Устройство для отбора проб сыпучих материалов из падающих потоков Советский патент 1992 года по МПК G01N1/20 

Изобретение относится к устройствам отбора проб сыпучих материалов из падающего потока и может быть использовано, в частности, для отбора проб твердого топлива на трактах топливоподачи тепловых электростанций.

Известен пробоотборник, содержащий корпус с установленным на нем тяговым органом с ковшом, привод и сборник проб, в котором ковш установлен с возможностью поворота и снабжен фиксатором положения. Это устройство относится к классу отборников с верхним раскрытием отбирающего элемента. Пробоотборник обеспечивает отбор пробы с возможностью регулирования ее размера.

Недостатком известного пробоотборника является то, что в процессе отбора пробы ковш при пересечении падающего потока относительно полуоси поворота неподвижен.

Известно устройство для отбора проб сыпучего материала, содержащее отбирающий элемент, связанный с механизмами перемещения элемента через поток вдоль ширины потока и бункер для отбора проб с заслонкой, снабженное дополнительным отбирающим элементом, установленным с зазором относительно основного элемента, а механизм перемещения вдоль ширины потока выполнен в виде неподвижных упоров с наклонной рабочей поверхностью и взаимодействующих с ними роликов.

Это устройство относится к классу отборников с боковым раскрытием отбирающего элемента и принято за прототип, основным условием правильности работы которого является расположение плоскости раскрытия отбирающего элемента при его входе в поток и выходе из него параллельно образующим парабол падающего потока.

Недостатком этого устройства является то, что отбирающий элемент закреплен в

XJ

О

к

О

о

рычагах подвеса жестко и не обеспечивает в процессе отбора пробы при пересечении падающего потока врезание плоскости раскрытия отбирающего элемента на входе и выходе из потока строго по его образующим.

Механизм перемещения отбирающего элемента через поток выполнен в виде ку- лачково-рычажного механизма с упругим элементом, Кинематика механизма такова, что при взведении упругого элемента возникают большие паразитные нагрузки, которые требуют дополнительного усиления по прочности подвижных элементов механизма, Это приводит к увеличению их массы, что снижает скорость отбирающего элемента при отборе пробы.

Заслонка бункера для сбора проб снабжена приводом, при котором нет взаимодействия заслонки с отбирающим элементом. Это затрудняет их согласованную работу и приводит к увеличению времени нахождения заслонки в открытом положении.

Указанные недостатки снижают представительность опробования и надежность работы устройства.

Цель изобретения - повышение представительности опробования и надежности работы устройства для отбора проб сыпучих материалов из падающих потоков.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб сыпучих материалов из падающих, потоков, содержащем отбирающий элемент, связанный с механизмами перемещения элемента через поток, и бункер для сбора проб с заслонкой, отбирающей элемент выполнен с возможностью поворота относительно продольной оси и самоустановки его относительно падающего потока и снабжен ограничителями хода, а механизм перемещения его выполнен в виде кривошипа, закрепленного на муфте свободного хода привода и соединенного с рычагом отбирающего элемента шарнирной тягой, при этом заслонка бункера для сбора проб снабжена механизмом задержки, выполненным в виде защелки с возможностью взаимодействия се с отбирающим элементом.

На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - отбирающий элемент, узел I фиг.1; на фиг.З -часть механизма перемещения в разрезе по стрелке А на фиг.1; на фиг.4 изображен привод заслонки бункера для сбора проб, узел И фиг.1; на фиг,5 - то же, в разрезе В-В фиг.4; на фиг.6 изображена муфта свободного хода в разрезе по Б-Б фиг.З.

Устройство для отбора проб сыпучих материалов из падающих потоков содержит отбирающий элемент 1, связанный с механизмом перемещения элемента через поток

2, бункер для сбора проб 3 с заслонкой 4. Отбирающий элемент 1 закреплен в рычагах 5 с возможностью поворота относительно продольной оси и самоустановки его относительно падающего потока и снабжен ог0 раничителем хода б, выполненным в виде пальца, установленного в пазу с возможностью перемещения по нему. Механизм перемещения 2 выполнен в виде кривошипа 7, закрепленного на муфте свободного хода 8

5 привода 9. Муфта свободного хода 8 выполнена в виде втулки 10 с пазом 11, в котором установлен палец 12, закрепленный на кривошипе 8 с возможностью перемещения по пазу 11. Кривошип 7 соединен с рычагом 13

