Всасывающая установка для пневматического транспортирования сыпучего материала Советский патент 1993 года по МПК B65G53/24 

Изобретение относится к пневмотранспорту, преимущественно для перегрузки сыпучих материалов, например, гранулированных удобрений.

. Известно заборное устройство всасывающей пневмотранспортной установки, включающее всасывающий трубопровод с соплом, трубопровод, сжатого воздуха, распределители сжатого воздуха в виде патрубков с щелевыми соплами, расположенными по их длине с наклоном в сторону всасывающего сопла. Устройство не исключает потери, поскольку, внедряясь в бурт, распределители сжатого воздуха не в состоянии переместить (сдуть) материал в сторону сопла, а только аэрируют его, при этом частицы материала пропускаются под распределители, оставаясь не убранными. Ширина чистой уборки устройством

сравнительно мала, равна диаметру всасывающего трубопровода.

Известное самоходное заборное устройство всасывающей пневмотранспортной установки (прототип), которая имеет вакуум-насос, привод вакуум-насоса при-- емную емкость с датчиком давления, всасывающий материалопровод с отводным патрубком и заслонкой и заборный шнек с отвалом. Заборный и напорный шнеки увеличивают ширину захвата машины. Напорный шнек подает материал в сопло, снабженное отводным патрубком с щелевым соплом, за которым установлена вращающаяся цилиндрическая щетка для зачистки пола от материала. В материалоп- роводе смонтирован шибер, связанный системой рычагов с поворотной заслонкой,

vl ЧЭ

N 00 CJ

о

установленной на выходном конце напорного шнека.

В указанном выше заборном устройстве значительная мощность расходуется на привод напорного шнека и ротационной щетки, напорный шнек должен создать дополнительный подпор материала для открытия поворотной заслонки. Устройство не обеспечивает оптимальный пневмо-транс- портный режим работы всасывающего материала провода. При подборе основного материала и полной загрузке заборного и напорного шнеков материал транспортируется потоком высокой концентрации, характеризующимсясравнительнонебольшим расходом воздуха и удельным энергорасходом на единицу транспортируемого материала. При этом, скоростной поток в плоском сопле, работающем на подчистке поверхности, должен обеспечить всасывание и транспортирование частиц материала низкой концентрации, характеризуемой высокими скоростями воздуха, для чего сопло выполняется щелевым. Однако, при завершении перегрузки основной м ёс сы материала, или при необходимости выполнения только подчистки помещения, кбгд а заборный и напорный шнеки не загружены и заслонка во всасывающем сопле закрыта, частицы материала, попадая из плоскотосопла в порожний основной всасывающий канал (рассчитаны по потоку высо- юой концентрации), теряют скорость, падают, образуют завал у всасывающего сопла, отвод материала от сопла не происходит, т.е. устройство только на подчистке поверхности не работает. Креме того, ротационная щетка поднимает к плоскому соплу для всасывания не весь материал, оставляя потери, изнашивается и требует замены, а напорный шнек дробит материал, ухудшая его качественные параметры.

Целью изобретения является снижение энергозатрати повышение чистоты подбора материала,

Указанная цель достигается тем, что в установке, включающей вакуум-насос, привод вакуум-насоса, воздухопровод, приемную емкость с датчиком давления, всасывающий материалопровод с отводным патрубком и заслонкой и заборный шнек с отвалом, заборный шнек установлен на приводном валу на шлицах с возможностью осевого перемещения, между шнеком и торцевой стенкой отвала на этом же валу установлена пружина и кулиса, связанная через систему рычагов с заслонкой всасывающего материалопровода, привод вакуум-насоса снабжен вариатором, рычаг управления соединен с приводом, связанным с датчиком

давления, отводной патрубок всасывающего трубопровода снабжен всасывающим соплом, состоящим из конического переходника и цилиндрической обечайки с

установленными по ее периметру под острым к касательной воздухозаборными патрубками с заслонками, соединенными.с приводом, связанным с датчиком, .при этом, отводной патрубок установлен на всасывающем материалопроводе шарнирно с возможностью поворота вокруг своей оси, а всасывающее сопло закреплено на материалопроводе пружиной.

На фиг, 1 представлена принципиальная

5 схема установки; на фиг,2 -заборный орган, вид сбоку; на фиг.З - узел I фиг.1; на фиг.4 - заборный орган, вид спереди.

Пневмотранспортер включает источник разряжения вакуум-насос 1 (фиг.1), на при0 водном валу которого установлен вариатор 2, воздуховод 3 с фильтром 4, приемный . бункер 5 с датчиком давления 6, всасывающий транспортный трубопровод 7 с всасывающим патрубком 8 и задвижкой 9,

5 заборный шнек 10 с ковшеобразным отвалом 11. всасывающий патрубок 8 снабжен подбирающим соплом, состоящим из кон- фузора 12 и цилиндрической обечайки 13 и установленными по ее периметру под ост0 рым углом к касательной завихряющими воздухозаборными каналами 14 (фиг.2) с заслонками 15. Заслонки 15 и рычаг управления вариатором 2 снабжены регулирующими органами сервоприводами

5 16, 17, управляющими через регуляторы 18, 19 по сигналу воспринимающего органа датчика давления 6.

