Технологический аппарат для обработки сыпучих материалов Советский патент 1987 года по МПК B02C17/18 

Изобретение отмосится к машиностроению, а именно к технологическим вращающимся аппаратам, например трубным мельницам, сушильным и промывочным барабанам, вращающимся печам для использования в цементной, химической и других отраслях промышленности Целью изобретения является повышение надежности привода путем уменьшения динамических нагрузок.

На фиг.1 изображен технологический аппарат в варианте трубной мельницы, общяй вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1 (трубная мельница при рабочем положении обрабатываемого материала); на фиг.4 - технологический аппарат в варианте вращающейся печи, общий вид; на фиг.5 - вид В на фиг.А; на фиг.6 - сечение Г-Г на фиг.4 (вращающаяся печь при рабочем положении обрабатываемого материала); на фиг.7 - узел J на фиг.1 (общий вид пилотного барабана); на фиг.8 - вид Д на фиг.7; на фиг.9 - сечение Е-Е на фиг.7; на фиг.1 О - рабочий барабан при положении обрабатываемого материала в уравновешенном состоянии, поперечное сечение; на фиг.11 - рабочий барабан в положении самозапуска, поперечное сечение.

Технологический аппарат, например мельница или печь, содержит вращающийся цилиндрический рабочий барабан 1, опорные подшипниковые узлы 2 и привод 3.

Рабочий барабан заполнен обрабатываемым материалом 4. При периферийном или центральном приводе технологического барабана на наружном диаметре или на торце корпуса его установлены периферийные 1 и торцовые 6 пилотные барабаны.

При центральном приводе (фиг.1-3), когда технологический барабан 1, например мельница, своим центральным валом 7 соединен с соосным тихоходным валом 8 привода 3, пилотный централь ньй барабан 9 может быть установлен соосно на свободном торце тихоходного вала 8 привода 3.

В технологических барабанах с периферийным приводом и периферийной разгрузкой рабочей смеси (фиг.4-6) ПИЛОТШЛР1 центральньгй барабан 9 может быть установлен соосно на торцовой стенке разгрузочного конца корпуса 1 рабочего барабана.

10

15

20

25

444102

Во ипри- 1нт,1Х чпкргми спия пи- ЛОТ1Ш1Х контрол1 И1.1х бпрабаи J, 6 и 9 на корпусе технологического барабана их оси установлены параллельными оси вращения технологического барабана.

Для непрерывного наблюдения за периферийными и торцовыми пилотными контролируюищми барабанами 5 и 6 их количество по окружности может быть установлено несколько.

Пилотные барабаны 5, 6 и 9 представляют собой малогабаритные пустотелые цилиндры, у которых лицевая (смотровая) торцовая стенка 10 выполнена из прозрачного материала.

С наружной стороны лицевой торцовой стенки 10 пилотного барабана на центральной оси 11 свободно установлен маятник 12, который при свободном подвесе снабжен горизонтальной кромкой 13, имитирующей линию горизонта, относительно которой осуществляется ориентация положения сыпучего наполнителя 14 в пилотном барабане. Вместо горизонтальной кромки на маятнике может быть закреплен лист из прозрачного материала, на котором отмечена горизонтальная контрастная линия, а также разметка углов наклона сыпучего наполнителя в контролирующем пилотном барабане.

Для улучшения визуального наблюдения за состоянием сыпучего наполнителя в пилотных барабанах торцовые стенки и цилиндрическая часть 15 мо-, гут быть выполнены прозрачными.

Форма внутренней поверхности пилотного контролирующего барабана, шероховатость и материал ее, а также сыпучий наполнитель 14 выполняются такими, чтобы угол естественного откоса У, наполнителя в пилотном барабане был равным (или близким) углу естественного откоса Ур обрабатываемого материала 4 в технологическом рабочем барабане.

При эксплуатации аппаратов, имеющих несколько технологических зон или камер, например двухкамерной трубной мельницы, в каждой камере которой обрабатываемый материал имеет разный угол естественного откоса (У, 1 и ), устанавливают два пилотных барабана соответственно с разными углами естественного откога (У,1 и У,2) сыпучего наполнителя, т.е. У,

30

35

40

45

50

55

Уо2, а Уо1

Ур2 и

Ур1 и УИ Уп2.

