ШНЕКОВЫЙ КОНВЕЙЕР

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области транспортирования сыпучего сырья, например порошкового или гранулированного глинозема, фтористых солей, их смеси или аналогичных порошковых материалов, и может применяться преимущественно в металлургии цветных металлов для загрузки сыпучим сырьем электролизеров получения алюминия электролитическим способом.
Уровень техники
При получении алюминия методом электролиза, электролизёры, ошиновка, напольные металлические решетки около электролизеров, обрабатывающие электролизеры машины, находящиеся на решетке, находятся под напряжением постоянного тока, подводимого от подстанции. Напряжение на электролизере в большинстве случаев равно ≈ 4,5 В, а сила тока ≈ 173 кА и более. По правилам промышленной безопасности система электроизоляции оборудования, конструктивных элементов и коммуникаций в корпусах электролиза должна исключать возможность появления потенциала «земля» в зоне обслуживания электролизеров и шинопроводов. В конструкциях машин, находящихся на напольной решетке, которые касаются электролизеров при работе, должна быть предусмотрена электроизоляция стыковочных загрузочных устройств от металлоконструкции машины, чтобы не допустить короткого замыкания и не допустить поражения обслуживающего персонала электрическим током.
Из уровня техники известен винтовой конвейер (патент на изобретение RU № 2274595, B65G33/14, опубл. 20.04.2006 г.), предназначенный для транспортирования глинозема, содержащий цилиндрический корпус со шнеком внутри на приводной и поддерживающих опорах, с расположенными по противоположным торцам на боковой поверхности цилиндрического корпуса загрузочным и разгрузочным отверстиями с дополнительными цилиндрическими корпусами в виде входного и выходного патрубков, закрепленных снаружи загрузочного и разгрузочного отверстий. В качестве привода конвейера используется гидромотор.
Недостатками известного винтового конвейера являются ограниченные технологические возможности из-за того, что известный винтовой конвейер обеспечивает транспортирования сыпучих материалов, например, глинозема, но его нельзя применять для подачи сырья непосредственно в электролизер, поскольку отсутствует ступень электроизоляции стыковочного загрузочного устройства, в качестве которого используется выходной патрубок от металлоконструкции машины, на которую установлен конвейер.
Наиболее близким аналогом по технической сущности является шнековый конвейер (патент на полезную модель RU № 157661, B65G33/14, B65G33/26, A01F12/42, опубл. 10.12.2015 г.), предназначенный для транспортирования порошкового материала, содержащий цилиндрический корпус со шнеком внутри на приводной и поддерживающих опорах, с расположенными по противоположным торцам на боковой поверхности цилиндрического корпуса загрузочным и разгрузочным отверстиями с дополнительными цилиндрическими корпусами в виде входного и выходного патрубков, закрепленных снаружи загрузочного и разгрузочного отверстий. В качестве привода конвейера используется гидромотор.
Недостатками известного шнекового конвейера являются ограниченные технологические возможности из-за того, что известный шнековый конвейер обеспечивает транспортирования сыпучих материалов, но его нельзя применять в электролизном производстве алюминия для подачи сырья непосредственно в электролизер. Обусловлен указанный недостаток тем, что отсутствует ступень электроизоляции стыковочного загрузочного устройства конвейера, в качестве которого используется дополнительный цилиндрический корпус разгрузочного отверстия от металлоконструкции машины, на которую установлен конвейер.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом полезной модели является расширение технологических возможностей шнекового конвейера, позволяющих за счет встроенных в конструкцию ступеней электроизоляции обеспечивать его безопасное использование в электролизном производстве.
Технический результат достигается за счет того, что в шнековом конвейере, содержащем цилиндрический корпус 1 со шнеком 2 внутри на приводной 3 и поддерживающей опорах 4, с расположенными по противоположным торцам на боковой поверхности цилиндрического корпуса 1 загрузочным 6 и разгрузочным отверстиями 7 с дополнительными цилиндрическими корпусами 8 и 9 в виде входного и выходного патрубков, закрепленных снаружи загрузочного 6 и разгрузочного отверстий 7,
новым является то, что дополнительный цилиндрический корпус 9 разгрузочного отверстия  имеет ступень электроизоляции от дополнительного цилиндрического корпуса 8 загрузочного отверстия за счет выполнения цилиндрического корпуса 1 составным в длину из двух электроизолированных друг от друга частей 10 и 11 с фланцевым разъемом 12, при этом электроизоляция двух частей 10 и 11 цилиндрического корпуса 1 обеспечивается по стыку фланцевого разъема 12 за счет установки плоской прокладки 16, электроизоляция разъемного соединения 15 крепления фланцев 13 и 14 за счет втулок с буртиком 17, а электроизоляция шнека 2 от цилиндрического корпуса 1 со стороны дополнительного цилиндрического корпуса 9 разгрузочного отверстия обеспечивается за счет крепления подшипниковой опоры 18, поддерживающей опоры 4 шнека 2 к торцу цилиндрического корпуса 1 через пластину 19, выполненную из неэлектропроводного материала.
