ГРАНУЛЯТОР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам для гранулирования высоковязких, склонных к слипанию сыпучих материалов и может найти применение в химической, нефтехимической, строительной, горноперерабатывающей, металлургической, фармацевтической и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах грануляции и капсуляции опасных твердообразных отходов.
Известен гранулятор, который описан в Свидетельстве РФ на полезную модель №5363, B01J 2/10, опубл. 1995 г. Известный гранулятор содержит жесткий корпус с круглой цилиндрической внутренней поверхностью и вращающийся вал с перемешивающими элементами, соосно установленный в корпусе. Корпус гранулятора оснащен штуцером для ввода исходного материала, штуцером для введения связующего и штуцером для вывода гранул. В этом грануляторе корпус соединен с приводом возвратно-поступательного движения и через опорные втулки опирается на направляющие, которые установлены на опорной раме. Пневмоцилиндр привода возвратно-поступательного движения оснащен электрическим пневмоклапаном и реле времени.
Недостатками гранулятора, описанного в указанном Свидетельстве РФ №5363, являются сложность конструкции и высокие энергозатраты, связанные с установкой дополнительного привода для создания возвратно-поступательного движения корпуса относительно вала с перемешивающими элементами.
Известен гранулятор, содержащий жесткий цилиндрический корпус, расположенный горизонтально, размещенный в корпусе вал с укрепленными на нем перемешивающими элементами, привод вращения вала и привод его возвратно-поступательного движения, который выполнен в виде кулачкового механизма (патент США 4099899, B29C 23/00, опубл. 1978 г.).
К недостаткам гранулятора, описанного в указанном патенте, относятся сложность конструкции и высокие энергозатраты, связанные с необходимостью установки дополнительного привода в виде кулачкового механизма для передачи валу возвратно-поступательного движения.
Из уровня техники известно изобретение «ГРАНУЛЯТОР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ», которое как наиболее близкий по отношению к заявляемому техническому решению аналог принято за прототип и описано в Авт. свид. СССР №1408597, B01J 2/10, опубл. 10.03.1995 г. Гранулятор, принятый за прототип, содержит жесткий корпус с круглой цилиндрической внутренней поверхностью, который снабжен штуцерами ввода исходного материала и связующего и вывода гранул. Внутри корпуса в подшипниковых узлах установлен центральный вал, приводимый во вращение от электродвигателя через редуктор и муфту. На центральном валу концентрично с зазором установлен полый вал с перемешивающими элементами, приводимый во вращение от электродвигателя через центральный вал. Полый вал с перемешивающими элементами установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль центрального вала посредством преобразующего механизма, снабженного втулкой, расположенной соосно с центральным валом, связанной с индивидуальным приводом и установленным в пазу корпуса пальцем.
Однако необходимость установки дополнительного привода для передачи возвратно-поступательного движения полого вала с перемешивающими элементами вдоль оси гранулятора усложняет его конструкцию. Кроме того, конструктивное исполнение гранулятора, снабженного помимо центрального вала еще и полым валом с перемешивающими элементами способствует увеличению массы оборудования и энергозатрат при гранулировании. В процессе возвратно-поступательного движения полого вала установленным вертикально на нем перемешивающим элементам, необходимо преодолеть значительное сопротивление образованной внутри корпуса вязкой массы из материала со связующим, что также способствует увеличению энергозатрат.
Технический результат - упрощение конструкции и уменьшение массы гранулятора, а также снижение затрат при эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в грануляторе сыпучих материалов, который содержит корпус с патрубками ввода сыпучего материала, подачи связующего и вывода гранул, размещенный в корпусе вал с которым заодно по типу шнека выполнено устройство для смешения компонентов, а на валу со стороны патрубка ввода сыпучего материала установлена гильза, образующая в корпусе подшипник скольжения для вала, причем гильза, установлена с возможностью перемещения вдоль оси вала посредством расположенной вне корпуса кинематической пары, состоящей из неподвижно закрепленной на валу втулки, и пальца, установленного в пазу втулки который выполнен в виде винтовой канавки.
При этом в грануляторе согласно заявляемой полезной модели палец связан с гильзой посредством горизонтальной тяги
Кроме того, горизонтальная тяга снабжена ограничителем поворота, который прикреплен к корпусу.