Для плотного прижатия всасывающего сопла обечайки 13 к поверхности, уменьшео ния подноса воздуха под обечайки 13 и улучшения ее скольжения обечайка снабжена мягким опорным щитком 20, например, из прорезиненной ткани. Щиток 20 со стороны заборного шнека 10 крепится к отвалу 11 и

5 сверху имеет глухую крышку 21. Между обечайкой 13 и опорной поверхностью со стороны заборного шнека 10 по периметру полуокружности образуется щель, через которую в сопло попадает материал, остаю0 щийся за отвалом 11 шнека 10. Заборный шнек 10 установлен на приводном валу 22 на шлицах с возможностью осевого перемещения. Между шнеком 10 и торцевой стенкой отвала 11 на валу 22 установлена

5 пружина 23 и кулиса 24, управляющая положением заслонки 9 через любую известную систему, например, следящим электро- или гидроприводом или (фиг.2,4) через систему рычагов 25, включающую при выполнении заборного шнека из двух звеньев рычаг-коромысло 26. Всасывающий патрубок 8 закреплен на трубопроводе 7 через полый шарнир 27 и между патрубок 8 и трубопроводом 7 установлена пружина 28. Всасывающий трубопровод 7 с заборным шнеком 10 и патрубком 8 с соплом снабжаются буферным устройством, например, подвешиваются на стреле 29 (фиг.З) на шарнире 30 и снабжаются пружинным амортизатором 31. Все оборудование монтируется на мобильной или агрегатируемой с трактором тележке (на фиг. не показано). Привод вариатора 2 и заборного шнека 10 осуществляется через механическую передачу от ВОМ трактора или электро- или гидроприводом (на фиг. не показано).

Работа установки включает перегрузки сыпучего материала из бурта с подчисткой поверхности или только уборку поверхности от рассыпанных материалов или мусора.

Установку приводят к месту производства работ и включают привод вариатора 2 вакуум-насоса 1 и сервоприводы 16, 17 управления рычагом вариатора 2 и заслонками 15 подбирающего сопла. При этом, задвижка 9, кинематически связанная со шнеком 10, находится в закрытом положении и вакуум-насос 1 по воздуховоду 3 выкачивает воздух из бункера 5. Датчик давления 6 подает сигнал о значении вакуума на регуляторы 18, 19, а последние по этому сигналу включают сервоприводы 16, 17 управления вариатором 2 и заслонками 15 подбирающего сопла. Регулятор 18 управления вариатором 2 настраивается на рабочее давление, обеспечивающее транспортирование материала в приемную емкость 5 от патрубка 8. Регулятор 19 устанавливает сервоприводом 17 заслонки 15 в положения, обеспечивающие всасывание материала соплом с поверхности в патрубок 8 и попадание его материалопровод 7. Пневмотранспортер в указанном состоянии обеспечивает уборку поверхности от рассыпанных материалов и мусора. При этом воздух, всасываемый вакуум-насосом 1 через воздухозаборные каналы 14 сопла, образует в сопле вихревой поток, который по сравнению с прямым всасывающим потоком обеспечивает снижение мощности процесса и повышает качество уборки. Подбор рассыпанных материалов или мусора пневмотранспортером производится перемещением заборного шнека 10с отвалом 11 и соплами на отводных патрубках 8 по поверхности. Шарнирная подвеска, всасывающего сопла на пружине 28 обеспечивает плотное прижатие сопла к поверхности, повышает чистоту уборки и переход через возможные неровности без поломок а

шарнирная подвеска шнека 10с отвалом 11 на стреле 29 и установка между стрелой 29 и шнеком 10 амортизатора 31 предохраняет заборный орган от поломок при случайном

наезде не препятствия. Для перегрузки сыпучего материала из бурта включают привод заборного шнека 10 и шнек 10 с отвалом 11 заглубляют в бурт.

По мере выработки материала, частичной или полной, шнеком 10 с одной позиции, отвал 11 со шнеком 10 продвигают далее по фронту работ до полной перегрузки бурта. Шнек 10, перемещая материал к приемному окну трубопровода 7, поддействием реактивной силы, вызываемой силами трения материала о витки шнека 10, сдвигается по валу 22 к торцам отвала 11, сжимая пружины 23 и перемещая кулисы 24, Через систему рычагов 25,26 открывается задвижка 9 и материал поступает от шнека 10, всасывается в трубопровод 7. .При этом, вакуум в бункере 5 падает, отчего по сигналу датчика давления 6 регулятор 18 сервоприводом 16 увеличивает обороты вакуум-насоса 1 и

тем повышает разряжение в бункере 5, восстанавливая его, одновременно регулятор 19 сервоприводом 17 прикрывает заслонки

15. при этом скорость потока во сопле возрастает до первоначального значения,

обеспечивающего подъем и подачу материала с поверхности в трубопровод 7 и по нему в бункер 5. При завершении перегрузки бурта или выглублении заборного шнека 10 из перегрузочного материала действие реактивных сил на шнек 10 со стороны материала прекращается, пружины 23 отодвигают шнек 10 от торцов отвала 11, сдвигают кулисы 24 и, воздействуя на рычаги 25,26, закрывают задвижку 9. При этом вакуум в бункере

5 начинает расти, датчик давления 6 посылает о том сигнал на регулятор 18 и 20, последние, воздействуя на сервоприводы

16. 17, открывают заслонки 15 сопла и снижают обороты вакуум-насоса 1, переходя в режим работы подчистки поверхности соплом. По завершении работы, приводы вариатора 2, заборного шнека 10 и сервоприводы 16, 17 управления отключают, пневмотранспортер устанавливают на место стоянки.

