Линейный асинхронный электропривод для виброцентробежного сепаратора Российский патент 2022 года по МПК B07B1/42 B07B1/26 B07B9/00 

Изобретение относится к сепараторам, предназначенным для разделения, преимущественно зерновых материалов на фракции по размерам, и может быть использовано на селекционных станциях, элеваторах, в фермерских хозяйствах, заводах по производству семян и круп, а также в мукомольной, комбикормовой, химической и других отраслях промышленности.

Известен виброцентробежный зерновой сепаратор, состоящий из корпуса, вращающегося и вибрирующего рабочего органа, приводов для вибрационного и вращательного движений рабочего органа (Авторское свидетельство СССР №506439 по классу В07В 1/44. Виброцентробежный зерновой сепаратор / Гончаров Е.С., Прилуцкий А.Н., Полупанов Ф.П., Волошин Н.И., Быдриевский Ю.В., Старков А.А, Кодин Н.А., Шишкин Н.В., Антонов Б.Н., Цукарева С.Ф., Малкин Б.Л.; заявитель и патентообладатель Украинский головной научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства, Горьковский машиностроительный завод им. М. Воробьева, 15.03.1976 г. Бюллетень №10).

Недостатком технического решения является низкая надежность вибрационного привода рабочего органа виброцентробежного сепаратора из-за передачи значительных динамических усилий на подшипниковые узлы, наличие большого числа трущихся и изнашивающихся деталей.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является установка, состоящая из корпуса, рабочего органа, привода вращательного движения рабочего органа от двигателя вращения и вибрационного привода рабочего органа в вертикальной плоскости от плоского линейного асинхронного электродвигателя (ЛАД), индукторы которого жестко закреплены на основании, а его ротор в виде кольца с симметричными сквозными отверстиями подвижен в вертикальной плоскости, выполнен из металла с высокой электропроводностью, подвижен в вертикальной плоскости и жестко соединен с рабочим органом (патент 2678008, Российская Федерация, МПК B04b 3/06. Вибрационная центрифуга / Линенко А.В., Аипов Р.С, Халилов Б.Р., Камалов Т.И, Гильванов В.Ф. Заявитель и патентообладатель Башкирский государственный аграрный ун-т, 22.01.2019 г.).

Недостатком технического решения является сложность и низкая надежность вибрационного привода, вследствие наличия большого количества роликов, подпружиненных относительно основания с помощью упругих элементов.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции привода вибрационного движения рабочего органа, что позволит повысить показатели надежности установки.

Техническая задача достигается тем, что в линейном асинхронном электроприводе для виброцентробежного сепаратора, состоящем из корпуса, рабочего органа, привода вращательного движения рабочего органа от двигателя вращения и вибрационного привода рабочего органа в вертикальной плоскости от плоского линейного асинхронного электродвигателя, индукторы которого жестко закреплены на основании, а его ротор в виде кольца с симметричными сквозными отверстиями, выполненный из металла с высокой электропроводностью, подвижен в вертикальной плоскости и жестко соединен с рабочим органом, под рабочим органом установлен подпружиненный шарнирно-сочлененный механизм, состоящий из нескольких шарнирных соединений и одного упругого элемента.

Применением подпружиненного шарнирно-сочлененного механизма обеспечивается колебание рабочего органа в вертикальной плоскости.

В момент вращения рабочего органа с постоянной скоростью, когда часть кольца без отверстий располагается напротив индукторов ЛАД, возникает электромагнитная сила, под действием которой кольцо с рабочим органом приходит в поступательное движение, к примеру, вниз в вертикальной плоскости. При этом упругий элемент, расположенный под кольцом сжимается. По мере вращения кольца наступает момент, при котором симметрично расположенные отверстия кольца находятся напротив индукторов ЛАД. При этом электромагнитное поле пропадает и за счет энергии, накопленной в упругом элементе, кольцо возвращается в исходное состояние, продолжая при этом совершать вращательное движение. Далее в момент, когда напротив индукторов будут проходить части кольца без отверстий, кольцо снова придет в поступательное движение и далее описанный процесс повторится. Частота колебаний рабочего органа, в данном случае, определяется количеством симметричных отверстий и частотой вращения кольца.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить колебательное движение рабочего органа в вертикальной плоскости с повышенными характеристиками надежности.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства. На фиг. 2 показано положение кольца (его часть) в момент, когда напротив индукторов расположены части кольца без отверстий. На фиг. 3 положение кольца (его часть) в момент, когда напротив индукторов расположены части кольца с отверстиями. На фиг. 4 - разрез А-А по фиг. 1. На фиг. 5 - подпружиненный шарнирно-сочлененный механизм.

