ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ВИНТОВОЙ КОНВЕЙЕР
VERTICAL SCREW CONVEYOR

Изобретение относится к транспортным машинам непрерывного действия для транспортирования мелкокусковых насыпных грузов, а именно к вертикальным винтовым конвейерам, и может быть использовано на обогатительных фабриках горных предприятий и предприятий других отраслей промышленности.
Известен принятый за прототип вертикальный винтовой конвейер, содержащий кинематически связанный с приводом вертикальный вал с закрепленными на нем сплошными винтовыми витками с возможностью его вращения в цилиндрическом кожухе, загрузочное и разгрузочное устройства (Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины, М., Машиностроение, 1968 г., с.361-363, рис.257а,б).
Недостатком известного конвейера является значительная энергоемкость транспортирования сыпучих грузов за счет увеличенной частоты вращения вала с винтовой поверхностью для создания необходимой центробежной силы транспортируемого груза, прижимаемого к внутренней поверхности цилиндрического кожуха с целью обеспечения транспортирования груза вверх, что в свою очередь обеспечивается в том случае, когда выполняется условие по превышению силы трения груза о кожух над силой трения груза о винтовую поверхность приводного вала.
Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости транспортирования сыпучих грузов за счет возможности снижения частоты вращения вала с винтовыми витками.
0
Технический результат достигается тем, что в вертикальном винтовом конвейере, содержащем кинематически связанный с приводом вертикальный вал с закрепленными на нем винтовыми витками с возможностью его вращения внутри кожуха, загрузочное и разгрузочное устройства, кожух выполнен в виде продольно соединенных между собой с помощью сварки дугообразных в поперечном сечении элементов с их прогибом наружу от вала, внутренние кромки которых расположены по дуге окружности с радиусом R, превышающим с минимальным зазором радиус винтовых витков, при этом величина радиуса R кривизны формирующих кожух дугообразных элементов принята из соотношений
<mrow><mi>R</mi><mo>=</mo><mn>0,25</mn><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup><mo>−</mo><mn>0,5</mn><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>r</mi><mo>+</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>−</mo><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mi>R</mi><mn>0</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>−</mo><mn>0,25</mn><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mn>0,5</mn></mrow></msup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
0
; b=2Rsin(π/n),
0
где b - ширина дугообразных элементов, м; r - максимальное расстояние между окружностью радиуса R и внутренней поверхностью дугообразных элементов, м; n - количество дугообразных элементов, формирующих кожух. Величина r задается в зависимости от крупности кусков транспортируемого груза и принимается не более 1,5÷2 поперечных размеров кусков.
Вертикальный конвейер представлен на фиг.1 - вид сбоку на его среднюю часть, на фиг.2 - поперечный разрез, на фиг.3 - поперечный разрез при покрытии поверхности винтовых витков антифрикционным материалом, на фиг.4 - продольный разрез средней части конвейера при выполнении вертикального вала в виде трубы.
0
Вертикальный винтовой конвейер содержит кинематически связанный с приводом (не показан) вертикальный вал 1 с закрепленными на нем винтовыми витками 2 с возможностью его вращения внутри кожуха 3, загрузочное и разгрузочное устройства (не показаны). Кожух 3 (фиг.1) выполнен (фиг.2) в виде продольно соединенных между собой с помощью сварки дугообразных в поперечном сечении элементов 4 с их прогибом наружу от вала 1, внутренние кромки которых расположены по дуге окружности с радиусом R (м), превышающим с минимальным зазором 5 радиус винтовых витков 2. При этом величина радиуса R (м) кривизны формирующих кожух дугообразных элементов 4 принята из соотношений
<mrow><mi>R</mi><mo>=</mo><mn>0,25</mn><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup><mo>−</mo><mn>0,5</mn><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>r</mi><mo>+</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>−</mo><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mi>R</mi><mn>0</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>−</mo><mn>0,25</mn><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mn>0,5</mn></mrow></msup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
0
; b=2Rsin(π/n),
0
где b - ширина дугообразных элементов 4, м; r - максимальное расстояние между окружностью радиуса R и внутренней поверхностью дугообразных элементов 4, м; n - количество дугообразных элементов 4, формирующих кожух 3. Величина r задается в зависимости от крупности кусков транспортируемого груза 6 и принимается не более 1,5÷2 поперечных размеров кусков.
Поверхность винтовых витков 2, как и у известных горизонтальных и наклонных винтовых конвейеров, может быть покрыта слоем антифрикционного материала 7 по отношению к транспортируемому грузу 6 (фиг.3). Кроме того, также как и у известных винтовых конвейеров вертикальный вал 1 может быть выполнен в виде трубы 8, соединенной с источником сжатого воздуха (не показан), а поверхность трубы.8 выполнена с отверстиями 9 по всей длине, соответствующей высоте подъема транспортируемого груза 6 (фиг.4).
Вертикальный винтовой конвейер действует следующим образом. При вращении вала 1 с закрепленными на нем винтовыми витками 2 транспортируемый груз 6, располагаясь внутри дугообразных элементов 4 кожуха 3, смещается вверх без поворота в горизонтальной плоскости при частоте вращения вала 1 меньшей, чем у конвейера-прототипа. При этом за счет увеличенной площади поперечного сечения груза 6 с его размещением в сегментных зонах дугообразных элементов 4, может быть повышена производительность конвейера. Условие транспортирования груза 6, заключающееся в превышении силы трения груза 6 о кожух 3 над силой трении груза 6 о рабочую поверхность винтовых витков 2, обеспечивается за счет снижения величины коэффициента трения груза 6 о винтовые витки 2, которые покрыты слоем антифрикционного материала 7. Это же условие выполняется также за счет уменьшения величины коэффициента трения груза 6 о поверхность винтовых витков 2, но за счет увеличения подвижности кусков транспортируемого груза 6 в зоне их контакта с рабочей поверхностью винтовых витков 2 под действием проникающих через отверстия 9 в трубе 8, из которой выполнен вал 1, потоков сжатого воздуха. Кроме того, в этом случае сила трения груза 6 о внутреннюю поверхность кожуха 3 дополнительно увеличивается за счет смещения частиц груза 6 в сторону кожуха 3 под действием струй сжатого воздуха, выходящего из отверстий 9 вала 1, который выполнен в виде трубы 8.
Отличительные признаки изобретения обеспечивают снижение энергоемкости транспортирования за счет уменьшения частоты вращения вала с винтовыми витками, а также повышение производительности за счет увеличения площади поперечного сечения грузопотока.