Пневмоимпульсное сводообрушающее устройство Советский патент 1991 года по МПК B65D88/70 

Изобретение относится к устройствам для обрушения сыпучих материалов в бункерах и может найти применение в горно-добывающей, строительной, химической и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение эффективности сводообрушения материала за счет повышения величины и обеспечения постоянства энергии импульса сжатого воздуха.

Наличие приспособления для повышения давления и предохранительного клапана позволяют повысить величину и обеспечить постоянство энергии импульса сжатого воздуха.

На фиг. 1 показано устройство с положением его элементов в момент начала заполнения сжатым воздухом, общий вид; на фиг. 2 - то же, в конце цикла нагнетания; на

фиг. 3 и 4 - положение кранов при срабатывании устройства.

Устройство содержит корпус 1, выпускную трубу 2, седло 3 с окнами 4, диафрагму 5. делящую корпус на большую и меньшую части, крышку 6 с встроенными в нее обратными клапанами 7 и 8, например шариковыми, с входными 9, 10 и выходными 11, 12 каналами, нижней камерой 13 нагнетания и верхней силовой камерой 14, при этом нижняя камера имеет внутренний диаметр меньший, чем внутренний диаметр верхней камеры, камеры имеют отверстия 15 и 16, постоянно сообщающиеся с атмосферой и разделенные перегородкой 17 с предусмотренными в ней радиальными каналами 18 и 19, поршень 20, расположенный в камере

13,поршень 21, расположенный в камере

14,поршни 20 и 21 соединены между собой

О

ел

ю ю

штоком 22, имеющим на участке примыкания к поршню 21 продольное углубление 23, в стенке поршня 21 выполнены дез сообщающихся канала 24 и 25, между которыми установлен управляемый клапан 26, над верхней камерой 14 установлен распределитель 27 воздуха, включающий подпружиненный клапан 28 с управляющим штоком 29, конец которого размещен в верхней камере 14, упругую мембрану 30, связанный с ней подпружиненным штоком 31 перепускной клапан 32, распределитель воздуха соединен трубопроводами 33, 34 и 35 соответственно с радиальным каналом 18 перегородки, с верхней камерой 14 и с сие- темой подачи сжатого воздуха, последняя подключена к пневмосети через кран 36 и к нижней камере 13 через обратный клапан 37, подпружиненный клапан 28 перекрывает канал 38, подключенный к трубопроводу 33,соединенному с одной стороны с полостью А, образуемой мембраной 30 в распределителе воздуха 27, а с другой стороны к радиальному каналу 18 перегородки 17, в последней укреплен штырь 39 для управле ния клапаном 26 в нижнем положении поршней, о большей части В корпуса 1 установлен предохранительный клапан 40, а меньшая часть С имеет патрубок 41 для связи с атмосферой через разфузочный кран 42.

Работа устройства включает три этапа и протекает следующим образом.

Первый этап включает период времени заполнения корпуса устройства сжатым воздухом до заданного уровня рабочего давления. Для осуществления этого краны 36 и 42 устанавливаются в положение, показанное на фиг. 1.

Сжатый воздух из пиевмосети через кран 36 и обратный клапан 37 поступает в бесштокопую полость камеры 13 и из него по каналам 9, 11 Р меньшую часть С корпуса 1, отделяющуюся от последнего диафрагмой 5, и далее по каналам 10, 12 в большую часть В корпуса.

Так как объем С намного меньше объема В корпуса 1. то давление в меньшей части С (Рс) нарастает значительно быстрее, чем в большей части В KOprfyca(Pn), и до того момента, когда корпус 1 полностью запол- нится сжатым воздухом, сохраняется соотношение давлений Рс РВ. В г.илу этого диафрагма 5 прижимается под действием более высокой силы давления к ьыпускной трубе 2. Одновременно с поступлением в меньшую часть С сжатый воздух поступает и в бесштоковую полость нижней камеры 13 и под его воздействием поршни 20, 21 и шток 22 приходят в движение в сторону бесштоковой полости верхней камеры 14.

При этом происходит вытеснение воздуха из штоковой полости камеры 13 в атмосферу по каналу 16, а из бесштоковой полости камеры 14 в ее штоковую полость по каналам 25 и 24, поскольтку клапан 26 находится в отжатом положении.

До момента подхода поршня 21 к штоку 29 клапаны 28 и 32 распределителя воздуха находятся в закрытом положении. После того как поршень 21 займет положение, при котором шток 29 упрется в клапан 26 и отожмет его (фиг. 2), открывается клапан 28 и сжатый воздух через него по каналу 38 и трубопроводу 33 из распределителя поступит с полость А. Под действием сжатого воздуха мембрана 30 отжимается, приведя в движение шток 31, открывая тем самым перепускной клапан 32.

