ПОРШНЕВОЙ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ ПОДАЧИ ТВЕРДЫХ Советский патент 1973 года по МПК B65G53/30 B65G53/40 

1

Изобретение относится к области гидравлического транспортера, а именно к поршневьш питателям для подачи твердых материалов в напорные тру|бопроводы гидротранспор1тных установок.

Изобретеиие может быть использовано во многих отраслях промышленности, в частности в горнодобывающей прамышленности для гидропранспортироъаНия твердых 1материалов на большие расстояния, а также для бесстушенчатого гидроподъема твердых материалов, например угля, из глубоких шакт.

Известны поршневые пиггатели для подачи твердых материалоБ в напорный трубопровод гидротра.нспортной установки, содержащие два блока цилиндров, каждый из которых состоит из двух соосно расположенныьх цилиндров, .плавающие торщни которых соединены щтоком и делят цилиндры на рабочие и приводные полости. Рабочие полости цилиндров соединены загрузочными трубами через всасывающие и нагнетательные Клапаны с всасывающим и налнетателыным трубопроводами. Приводные полости цилиндров связаны с трубопроводом для подачи приводной жидкости через двухпозиционные золот1ни:ковые распределители, управляемые механизмами переключения. Механизмы пере1клк чения состоят из рычагов открытия, шарнирно овязы1вающи;х шток золотникового распределителя одного блока цилиндров со штоками переключения, на которые в конце хода воздействуют поршни другого блока цилиндров. Переключение золотниковых распределителей происходит поочередно и остановка поршней производится за счет сил трения, на преодоление которых тратится работа, потло-щающая кииетическую энергию движущихся частей. Всасывающие клапаны установлены ниже налнетательных, а загрузочные трубы - ниже верхнего уровня цилиндрош. Однако повышение производительности этих питателей связано с увеличение.м их основных размеров: диаметра цилиндров, длины хода поршней, объема загрузочных труб. Повысить производительность такого поршневого питателя без изменения ocHOiBHbix размеров и сил трения, увеличив только -быстроходность (число двойных ходов в минуту), нельзя, так как при этом возрастает кинетичеокая энергия движущихся частей, что приводит к ударам поршней о крышки цилиндров при остановке поршней в крайних положениям. Повышать производительность путем увеличения быстроходности, обеспечивая безударную работу поршневого питателя за счет увеличения сил трения, нецелесообразно, так как это снизит его к. п. д. Цель изобретения - повышение производительности питателя путем увеличения его

быстроходности, а также уменьшение :расстояния между цилиндрами в каждом блоке цилиндров. Это досчитается тем, что золотвиковые

.распределители вьтол1неньь трехтозиционнымн, а механизмы переключения сна бжены рычагам.и закрытия з-олотнижовых распределителен, .каждый из которых шарнирно соединен одним концом с .рычатом открытия золог никового распределителя одного из блоков цилиндра, а другим концол - со штоками переключения того же блока цилвндров. Каждый рычаг закрытия шарнирно соединен с неподвижной опарой.

Для обеспечения перекачивания кусковых Lмaтepиaлoв всасывающие клаианы.;,питателя установлены -не пиже нагнетателыных клапанов. Для непрерывного удаления воздуху, выделяющегося из перекачиваемой гидросмеси во .время процесса всасывания, питатель снабжен падшружиненными о&рат ными клапанами, установленными в верхней части крышек .рабочих полостей цилиядро при расположении загрузочных труб ниже уровня цилиндров, а также в верх1ней части ..всасывающих клапанов лри раоположенки. последних выше нагнетательных «лалайов.

На фиг. 1 изображена схема.,аписыааемого поршневого питателя; на фиг. 2 - узел I на фит. 1; на фиг. 3-разрез ио-Л-т-Л, на:.фи1Г. 2; на фиг. 4 - узел II на фиг. ЛУ .-ф-дг. 5 - раэрез по Б-Б на фиг. 4.

