Устройство для разделения на фракции по крупности сыпучих материалов

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для разделения частиц сыпучих материалов по крупности, и может быть использована в металлургической, обогатительной, строительной и других смежных отраслях промышленности.
Из существующего уровня техники известен ленточный грохот, включающий просеивающую поверхность в виде охватывающего барабаны бесконечного тягового органа из соединенных секций с просеивающими элементами в виде струн, закрепленных на основании секций и расположенных на гребенках с пазами с натяжением посредством натяжных приспособлений - SU 1488023 A1, В07В 1/10, 23.06.1989 г. Недостатком данного технического решения является невозможность выделения узкой фракции разделяемого сыпучего материала вследствие нестабильности зазора между струнами. Существенным недостатком является застревание частиц между струнами и быстрый износ струн при работе с тяжелыми рудными материалами.
Наиболее близкий по конструкции сепаратор - US 5213219 A, В07В 1/10, 25.05.1993 г. - выбран в качестве прототипа. Несмотря на сельскохозяйственное предназначение, указанный сепаратор представляет собой частный случай ленточного щелевого сита, так как поперечные круглые стержни, установленные с зазором, выполняют схожую функцию. Машина включает в себя конвейер, который образован из отстоящих друг от друга стержней, установленных на бесконечных цепях таким образом, что расстояние между стержнями можно варьировать в зависимости от состава разделяемого материала. Недостатком данного технического решения является застревание частиц между стержнями и невозможность исключения из процесса операции по очистке ленты конвейера ручными методами. Стабильность зазора между поперечными прутьями выше, чем у струн, но выделение узких фракций этим методом не представляется возможным ввиду упругой деформации поперечных стержней. При застревании частиц минералов между прутьями изменяется размер рабочего зазора и сепарация становится неуправляемой.
Общеизвестна конструкция проволочных сит с различными типами отверстий, арфообразные сита, щелевые сита и т.п. (Вайсберг Л.А., Рубисов Д.Г. Вибрационное грохочение сыпучих материалов. Механобр., 1994. - 47 с., Вайсберг Л.А., Картавый А.Н., Коровников А.Н. Просеивающие поверхности грохотов. СПб.: ВСЕГЕИ, 2005. 252 с. ISNB 5-8198-0074-5). Все эти типы имеют один недостаток - необходимость периодической очистки от застрявших частиц. Это или достаточно сложные и не на 100% эффективные технические решения, или регулярное вмешательство в процесс очистки человека. Известна конструкция грохота с элементами очистки сит - RU 2345847 C1, B07B 1/54, 10.02.2009 г. Грохот содержит установленный на опору через упругие амортизаторы короб с виброприводом, ситом и поддоном, на котором подвешены ударные элементы для очистки сита. Ударные элементы выполнены в виде размещенных в ряды пластин, подвешенных шарнирно на осях. Пластины в процессе грохочения выбивают застрявшие частицы из сита. Известны конструкции грохотов с ударными элементами различной формы, такими как шары (Л.А. Вайсберг и др. Просеивающие поверхности грохотов. ВСЕГЕИ, СПб., 2005, с. 114 и 116, рис. 2.81а и 2.82), диски и т.п. Принцип действия один - удар по ситу или решету, что приводит к износу и частой замене сит и решет. Кроме того, эффективность очистки ударными методами не является 100%. Известны конструкции щеточных очистителей сит, например авт. св. СССР №1787579, В07В 1/52, 15.01.1993 г., но применение щеток для очистки сит от застрявших минеральных частиц с острыми гранями неприемлемо ввиду быстрого износа и разрушения щеток.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства для разделения сыпучих продуктов при работе в условиях экстремально высоких или низких температур, экстремального давления, агрессивной газовой среды или радиоактивности, когда доступ человека к оборудованию невозможен
Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство включает в себя бесконечную ленту щелевого сита, двигатель привода, вибратор, механизм регулировки угла наклона, несущую раму и отличается тем, что устройство для разделения сыпучих частиц по фракциям крупности выполнено в виде многозвенной бесконечной ленты, имеющей зазоры между звеньями, которые позволяют частицам более мелкой фракции проваливаться в зазор, а более крупным частицам скатываться по ленте вниз и в стороны, при этом очистка от застрявших в щелях между звеньями частиц происходит под собственным весом частиц за счет увеличения зазора между звеньями при прохождении звеном звездочек.
