КОВШ С ПРОСЕИВАТЕЛЬНЫМ СИТОМ, УПРАВЛЯЕМЫЙ ТЯЖЕЛОЙ МАШИНОЙ
BUCKET WITH SIFTING PLATE CONTROLLED BY HEAVY MACHINE

Изобретение относится к ковшу с просеивательным ситом, управляемому тяжелой машиной, и содержит:
- множество просеивательных пластин, размещенных на расстоянии друг от друга и образующих просеивательную поверхность, в которой выполнены просеивательные щелевые отверстия и наверху которой может быть размещен материал, подлежащий просеиванию,
- поворотные валы под просеивательной поверхностью и
- ножи, которые выступают от валов и проходят через просеивательные щелевые отверстия над просеивательной поверхностью.
Такое просеивательное сито известно из немецкой полезной модели DE 202006001257 U1, поданной заявителем по настоящей заявке. Этот известный элемент механического оборудования обеспечивает хорошую разделительную способность и высокую производительность по сравнению с другими просеивательными ситами, доступными в сфере торговли. При этом не возникает препятствий просеиванию даже влажного материала, а при необходимости даже фракции небольших размеров могут быть подвергнуты просеиванию. Однако недостатком этого известного просеивательного сита является то, что угол встречи между поворачивающимися ножами и материалом не является оптимальным для всех случаев и некоторые материалы проявляют тенденцию к прилипанию или ненужному измельчению просеиваемого материала. Это обстоятельство затрудняет работу и приводит к ненужному потреблению энергии.
Задачей изобретения является устранение указанного недостатка и обеспечение создания ковша с просеивательным ситом вышеупомянутого типа, который обеспечивает возможность сохранения преимуществ просеивательного сита, известного из упомянутой немецкой полезной модели, и также уменьшения тенденции к прилипанию и ненужного измельчения просеиваемого материала.
Решение задачи достигается посредством изобретения ковша с просеивательным ситом, представленного в пункте 1 прилагаемой формулы изобретения.
Зависимые пункты формулы изобретения представляют предпочтительные варианты его реализации.
Еще одной задачей предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения является обеспечение возможности простого технического обслуживания и простой замены компонентов просеивательного сита или даже замены просеивательного сита дробилкой.
В просеивательном сите согласно настоящему изобретению просеивательная поверхность не двигается в отличие от общеизвестных способов просеивания. Просеивательная поверхность состоит из стационарных просеивательных пластин, при этом перемещение материала, подлежащего просеиванию, поверх просеивательного сита или сквозь просеивательное сито достигается ножами, поворачиваемыми валами, находящимися под просеивательной поверхностью и проходящими на протяжении просеивательной поверхности. Эта конструкция обеспечивает возможность получения прочной просеивательной поверхности, в результате чего предварительное просеивание не является абсолютно необходимым перед тонким просеиванием. В отличие от известных способов указанная операция просеивания может быть начата с материалом, уже находящимся наверху просеивательного сита, поскольку приводное усилие, необходимое для привода ножей, почти не зависит от количества материала, находящегося наверху просеивательного сита, а только от типа материала. Следовательно, этим обстоятельством также обеспечивается возможность просеивания по порционному принципу, реализуемому, например, прикреплением ковша к машине, при этом материал собирается в ковше, а просеивание до этого не начинается. Просеивательное сито также обеспечивает возможность более эффективного использования просеивательной поверхности и вследствие этого большую производительность на площадь просеивания, чем способы, основанные только на использовании силы тяжести, поскольку тонкий материал быстро проталкивается посредством поворачивающихся ножей через просеивательное сито, в результате чего общее время производственного цикла может регулироваться скоростью ножей и подаваемой мощностью. Это обстоятельство обеспечивает возможность изготовления высокопроизводительных компактных просеивательных сит.
Один примерный вариант реализации изобретения будет подробно описан со ссылкой на сопровождающие чертежи.
На фиг. 1 показано сечение ковша с просеивательным ситом, выполненного согласно данному изобретению и прикрепленного к ковшу 1 экскаватора.
На фиг. 2 показано просеивательное сито для ковша с просеивательным ситом по фиг. 1, открепленное от ковша. Сменный вставочный блок просеивательного сита выполнен с возможностью установки в ковш через открытую заднюю сторону ковша.
На фиг. 3 показано просеивательное сито по фиг. 2, но в собранном состоянии.
На фиг. 4 объяснен порядок расположения ножа 5 на валу просеивательного сита.