Поршневой питатель имеет два -блока цилиндров. Каждый блок состоит из соосно расположенных цилиндров. Один блок цилиндров содержит цилиндры / н 2 а другойцилиндры 3 н 4. Плавающие , поршни. 5 и 6 одного блока цилиидров и плавающие ,,поршни 7 и 5 другого блока цилиидров, попарно соединены штоками и .делят цилйндры на приводную и рабочую полости. Приводнььми полостями цилиндров являются и.х внутренние полости. Всасывающие клапаны .9, 10,,Л н 12 и нагнетательные клапаиы /5-.7.рас-положены за предела(ми цилиндров и соединены с ними загрузочными трубами 77,/5,../5 и.2(. Всасываюшие клапаны iBcex цилиндров связаны меж.ду сО:бой всасывающил тру1бо(проводом 21, а на.лнетателыные кланань - нагнетательным трубопроводом 22. Для перекачива.ния куоко.вого материала всасывающие .клапаны установлены выше или на одном уррвне с нагнетательными клапанами. В завйсимОсти от 1перекачи1ваемой гидроомеси примшяют различные типы клапанов. Для .перекачивания суспензий и гидросмесей, содерж а..мелкие классы -пвердаго (до 6 мм}, о6ът(ю приме-, няют автоматически ра1бЬтазй Щиё 1эткидныё клапаны, а для пере11{а1ЧИВанмд icpJiniHOKycKOврго материала (до, 100-150 Лл),--гидронриводныё (Сферические клап йньг с .,йольшими лроходныйи отверстиями-. Чтобь1 .не допустить попадания гидpocмecи в рабЪчйе./полости цилиндров и тем самым у1вели;чй-ть..д6лговечность цилиндpo пoplшнвв oи лрУПиь, объем каждой загрузочной -трубы гйёйколько больше

ра.бочего объема цилиндра. Поршневой питатель перед вклю-Чением в работу заполняют водой. Приводная .жидкость по, дил.индрам раюпределяется трехгпозиционнымИ золо.тни5 Ковыми распределителя.ми 23 И .2. .Послед1 ие

овяза.ны .между .собой механизмами,,дёрвкд5(ючения, .которые состоят из штока переклюйен.ия 25, на ко1торый. воздействуют поршни,.5 и 6; штока переключения 26, связан.ногр.со штоком переклк чення 25 посредством тяги 27; рычага открытия первого рода 28, переключающего распределитель 2- из срещнего положения в од1НО-И8 край1них положений; рйчага закрытия 29, переключающего распредели5 -тель .з крайних положений, в среднее положение, штока переключения 30, на который воздействуют поршни 7 и 8; штока переключения 31, связанного со штаком переключения 30 тягой 32; ры1ча.га открытия второго рода

0 33, нереклю(чающего золотниковый распределитель 23 из среднего положения в одно иё

: -крайни.х положений; рычага за К|рытия 34, переклкхчающего распределитель 24 из крайних положений, в среднее .ноложенне.

5 . Рычаг онкр.ытия первого рода 28 шарнирно связааг со штоком переключения 26 и штоком 35 золотникового раопределителя 24 при помощи роликов 36 и iHainpa-вляющих 37 и 38. Аналогично рычаг открытия второго рода 33

связан со шт-0KOiM переключения 31 и штоком 39 распределителя 23. Рьпчаг 29 с апо.рным шарнирам 40 одеИМ концом поводжом 41 шарнирно соединен со штоком 26, а другим концом шарниром 42 - с рЫчагом от1крытия второго.рода 33. Рдааг закрытия 34 с опорным шар1Ни:р,ом 43 однвм коицом поводком 44 шар-, нирно cвяiзaн со Штоком переключения ,; а другим 1КОНЦОМ .ща.рниром 46 - с ры.чагом. от крытия первого рода 28 . -. . .:. В,.верхней чарти крышек рабочих.полостей .в /, 2, 3, 4, в случае расположения-, загрузоч.ных труб ниже Bep-xiHero уровня цилиндров, и .в верХНей части всасывающих клапанов , в случае расположения послед них выще нагнетательных клапанов, установ ленЫ подпружиненные обратные/клапаны 46- 53 для непрерыв.ного удаления воз-духа, выделяющегося перекачиваемой гвдросме сн во время процесса всасывания. Все обратные кл.эпаны .для непрерывного удаления воздуха; соединенны между собой коллектором 54, - который связан,, например,- с нагнетательныл трубапроводО(М поршневого питателя. Поршневой питатель приводится в. действие, насосом 55, например, центро.бежного типа, который но1л,ает к нему пр.иводную жидкость из резервуара 55,по трубопроводу 57. По.ршневой питатель засасывает гидросмесь,из резер/ вуара 58.,,