Ирм pafioTc апилр.тгл нрлщенис блра- Г)лнл 1 , например Mejn HniUii, (фиг. 1-3) осуще1:тплиетс:я гти стрелке от привода 3 через налы 8 и 7. Вместе с рабочим барабаном происходили перемещения пилотного барабана с такой же yrjioBoii скоростью, в результате этого расположение сыпучего наполнителя 14 в пилотном барабане 5, 6 или 9 соответствует расположению материала 4 в рабочем барабане. При этом углы естественного откоса материалов в рабочем и пилотном барабанах равны между собой: Ур .З и 9).

Таким образом, наблюдая через прозрачную стенку 10 на положение сыпучего наполнителя 14 в пилотном барабане, можно судить и о положении материала 4 в рабочем барабане, которое аналогично положению сыпучего наполнителя 14 в пилотном барабане.

Независимо от величины поворота пилотного барабана маятник I2 находится в нижнем положении относительно оси вращения 1 и верхняя кромка 13 маятника остается горизонтальной. Эта автоматическая самоустанавливающаяся горизонтальная кромка маятника является ориентировочно линией для определения угла Yj, расположения сыпучего наполнителя 14 в пилотном барабане.

После прекращения рабочего вращения рабочий барабан 1 может быть заторможен в произвольном положении, а положение материала в рабочем барабане (фиг.З и 6), соответствующее положению сыпучего наполнителя 14 в пилотном барабане (фиг.7, 9 и 8), неблагоприятно для последующего запуска рабочего барабана на рабочее вращение .

Путем растормаживания привода рабочий барабан под действием неуравновешенной массы материала 4 самостоятельно занимает уравновешенное состояние (фиг.10). Запуск на рабочее вращение из этого положения более легкий, так как в начальный, наиболее тяжелый момент пуска двигателя крутящий момент сопротивления вращению рабочего барабана равен нулю и это определяется тем, что плечо неуравновешенной массы в рабочем барабане в начальный момент также равно нулю (фиг.10).

Еще более легкий запуск барабана 1 на рабочее быстрое вращение может

0

5

0

5

0

5

0

5

1ПЛ

быть ocyi iPc;Tri;ien путем самозлпуска, когдл с помощью днигптеля вспомогательного привода медленного вращения рабочий барабан попорачиБЛют (реверсируют) в сторону, противоположную рабочему вращению, и поднимают рабочую смесь материала 4 в рабочем барабане до максим, 1лыюго, т.е. когда угол откоса материала в рабочем и пилотном барабанах равен углу естественного откоса материала, после чего выключают вспомогательный двигатель (фиг. И).

Таким образом создается положительный неуравновешенный момент для само- запуска барабана, который равен М СхП (фиг.11).

После этого рабочий барабан с положительным неуравновешенным моментом либо сразу затормаживают для сохранения положения самозапуска и использования его в дальнейшем через необходимое время, либо сразу после выключения двигателя вспомогательного привода медленного вращения включают двигатель главного рабочего привода на рабочее быстрое вращение.

Возможен также режим постановки рабочего барабана на будущий самозапуск в момент остановки его с рабочего вращения следую Щ1м путем.

Выключают рабочий двигатель, бара- бар1 1 под действием неуравновешенной массы рабочей смеси сначала останавливается, а затем начинает откат в обратном исправлении, постепенно разгоняя маховые массы и увеличивая скорость, далее по инерции рабочий барабан проходит нейтральное (уравновешенное) положение и вращается дальше, поднимая неуравнопешенную массу рабочей смеси с другой стороны рабочего барабана, при этом скорость барабана 1 постепенно уменьшается до нуля, а материал в барабане достигает верхнего положения, в этот момент оператор, визуально контролирующий пилотный барабан, затормаживает рабочий барабан, не давая ему повернуться в противоположную сторону.