0 отбирающего элемента 1 шарнирной тягой 14. Шарнирная тяга 14 в соединении с рычагом 13 имеет продольную прорезь 15, заслонка 4 снабжена механизмом задержки, выполненным в виде защелки 16 с возмож5 ностыо взаимодействия ее с отбирающим элементом 1. Привод заслонки синхронизирован с приводом отбирающего элемента и выполнен в виде блока 17, жестко закрепленного на валу заслонки 4. На этом же валу

0 закреплен на рычаге груз 18, установленный с возможностью воздействия силой тяжести на заслонку в закрытом положении в качестве дополнительного прижима, а в открытом - в качестве противовеса. Блок 17

5 гибкой связью (тросиком) 19 соединен с блоком 20, жестко закрепленным на втулке 21, установленной на валу 22 привода отбирающего элемента 1 с возможностью поворота относительно него на угол,равный углу

0 поворота вала 22 отбирающего элемента 1 при отборе пробы. Для этого на втулке выполнен жестко закрепленный на валу 22 паз 23, в котором установлен палец 24 с возможностью перемещения по нему.

5 На этой же втулке 21 закреплен зуб 25 с возможностью взаимодействия с защелкой 16. Механизм задержки включает в себя также втулку 2б;жестко закрепленную на валу 22 и снабженную толкателем 27 с возмож0 ностыо взаимодействия с защелкой 16. Блок 17 выполнен по диаметру меньше блока 20, при этом тросик 19, соединяющий их, прослаблен.

Устройство работает следующим обра5 зом.

В исходном положении отбирающий элемент (см.фиг, 1, сплошные линии) находится вблизи окна бункера 3 для сбора проб, закрытого заслонкой развернут относительно продольной оси в рычагах 5 подвеса

до крайнего положения ограничителя хода 6. Упругие элементы механизма перемещения 2 находятся в равновесном состоянии и рычаг 13 в прорези 15 тяги 14 занимает промежуточное положение. Кривошип 7 по- вернут до положения верхней мертвой точки (см.фиг.1,3, сплошные линии), Палец 12 расположен вблизи края паза 11 втулки 10 (см.фиг. 1,6). Заслонка 4 закрывает окно бункера 3, при этом груз 18 создает дополни- тельное усилие прижима. Блок 17 соединен прослабленным тросиком 19 с блоком 20, закрепленным на втулке 21. Зуб 25 занимает крайнее положение (см.фиг.4, сплошные линии) при этом палец 24 в пазу 23 втулки

21расположен облизи его края. Толкатель 27, закрепленный на втулке 26, воздействует на защелку 16 и отодвигает ее в крайнее положение.

При отборе пробы отбирающий элемент 1 механизмом перемещения 2 выводится за поток падающего сыпучего материала (см.фиг.1, штрихпунктирная линия). Для этого привод 9 поворачивает кривошип 7 через муфту свободного хода 8 в любую сторону (например, вращение вала привода по часо- войстрелке). Втулка 10 поворачивается приводом 9 и край паза 11, воздействуя на палец 12, закрепленный на кривошипе 7, увлекает его за собой во вращение. Криво- шил 7, поворачиваясь, увлекает за собой тягу 14, которая, выбрав зазор прорези 15, воздействует на рычаг 13, поворачивает его вместе с рычагом 5 вокруг оси и выводит отбирающий элемент 1 за поток. Упругий элемент механизма перемещения при этом взводится. Одновременное поворотом вала

22включается в работу механизм привода заслонки и механизм задержки. Палец 24, жестко закрепленный на валу 22, воздейст- вует на край паза 23, поворачивает втулку

21с закрепленными на ней блоком 20 и зубом 25. Одновременно с поворотом вала

22поворачивается втулка 26 с толкателем 27, воздействующим на защелку 16, осво- бождает ее и при дальнейшем повороте вала 22 зуб 25 воздействует на защелку 16 и в крайнем положении стопорится ею (см.фиг.4, штрихпунктирная линия). Тросик

19, выбрав слабину, поворачивает блок 17, заслонка и открывает окно для заброса пробы в бункере 3, а груз 18 в своем движении пройдя мертвую точку через ось вращения заслонки 4 действует как противовес и уравновешивает частично вес заслонки в откры- том положении (см.фиг.4. штрихпунктирная линия). Разность диаметров блоков 17 и 20 с прослабленным тросиком 19 позволяет начать открывать заслонку 4 в конце хода отбирающего элемента 1. Это позволяет

уменьшить время разгерметизации бункера 3 при отборе пробы.