0 Описанный , поршневой ,-питатель работает

следующим образом. .- : . - .На фиг. .1 по1ка.зана принципиальная г наршневогр ,(питателя,1В ,т-от момент, когда

порШНи 7 и S .под действ-ием пришОд-ной жид5 кости, например воды, нагнетаемой приводным jiacocO:M 55 через зоитотнн-ковый распределитель 24 в приводную шолость цилиндра 3, пришли в (крайнее левое положесние и останавились. Поршень 7 через «клапан 16 вытеснил из загрузочной трубы 20 перекачиваемую гидросмесь в нагнетательный трубапровод, а через обратные клапаны 48 м 53 - в нагнетательный трубопровод выделиюшийся из гидросмеси воздух. Поршень 8 через (распределитель 24 вытеснил из нрисодной полости цилиндра 4 в резервуар 56 отработанную приводную жидкость и засосал из резервуара 58 в загрузочную трубу 19 через всасывающий «лапап 1,1 перекачиваемую гидросмесь. Золотниковый распределитель 24 занял среднее положение, перекрыв доступ приводной жидкости в приводную полость цилиндра и отработанной приводной ЖИД1КОСТН из приводной полости цилиндра 4 в резервуар 56. Клапаны П и 12, нагнетательные клапаны 15 Vi 16 ъ обратные клапаны 48, 49, 52 и 53 за крыты. Приводная жидкость, нагнетаемая насасом 55, подается через распределитель 23, находящийся в левом крайнем положении, в приводную полость цилиндра /, перемещая поршни 5 и 6 влево. При этом норшень 5 через открытые натйетательный «лапан /3 и обратные клапаны 46 и 50 соответственно удаляет в нагнетательный трубапровод из загрузочной трубы 17 перекачиваемую гидросмесь, а из рабочей полости цилиндра J :и загрузочной трубы 17 - воздух. Поршень 6 через зо-лотаиковый распределитель 23 выталкивает нз приводной нонолости цилиндра 2 в резервуар 56 отработанную приводную жидкость и засасывает из резервуара 58 в загрузочную трубу 18 через открытый всасывающий клапан 10 перекачиваемую гидросмесь. Во время перемещения поршней 5 и 6 влево всасывающий клапан 9, наПнетательный жлаоан 14 н обратные клана«ы 47 и 51 за крыты. Таким образом, при работе поршневого питателя цилиндр, в который подается приводная жидкость, производит нагнетание, а цилиндр, из которого вытесняется отработанная приводная жидкость, производит всасыванне. В конце хода порщни 5 и 5 ири Н01МОЩИ механизмов переключения начинают одноирвменно переключать распределитель 24 из среднего положения в правое крайнее, а распределитель 23 из левого крайнего положения в среднее. Переключение золотниковых распределителей происходит следующим образом. Поршень 6, встретившись со щтаком переклю1чения 25, начинает перемещать его и связанный с ним тягой 27 шток переключения 26 влево. При этом рычаг 0Т1крытия первого рода 28 начинает по,ворачиваться относительно шарнира 45, перемещая золотниковый раонределитель 24 в правое крайнее положение. При поворачивании рычага открытия первого рода 28 его ролики 36 перекатываются по направляющим 57 и 38, описывая дуги. Одновременно штож переключения ..25 нри помощи пОВОдка 41 воздействует на рычаг закрытия 29, который новорачнвается относительно опорного шар.нира 40, перемещая рычагом открытия второго рода 33 распределитель 23 в среднее положение. При поворачивании рычага 3 шарнир 4.2 описывает дугу, а ролики 36 перекатьвваются но направляющей 37 вверх и описывают дугу при перекатЫ(Вании по направляющей 38.

Во время переключения золотниковых распределителей 23 и 24 поток приводной

0 жидкости раздваивается. Одна часть приводной жидкости идет на перемещение поршней 5 и б влево, другая - поршней 7 н S вправо. По мере подхода поршней 5 и 6 к левому крайнему положению происходит дальнейшее

5 нереключеаие распределителей 23 и 24. При этом расход приводной жидкости на перемещение порщней 5и б уменьшается настолько, насколько он увеличивается на перемещение поршней 7 и 8. Это происходит вследствие

0 одинакавЫХ неремещений обоих золотниковых распределителей. В результате окна в золотниковом рапнределителе 23 в -каждый момент времени закрываются настолько, насколько они открываются в золотниковом распредели5теле 24. Таким образом по мере переключения золотниковых распределителей поршни 5 и б за1медляют, а поршни 7и8ускоряют движение.

