БУНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к устройствам для последовательного перекрытия и регулирования поступления сыпучих материалов из выгрузных отверстий бункерных систем в средства механизации, и может быть использована в сельском хозяйстве, пищевой, строительной и других отраслях народного хозяйства, в частности, в бункерных устройствах для приема сыпучих минеральных удобрений из железнодорожных вагонов.
Известно бункерное устройство, содержащее корпус-бункер в виде двух усеченных пирамид, выгрузное отверстие которого перекрывает секторная заслонка, кинематически связанная с бункерными скребками и находящаяся в воронке с винтовым конвейером и указателем уровня с системой управления заслонкой [А.С. СССР №1785971, м. кл. В65D 90/54. 1981].
Однако данное изобретение имеет ограниченные технологические возможности при использовании его в протяженных бункерных устройствах, вследствие незначительной длины загрузки корпуса и конвейера из воронки, а так же не предотвращает прямого давления вышележащего слоя материала, находящегося в корпусе и воронке на конвейер, что приводит к перерасходу энергии на привод конвейера и поломкам последнего.
Известно бункерное устройство, содержащее протяженный корпус-бункер, оснащенный в нижней части желобом в виде труб с боковыми загрузочными окнами, перекрываемые, повторяющими профиль труб, секторными заслонками с приводом и системой его управления, связанной с приводом транспортирующего конвейера, причем конвейер расположен в желобе под двухскатной горкой, что позволяет исключить прямое силовое воздействие столба материала на рабочие органы конвейера. [А.С. РФ №48949, м. кл. В65D 90/54. 2005].
Однако вышеописанное бункерное устройство имеет сложную конструкцию и затруднено в эксплуатации из-за наличия большого количества секторных заслонок, перемещающихся в направляющих желоба; помимо этого устройство характеризуется низким коэффициентом заполнения конвейера сыпучим материалом, поступающим из боковых окон, вследствие чего производительность конвейера существенно снижается.
Известен ленточный затвор, содержащий бункер, выгрузное отверстие которого перекрывает верхняя ветвь бесконечной прорезиненной ленты, огибающая поддерживающие ролики и два барабана, установленные на подвижной раме с зубчато-реечной передачей. [Зенков Р.Л. и др. Машины непрерывного транспорта: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Подъемно-транспортные машины и оборудование» - М.: Машиностроение, 1987. - 432 с.: ил. (стр.388-390, рис.4.28.ж)].
Однако данный затвор конструктивно сложен и имеет низкую техническую надежность, что обусловлено применением громоздкой рамы с большим числом вращающихся опор, огибаемых прорезиненной лентой, имеющей небольшой рабочий ресурс; кроме этого, эластичность ленты не позволяет обеспечить надежное, герметичное перекрытие выгрузного отверстия бункера.
Известны затворы и запорные устройства, в которых перекрытие и регулирование поступления сыпучего материала из выгрузных отверстий бункеров в транспортирующие средства механизации осуществляется в различных конструктивных исполнениях, включающих, в том числе, шиберную заслонку с зубчато-реечной передачей [Вайсон А.А. Подъемно-транспортные машины: Учебник вузов по специальности «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование». - 4-е изд., прераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 536 с.: ил.. (стр.470-471, рис.2.63.е); Боуманс Г. Эффективная обработка и хранение зерна/ Пер. с анг. В.И.Дашевского. - М.: Агропромиздат, 1991. - 608 с.: ил. (стр.293-296, рис.4.158., 4.159. - прототип)].
Однако вышеперечисленные затворы и запорные устройства не предназначены для последовательного перекрытия и регулирования поступления различных сыпучих материалов из выгрузных отверстий бункерных систем на протяженном участке загрузки средств механизации, что снижает их технологические возможности, например, при разгрузки из железнодорожных вагонов в протяженные бункерные устройства сыпучих материалов с разными физико-механическими свойствами (гранулометрическим составом, объемной массой, влажностью и пр.); кроме этого они не позволяют предотвратить значительное давление вышележащего слоя материала большой высоты на транспортирующий конвейер, что ведет к поломкам его механизмов.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в изучении работы бункерного устройства при приеме, последовательном перекрытии и регулировании поступления сыпучих материалов с различными физико-механическими свойствами из выгрузных отверстий бункерных систем в конвейер, происходящих при этом процессов перемещения сыпучих материалов, и дальнейшей их транспортировки рабочими органами конвейера на выгрузку.
