УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ МАТЕРИАЛА НА ЛЕНТЕ КОНВЕЙЕРА Российский патент 2023 года по МПК B28C5/36 

Устройство для перемешивания материала на ленте конвейера относится к устройствам для перемешивания различных смесей на конвейерной ленте [C22B 1/00, B28C 5/00, B28C 7/04, B28C 9/04].

Из уровня техники известно МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ПЛАСТИКОВЫХ МАТОЧНЫХ СМЕСЕЙ [CN 216234304 (U) - 2022-04-08], являющееся передаточным устройством для многократной сушки пластиковой маточной смеси, включающее подающую опору и конвейерную ленту, конвейерная лента установлена на поверхности подающей опоры, в верхней части подающей опоры установлена сушильная рама, среднее положение поверхности сушильной рамы вставляется в узел смешивания материалов, узел смешивания материалов вставляется в узел смешивания материалов, узел смешивания материалов содержит опорное сиденье, вибрационный двигатель, пружинное сиденье, вторую электрическую нагревательную коробку и полый смесительный стержень, вибрационный двигатель установлен на верхней поверхности опорного сиденья, а нижняя поверхность опорное сиденье жестко связано с сушильной рамой через пружинное сиденье. Узел смешивания материала вставляется в среднее положение поверхности сушильной рамы, а первые электрические нагревательные боксы симметрично устанавливаются в сушильной раме, так что маточные смеси на поверхности конвейерной ленты эффективно смешиваются, а смешивание материала улучшается эффект и качество сушки; в процессе транспортировки конвейерной ленты чистящая хлопковая пластина на поверхности сборочной пластины вытирает и очищает канавку подачи на поверхности конвейерной ленты, остатки маточной смеси уменьшаются, а поверхность конвейерной ленты сохраняется чистой. Недостатком данного технического решения является техническая сложность процесса смешивания.

Также из уровня техники известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КАРБАМИДО-АММИАЧНЫХ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ [CN 213537766 (U) - 2021-06-25], являющееся устройством для производства мочевино-аммиачно-азотных удобрений, которое включает элеватор А, первые бункерные весы, дробилку А, вторые бункерные весы, просеивающую машину А, конвейер А, первичный смесительный бак, элеватор В, третьи бункерные весы, четвертые бункерные весы, дробилка В, просеивающая машина В, конвейер В, труба для транспортировки мочи, вторичный смесительный бак и гранулятор, элеватор А и первые бункерные весы расположены рядом; дробилка А расположена ниже бункерных весов; просеивающая машина А расположена на заднем конце дробилки А, конвейер А расположен на заднем конце просеивающей машины А, а первичный смесительный бак расположен на заднем конце конвейера А; второй бункер расположен над одним концом конвейера А; элеватор В и третьи бункерные весы расположены рядом; дробилка В расположена ниже бункерных весов; просеивающая машина В расположена на заднем конце дробилки В; конвейер В расположен на заднем конце просеивающей машины В; первичный смесительный бак расположен на заднем конце конвейера В; производственное устройство может быть использовано для серийного производства карбамидо-аммиачного азотного удобрения; эффективность производства высока, а качество продукции стабильно. Недостатком данного технического решения является техническая сложность процесса смешивания, за счет его реализации в несколько этапов.

Наиболее близким по технической сущности является Конвейерно-смесительный аппарат [GB 2152396 (A) - 1985-08-07], в котором устройство для смешивания содержит

смесительные элементы (перемешиватель), закрепленные на балке портала над лентой конвейера, поперек ее движения, с возможностью регулирования положения смесительных элементов относительно ленты.

Основной технической проблемой прототипа является техническая сложность процесса смешивания, за счет введения в схему смешивания отдельных агрегатов, требующих отдельного технического обслуживания и энергоснабжения.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство для перемешивания материала на ленте конвейера содержит размещенный над лентой на портале перемешиватель материала, портал образован стойками и смонтированными между ними балками, расположенными поперек ленты с возможностью регулировки по высоте относительно ленты конвейера, при этом перемешиватель жестко скреплен с балками портала и смонтирован из двух несущих горизонтальных балок перемешивателя, расположенных вдоль ленты конвейера, соединенных с балками портала снизу, при этом в верхних частях несущих горизонтальных балок перемешивателя дополнительно выполнены вертикальные крепления портала, а в передней и задней частях несущих горизонтальных балок перемешивателя выполнены первичный и конечный формирователи потока, между которыми расположены три ряда ножей. Перемешиватель смонтирован из сортамента горячекатаного проката.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показан общий вид перемешивателя, смонтированного для перемешивания шихты над конвейерной лентой.

На фиг. 2 показаны элементы, определяющие монтаж перемешивателя.

На фиг. 3 представлены общий вид и основные детали перемешивателя.

На фиг. 4 показан вид на перемешиватель с боку.

На фиг. 5 показан вид на перемешиватель с верху.

На фиг. 6 показан процесс захода руды (шихты) на наклонный рассекатель перемешивателя.