Полезную модель дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению технического результата.
Дополнительный цилиндрический корпус 9 разгрузочного отверстия  имеет дополнительно ступень электроизоляции от дополнительного цилиндрического корпуса 8 загрузочного отверстия за счет выполнения дополнительного цилиндрического корпуса 9 разгрузочного отверстия составным в длину из двух электроизолированных неэлектропроводным материалом друг от друга по фланцам 25 и 26 частей 22 и 23, по площади стыка фланцевого разъема 24 плоской прокладкой 28, и втулок с буртиком 29 для электроизоляции разъемных соединений 27 крепления фланцев 25 и 26.
В качестве неэлектропроводного материала для ступени электроизоляции применяется, например, капролон или аналогичный по свойствам материал.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан общий вид шнекового конвейера.
На фиг. 2 показан увеличенный фрагмент А в разрезе на фиг. 1.
На фиг. 3 показан увеличенный фрагмент Б в разрезе на фиг. 1.
На фиг. 4 показан увеличенный фрагмент В в разрезе на фиг. 1.
Перечень конструктивных элементов:
1 – цилиндрический корпус;
2 – шнек;
3 – приводная опора;
4 – поддерживающая опора;
5 – привод;
6 – загрузочное отверстие;
7 – разгрузочное отверстие;
8 – дополнительный цилиндрический корпус загрузочного отверстия;
9 – дополнительный цилиндрический корпус разгрузочного отверстия;
10 – внутренняя часть корпуса;
11 – наружная часть корпуса;
12 – фланцевый разъем корпуса;
13 – фланец;
14 – фланец;
15 – разъемное соединение;
16 – плоская прокладка;
17 – втулка с буртиком;
18 – подшипниковая опора;
19 – пластина;
20 – разъемное соединение подшипника;
21 – разъемное соединение пластины;
22 – внутренняя часть корпуса 9;
23 – наружная часть корпуса 9;
24 – фланцевый разъем;
25 – фланец;
26 – фланец;
27 – разъемное соединение;
28 – плоская прокладка;
29 – втулка с буртиком.
Осуществление полезной модели
Шнековый конвейер содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого по всей его длине размещается шнек 2, выполненный с возможностью вращения в приводной опоре 3 и поддерживающей опоре 4. Вращение шнека 2 производится от привода 5, выполненного, например, в виде гидромотора.
На противоположных торцах на боковой поверхности цилиндрического корпуса 1 выполнены загрузочное отверстие 6 и разгрузочное отверстие 7. Снаружи загрузочного отверстия 6 к боковой поверхности цилиндрического корпуса 1 герметично закреплен, например, сварным швом, дополнительный цилиндрический корпус 8 загрузочного отверстия. Через него производится загрузка сыпучего сырья в шнек. Снаружи разгрузочного отверстия 7 к боковой поверхности цилиндрического корпуса 1 герметично закреплен, например, сварным швом, дополнительный цилиндрический корпус 9 разгрузочного отверстия. Из него производится разгрузка сыпучего сырья, транспортируемая шнеком 2 от загрузочного отверстия 6.
Цилиндрический корпус 1 выполнен составным в длину из двух частей, из внутренней части корпуса 10 и наружной части корпуса 11, соединенных фланцевым разъемом корпуса 12 двумя фланцами 13 и 14 при помощи разъемного соединения 15.
По площади стыка между двумя фланцами 13 и 14 установлена плоская прокладка 16, выполненная из неэлектропроводного материала, например, из капролона или аналогичного по свойствам материала. Плоская прокладка 16 обеспечивает электроизоляцию между внутренней частью корпуса 10 и наружной частью корпуса 11 цилиндрического корпуса 1. В каждое крепежное отверстие фланца 13 и фланца 14 установлены втулки с буртиком 17, в отверстие которых установлено разъемное соединение 15. Втулки с буртиком 17 позволяют обеспечить центровку осей фланцев 13 и 14 на стыке для соблюдения их соосности и соосности плоской прокладки 16 и обеспечивают электроизоляцию разъемного соединения 15 от фланцев 13 и 14. Для того чтобы не было электрической связи шнека 2 с наружной частью корпуса 11 через поддерживающую опору 4, подшипниковая опора 18 поддерживающей опоры 4 закреплена на пластине 19 разъемным соединением 20, а пластина 19 закреплена на торце наружной части корпуса 11 разъемным соединением 21. Пластина 19 выполнена из неэлектропроводного материала, например, из капролона или аналогичного по свойствам материала, обеспечивает электроизоляцию между шнеком 2 и наружной частью корпуса 11.
Пластина 19, плоская прокладка 16 и втулки с буртиком 17 обеспечивают ступень электроизоляции дополнительного цилиндрического корпуса 9 разгрузочного отверстия от дополнительного цилиндрического корпуса 8 загрузочного отверстия.
Дополнительный цилиндрический корпус 9 разгрузочного отверстия выполнен составным в длину из двух частей, из внутренней части 22 и наружной части 23, соединенных фланцевым разъемом 24, состоящим из двух фланцев 25 и 26, закрепленных при помощи разъемных соединений 27.
