкающейся поверхности имеет уплотняющий контур, выполненный с наклонными поверхностями.

Предлагаемое решение шиберного механизма представлено на фигурах 1-4. На фиг. 1 представлен шиберный механизм разгрузочного устройства, вид сверху; на фиг. 2 представлен разрез шиберного механизма при перекрытых выгрузных окнах по линии крепления тяговой роликовой цепи; на фиг. 3 представлен разрез шиберного механизма по линии установки валов направляющих в шариковых втулках и крепления кулачков на них; на фиг. 4 - вид сверху на выгрузные окна неподвижной рамы шиберного механизма.

Позициями на чертежах представлены:

1 - рама неподвижная, 2 - рама подвижная, 3 - валы направляющие, 4 - кулачок подъемный, 5 - тяговая роликовая цепь, 6 - ведущая звездочка, 7 - кронштейн, 8 - механизм натяжения, 9 - выгрузные окна рамы неподвижной, 10 - выгрузные окна рамы подвижной, 11 - шариковая втулка, 12 - корпус, 13 - откидная крышка, 14 - стопор, 15 - ведомая звездочка, 16 - смыкающийся контур, 17 - неподвижный упор, 18 - пазы в неподвижной раме для прохода вала.

Конструкция шиберного механизма представляет собой совокупность подвижной 2 и неподвижной 1 рам с выгрузными окнами 9 и 10 с механизмом перемещения (3 - валы направляющие, 11 - шариковая втулка, 12 - корпус, 5 - тяговая роликовая цепь, 6 - ведущая звездочка, 7 - кронштейн, 8 - механизм натяжения, 15 - ведомая звездочка), уплотнения (16 - смыкающийся контур, 4 - кулачок подъемный) и блокировки положения (13 - откидная крышка, 14 -стопор, 17 - неподвижный упор).

Неподвижная рама 1 с выгрузными окнами 9 в горизонтальной плоскости жестко закреплена в нижней части выгружаемого бункера, контейнера или силоса. Рама подвижная 2 с закрепленными на нижней плоскости корпусами 12 с шариковыми втулками 11 установлена с определенным зазором под неподвижной рамой 1 на валах направляющих 3, концы которых закреплены в пазах 18. Благодаря шариковым втулкам 11, охватывающим валы направляющие 3 подвижная рама 2 имеет возможность свободного поступательного движения таким образом, что выгрузные окна 10 подвижной рамы могут располагаться как напротив выгрузных окон 9 неподвижной рамы, так и в смещенном положении перекрывая их. На валах направляющих 3 жестко закреплены подъемные кулачки 4, контактирующие с упором 17 на неподвижной раме. Концы вала 3 со стороны оператора имеют шестигранное сечение под гаечный ключ. При повороте вала 3 с кулачком 4 вокруг своей оси рама подвижная 2 поднимается вертикально вверх в пределах зазора до смыкания с нижней поверхностью рамы неподвижной 1 с выгрузными окнами 9, обеспечивая таким образом уплотнение кромок выгрузных окон 9 либо в открытом, либо в перекрытом состоянии. На нижней поверхности рамы подвижной 2 (фиг. 2) закреплены концы тяговой роликовой цепи 5, причем один конец на неподвижном кронштейне 7, а другой там же через натяжной механизм 8. Тяговая цепь 5 охватывает две закрепленные на неподвижной конструкции приводные звездочки ведущую 6 и свободно вращающуюся ведомую 15. Ведущая звездочка 9 имеет массивный бурт шестигранного сечения под гаечный ключ. В откидной крышке 13, закрывающей узлы управления шиберным механизмом, расположен стопор 14, который блокирует угол поворота вала направляющего 3, обеспечивая надежное уплотнение кромок выгрузных окон 9 при хранении, транспортировании и выгрузке сыпучих материалов. Откидная крышка 13 закрывает узлы управления открытием и закрытием шиберного механизма, крепится гайками и пломбируется.

Шиберный механизм работает следующим образом.