В результате сжатый воздух из распределителя поступает через открытый клапан 32 и трубопровод 34 в бесштоковую полость камеры 14. Под действием нарастающего давления сжатого воздуха поршень 21 приходит в движение в сторону штоковой полости камеры 14. Последнее обеспечивается тем, что сила давления сжатого воздуха на клапан 26 больше величины противодействующего усилия его пружины и клапан занимает положение, при котором канал 25 перекрыт.

После того как поршень 21 переместится на расстояние, при котором теряется контакт между управляемым клапаном 26 и штоком 29, клапан 28 закрывается под действием его пружины, а сжатый воздух продолжает поступать из распределителя воздуха в бесштоковую полость камеры 14 через открытое отверстие клапана 32 и трубопровод 34.

При этом вследствие того, что площадь поршня 21 больше площади поршня 20, в этот период движения имеет место нагнетание сжатого воздуха из бесштоковой полости камеры 13 в полость С диафрагмы 5. при этом из штоковой полости камеры 14 воздух через отверстие 15 выходит в атмосферу и одновременно с этим поступает из атмосферы через отверстие 16 в штоковую полость камеры 13.

В момент достижения поршнем 21 штыря 39 последний отжимает клапан 26 в положение, при котором полости камеры 14 начинают сообщаться между собой через каналы 25 и 24, В это же самое время посредством углубления 23 в штоке 22 каналы 18 и 19 сообщаются между собой и сжатый воздух из полости А по трубопроводу 33 и указанные каналы выйдет в атмосферу. В результате этого давление в полости А резко падает и перепускной клапан 32 под деиствием пружины закроется и поступление сжатого воздуха и бесштоковую полость камеры 14 прекращается.

Далее цикл движения поршней 20, 21 со штоком 22 и порядок срабатывания клапанов повторяется автоматически до тех пор. пока давление в корпусе устройства не достигнет заданной величины, характеризуемой зависимостью

S21

Рв

где Рп - давление воздуха в подводящей пневмосети;

S20, Szi - сечения поршней;

РВ - давление срабатывания устройства.

Рост давления выше РВ ограничен предохранительным клапаном 40.

Второй этап работы устройства включает действия, связанные с переводом управляющих кранов в стартовое положение, характеризующееся установкой крана 36 в положение, показанное на фиг. 3, при котором доступ сжатого воздуха из пневмосети прекращается.

Третий этап включает промежуток времени собственно срабатывания устройства и характеризуется переводом разгрузочного крана 42 в положение, при котором меньшая часть С корпуса 1 через патрубок 41 сообщается с атмосферой (фиг. 4), вследствие этого давление падает и сжатый воздух, находящийся в большей части В корпуса 1 быстро отводит диафрагму 5 от седла 3 и через окна4 и выпускную трубу 2 с высокой энергией импульса устремляется в зону зависшего в бункере материала,

Для подготовки устройства к последующему срабатыванию краны 38 и 39 возвращаются в положение, показанное на фиг. 1.

Формула изобретения

Пневмоимпульсное сводообрушагащее устройство, содержащее корпус с крышкой,

разделенный на неравные части диафрэг мой, установленную в большей из последних выпускную трубу, предназначенный для подачи воздуха в меньшую часть обратный клапан и систему подачи сжатого воздуха, отличающееся тем. что, с целью повышения эффективности сводообруше- ния материала за счет повышения величины и обеспечения постоянства энергии импульса сжатого воздуха, оно снабжено приспособлением для повышения давления в корпусе, содержащим установленные одна наддругой верхнюю и нижнюю камеры, разделенные перегородкой с каналами и имеющие отверстия для соединения с атмосферой, при этом в каждой камере установлен поршень, поршни верхней и нижней камер соединены между собой, нижняя камера имеет внутренний диаметр меньший, чем внутренний диаметр верхней камеры, над верхней камерой установлен распределитель воздуха, включающий подпружиненный клапан со штоком, конец которого размещен в верхней камере, упругую мембрану, связанный с ней

перепускной клапан, распределитель воздуха соединен трубопроводами с одним из каналов перегородки, с верхней камерой и с системой подачи сжатого воздуха, другой канал перегородки в нижнем положении

поршней соединен с первым каналом и с атмосферой, в поршне верхней камеры выполнены два сообщающихся канала, а между ними установлен клапан для взаимодействия со штоком клапана распределителя воздуха

и со штырем, закрепленным в перегородке, для соединения частей корпуса, разделенных диафрагмой, в крышке установлен дополнительный обратный клапан, а меньшая часть корпуса имеет патрубок для связи с

атмосферой через разгрузочный кран для обеспечения постоянства энергии импульса сжатого воздуха в стенке корпуса укреплен предохранительный клапан.

sS s sS к NSssNN :

ОЪ

Qt

/Ј LI ZЈ Ql

UZ2S9L

CM CN 1Л CO

SR

сригЛ