Просеивательное сито согласно настоящему изобретению содержит просеивательную поверхность, оснащенную щелевыми отверстиями, наверху которой может быть размещен материал, подлежащий просеиванию. Просеивательная поверхность выполнена таким образом, что концы отдельных просеивательных пластин 3 закреплены между плоскими стержнями 6 и 12, которые удерживают просеивательные пластины 3 на расстоянии друг от друга с обеспечением соответствия просеивательному щелевому отверстию. В настоящем случае плоские стержни 6 и 12 проходят непрерывно по всей длине кромки просеивательной поверхности 2, однако плоские стержни также могут быть выполнены разделенными на несколько участков. Плоские стержни 6 и 12 выполнены с возможностью прикрепления к крепежным выступам корпуса ковша. Просеивательные пластины 3 выполнены как можно более тонкими с точки зрения конструкционной прочности, благодаря чему обеспечивается максимальная производительность на единицу площади просеивательной поверхности. Просеивательные щелевые отверстия проходят непрерывно по всему расстоянию между плоскими стержнями 6, благодаря чему не допускается появление ненужных препятствий сквозному проходу материала.
Под просеивательной поверхностью 2 размещены поворотные валы 4, оснащенные выступающими ножами 5, которые поворачиваются вместе с валами 4 и проходят через просеивательные щелевые отверстия над просеивательной поверхностью 2. Ножи 5 выступают над просеивательной поверхностью 2 на 1-40 мм. Выполнение ножей с такими размерными характеристиками, с одной стороны, обеспечивает перемещение через просеивательное сито материала, который может пройти через просеивательные щелевые отверстия, а с другой стороны, обеспечивает проталкивание вдоль просеивательной поверхности материала, который не проходит через указанные щелевые отверстия. В предпочтительном варианте реализации изобретения просеивательные пластины выполнены с возможностью регулировки в направлении, перпендикулярном плоской поверхности, в которой проходят валы 4, для изменения величины выступания ножей 5 над просеивательной поверхностью 2. Расстояния между валами и длина ножей 5 предпочтительно имеют такие размеры, что весь объем просеивательных щелевых отверстий между просеивательными пластинами 3 будет попадать под поворот ножей 5. Вследствие этого между пластинами 3 не остается недосягаемых участков, к которым прилипал бы указанный материал. Допустимо при работе наличие небольших недосягаемых участков, поскольку за пределами этих участков ножи 5 в любом случае непрерывно поддерживают просеивательное сито в открытом состоянии. Таким образом, единственным недостатком небольших недосягаемых участков является незначительное уменьшение производительности просеивательного сита на единицу площади в случае закупоривания этих недосягаемых участков.
Оба вала 4 приводятся в движение в одном и том же направлении, в результате чего материал, не проходящий через просеивательное сито, непрерывно проворачивается в одном и том же направлении, а не образует закупоривание поверх просеивательной поверхности. После осуществления просеивания единственными элементами, остающимися внутри ковша 1 с просеивательным ситом, являются камни или иные твердые куски, которые не смогли пройти через просеивательное сито.
В предпочтительном варианте реализации изобретения ножи 5 выполнены с возможностью свободного перемещения на валах 4 в осевом направлении. Все, что передается валами 4 к ножам 5, представляет собой крутящий момент. Валы 4 выполнены многоугольными в поперечном сечении, а каждый нож 5 имеет кольцевой выступ 5а, который проходит вокруг вала и от которого выступает сам нож 5. Соответственно, нож 5 во всех своих поворотных положениях, т.е. при всех углах поворота вала 4, лежит по меньшей мере частично между просеивательными пластинами 3 с управлением просеивательных пластин. Следовательно, просеивательные пластины 3 сохраняют положение, перпендикулярное просеивательной поверхности 2. Таким образом, ножи 5 выполнены наподобие кусков или плит, имеющих толщину, по существу равную ширине просеивательного щелевого отверстия между просеивательными пластинами 3.
Расстояние между валами 4 немного меньше, чем диаметр окружности, описываемой кончиком ножа 5. Таким образом, ножи на параллельных валах 4 должны иметь положения, синхронизированные таким образом, чтобы концы ножей 5 не сталкивались в одном и том же щелевом отверстии. На фиг. 1 намеренно показано неправильное положение, при котором концы ножей перекрываются, т.е. столкнулись бы друг с другом при отсутствии указанной синхронизации положений.