Таким образом барабан 1 подготовлен для будущего самозапуска, который может быть осуществлен путем его рас- тормажлвания и включения главного двигателя рабочего привода на рабочее вращение.

При самозапуске рабочий барабан под действием неуравновешенного положителр)Ного крутящего момента, равного по величине рабочему крутящему моменту, сам начинает плавную раскрутку привода и главного рабочего двигателя, одновременно с этим к электросети подключают главный рабочий электродвигатель.

Благодаря тому, что при предыдущей остановке технологического бара- бана осуществляется запас кинетической энергии в виде неуравновешенной массы рабочей смеси, которая создает положительный крутящий момент, совпадающий по направлению с рабочим вра- щением главного двигателя, запуск главного двигателя на рабочее вращение существенно облегчается, пусковой момент и сила тока в этот момент меньше номинальных значений, и это обеспечивает экономию электроэнергии Самозапуск рабочего барабана, облегчающий пусковые нагрузки на главный двигатель, уменьшает динамические нагрузки и тем самым повышает эксплуатационную надежность и долговечность всей силовой цепи привода (электродвигателя, редуктора, зубчатых передач, соединительных муфт и др.), это повышает межремонтные сро ки и коэффициент технического использования технологического барабана, предназначенного для поточного производства продукции.

Пониженные пусковые нагрузки позволяют также уменьшить массу силового привода и использовать нормальные стандартные электродвигатели серийного производства. Создание специальных электродвигателей с повышенными пусковыми моментами в этом случае исключается .

Положение сыпучего наполнителя 14 в пилотном барабане в каждый момент времени имитирует положение рабочей смеси материала 4 в рабочем барабане благодаря этому оператор получает

5 0 13 о

(1

j

5

дополнительнчто информа1шю - ч-хноло- гическом процессе в 6apa6.iHi: и при необходимости может соответственно изменять его, например, путем регулирования частоты вращения рабочего барабана, приближаясь к оптимальному режиму.

Формула изобретения

I.Технологический аппарат для обработки сыпучих материалов, содержащий горизонтально установленный на опорных подшипниковых узлах рабочий вращающийся цилиндрический барабан с торцовыми стенками, сопряженный с приводом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности привода путем уменьшения динами 1ес- ких нагрузок, он снабжен устройством для контроля положения материала, выполненным в виде пилотного барабана, закрепленного на рабочем барабане, при этом продольные оси барабанов параллельны между собой, а одна из, торцовых стенок пилотного барабана выполнена из прозрачного материала.

2.Аппарат цоп.1, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния достоверности расположения материала в рабочем барабане с несколькими технологическими зонами, каждая из последних снабжена пилотным барабаном, заполненным сыпучим наполнителем с углом естественного откоса, равным этому же углу сыпучего материала в соответствующих зонах рабочего барабана.

3.Аппарат по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения положения сыпучего наполнителя в пилотном барабане, последний снабжен смонтированным на лицевой стороне торцовой стенки маятником, груз которого выполнен с горизонтальной кромкой.

8идА

5-6

Фиг.д

ч у ччччч Ччч чччч чх

2 J

Г

Изобретение относится к технологическому оборудованию - вра1цаюпц1м- ся ацпаратам, например трубным мельницам, вращающимся печам и другому подобному оборудованию. Целью изобретения является повьш1ение надежности привода путем уменьшения динамических нагрузок. Для достижения указанной цели рабочий барабан I снабжен одним ши несколькими пилотными барабанами 5 и 6, закрепленными на поверхности рабочего барабана и содержащими сыпучий заполнитель, имеющий угол естетственного откоса, равный этому же углу сыпучего материала 4 в рабочем барабане. 2 з.п. ф-лы, II ил. с u (Л со 4: 4 4

Виде

г - г

44 4v444444444 444 V4:

cpueS

CpUff6

12

Вид Д

Щ

12

Фиг.8

Е- Е

фигГО

cfuff.Jl

Фиг. 9

Редактор И.Горват

Составитель В.Губарев

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 4873/8Тираж 572Подписное

ВПИИГТИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проипнод(-тв;.нь о-11олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4