Каждое звено бесконечной ленты щелевого сита может быть выполнено в виде монолитной детали, что дает жесткость конструкции звена, стабильность размера зазора между звеньями и, как следствие, узкий интервал размера отделяемой фракции, а также уменьшение количества застревающих частиц вследствие минимальной упругой деформации звена при работе.
Бесконечная лента щелевого сита может быть установлена под углом 10-40° в вертикальной плоскости так, что частицы сыпучего материала, подаваемые в рабочую зону, и звенья бесконечной ленты движутся навстречу.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является исключение из конструкции устройств и приспособлений очистки сита от застрявших частиц, повышение надежности работы устройства ввиду малой чувствительности массивных звеньев к износу и возможность сортировки сыпучих материалов в автоматическом режиме без участия оператора-человека, сортировки дробленых минералов, имеющих частицы с острыми гранями и высоким процентом застревания в обычном сите.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - устройство для разделения на фракции по крупности сыпучих материалов (фронтальный вид);
на фиг. 2 - устройство для разделения на фракции по крупности сыпучих материалов (вид сбоку);
на фиг. 3 - устройство для разделения на фракции по крупности сыпучих материалов (изометрическая проекция);
на фиг. 4 - примыкание соседних звеньев;
на фиг. 5 - рабочая поверхность щелевого сита.
Лента щелевого сита представляет собой сборку из металлических звеньев (1), имеющих калиброванный зазор (а) между соседними звеньями. Звенья собраны в непрерывную ленту за счет крепления звеньев между двух цепей сквозными шпильками. Цепи (2) надеты на две пары звездочек: ведомая пара (3) на общей оси - нижняя и ведущая пара (4) на общей оси - верхняя. Замкнутая составная непрерывная лента щелевого сита движется за счет привода от электродвигателя (5).
Для предотвращения провисания ленты и в целях стабилизации размера зазора между звеньями под верхним рабочим участком ленты установлены две продольные нижние направляющие (6). Сверху, напротив нижних направляющих, установлены две прижимные планки (7), поджимающие за счет своих пружин (8) звенья вниз, создавая рабочий участок подвижной конструкции ленты со стабилизированной геометрией. В продольном направлении звенья прижаты друг к другу конструктивно специально предусмотренными боковыми площадками (9).
Наклон устройства в диапазоне 10-40° достигается подъемом-опусканием рамы (10) регулировочными винтами (11). Угол подъема рабочей поверхности выбирается исходя из состава разделяемой смеси и режима вибрации, а также скорости движения ленты. Вибратор (12) установлен на раме устройства.
Работает устройство следующим образом: исходная минеральная смесь подается сверху. В щели сита проваливаются частицы размером меньше, чем поперечный размер щели, и выводятся из процесса в бункер (13), а все остальные скатываются по поверхности сита вниз и в стороны. Часть частиц застревает в щелях сита, снижая эффективность процесса сортировки, но постоянное перемещение звеньев сита вверх выводит засоренные звенья на звездочки и на повороте зазор между звеньями увеличивается, звенья переворачиваются на 180°, и застрявшие частицы падают под собственным весом. Очищенные от застрявших частиц звенья после прохода второй пары звездочек возвращаются в рабочую зону.
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для разделения частиц сыпучих материалов по крупности, и может быть использована в металлургической, обогатительной, строительной и других смежных отраслях промышленности при работе в условиях экстремально высоких или низких температур, экстремального давления, агрессивной газовой среды или радиоактивности, когда доступ человека к оборудованию невозможен.