Для того чтобы обеспечить попадание под поворот ножей 5 щелевых отверстий между пластинами при отсутствии по существу недосягаемых участков и без необходимости уменьшения расстояния между валами, в результате чего синхронизация ножей стала бы проблематичной, в предпочтительном варианте реализации изобретения просеивательная поверхность 2 выполнена в виде вогнутой вниз дуги и слегка волнистой. Пики волнистой просеивательной поверхности расположены посередине расстояния между валами для увеличения просеивательной пропускной способности. Криволинейность впадины волнистого участка может быть реализована в форме дуги окружности, имеющей самую низкую точку на линии с валом 4. Таким образом достигается предпочтительное распределение материала на просеивательной поверхности для осуществления эффективного просеивания. Кроме того, необходимо обеспечивать постоянный и достаточно большой угол между боковой поверхностью ножа 5, приближающегося к просеивательной поверхности, и просеивательной поверхностью для обеспечения перемещения твердых кусков, не проходящих через просеивательные щелевые отверстия, вдоль просеивательной поверхности, чтобы эти куски не застревали между ножом и просеивательной поверхностью. Именно поэтому ножи 5 выполнены сходящимися наподобие клина по направлению к своим закругленным кончикам. Стороны ножей (5) выполнены по существу прямыми с углом между ними в диапазоне 20-28°. На это обстоятельство также частично оказывает влияние тот факт, что нож не должен проходить над просеивательной поверхностью выше определенного максимального расстояния.
Нижние кромки просеивательных пластин 3 оснащены углублениями для приема валов 4, благодаря чему просеивательные пластины 3 проходят частично в пространстве между валами 4. В условиях загрузки просеивательные пластины 3 могут опираться своими средними участками на валы 4, т.е. указанные углубления могут своими нижними частями опираться на валы 4 по мере необходимости.
При использовании ковша с просеивательным ситом согласно изобретению двигатель, обеспечивающий вращение, может быть расположен в корпусе в верхней части ковша, а поворотный привод, такой как цепи или зубчатые колеса, может быть расположен в корпусе 11 у боковой стенки ковша. Материал с породой, подлежащий просеиванию, собирается в ковше и ковш переворачивают в положение просеивания, в котором просеивательное сито в немного наклонено для обеспечения перемещения материала ножами 5 поверх просеивательной поверхности 2 немного в восходящем направлении. В этом случае указанный материал не собирается в конце в направлении перемещения, а циркулирует поверх просеивательного сита до тех пор, пока весь материал, проходящий через просеивательное сито, не освободит ковш.
На фиг. 4 более подробно показаны форма и расположение ножа 5 на валу 4 квадратной формы. Ножи устанавливаются по спирали на каждом валу с использованием различных угловых положений. Ножи 5 могут быть установлены на валу 4, образуя, например, уступы с угловым промежутком 30° или 45°. Ножи 5 могут быть выполнены образующими вокруг вала 4 спираль с таким шагом, чтобы обеспечивать подачу материала от боковых сторон просеивательного сита по направлению к его середине. Иными словами, ножи 5 установлены на валу 4 таким образом, что когда валы поворачиваются в обычном направлении для просеивания, ножи поднимаются над просеивательной поверхностью сначала от концов валов, а потом от середины вала, осуществляя таким образом центрирование материала на верхней поверхности просеивательного сита.
В отличие от других пластин наиболее удаленная от середины просеивательная пластина 3 выполнена проходящей по существу вокруг и ниже валов 4 возле места прохода крепежных пластин 7. В результате эти просеивательные пластины 3 образуют грязезащитные щитки, которые не допускают поступления грязи в места прохода крепежных пластин 7, а вследствие этого - к подшипникам 8, установленным на наружных сторонах крепежных пластин 7.
Крепежные пластины 7 и валы 4 вместе со своими ножами 5, закрепленными (установленными на подшипниках) на них, образуют сменный вставочный блок, выполненный с возможностью установки в качестве цельного элемента с задней стороны ковша 1 посредством толкания крепежных пластин 7 в направлении их плоскости в приемные отверстия в корпусных пластинах 10 ковша и посредством крепления крепежных пластин 7 болтами к корпусным пластинам 10 ковша. Крепежные пластины 7 выполнены двухслойными, так что кромки образуют расположенный уступами крепежный выступ. Крепежные пластины 7 образуют внутренние стенки корпуса привода 11. После установки задние стороны корпуса привода 11 оказываются закрытыми задними стенками 11а. Просеивательные пластины 3, которые необходимо разместить между ножами 5, устанавливают в необходимом положении одну за другой от передней стороны ковша. К корпусу ковша прикрепляют эластичные плоские стержни 12, выполненные, например, из эластомера, пазы которых 13 принимают концы 3а просеивательных пластин 3 и направляют их для занятия своего положения. На заключительном этапе просеивательные пластины 3 прикрепляют посредством фиксации плоскими стержнями 6 поверх их концов 3а.