Технический результат заключается в повышении надежности работы и расширении технологических возможностей бункерного устройства, путем размещения конвейера в «V-образном» желобе под двухскатной горкой и осуществления последовательного перекрытия и регулирования поступления в конвейер из выгрузных отверстий бункерной системы сыпучих материалов с различными физико-механическими свойствами посредством шиберного затвора с окнами, расположенного между бункерами и желобом, что в целом, позволяет, при оптимальной загрузки конвейера, последовательно разгрузить протяженную бункерную систему и исключить прямое силовое воздействие вышележащего слоя материала на рабочие органы конвейера, приводящее к высоким затратам энергии на транспортирование материала и поломкам механизмов.
Технический результат от полезной модели достигается тем, что в бункерном устройстве, содержащем бункер, выгрузное отверстие которого перекрывает затвор, выполненный в виде шиберной заслонки с зубчато-реечной передачей и приводом с системой управления, подбункерный желоб, оснащенный конвейером с приводом, связанный с системой управления, шиберная заслонка снабжена окнами и углублениями, при этом система управления оснащена блоком управления и контактным элементом, содержащим концевой выключатель, подвижная часть которого имеет возможность взаимодействия с углублениями для размыкания цепи привода заслонки в момент совмещения ее окон с соответствующим выгрузным отверстием бункера при разгрузки из отверстия сыпучего материала, причем бункерное устройство представляет собой систему, состоящую из, расположенных последовательно, не менее чем двух бункеров, размещенных на плите, оснащенной окнами, соответственно совмещенными с выгрузными отверстиями бункеров, и установленной на направляющих брусьях, расположенных на желобе, при этом шиберная заслонка установлена на желобе между направляющими брусьями.
Целесообразно, углубления расположить на боковой поверхности шиберной заслонки.
Предпочтительно, количество углублений шиберной заслонки иметь равным, не менее чем, число выгрузных отверстий бункеров.
Целесообразно, углубления и окна шиберной заслонки разместить на расстоянии соизмеримом с расположением выгрузных отверстий бункеров.
Предпочтительно, направляющие брусья установить на верхней части желоба по всей его длине с обеих боковых сторон.
Целесообразно, конвейер разместить в нижней части желоба.
Предпочтительно, желоб снабдить двухскатной горкой.
Целесообразно, двускатную горку установить над рабочими органами конвейера.
На фиг.1 показана общая схема описываемого бункерного устройства; на фиг.2 - вид в плане на бункерное устройство (затвор закрыт, предохранительные решетки не показаны); на фиг.3 - разрез А-А фиг.2; на фиг.4 - схема последовательной работы затвора: а -начальное положение шибера с концевым выключателем; 6 - затвор закрыт; в - открыто выгрузное отверстие первого бункера; г - открыто выгрузное отверстие второго бункера; д - открыто выгрузное отверстие третьего бункера.
Бункерное устройство включает систему, состоящую, например, из трех бункеров 1, имеющих форму усеченной пирамиды, основанием направленной вверх, с углом наклона боковых сторон не более 40° от вертикали, что обеспечивает свободное перемещение материала в бункерах 1 за счет сил гравитации. Бункера 1 последовательно установлены на плите 2 и в верхней своей части оснащены предохранительной решеткой 3.
Плита 2 снабжена окнами 4, соответственно совмещенными с выгрузными отверстиями бункеров 1. Плита 2 установлена на направляющих брусьях 5, которые расположены на верхней части желоба 6, по всей его длине, с обеих боковых сторон.
Желоб 6 выполнен «V-образным», что позволяет объединить его в единую конструкцию с бункерами 1, посредством плиты 2 и брусьев 5, а так же свободно перемещаться в бункерах 1 и желобе 6 материалу без появления застойных и сводообразующих зон.
В нижней части желоба 6 размещен конвейер 7, например, трубчатый цепной, содержащий привод 8, натяжную станцию 9 и выгрузной патрубок 10. Для предотвращения прямого силового воздействия вышележащего слоя материала на конвейер 7, при обеспечении полной его загрузки, в желобе 6, над рабочими органами конвейера 7, установлена двухскатная горка 11.
Бункерное устройство содержит так же затвор. Затвор включает шиберную заслонку 12 с зубчато-реечной передачей 13 и приводом 14. Привод 14 связан с системой своего управления, которая оснащена блоком управления 15 и контактным элементом, содержащим концевой выключатель 16. Блок управления 15 имеет связь от привода 8 конвейера 7.
Шиберная заслонка 12 установлена на желобе 6 между направляющими брусьями 5 и снабжена окнами 17, размещенными соизмеримо с расположением выгрузных отверстий бункеров 1 с целью последовательного частичного или полного перекрытия данных отверстий. Размер каждого окна 17 шиберной заслонки 12 пропорционален размеру соответствующего выгрузного отверстия бункеров 1 или больше по длине, для обеспечения выгрузки остатков материала из предыдущего выгрузного отверстия при открытии последующего.
