УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ЕМКОСТИ СЫПУЧИМ МАТЕРИАЛОМ

Полезная модель относится к средствам для транспортировки грузов и материалов, а более конкретно к устройствам для загрузки сверху бункеров, контейнеров и крытых подвижных единиц с помощью рабочих органов, совершающих возвратно-поступательные движения.
Известно устройство для перегрузки сыпучего материала, содержащее каркас, установленный на конечном участке пневмотранспортного трубопровода, диск с укрепленным на нем валом, на который на подшипниках насажен корпус с лопастями, повернутыми относительно оси трубопровода на угол 30-60°, вращение которых вызывает вытекающий из трубопровода поток аэросмеси [Авторское свидетельство СССР №1708729 МПК В65G 65/32, БИ №4 опубл. 30.01.92. М.Г.Касторных, А.Ф.Шухнов, Б.Ш.Ялкитман и В.Н.Манджос «Устройство для перегрузки сыпучего материала»].
Недостатки данного технического решения заключаются в сложности его конструкции и неполноте загрузки емкостей сыпучим грузом, ввиду отсутствия механизмов, обеспечивающих полноту заполнения грузом емкостей.
Известно устройство для загрузки емкости сыпучим материалом, включающее вертикальную отпускную трубу, к нижнему концу которой подвешено лопастное приспособление для равномерного заполнения емкости сыпучим материалом, содержащее вертикальный патрубок, соосно подвешенный к нижнему концу отпускной трубы с возможностью вращения вокруг своей вертикальной продольной оси и кинематически связанный с приводом его вращения, установленным на внешней поверхности отпускной трубы, и распределяющую лопасть, вертикально подвешенную в виде двуплечего рычага внутри упомянутого патрубка с возможностью качения по горизонтальной оси, концами закрепленной на внутренней поверхности в нижней части патрубка и пересекающей его вертикальную продольную ось, причем верхнее меньшее плечо упомянутого двуплечего рычага связано с приводом посредством кривошипно-шатунного механизма, кривошип которого установлен на внешней поверхности патрубка с возможностью вращения в вертикальной плоскости, проходящей через вертикальную продольную ось патрубка и перпендикулярной горизонтальной оси, на которой подвешена распределяющая лопасть, а шатун пропущен через вертикальную прорезь, выполненную в стенке патрубка, и соединен с верхним концом распределяющей лопасти, кроме того, устройство снабжено опорами, выполненными в виде наклонных стоек, которые верхними концами закреплены на внешней поверхности отпускной трубы, а на нижних концах имеют электромагнитные крепления для фиксации устройства на крышке загружаемой емкости [Патент РФ №2310596 МПК В65G 65/32 БИ №32 опубл. 20.11.07 Г.М.Третьяков, В.С.Горюшинский, В.В.Денисов, И.И.Кононов «Устройство для загрузки емкости сыпучим материалом»].
Недостатки данного технического решения заключаются в сложности его конструкции и низкой эффективности работы, обусловленной тем, что устройство способно распределять в емкости загружаемый сыпучий материал только в одном направлении.
Техническим результатом изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик загружаемой сыпучим материалом емкости.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для загрузки емкости сыпучим материалом состоящем из вертикальной отпускной трубы с креплениями для фиксации устройства на крышке загружаемой емкости, привода вращения, установленного на внешней поверхности отпускной трубы, передаточного звена от привода к механизму вращения и лопастей, дополнительно введены полый вал с отверстием в днище, который жестко закреплен в горловине, шток с хвостовиком, выполненный цилиндрическим с коническим заострением книзу, верхняя часть хвостовика выходит из полого вала и на ней размещен угловой редуктор, связанный с приводом вращения, штуцер с бортиком и коническим носиком с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль хвостовика, упругий элемент, который размещен внутри полого вала, нагревательный элемент мощностью 80-100 Вт и напряжением 27 В, пружинный силовой термоциклированный на обратную деформацию элемент из сплава с памятью формы, который охватывает хвостовик и нагревательный элемент, и зажат упором с контргайкой, которые размещены на хвостовике. К цилиндрической части штока шарнирно закреплены лопасти, представляющие собой двуплечий рычаг, которые приводятся в движение приводом вращения через угловой редуктор и распределяют сыпучий груз по всему объему загружаемой емкости. При этом включение привода вращения лопастей производится только при замедлении движения продукта и образовании внутри загружаемой емкости конусов из сыпучего груза под углом его естественного откоса.
На фиг.1 представлен разрез устройства с пружинным силовым термоциклированным на обратную деформацию элементом из сплава с памятью формы (в нагретом состоянии) в момент установки в люк емкости. На фиг.2 - вид крепления лопастей к штоку хвостовика в процессе работы по распределению сыпучего груза.