Пневмотранспортер работает в оптимальном режиме транспортирования как при заборе материала шнеком 10, так и на

подчистке всасывающим вихревым потоком сопла на патрубке 8, при этом автоматически корректируется число оборотов вакуум- насоса 1 и открытие заслонок 15 воздухозаборным каналов, прикрывается или открывается задвижка 9 в зависимости

от загрузки материалов заборного шнека

10 и тем исключается падение давления в бункера 5 при частичной или полной выработке материала заборным шнеком 10с од- ной позиции. Пневмотранспортер обеспечивает настройку регуляторов 18. 19 и установку оптимального режима транспортирования для различных материалов - пылевидных, гранулированных, соломистых и т.д. Все это делает установку энергетически экономичным.

Эффективность при использовании пневмотранспортера, например, для загрузки сеялок и культиваторов-растениепи- тателей показывают следующие расчеты. По традиционной технологии автозагрузчик УЗСА-40, установленный на шасси автомобиля ГАЗ-53А с бункером 3,35 м (три отсека) и пропускной способностью 50 т/ч, загружается семенами в семенохранилище (1-2 отсека), на складе минеральных удобрений загружают остальные отсеки. Семена и удобрения доставляются автозагрузчиком на поле и перегружаются в ящики зерновых сь.члок. Авгозагрузчик проводит на поле 76% времени смены, в течении которого погрузочные средства на складах простаивают, годовая загрузка машины мала (600 ч),

кроме того, основная доля времени работы затрачивается не на транспортные операции, а на заправку полевых машин, на простои в ожидании подхода очередного

полевого агрегата. Очевидно, в этих условиях более эффективна технологическая схема, при которой операции транспортировки из загрузки выполняются различными машинами. Для доставки

на поле семян и удобрений используются универсальные прицепные транспортные средства (прицеп 2ПТС-4), а для заправки полевых агрегатов самозагружающийся пневмотранспортер

агрегатируют с трактором. Благодаря выполнению операций доставки и загрузки разными машинами, поступление семян и удобрений на поле осуществляется своевременно, что гарантирует бесперебойную работу полевых агрегатов, кроме того, при обслуживании 1-2-х сеялок и расстоянии доставки 3 км, необходимый запас семян и удобрений приводится на поле в первой половине смены и трактор, погрузочная техника на складах и люди высвобождаются для других работ.

Использование: установка предназначена для забора и транспортирования сыпучих материалов из насыпи. Сущность изобретения: горизонтальным шнеком материал подгребается к входному отверстию всасывающего трубопровода и в смеси с воздухом поступает в приемный бункер. Остатки материала подбираются расположенным за шнеком всасывающим соплом, выполненным с регулируемыми приводом заслонками. Шнек установлен с возможностью осевого перемещения и связан кинематически с задвижкой всасывающего трубопровода для ее открытия при внедрении шнека в материал. В приемном бункере установлен датчик давления, связанный с приводом заслонок сопла и вариатором числа оборотов всасывающей воздуходувки для автоматического регулирования величины разряжения в установке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. ел С

Формула изобретения 1. Всасывающая установка для пневматического транспортирования сыпучего материала, содержащая горизонтальный ковшеобразный отвал, установленный в нем из валу шнек, транспортный трубопровод, сообщенный своим входным концом с полостью ковшеобразного отвала, а выходным - с приемным бункером, подбирающее сопло, сообщенное всасывающим патрубком с транспортным трубопроводом, задвижку, установленную в транспортном трубопроводе в зоне между его сообщением с всасывающим патрубком и полостью отвала, и источник разряжения с приводом, сообщенный воздуховодом с приемным бункером, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергоемкости, она снабжена вариатором числа оборотов привода источникаразряжения, заслонками, смонтированными на подбирающем сопле, приводом управления заслонками сопла и датчиком давления в приемном бункере,

при этом щнек установлен на валу с возможностью перемещения вдоль него, подпружинен своим концом относительно боковой стенки ковшеобразного отвала и кинематически связан с задвижкой транспортного трубопровода, подбирающее сопло состоит из вертикальной цилиндрической обечайки с завихряющими воздухозаборными каналами, выполненными по ее периметру под углом к ее поверхности с возможностью перекрытия их проходных сечений упомянутыми заслойками, и конфузора, установленного с сопряжением своего большего основания с верхней частью цилиндрической обечайки, а меньшего - с всасывающим патрубком, а упомянутый датчик давления связан с вариатором и приводом заслонок сопла.

ним шарнирно.