Привод 9 поворачивает кривошип 7 на 180° до верхней мертвой точки, после чего взведенный упругий элемент механизма перемещения 2, воздействуя на рычаг 5, производит быстрое перемещение отбирающего элемента 1 через поток, или обстрел пробы. В этом движении отбирающий элемент 1 подходит к падающему потолку, который своим напором воздействует на его нижнюю кромку и разворачивает его до образующей потока. Далее отбирающий элемент 1 самоустанавливается относительно падающего потока и производит отбор пробы (см.фиг.2, штрихпунктирная линия).

При выходе из потока проба забрасывается в приемное окно бункера 3. Ход отбирающего элемента 1, а также поворот вала 22 ограничен упругим буфером механизма поворота 2. В этот момент происходит несколько колебаний отбирающегоэлемента 1 и связанных с ним рычага 5 и 13 и вала 22 относительно исходного положения. Частота и амплитуда этих колебаний зависит от жесткости буфера и его демпфирующих свойств.

После успокоения качки отбирзющи.й элемент 1 под действием силы тяжести занимает исходное положение. В этот же период времени усилие от взведенного упругого элемента передается через рычаг 13. тягу 14 на кривошип 7 и после прохождения им верхней мертвой точки палец 12 скользит по пазу 11 втулки 10, и кривошип 7 свободно поворачивается на 180° относительно вала привода 9. Это обеспечивает временное его разьединение с приводом 9 и не мешает произвести отстрел пробы. Прорезь 15 на конце шарнирной тяги 14 позволяет рычагу 13 при его колебаниях в конце отбора пробы свободно перемещаться относительно нее и не передавать дополнительные, паразитные нагрузки на привод отключается.

После того, как отбирающий элемент 1 выведен за поток, заслонка 4 полностью открывается и фиксируется в этом положении защелкой 16 и зубом 25. При перемещении элемента 1 через поток окно бункера 3 остается открытым, заслонка 4 находится в крайнем положении (см. фиг.4, штрихпунктирная линия), а палец 24, жестко закрепленный на валу 22, скользит по пазу 23 втулки 21, при этом втулка 26, поворачиваясь вместе с валом 22, подводит толкатель 27 к защелке 16, давит на нее, выводит из зацепления с зубом 25 и заслонка А начинает закрываться под действием собственного веса. Таким образом, механизм задержки

позволяет сделать выдержку заслонки 4 в крайнем положении, что гарантирует заброс пробы в открытое окно бункера 3. Общее время разгерметизации бункера,таким образом сводится до минимального. Устройство, произведя цикл отбора пробы, проходит в исходное положение и готово к новому циклу.

Формула изобретения Устройство для отбора проб сыпучих материалов из падающих потоков, включающее закрепленный на качающемся рычаге отбирающий элемент,механизм его перемещения с приводом и бункер для сбора проб с заслонкой, отличающееся тем, что.

0

5

с целью повышения представительности проб и долговечности работы устройства, отбирающий элемент установлен на рычаге подвижно относительно своей продольной оси и снабжен ограничителем хода, привод механизма его перемещения снабжен муфтой свободного хода, при этом механизм перемещения отбирающего элемента выполнен в виде закрепленного на муфте свободного хода кривошипа, соединенного с рычагом отбирающего элемента шарнирной тягой, выполненной в зоне шарнирного соединения с продольным пазом, а заслонка бункера для отбора проб снабжена механизмом задержки, кинематически связанным с отбирающим элементом.

Использование: для отбора проб твердого топлива на трактах топливоподачи тепловых электростанций. Сущность изобретения: с целью повышения представительности проб и долговечности работы устройства, отбирающий элемент установлен на рычаге подвижно относительно своей продольной оси и снабжен ограничителем хода, привод механизма его перемещения снабжен муфтой свободного хода, при этом механизм перемещения отбирающего элемента выполнен в виде закрепленного на муфте свободного хода кривошипа, соединенного с рычагом отбирающего элемента шарнирно тягой, выполненной в зоне шарнирного соединения с продольным пазом, а заслонка бункера для отбора проб снабжена механизмом задержки, кинематически связанным с отбирающим элементом. 6 ил.

фие.1

/

Фи.2

в ид А

фиг.З

JT

фиг. 46-6

10

фиг.б