Устройство для загрузки емкости сыпучим материалом содержит отпускную трубу 1, угловой редуктор 2, эксцентриковые зажимы 3, лопасти 4, шток 5, прижимные лепестковые пружины 6, штуцер с бортиком 7, полый вал 8, привод вращения лопастей 9, цилиндрический пружинный силовой термоциклированный на обратную деформацию элемент из сплава с памятью формы 10, электрический нагреватель 11 с герметичным электрическим разъемом 12, упругий элемент 13, упор 14, контр-гайка 15, хвостовик 16.
Устройство работает следующим образом. Перед установкой на люк емкости к герметичному электрическому разъему 12 подается электрическое питание напряжением 27 В, нагревается электрический нагреватель 11, одновременно нагревается и цилиндрический пружинный силовой термоциклированный на обратную деформацию элемент из сплава с памятью формы 10. При температуре начала обратного мартенситного превращения (90°С) пружинный силовой элемент 10 начинает деформироваться (распрямляться), упираясь одним концом в упор 14, а другим перемещает штуцер с бортиком 7 с упругим элементом 13 по хвостовику 16 вниз. Штуцер с бортиком 7, упираясь своей конусной частью в «щеки» коротких плеч лопастей 4, раздвигает их относительно шарниров, установленных на штоке 5, одновременно длинные плечи лопастей 4 сдвигаются, уменьшая свой «размах» и доводя его до размера загрузочного люка емкости. Деформация пружинного силового термоциклированного на обратную деформацию элемента из сплава с памятью формы 10 заканчивается при температуре конца обратного мартенситного превращения (105°С). Время нагрева и деформации пружинного силового элемента 10 при мощности эластичного электрического нагревателя 11 80-100 Вт составляет 30 сек. Осевое перемещение пружинного силового элемента 10 и штуцера с бортиком 7 определяется габаритами пружинного силового элемента и может быть достаточно, например, 30-40 мм. В этом случае при соотношении рычагов лопастей 4, например, 1:10 и величине угла конуса штока 45° радиальное общее сближение лопастей 4 может составить 600-800 мм. При сдвинутых лопастях 4 (нагретое положение) устройство устанавливается в люк загружаемой емкости и закрепляется к люку эксцентриковыми зажимами 3. Далее отключается нагрев электрического нагревателя 11 путем отключения электропитания от герметичного электрического разъема 12. При достижении температуры начала прямого мартенситного превращения (70°С) пружинный силовой элемент 10 начинает деформироваться (сжиматься), при этом упругий элемент 13 через бортик штуцера 7 создает дополнительное усилие сжатия, обеспечивая полную обратимость деформации силового элемента 10 и штуцера 7. Деформация сжатия пружинного силового термоциклированного на обратную деформацию элемента из сплава с памятью формы 10 заканчивается при температуре конца прямого мартенситного превращения (40°С). Лопасти 4 под действием прижимных лепестковых пружин 6, закрепленных на шарнирах штока 5 и лопастях 4 сдвигают малые рычаги лопастей 4 и раздвигают большие рычаги. Время естественного охлаждения пружинного силового элемента 10 составляет 3 минуты. После этого производится загрузка сыпучего груза в емкость, например, в вагон-хоппер. При замедлении движения продукта и образовании внутри загружаемой емкости конусов из сыпучего груза под углом его естественного откоса, производится включение привода вращения 9 лопастей 4, которые при медленном вращении хвостовика 16 через угловой редуктор 2 распределяют сыпучий груз по всему объему загружаемой емкости. После достижения определенного сопротивления движению лопастей 4 со стороны уплотнившегося груза срабатывает ограничительное реле, включенное в цепь привода вращения 9 лопастей 4 и, посредством автоматической схемы закрываются электромеханические задвижки на выпускных отверстиях бункеров хранения сыпучих грузов. Гравитационное поступление сыпучего груза по отпускным трубам прекращается, после чего отключается привод вращения 9 лопастей 4.
Предлагаемое устройство для загрузки и распределения сыпучих грузов в емкости позволяет быстро и эффективно распределить груз в процессе загрузки по всей емкости. Простота конструкции устройства обеспечивает ее эксплуатационную надежность и ремонтопригодность. Малое рабочее напряжение (27 В) и мощность нагревателя (80-100 Вт) гарантируют безопасность работы.
Предлагаемое устройство для загрузки емкости сыпучим материалом и распределения сыпучих грузов в емкости позволяет увеличить массу размещаемого сыпучего груза в емкости, например в вагоне-хоппере на 7-8 тонн, за счет более полного ее заполнения и уплотнения продукта, а также сократить время загрузки.