Механизм подачи материала в шнековые устройства
MECHANISM OF FEEDING MATERIAL INTO SCREW DEVICES

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может использоваться для подачи материала, склонного к налипанию, в шнековые смесители и шнековые прессы пластического формования керамических изделий.
Уровень техники
Из уровня техники известен шнековый смеситель (см. авт.св. SU 927288, МПК: B01F 7/08, опубл. 15.05.1982), включающий расположенный в корпусе шнек, загрузочный и выпускной патрубки.
Известен пресс для формования керамических изделий (см. авт.св. SU 1701530, МПК: В28В 3/22, опубл. 30.12.1991), содержащий корпус, размещенный в корпусе шнек, соединенный с приводом, а также загрузочный патрубок и формовочную головку.
В известных устройствах при работе керамическая масса налипает на боковые стенки загрузочного патрубка, в основном на стенку, встречную вращению шнека. Налипшая на стенки масса образует над шнеком козырьки, сужающие сечение загрузочного патрубка, через которое масса подается к шнеку. В результате этого ухудшается загрузка шнека массой, что ведет к уменьшению производительности и снижению эксплуатационной надежности оборудования. Кроме того, в приемной воронке, расположенной над загрузочным патрубком, происходит процесс сводообразования, что также приводит к снижению надежности устройства.
Частично указанные недостатки устраняются в шнековом прессе (см. авт.св. SU 1036545, МПК: В28В 3/22, опубл. 23.08.1983), содержащем загрузочное устройство с зубчатым питающим валком, корпус с мундштуком, расположенный в нем шнек и привод шнека. Ось зубчатого валка снабжена лопастями, длина которых ограничена поверхностью вращения шнека. Лопасти очищают от налипающей массы боковые стенки загрузочной камеры, но не исключают возможность сводообразования глины над шнеком.
В качестве наиболее близкого к заявляемому механизму аналога, по наличию сходных конструктивных признаков, принято устройство для подачи продукта в экструдер (см. патент на изобретение RU 2409993, МПК: A23N 17/00, опубл. 20.07.2009), содержащее корпус экструдера с прессующим шнеком и загрузочный бункер с соосно установленным внутри подающим шнеком. Подающий шнек препятствует сводообразованию в загрузочном бункере, однако конструкция устройства не позволяет устранить эффект налипания материала на стенки загрузочного патрубка. К тому же, устройство обладает повышенной энергоемкостью, так как привод прессующего шнека требует большой мощности.
Раскрытие изобретения
Заявляемым изобретением решается задача повышения эксплуатационной надежности шнекового устройства за счет устранения налипания материала на стенках загрузочной горловины, а также за счет предотвращения сводообразования.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в механизме подачи материала в шнековые устройства, содержащем расположенный в корпусе шнек, загрузочную горловину с установленным перпендикулярно оси шнека подавателем и привод подавателя, согласно заявляемому изобретению ось подавателя наклонена от вертикали в сторону вращения шнека, а на оси подавателя радиально закреплены лопасти, расположенные под углом к плоскости их вращения.
Вышеприведенная совокупность существенных признаков заявляемого изобретения позволила получить следующие положительные технические результаты.
Во-первых, при работе шнекового устройства с материалами, склонными к налипанию, происходит постепенное нарастание керамической массы на стенку загрузочной горловины, встречной вращению шнека. Налипшая на стенку масса образует над шнеком своеобразный козырек, сужающий сечение загрузочной горловины, через которое масса подается к шнеку. В результате этого ухудшается загрузка шнека массой, что ведет к уменьшению производительности и снижению эксплуатационной надежности оборудования. Наклон оси подавателя от вертикали в сторону вращения шнека позволяет лопастям заходить в зазор между боковой стенкой загрузочной горловины, встречной вращению шнека и шнеком. При этом расположенные под углом к плоскости вращения лопасти продавливают массу к шнеку, выполняя функцию подающего шнека и очищая стенку загрузочной горловины от налипающей глины.
Кроме того, при вращении подавателя радиально закрепленные на его оси лопасти ворошат материал в загрузочной горловине, препятствуя зависанию глины и образованию сводов.
Таким образом, вышеперечисленные технические результаты в совокупности обеспечивают бесперебойную подачу керамической массы к шнеку и, следовательно, позволяют повысить эксплуатационную надежность шнекового устройства.
В частном случае реализации заявляемого изобретения угол наклона оси подавателя составляет 5-20°. При угле наклона меньше 5° лопасти не будут входить в зазор между боковой стенкой загрузочной горловины, встречной вращению шнека и шнеком, и не смогут продавливать налипший на стенке материал к рабочему органу. При угле наклона больше 20° возможно зацепление лопастей подавателя с винтом или валом шнека, что может привести к поломке шнекового устройства.
Благодаря установке лопастей на оси подавателя по винтовой линии обеспечивается не только ворошение глинистого материала в загрузочной горловине, но и принудительные подача и поджатие его к шнеку, как при работе шнекового подавателя.
С этой же целью угол наклона лопастей подавателя к плоскости их вращения составляет 25°.
За счет отогнутых книзу краев, лопасти лучше проникают в труднодоступные участки зазора между шнеком и боковой стенкой загрузочной горловины, позволяя эффективнее ее очищать.
Краткое описание чертежей
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - заявляемый механизм, общий вид, продольный разрез;
на фиг. 2 - заявляемый механизм, поперечный разрез;
на фиг. 3 - подаватель;
на фиг. 4 - загрузочная горловина с налипшим материалом при вертикальном расположении подавателя;
на фиг. 5 - загрузочная горловина с налипшим материалом при наклонном расположении подавателя.
Осуществление изобретения
Механизм подачи материала в шнековые устройства содержит горизонтальный корпус 1, расположенный в нем шнек 2 и загрузочную горловину 3. В загрузочной горловине 3 установлен перпендикулярно оси шнека 2 подаватель 4. Ось подавателя 4 наклонена от вертикали в сторону вращения шнека на 5-20°. На оси подавателя 4 по винтовой линии радиально закреплены лопасти 5, расположенные под углом к плоскости их вращения, составляющим 25°. Края лопастей 5 отогнуты книзу. Подаватель 4 снабжен приводом 6, смонтированным на загрузочной горловине 3.
Механизм работает следующим образом.
Ленточный питатель 7 подает керамическую массу в загрузочную горловину 3. Лопасти 5 подают массу к шнеку 2, который транспортирует ее в корпусе 1. За счет наклона оси подавателя 4 от вертикали в сторону вращения шнека 2 лопасти 5 заходят в зазор между боковой стенкой загрузочной горловины 3, встречной вращению шнека, и шнеком 2, очищая упомянутую стенку от налипающей глины 8. Отогнутые книзу края лопастей 5, достигая труднодоступные участки, позволяют эффективнее очищать стенки загрузочной горловины 3. При этом расположенные под углом к плоскости вращения лопасти 5 продавливают массу к шнеку 2. Кроме того, при вращении подавателя 4 установленные на его оси по винтовой линии лопасти 5 ворошат материал в загрузочной горловине 3, препятствуя сводообразованию. Скорость вращения подавателя 4 синхронизирована со скоростью вращения шнека 2.
Благодаря заявляемому механизму удалось устранить налипание керамического материала на стенки загрузочной горловины, приводящее к зарастанию ее проходного сечения и образованию козырьков над шнеком, тем самым повысить эксплуатационную надежность и производительность шнекового устройства. Кроме того, удалось предотвратить сводообразование в загрузочной горловине.