Поршни 5 и б замедляют движение не толыко из-за непрерывного уменьщения расхода приводной жидкосги на их движение, но главным образом вследствие непрерывного увеличения гидравлического С01противления в распределителе 23 на входе приводной жидкости в приводную полость цилиндра / и на

5 выходе отработанной приводной жидкости из приводной полости цилиндра 2. Полное переключение золотни,ковых раснределителей 23 и 24 происходит в момент, когда поршни 5 и 6 придут в левое крайнее положение. При этом кинетическая энергия движущихся частей будет превращена в pai6oTy на преодоление гидравлического сопротивления в золотниковом распределителе 23 н поршни 5 и б, израсходовав ее, плавно остановятся. После ocTaiiOBKi

5 поршней 5 н б вся приводная жидкость поступает на перемещение норщней 7 и 8, которые движутся в это время с постоянной скоростью. Обратное движение поршни 5 и б начинают после паузы, вели1чина которой равна

0 времени равномерного движе ния поршней 7 и 8, т. е. времени между переключениями распределителей 23 и 24. Таким образом, поршни почти на всем пути движутся с постоянной скоростью, за исключением коротких перио5дов начала и конца их движения, т. е. периодов переключения распределительных органов. Во время переключения золотниковых распределителей приводная жидкость одновременно пере-мещает поршни в двух блоках

0 цилиндров, обеспечивая этим перекрытие в ходах поршней и позволяя получить непрерывную и равномерную подачу. Благодаря взаимозависимости в работе золотниковых распределителей распределение приводной

5 жидкости по цилиндрам идет по рабочему

процессу поршневого питателя, перемещение поршней обоих блоков циилиндров строго согласовано, поршни полностью гасят скорость при подходе к крайним положениям.

П р е д iM е т изобретения

1. Поршневой 1питатель для подачл твердых материалов в на1пориый трубопровод гидротранспортной установки, содержащей два блока ци1аи1НД|рав, .каждый из которых состоит из двух соооно раоположенных цилиндров, плавающие поршни которых соединены щто1KQM И делят ц.ии1иид1ры на рабочее полости, соединенные за/прузочнЫМи трубам-и через всасывающие и нагнетательные клапаны с всасываюЩИм и нагнетательным трубо прО|Водам«, и на приводные полости, связанные с трубопроводом для Подачи приводиой жидкости через золотниковые распределители, управляемые механизмами леректючения, состоящими из рычагов открытия, щарни.рно связывающих щток золотникового 1ра1С1П)ределителя одного блока цилиндров со щтоками пареключения, па которые в конце хода воздействуют порШДи дрзгого блока цилиндров, отличающийся тем, что, с це-лью повышения производителыноети /питателя путем увеличения его

быстроходности, а уменьшения расстояния между цилиндрами в :ка;ждом блоке цилиндров, золотниковые распределители вы;полне)Ны Т1рех)позИ1Ц.ион1Ны,ми, а механизмы первклю)ЧеН|Ия снабжеиы ры-чатами закрытия золотниковых раоп1ределитеу1ей, каждый из которых ща/рнирно соединен одним концом с рычагом открытия золотникового распределителя одного из блоков цилиндра, а другим концом-со штоками переключения того же блока цишиндро1В, причем, каждый рычаг за крытия ща1р1нирно соединен с неподвижной опорой.

2.Поршневой питатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью перекачивания кусKOiBbix материалов, всасывающие клапаны установлены не ниже натнетательных клапанов.

3..Поршневой питатель по лл. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью неарерьшного

удаления воздуха, выделяющегося из перакачи(ваемой гидросмеси во время процесса всасывания, он снабжен подиружиненны.ми обратньши клапанами, установленными в верхней части крышек 11а бачих лолостей цилиндров при расположении загрузочных труб .ниже )-1р6вня цияинд|р|ов, а та1кже в верхней части в.сасы®аЮ|ЩИ1Х клапанов ари расположении последних -выше нагнетательных клапанов.

JC//AV/WWWWW

УзелЛ

Риг 4

/f-/

29

3

6-6

ЗВ