На фиг. 7 показан процесс захода руды наклонные углы формирователя.

На фигурах обозначены: 1 - перемешиватель, 2 - лента конвейера, 3 - стойка портала, 4 - балка портала, 5 - несущая горизонтальная балка перемешивателя, 6 - вертикальные крепления портала, 7 - первичный формирователь потока, 8 - конечный формирователь потока, 9 - 1 ряд ножей, 10 - 2 ряд ножей, 11 - 3 ряд ножей.

Осуществление изобретения

Перемешиватель 1 (фиг. 1) размещен над лентой конвейера 2 по ходу ее движения после всех источников выгрузки материала на ленту конвейера 2. Перемешиватель 1 размещен на вспомогательной конструкции - портале, образованной стойками портала 3 и балками портала 4. (см. фиг. 2). Балка портала 4 имеет возможность регулировки по высоте на стойках портала 4 относительно ленты конвейера 2. Перемешиватель 1 жестко скреплен с балкой портала 4.

Перемешиватель 1 смонтирован из несущих горизонтальных балок перемешивателя 5, расположенных вдоль ленты конвейера, соединенных с балками портала снизу, в верхних частях несущих горизонтальных балок перемешивателя 5 дополнительно выполнены вертикальные крепления портала 6, в передней и задней частях несущих горизонтальных балок перемешивателя 5 выполнены первичный 7 и конечный 8 формирователи потока, между которыми расположены последовательно первый ряд ножей 9, второй ряд ножей 10 и третий ряд ножей 11, перемешиватель 1 смонтирован из стандартного сортамента горячекатаного проката (швеллер 12П и уголок 5×50×50 мм), либо подобного.

Изобретение используется следующим образом

Перемешиватель 1 (фиг. 1) предназначен для перемешивания нижнего, средних и верхнего слоев шихты, выгружаемых на непосредственно движущуюся ленту конвейера 2. Также, перемешиватель 1 обеспечивает перемешивание материала на ленте конвейера 2 от ее краев к центру и от центра к краям, формирует равномерный профиль потока шихты позади себя. В качестве кинетической составляющей перемешивания и формирования профиля шихты на ленте конвейера 2 используются импульсы масс самих движущихся шихты и ленты конвейера 2. Первый ряд ножей 9, второй ряд ножей 10, третий ряд ножей 11 перемешивателя 1 пересекают по вертикали все слои материала, поднимают и сбрасывают их обратно на ленту конвейера 2, а также деформируют первоначальную прямолинейную траекторию движения, так как ножи перемешивателя 1 расположены в шахматном порядке и под разными углами наклона (фиг. 3-4), подъем-сброс и деформация траектории происходят неравномерно на каждом ряде ножей, чем и достигается перемешивание шихты на ленте конвейера 2 в соответствующих направлениях:

- Низ-Верх;

- Верх-Низ;

- Край-Центр;

- Центр-Край.

Состав, габаритные размеры перемешивателя 1, углы раскрытия формирователей и наклона ножей выбираются исходя из условий эксплуатации перемешивателя 1, к которым относятся:

- ширина ленты конвейера 2 (обычно 1000 мм ± 500 мм);

- скорость движения ленты конвейера 2 (обычно от 0,2 до 2,0 м/с);

- минимальная, средняя и максимальная нагрузки материала на конвейере (обычно от 50 до 1200 т/час);

- влажность материала (обычно от 7 до 15%);

- количество источников технологического процесса и их особенности выгрузки материала на ленту конвейера 2 (понимается насколько равномерно происходит выгрузка материала относительно осевой линии ленты конвейера 2).

Помимо этого, необходимо учитывать вероятность возникновения негативного эффекта (разбрасывание перемешивателем 1 материала за пределы ленты конвейера 2) с целью его предотвращения после внедрения перемешивателя 1. Оптимальный состав перемешивателя 1, обеспечивающий достаточный уровень перемешивания материала на ленту конвейера 2 представлен на фиг. 3.

Взаимные связи условий эксплуатации перемешивателя 1 и его параметров:

- ширина ленту конвейера 2 - выбор ширины перемешивателя 1;

- скорость движения ленты конвейера 2 и влажность материала - выше скорость и больше влажность, больше длина перемешивателя 1 и расстояния между ножами;

- минимальная, средняя и максимальная нагрузки материала на конвейере - углы раскрытия формирователей их высота, длина ножей;

- количество перемешивателей 1, места их установки и непосредственное расположение перемешивателей 1 над лентой конвейера 2.

Высота установки перемешивателя 1 выбирается исходя из того, что расстояние от его самой нижней точки до ленты конвейера 2 должно быть 30-50 мм (L) и предотвращать любые возможные повреждения ленты конвейера 2 перемешивателем 1.

Первичный формирователь потока 7 размещается в передней части несущей конструкции, допускается вынос формирователя вперед за габариты несущей конструкции.