В заявляемой полезной модели упрощение конструкции и уменьшение массы гранулятора обеспечивается за счет выполнения вала заодно с устройством для смешения компонентов, по типу шнека. Кроме того, упрощению конструкции и снижению массы гранулятора способствует и то, что для вала не нужно устанавливать отдельно подшипниковый узел, так как подшипник скольжения образован подвижно установленной на валу гильзой, которая функционально предназначена для перемещения сыпучего материала и связующего к устройству для смешения компонентов. При этом важно то, что гильза связана с механизмом преобразования, обеспечивающим ее перемещение вдоль вала, и расположена со стороны патрубка ввода сыпучего материала. Тем самым в заявляемом грануляторе перемещение сыпучего материала и связующего возможно без применения вибраторов и других специальных механизмов, отсутствие которых также свидетельствует об упрощении конструкции и снижении массы гранулятора. а также позволяет снизить энергозатраты при вводе в корпус сыпучего материала и связующего. Снижению энергозатрат способствует более эффективная работа гранулятора, так как за счет взаимодействия подвижной гильзы расположенной со стороны патрубка ввода сыпучего материала, с устройством для смешения компонентов, выполненным заодно с валом по типу шнека, обеспечено уменьшение объема застойных зон, слеживания или задержки сыпучего материала в зоне его подачи через соответствующий патрубок в корпус. Перемещение сыпучего материала к гребням шнека осуществляется посредством того, что на валу подвижно установлена гильза, связанная с закрепленной на валу вне корпуса втулкой, на поверхности которой выполнена винтовая канавка для пальца, что позволяет создать механизм с небольшой массой деталей для возвратно-поступательного движения гильзы без применения дополнительного привода. По сравнению с прототипом данный механизм достаточно прост в конструктивном исполнении, так как имеет меньшее количество деталей. Кроме того, отсутствие дополнительного привода для механизма преобразования способствует снижению энергозатрат при эксплуатации гранулятора. Указанные в полезной модели конструктивные признаки позволяют также обеспечить простоту эксплуатации гранулятора и снижение трудозатрат при его ремонте.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами. На фигуре 1 представлен общий вид гранулятора сыпучих материалов; фиг. 2 - вид втулки в аксонометрии.
Гранулятор содержит цилиндрический корпус 1, который оснащен патрубком 2 для ввода сыпучего материала, патрубком в виде форсунки 3 для подачи связующего и патрубком 4 для вывода гранул. В корпусе 1 установлен вал 5 с устройством для перемешивания компонентов, которое по типу шнека 6 выполнено заодно с валом 5. Со стороны патрубка 2 для ввода сыпучего материала установлена гильза 7, образующая в корпусе 1 подшипник скольжения для вала 5. Корпус 1 закрыт съемной крышкой 8, на внутренней стороне которой установлен подшипник 9. На валу 5 вне корпуса 1 неподвижно закреплена втулка 10, на поверхности которой выполнена винтовая канавка 11, в которой установлен палец 12, образующий кинематическую пару с канавкой 11. Палец 12 жестко связан с гильзой 7 посредством горизонтальной тяги 13. Горизонтальная тяга 13 снабжена ограничителем поворота 15, который закреплен на корпусе 1. Вал 5 связан с электродвигателем через редуктор и муфту (на черт, не показаны).
Гранулятор сыпучих материалов работает следующим образом.
При включении электродвигателя через редуктор и муфту осуществляется передача вращения на вал 5. Сыпучий материал через патрубок 2 подается в корпус 1. Вращающаяся с валом 5 втулка 10 через канавку 11 передает усилие на палец 12, который жестко связан с гильзой 7, которая при этом на валу 5 совершает возвратно-поступательное перемещение относительно корпуса 1. Внутри корпуса 1 гильза 7 проталкивает поступающий через патрубок 2 сыпучий материал к гребням шнека 8, сыпучий материал при вращении шнека 8 смешивается со связующим, поступающим через форсунку 3. В процессе перемешивания и движения материала вдоль корпуса 1 происходит образование и уплотнение гранул. Гранулы, образованные при работе гранулятора выводятся через патрубок 4. Ограничитель поворота 15, закрепленный на корпусе 1, препятствует вращению горизонтальной тяги 13, посредством которой палец 12 связан с гильзой 7.