Шиберная заслонка 12 на боковой поверхности снабжена, например, углублениями 18. Вместо углублений 18 можно использовать выступы, световые, электромагнитные датчики или другие элементы, задающие положение заслонки 12. Количество углублений 18 равно, не менее чем, числу выгрузных отверстий бункеров 1. Углубления 18 размещены между собой на расстоянии соизмеримом с расположением данных отверстий.
Подвижная часть концевого выключателя 16 имеет возможность взаимодействия с углублениями 18, благодаря чему происходит размыкание цепи привода 14 шиберной заслонки 12 в момент совмещения ее соответствующего окна 17 с выгрузным отверстием бункеров 1 с целью точного и полного открытия отверстия и выгрузки из него материала.
Бункерное устройство работает следующим образом. Перед началом работы шиберная заслонка 12 находится в крайнем положении и перекрывает все выгрузные отверстия бункерной системы 1. После включения привода 8 конвейера 7 шиберная заслонка 12 посредством своего привода 14 и зубчато-реечной передачи 13 постепенно перемещается по верхней поверхности желоба 6 между направляющими брусьями 5. Перемещение происходит до момента взаимодействия подвижной части концевого выключателя 16 и углубления 18, благодаря чему цепь привода 14 заслонки 12 размыкается, заслонка 12 останавливается и обеспечивается точное совмещение окна 17 шиберной заслонки 12 и соответствующего выгрузного отверстия бункеров 1. Таким образом, данное отверстие становится полностью открытым и сыпучий материал из него под тяжестью собственного веса поступает через окно 4 плиты 2 и окно 17 заслонки 12 в желоб 6. Далее, материал, огибая двускатную горку 11, с двух сторон полностью заполняет конвейер 7 и транспортируется его рабочими органами к выгрузному отверстию для выгрузки через патрубок 10.
Блок управления 15, сравнивая величину энергозатрат, поступающую от привода 8 конвейера 7, с заданным интервалом значений, в случаи их не совпадения, выдает сигнал управления на привод 14 шиберной заслонки 12. Привод 14 посредством зубчато-реечной передачи 13 перемещает шиберную заслонку 12, которая скользит по желобу 6 между направляющими брусьями 5 и занимает соответствующее положение, перекрывая или приоткрывая определенное выгрузное отверстие бункерной системы 1. Так, если текущее значение величины энергозатрат привода 8 конвейера 7 больше заданного интервала, то шиберная заслонка 12 прикрывает данное выгрузное отверстие бункеров 1, а если меньше - то приоткрывает его. В момент, когда материал полностью выгрузится из отверстия, и величина энергозатрат станет меньше минимально установленной, блок управления 15 подаст сигнал управления на привод 14, который переместит шиберную заслонку 12 до момента взаимодействия подвижной части концевого выключателя 16 с очередным углублением 18. В результате этого откроется и будет разгружаться следующее выгрузное отверстие бункерной системы 1.
В случаи отказа в работе конвейера 7 или поступления материала сверх установленного значения блок управления 15 подает сигнал на закрытие выгрузного отверстия бункеров 1. Заслонка 12 полностью перекрывает данное отверстие и доступ сыпучего материала в желоб 6 и конвейер 7 прекращается.
Последовательная разгрузка и регулирование поступления материала из последующих выгрузных отверстий бункеров 1 повторяются аналогичным образом, описанным выше. При этом шиберная заслонка 12 будет перемещаться, и останавливаться с интервалами, необходимыми для полной разгрузки каждого выгрузного отверстия бункерной системы 1, после чего все бункера 1 будут разгружены.
Данная полезная модель может применяться в сельском хозяйстве, пищевой, строительной и других отраслях народного хозяйства, в частности, в бункерных устройствах для приема сыпучих минеральных удобрений из железнодорожных вагонов.
Предлагаемое конструктивное решение бункерного устройства позволяет осуществить последовательное перекрытие и регулированное поступление сыпучего материала из выгрузных отверстий протяженной бункерной системы в транспортирующий конвейер в зависимости от необходимой производительности конвейера, его энерго- и материалозагруженности, а так же различных физико-механических свойств сыпучих материалов (гранулометрического состава, объемной массы, влажности и пр.). Кроме этого, данное решение позволяет, при обеспечении полной загрузки конвейера, исключить прямое силовое воздействие вышележащего слоя материала на его рабочие органы, которое создается, например, в бункерных устройствах для приема железнодорожных вагонов с минеральными удобрениями, в которых формируется над конвейером насыпь материала большой высоты при истечении удобрений из разгрузочных люков вагонов.