Центробежно-решетный сепаратор Российский патент 2023 года по МПК B07B1/22 B07B1/42 B07B9/00 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения сыпучих материалов, преимущественно очистки зерновых материалов от крупных примесей.

Известна зерноочистительная машина, включающая кассеты решет, установленные одна над другой, блок щеток для очистки решет, эксцентриковый и кривошипно-шатунные механизмы (Авторское свидетельство СССР №511907 А1 по классу A01F 12/44. Зерноочистительная машина / Кубышев В.А., Лапшин П.Н., Климок А.И.; заявитель и патентообладатель Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства, Курганский машиностроительный институт, 30.04.1976 г. Бюллетень №16).

Недостатком технического решения является низкая производительность и эффективность очистки, сложность конструкции привода.

В качестве прототипа выбран центробежно-решетный сепаратор с вертикальной осью вращения, состоящий из загрузочной горловины, питателя, установленного с возможностью вращения, конического делительного решета, двухсекционного барабана, подсевного и зернового решет, работающих с возможностью обеспечения разности скоростей их вращения (Авторское свидетельство СССР №1355298 по классу В07В 1/06. Центробежно-решетный сепаратор / Стрикунов Н.И., Климок А.И., Тарасов Б.Т.; заявитель и патентообладатель Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства, Алтайский сельскохозяйственный институт, 16.04.1986 г. Бюллетень №44).

Недостатком прототипа является низкая надежность привода вследствие сложности конструкции и наличия большого числа трущихся и изнашивающихся деталей.

Технической задачей изобретения является совершенствование конструкции привода, что повысит показатели надежности установки и снизит ее металлоемкость.

Техническая задача достигается тем, что в центробежно-решетном сепараторе с вертикальной осью вращения, состоящем из загрузочной горловины, питателя, установленного с возможностью вращения, конического делительного решета, прикрепленного верхним основанием к загрузочной горловине, внутреннего и внешнего цилиндрических решет, работающих с возможностью обеспечения разности скоростей их вращения, для осуществления вращательного движения цилиндрических решет используется дугостаторный электродвигатель, состоящий из нескольких симметрично установленных двухсторонних индукторов и двух независимых друг от друга вторичных элементов, выполненных в виде колец, жестко связанных с нижними основаниями внешнего и внутреннего цилиндрических решет, причем двухсторонние индукторы имеют разное значение полюсного деления каждой стороны обмотки.

Использование двухстороннего дугостаторного электродвигателя с разным значением полюсного деления каждой стороны обмотки обеспечит разную скорость вращения соответствующих вторичных элементов электродвигателя, а соответственно внутреннего и внешнего решет сепаратора, так как синхронная скорость каждой стороны определяется выражением

где τ - полюсное деление, м;

ƒ - частота питающей сети, Гц.

Применение такого электродвигателя значительно упростит конструкцию привода и повысит надежность центробежно-решетного сепаратора На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства. На фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1. На фиг. 3 - общий вид индуктора дугостаторного электродвигателя с двухсторонними индукторами.

Центробежно-решетный сепаратор с вертикальной осью вращения 11 включает вращающуюся загрузочную горловину 1, цилиндрическое внешнее решето 5, коническую обечайку 2, внутри которой размещены питатель 3 и коническое делительное решето 4, прикрепленное верхним основанием к вращающейся загрузочной горловине 1.

Коническая обечайка 2 своим нижним основанием жестко соединена с цилиндрическим внешним решетом 5, а верхним - с загрузочной горловиной. Внутри цилиндрического внешнего решета 5, соосно с ним установлен пластинчатый барабан 6. На внутренней поверхности пластинчатого барабана 6 закреплено цилиндрическое внутреннее решето 7, диаметр отверстий на котором больше диаметра отверстий цилиндрического решета 5.

Цилиндрическое внешнее решето 5 своим нижним основанием жестко связано с кольцом 8, внутреннее решето 7 своим нижним основанием жестко связано с кольцом 15. Кольца 8 и 15 являются независимыми друг от друга вторичными элементами дугостаторного электродвигателя, состоящего из нескольких двухсторонних индукторов 10, причем индукторы имеют разные значения полюсного деления каждой стороны обмотки. За счет жесткой связи колец 8, 15 с основаниями решет 5, 7 осуществляется вращательное движение этих решет. Использование двухсторонних индукторов 10 с разным значением полюсного деления каждой стороны обмотки обеспечит разную скорость вращения соответствующих вторичных элементов 8 и 15, что обеспечит разную скорость вращения внутреннего 7 и внешнего 5 решет.

Использование дугостаторного электродвигателя с двухсторонними индукторами 10, имеющими разные значения полюсного деления, обеспечит на каждой из сторон индуктора разное бегущее магнитное поле.

В качестве вторичного элемента используются кольца 8 и 15. Кольца 8 и 15 жестко связаны с нижними основаниями решет 5 и 7 и выполнены из металла с высокой электропроводностью (например, из алюминия или меди) и могут быть изготовлены из алюминиевого или медного трубного проката цилиндрической формы или алюминиевой или медной пластины, из которой формируется трубный цилиндр (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.).