По площади стыка между двумя фланцами 25 и 26 установлена плоская прокладка 28, выполненная из неэлектропроводного материала, например, из капролона или аналогичного по свойствам материала. Плоская прокладка 28 обеспечивает электроизоляцию между внутренней частью 22 и наружной частью 23 дополнительного цилиндрического корпуса 9 разгрузочного отверстия. В каждое крепежное отверстие фланца 25 и фланца 26 установлены втулки с буртиком 29, в отверстие которых установлены разъемные соединения 27. Втулки с буртиком 29 позволяют обеспечить центровку осей фланцев 25 и 26 на стыке для соблюдения их соосности и соосности плоской прокладки 28, и обеспечивают электроизоляцию разъемных соединений 27 от фланцев 25 и 26.
Плоская прокладка 28 и втулки с буртиком 29 обеспечивают дополнительную ступень электроизоляции дополнительного цилиндрического корпуса 9 разгрузочного отверстия от дополнительного цилиндрического корпуса 8 загрузочного отверстия.
Шнековый конвейер работает следующим образом.
Шнековый конвейер устанавливают у электролизера, совмещая дополнительный цилиндрический корпус 8 загрузочного отверстия с местом загрузки сырья, а дополнительный цилиндрический корпус 9 разгрузочного отверстия с местом разгрузки сырья в электролизер, например, направляя его в горловину бункера автоматической подачи глинозема (АПГ). Включают подачу сырья в дополнительный цилиндрический корпус 8 загрузочного отверстия, которое через загрузочное отверстие 6 самотеком попадает в шнек 2. Включают гидромотор привода 5, который передает вращение на шнек 2, шнек 2, вращаясь в приводной 3 и поддерживающей опорах 4, транспортирует винтовой спиралью сырье от загрузочного отверстия 6 к разгрузочному отверстию 7, а через него самотеком попадает в дополнительный цилиндрический корпус 9 разгрузочного отверстия, а из него самотеком разгружается в электролизер (на фигурах условно не показан).
Безопасная работа у электролизера обеспечивается тем, что дополнительный цилиндрический корпус 9 разгрузочного отверстия имеет ступень электроизоляции относительно дополнительного цилиндрического корпуса 8 загрузочного отверстия. Для этого цилиндрический корпус 1 выполнен составным в длину из двух электроизолированных друг от друга частей 10 и 11 с фланцевым разъемом корпуса 12, при этом электроизоляция двух частей цилиндрического корпуса 10 и 11 обеспечивается по стыку фланцевого разъема корпуса 12 за счет установки плоской прокладки 16, электроизоляция разъемного соединения 15 крепления  фланцев 13 и 14 за счет втулок с буртиком17, а электроизоляция шнека 2 от наружной части корпуса 11 обеспечивается за счет установки поддерживающей опоры 4 шнека 2 на пластину 19, выполненную из неэлектропроводного материала, закрепленную к торцу наружной части корпуса 11.
Дополнительно безопасность работы шнекового конвейера обеспечивается тем, что дополнительный цилиндрический корпус 9 разгрузочного отверстия имеет дополнительную ступень электроизоляции за счет того, что он выполнен составным в длину из двух частей 22 и 23, которые закреплены друг к другу фланцевым разъемом 24. По площади стыка фланцевого разъема 24 установлена плоская прокладка 28 из неэлектропроводного материала, а в местах установки разъемного соединения 27 крепления фланцев 25 и 26 установлены втулки с буртиком 29 из неэлектропроводного материала. За счет неэлектропроводного материала по фланцам крепления 25 и 26 друг от друга двух частей дополнительного цилиндрического корпуса 9 разгрузочного отверстия обеспечивается ступень электроизоляции от дополнительного цилиндрического корпуса 8 загрузочного отверстия и цилиндрического корпуса 1. Ступень электроизоляции обеспечивает безопасность работы шнекового конвейера.
Таким образом, предлагаемый шнековый конвейер за счет наличия в конструкции ступеней электроизоляции гарантированно обеспечивает его безопасное использование в электролизном производстве, поскольку исключает возможность прохождения через него электрического тока, исключает возможность возникновения короткого замыкания между электролизером и механизмами загрузки шнекового конвейера, тем самым не допускает выход из строя механизмов и защищает обслуживающий персонал от поражения электрическим током.
В качестве разъемного соединения может использоваться, например, соединение типа болт-гайка или винт-гайка.
Шнековый конвейер может быть установлен, например, на самоходном шасси, имеющем гидравлическую систему управления машины, необходимую для вращения гидромотора привода 5 шнека 2.
Расширение технологических возможностей шнекового конвейера обеспечивается возможностью применения его для обеспечения безопасной транспортировки сыпучего сырья, например, глинозема в электролизеры.
Проведенные испытания шнекового конвейера подтвердили работоспособность, безопасность и надежность конструкции. Техническое решение промышленно применимо, поскольку изготовлено и испытано на самоходных машинах для загрузки сыпучим сырьем электролизеров получения алюминия и предполагается к использованию на алюминиевых заводах.