Ширина входного створа первичного формирователя 7 должна быть шире профиля материала на ленты конвейера 2 при максимальной нагрузке на 50-100 мм, но не более 1/2 ширины ленты конвейера 2.

Ширина выходного створа первичного формирователя 7 должна быть равна 2/3 ширины входного створа, допустимое отклонение ±12%.

Первый ряд ножей 9 располагается на расстоянии 200-400 мм от среза выходного створа первичного формирователя 7 под углом 90° к горизонтальной плоскости перемешивателя Длина ножа L1 = расстояние от нижней точки несущей конструкции перемешивателя 1 до ленты конвейера 2 - L + 120 мм.

Второй ряд ножей 10 (обычно один нож) устанавливается по осевой продольной линии перемешивателя 1 на расстоянии 200-400 мм от осевой линии первого ряда ножей 9. Угол наклона к горизонтальной плоскости перемешивателя 1 составляет a=75°±5% . Длина ножа = L1/sin a.

Третий ряд ножей 11 размещается на удалении 450-650 мм от осевой линии 2-го ряда со смещением к центру продольной осевой линии перемешивателя 1 на 50-75 мм, под углом b=45°±5% к горизонтальной плоскости перемешивателя 1, длина ножей = L1/sin b.

Конечный формирователь потока 8 размещается в задней части несущей конструкции, допускается вынос формирователя назад за габариты несущей конструкции.

Ширина входного створа конечного формирователя 8 должна быть больше расстояния между ножами третьим рядом ножей 9 на 200-300 мм.

Ширина выходного створа конечного формирователя 8 должна быть равна 2/3 ширины входного створа, допустимое отклонение ±12%.

Технический результат - упрощение конструкции, достигается за счет того, что в конструкции устройства используются только металлические элементы стандартных сечений, типовых форм и размеров, в устройстве отсутствуют электрические компоненты и подвижные детали. Для реализации процесса смешивания используется только одно устройство без дополнительных вспомогательных агрегатов и потребления электрической энергии. При этом реализация самого процесса смешивания шихты при ее транспортировке на ленте конвейера достигается за счет последовательного воздействия на шихту первичным формирователь потока 7, первым рядом ножей 9, вторым рядом ножей 10, третьим рядом ножей 11 и конечным формирователем потока 8. Отдельно стоит отметить, то что эффективность перемешивания заявленного технического решения не уступает указанным аналогам и прототипу.

Примером реализации.

Для изготовления конструкции устройство для перемешивания материала на ленте конвейера требуется минимальный набор инструмента: электро или газовая сварка, углошлифовальная машина с отрезным диском по металлу, 3-х метровая рулетка. В конструкции перемешивателя отсутствуют какие-либо подвижные, электромеханические или электронные механизмы и компоненты. Все это делает возможным изготовить перемешиватель и внедрить его в технологический процесс своими силами, без привлечения высококвалифицированных специалистов. При этом стоимость производства, внедрения и эксплуатации ничтожно мала.

Устройство для перемешивания смеси на конвейерной ленте было реализовано в декабре 2022 года.

Также в результате апробации технического решения было выяснено, что заявленное устройство может быть использовано не только для смешивания руды (шихты) но и для производственного смешивания других смесей, без существенных ограничений на их состав.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания различных смесей на конвейерной ленте. Технический результат - упрощение конструкции. В конструкции устройства используются металлические элементы стандартных сечений, типовых форм и размеров. Устройство содержит размещенный над лентой на портале перемешиватель материала. Портал образован стойками и смонтированными между ними балками, расположенными поперек ленты с возможностью регулировки по высоте относительно ленты конвейера. Перемешиватель жестко скреплен с балками портала и смонтирован из двух несущих горизонтальных балок перемешивателя, расположенных вдоль ленты конвейера, соединенных с балками портала снизу. В верхних частях несущих горизонтальных балок перемешивателя дополнительно выполнены вертикальные крепления портала, а в передней и задней частях несущих горизонтальных балок перемешивателя выполнены первичный и конечный формирователи потока, между которыми расположены три ряда ножей. Процесс смешивания шихты при ее транспортировке на ленте конвейера осуществляется последовательным воздействием на шихту первичным формирователем потока, первым рядом ножей, вторым рядом ножей, третьим рядом ножей и конечным формирователем потока. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для перемешивания материала на ленте конвейера, содержащее размещенный над лентой на портале перемешиватель материала, отличающееся тем, что портал образован стойками и смонтированными между ними балками, расположенными поперек ленты с возможностью регулировки по высоте относительно ленты конвейера, при этом перемешиватель жестко скреплен с балками портала и смонтирован из двух несущих горизонтальных балок перемешивателя, расположенных вдоль ленты конвейера, соединенных с балками портала снизу, при этом в верхних частях несущих горизонтальных балок перемешивателя дополнительно выполнены вертикальные крепления портала, а в передней и задней частях несущих горизонтальных балок перемешивателя выполнены первичный и конечный формирователи потока, между которыми расположены три ряда ножей.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перемешиватель смонтирован из сортамента горячекатаного проката.