Перед загрузкой сыпучего материала в бункер или в контейнер необходимо открыть откидную крышку 13 и с помощью движения гаечным ключом снизу-вверх повернуть ведущую звездочку 6 с цепью 5 до упора. В этом положении выгрузные окна неподвижной рамы 1 перекрываются листом между выгрузными окнами 10 подвижной рамы. С помощью гаечного ключа поворачивают валы направляющие 3 с подъемным кулачком 4 по часовой стрелке до упора, вследствие чего подвижная рама 2 поднимется вертикально вверх до смыкания с нижней поверхностью неподвижной рамы 1 и устранения зазора между ними, вследствие чего обеспечивается уплотнение краев выгрузных окон 9 неподвижной рамы. Таким образом шиберный механизм является закрытым. Далее откидную крышку 13 следует закрыть, при этом стопор 14 на крышке 13 входит в паз зацепления на торце вала направляющего 3, после чего откидная крышка 13 крепится гайками и пломбируется. После этого бункер или контейнер готов к погрузке сыпучего материала.

Для разгрузки бункера или контейнера необходимо снять пломбы, отвернуть гайки, крепящие откидную крышку 13, и открыть ее, после чего стопор 14 на крышке выходит из зацепления на торце вала направляющего 3. Для опускания подвижной рамы 2 вниз и тем самым обеспечения зазора между рамами следует с помощью гаечного ключа на 180 градусов повернуть против движения часовой стрелки валы направляющие 3. Далее гаечным ключом повернуть ведущую приводную звездочку 6 с цепью сверху вниз до упора, при этом подвижная рама 2 переместится по валам направляющим 3 до совмещения выгрузных окон обеих рам. После чего сразу через выгрузные окна 9 и 10 под действием силы тяжести производится выгрузка сыпучих материалов в подготовленное место.

Преимущества конструкции заявляемого шиберного механизма следующие:

- небольшой ход подвижной рамы;

- большую общую площадь разгрузных окон и увеличенная скорость разгрузки;

- использование в качестве механизма передачи движения гибкой связи, тяговой роликовой цепи, позволило совместить операции открытия (закрытия) выгрузных окон и их уплотнения при загрузке и выгрузке материалов бункеров или контейнеров.

- раздельные операции открытия выгрузных окон и их уплотнения;

- надежная блокировка механизмов перемещения и их уплотнения;

- уменьшение износа подвижных и уплотняющих узлов;

- размеры частиц сыпучего материала до 80 мм.

- невозможность несанкционированного открытия выгрузных окон.

Шиберный механизм состоит из неподвижной и подвижной рам с выгрузными окнами, причем подвижная рама установлена на валах направляющих и расположена с зазором под рамой неподвижной так, что выгрузные окна подвижной рамы могут располагаться как напротив выгрузных окон неподвижной рамы, так и в смещенном положении, перекрывая их, кроме того, на подвижной раме жестко закреплена тяговая роликовая цепь, которая, в свою очередь, надета на ведущую и ведомую звездочки, установленные на неподвижной раме. На валах направляющих жестко закреплены подъемные кулачки, контактирующие с упором, установленным на неподвижной конструкции. Ведущая звездочка выполнена с шестигранным буртом, а концы валов направляющих имеют шестигранное сечение. Шиберный механизм снабжен откидной крышкой со стопором, закрывающей узел управления открытием выгрузных окон. Подвижная рама на смыкающейся поверхности имеет уплотняющий контур, выполненный с наклонными поверхностями. Технический результат заключается в упрощении конструкции; расширении функциональных (эксплуатационных) возможностей шиберных механизмов с использованием заявляемого изобретения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Шиберный механизм, характеризующийся тем, что состоит из неподвижной и подвижной рам с выгрузными окнами, причем подвижная рама установлена на валах направляющих и расположена с зазором под рамой неподвижной так, что выгрузные окна подвижной рамы могут располагаться как напротив выгрузных окон неподвижной рамы, так и в смещенном положении, перекрывая их, кроме того, на подвижной раме жестко закреплена тяговая роликовая цепь, которая, в свою очередь, надета на ведущую и ведомую звездочки, установленные на неподвижной раме, в свою очередь, на валах направляющих жестко закреплены подъемные кулачки, контактирующие с упором, установленным на неподвижной конструкции.

2. Шиберный механизм по п. 1, характеризующийся тем, что ведущая звездочка выполнена с шестигранным буртом, а концы валов направляющих имеют шестигранное сечение.

3. Шиберный механизм по п. 1, характеризующийся тем, что механизм снабжен откидной крышкой со стопором, закрывающей узел управления открытием выгрузных окон.

4. Шиберный механизм по п. 1, характеризующийся тем, что подвижная рама на смыкающейся поверхности имеет уплотняющий контур, выполненный с наклонными поверхностями.