Двухсторонние индукторы 10 дугостаторного электродвигателя совместно с кольцами 8 и 15 обеспечивает разность скоростей вращения цилиндрических решет 5 и 7. Внутреннее решето 7 вращается медленнее цилиндрического внешнего решета 5. Коническое делительное решето 4 своим нижним основанием установлено непосредственно над цилиндрическим внутренним решетом 7, что способствует свободному движению сходовой фракции на цилиндрическое внутреннее решето 7. Ограничительный барабан 16 в нижней части заканчивается диском 14 с эластичным кольцом (не показано на рисунке), которое, отгибаясь, пропускает посторонние предметы.

Сепаратор заключен в кожух 12, для очистки решет установлена щетка 13. Для сбора примесей имеется лоток 17. Скребки 9 выбрасывают примеси и посторонние предметы по лоткам 17 из сепаратора.

Центробежно-решетный сепаратор работает следующим образом. Зерновая смесь, содержащая грубые, крупные и длинные примеси, поступает через вращающуюся загрузочную горловину 1 на питатель 3, отбрасывается под действием центробежных сил, подается на внутреннюю поверхность конического делительного решета 4 и далее движется вниз, при этом зерна просеиваются через отверстия решета. Коническое делительное решето 4 разделяет зерновой материал на две фракции. Большая часть длинных примесей задерживается, задерживаются также грубые, крупные примеси и посторонние предметы, находящиеся в зерновом материале.

Сход с делительного решета 4 поступает на внутреннюю поверхность цилиндрического внутреннего решета 7, а проход - в пространство между барабаном 6 и цилиндрическим внешним решетом 5. Благодаря предварительному расслоению зерновой смеси длинные примеси вступают в контакт с цилиндрическим решетом 5 значительно позднее мелких частиц, путь их скольжения по решету уменьшается, следовательно, уменьшается вероятность их прохождения через отверстия цилиндрического решета, что повышает пропускную способность и качество очистки. Посторонние предметы идут сходом с цилиндрического внутреннего решета 7 и через эластичное кольцо попадают в лоток 17. Решето 5 вращается в одну сторону с решетом 7 и барабаном 6, но с разными скоростями. В кольцевом слое материала между цилиндрическим решетом 5 и пластинами барабана 6 происходит относительное скольжение элементарных концентрических слоев. Эти слои образуют общий активный слой, в котором под действием сил трения частицы зерновой смеси направленно ориентируются, устанавливаясь своей длиной по касательным к поверхности цилиндрического решета. Длинные частицы под действием трения в активном слое укладываются «плашмя» на цилиндрическое решето. Скольжение зерновой смеси относительно поверхности решета 5 дает возможность зернам короткой фракции проходить через отверстия решета, этому способствуют и центробежные силы. Очищенное зерно, прошедшее сквозь отверстия цилиндрического решета 5, выводится из машины. Длинные примеси остаются на поверхности цилиндрического решета 5 и непрерывно транспортируются из-под кольцевого слоя материала, откуда скребками 9 выбрасываются в лоток 17 вместе с посторонними предметами и грубыми примесями.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить показатели надежности установки и снизить ее металлоемкость.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения сыпучих материалов, преимущественно очистки зерновых материалов от крупных примесей. Центробежно-решетный сепаратор с вертикальной осью вращения состоит из загрузочной горловины, питателя, установленного с возможностью вращения, конического делительного решета, прикрепленного верхним основанием к загрузочной горловине, внутреннего и внешнего цилиндрических решет, работающих с возможностью обеспечения разности скоростей их вращения. Для осуществления вращательного движения цилиндрических решет используется дугостаторный электродвигатель, состоящий из нескольких симметрично установленных двухсторонних индукторов и двух независимых друг от друга вторичных элементов, выполненных в виде колец, жестко связанных с нижними основаниями внешнего и внутреннего цилиндрических решет, причем двухсторонние индукторы имеют разное значение полюсного деления каждой стороны обмотки. Технический результат - повышение показателей надежности установки и снижает ее металлоемкость. 3 ил.

Центробежно-решетный сепаратор с вертикальной осью вращения, состоящий из загрузочной горловины, питателя, установленного с возможностью вращения, конического делительного решета, прикрепленного верхним основанием к загрузочной горловине, внутреннего и внешнего цилиндрических решет, работающих с возможностью обеспечения разности скоростей их вращения, отличающийся тем, что для осуществления вращательного движения цилиндрических решет используется дугостаторный электродвигатель, состоящий из нескольких симметрично установленных двухсторонних индукторов и двух независимых друг от друга вторичных элементов, выполненных в виде колец, жестко связанных с нижними основаниями внешнего и внутреннего цилиндрических решет, причем двухсторонние индукторы имеют разное значение полюсного деления каждой стороны обмотки.