Виброцентробежный сепаратор имеет корпус 1, внутри которого находится рабочий орган 2 (фиг. 1), входной патрубок 3, разбрасыватель 4, вибрационный и вращательный приводы рабочего органа 2. Привод вращательного движения рабочего органа осуществляется от электродвигателя вращения 5, на валу которого закреплен шкив 6. Шкив 6 при помощи клиновых ремней 7 соединен с ведомым шкивом 8. Ведомый шкив 8 через шлицевое соединение 9 связан с рабочим органом 2.

Электропривод вибрационного движения реализован на базе плоского ЛАД, индукторы 10 которого жестко закреплены на основании 11, а ротором является кольцо 12. Кольцо 12 имеет сквозные симметричные отверстия 13 (фиг. 5).

Кольцо 12 подвижно и подпружинено в вертикальной плоскости с помощью подпружиненного шарнирно-сочлененного механизма 14 и упругого элемента 15. Кольцо 12 выполнено из металла с высокой электропроводностью (например, из алюминия или меди) и может быть изготовлено из алюминиевого или медного трубного проката цилиндрической формы или алюминиевой, или медной пластины, из которой формируется трубный цилиндр (фиг. 4) (Насар С.А., Болдеа И. Линейные тяговые электрические машины: Пер. с англ. / Под ред. д-ра техн. наук А.С. Курбасова. М.: Транспорт, 1981. 176 с.).

Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на электродвигатель 5, рабочий орган 2 и кольцо 12 будут совершать вращательное движение вокруг своей оси, передаваемое через шкивы 6, 8 и ременную передачу 7. При подаче напряжения на индукторы 10, рабочий орган 2 и кольцо 12 будут совершать колебательное движение, осуществляемое за счет бегущего магнитного поля индукторов 10, при этом индукторы ЛАД постоянно подключены к сети.

На уровне индукторов 10 в кольце 12 имеются сквозные симметричные отверстия 13, поэтому одновременно с вращательным движением кольцо 12 будет совершать колебательное движение следующим образом: в момент вращения, когда часть кольца 12 без отверстий находится напротив индукторов ЛАД 10, возникает электромагнитная сила, под действием которой кольцо 12 приходит в поступательное движение, например, вниз. При движении кольца 12 упругий элемент 15 подпружиненного шарнирно-сочлененного механизма 14 сжимается (фиг. 2).

По мере вращения кольца 12, наступает момент, при котором симметричные отверстия 13 в кольце располагаются симметрично относительно индукторов 10 ЛАД. При этом электромагнитное поле перестает оказывать действие на кольцо 12 и за счет энергии, накопленной в упругом элементе 15, кольцо 12 возвращается в исходное положение, продолжая при этом совершать вращательное движение. Далее в момент, когда напротив индукторов 10 будут проходить части кольца 12 без отверстий, кольцо 12 снова придет в поступательное движение и далее описанный процесс повторится. При этом рабочий орган 2 совершает вибрационно-вращательное движение.

Через входной патрубок 3 исходный сыпучий материал поступает в верхнюю часть блока, где созданный вентилятором (не показан) воздушный поток проходит сквозь разбрасываемый сыпучий материал и удаляет легкие примеси и пыль. Поступающий с разбрасывателя 4 сыпучий материал под воздействием центробежной силы прижимается к внутренней поверхности рабочего органа 2 и перемещается вниз. Вследствие возвратно-поступательного движения рабочего органа 2 происходит отделение примесей.

Изобретение обеспечивает упрощение конструкции привода вибрационного движения рабочего органа и повышение показателей надежности установки.

Изобретение относится к сепараторам, предназначенным для разделения, преимущественно зерновых материалов, и может быть использовано в мукомольной, химической и других отраслях промышленности. Линейный асинхронный электропривод для виброцентробежного сепаратора, состоящего из корпуса, рабочего органа, привода вращательного движения рабочего органа от двигателя вращения и вибрационного привода рабочего органа в вертикальной плоскости от плоского линейного асинхронного электродвигателя, индукторы которого жестко закреплены на основании, а его ротор в виде кольца с симметричными сквозными отверстиями, выполненный из металла с высокой электропроводностью, подвижен в вертикальной плоскости и жестко соединен с рабочим органом. Под рабочим органом установлен подпружиненный шарнирно-сочлененный механизм, состоящий из нескольких шарнирных соединений и одного упругого элемента. Технический результат - упрощение конструкции привода вибрационного движения рабочего органа и повышение показателей надежности установки. 5 ил.

Линейный асинхронный электропривод для виброцентробежного сепаратора, состоящего из корпуса, рабочего органа, привода вращательного движения рабочего органа от двигателя вращения и вибрационного привода рабочего органа в вертикальной плоскости от плоского линейного асинхронного электродвигателя, индукторы которого жестко закреплены на основании, а его ротор в виде кольца с симметричными сквозными отверстиями, выполненный из металла с высокой электропроводностью, подвижен в вертикальной плоскости и жестко соединен с рабочим органом, отличающийся тем, что под рабочим органом установлен подпружиненный шарнирно-сочлененный механизм, состоящий из нескольких шарнирных соединений и одного упругого элемента.