УСТРОЙСТВО ОТБОРА ПРОБ ПУЛЬПЫ

Устройство относится к устройствам для отбора жидких и пульповидных материалов в самотекущих потоках на обогатительных фабриках черной и цветной металлургии, горной и строительной, химии и других отраслях промышленности, где необходим периодический отбор жидкого технологического продукта для анализа составляющих.
Устройство пересечного типа, т.е. пробоотборный нож пробоотборного устройства пересекает в поперечном направлении организованный технологический поток жидких или пульповидных материалов.
Известно устройство пробоотбора пульп, содержащее заборный орган, представляющее пробоотсекатель с щелью в верхнем сечении в виде параллепипеда с пульпоотводящим трубопроводом внизу. Пробоотсекатель закреплен на горизонтальном валу с подшипниковыми опорами. Заборный орган при помощи зубчатого колеса, закрепленного на валу, соединен с приводом углового перемещения, состоящего из редуктора с закрепленной на его валу шестерней, входящей в зацепление с зубчатым колесом. Заборный орган снабжен контргрузом, закрепленным на конце противоположном пробоотсекателю и установлен на основании. На основании установлен также балансир, представляющий собой рычаг с насадкой, закрепленной на горизонтальном валу с подшипниковыми опорами. Балансир при помощи зубчатого колеса, закрепленного на валу, соединен с зубчатым колесом заборного органа и установлен зеркально-симметрично заборному органу относительно вертикальной плоскости и геометрически тождествен. Л.1
(А.С. СССР №1765747).
Основные недостатки - значительный вес конструкции, большой расход металла. Наличие многоступенчатой зубчатой передачи между приводом и заборным органом, что увеличивает вес конструкции, расход металла, большие потери на трение.
Известно устройство отбора пробы пульпы Л.2. Устройство содержит привод, цепную передачу, каретку, снабженную направляющей с рамками, расположенным с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. И штангой с пробоотборным ножом, каретка снабжена также направляющей с роликами, расположенными с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, штанга снабжена кронштейном, расположенным в нижней части корпуса устройства и направляющей с роликом, расположенным с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Внутренняя часть корпуса пробоотборника выполнена в виде масляной ванны. При пересечении поток жидкости заполняет внутреннюю полость пробоотборного ножа и из нижней части по пульпопроводу удаляется самотеком. Во внутреннем пространстве корпуса расположены два конечных выключателя левого и правого крайних положений, которые фиксируют положение каретки и передают сигналы в систему управления приводом пробоотборника.
Основные недостатки также - наличие многоступенчатой зубчатой передачи между приводом и цепной передачей, а следовательно значительные габариты из-за ступенчатой редуктора, большой расход металла. Наличие конечных выключателей внутри масляной ванны ухудшают условия эксплуатации последних, снижают надежность. Ненадежна конструкция направляющих, обеспечивающих горизонтальное перемещение ножа. Достаточно большие потери на трение в механических звеньях передачи движения от привода к заборному органу, горизонтального перемещения требуют значительной мощности привода пробоотборника. Требуется большой объем масла для заполнения внутреннего пространства корпуса пробоотборного устройства.
Известно пробоотборное устройство с щелевым пробоотбором поперек потока жидкости Л.3 патент РФ на полезную модель №32600 заявка №2003111610 содержащая корпус, привод, редуктор, каретку, штангу, нож, направляющий швеллер, ролик, датчики ограничения хода каретки, устройство управления пробоотборником.
Недостатки - значительный вес корпуса, масса электрического двигателя, редуктора, что утяжеляет конструкцию; при заклинивании электродвигателя вызывает последующий выход из работоспособного состояния.
Известно устройство отбора проб пульпы Л.4, патент РФ на полезную модель №43075 заявка №2004101859, приор. 05.02.2004 г. опубл. 227.12.04, содержащее облегченный корпус, электрический привод перемещения ножа отбора пробы, циклоидальный редуктор, каретку, нож, штанга, направляющие швеллер, ролик, датчики положения каретки, устройство управления приводом пробоотборника.
Недостатком данного устройства является выход из строя электрического двигателя при заклинивании перемещения каретки, ножа, большой вес электродвигателя с редуктором.
Известны пневматические приводы фирмы Camozzi Л.5 каталог фирмы «Камоцци Пневматика», E-mail: info@camozzi.ru
http://www.camozzi.ru.
Бесштоковые цилиндры. Серия 50, 52, 54. Магнитные датчики положения CSB, CSC, а также пневмопривод фирмы «Vestra automation» Л.6.
Пневмоцилиндры имеют меньший вес, габариты.
С целью повышения работоспособности за счет исключения выхода из строя электрического двигателя, при заклинивании, с целью уменьшения общего веса пробоотборного устройства, создана новая конструкция, которая предусматривает пневматический привод с использованием бесштоковых цилиндров двухсторонних, с магнитными датчиками положения. Л.5, 6.
Прототипом предлагаемой полезной модели пробоотборного устройства принимаем пробоотборник Л.4.
Предлагаемый пробоотборник отличается иным конструктивным исполнением, использованием пневматического привода оригинальной конструкции, более надежных датчиков положения.
Предложенное устройство приведено на рис.1, 2, где:
1 - корпус пробоотборника
2 - привод пневматический (бесштоковый цилиндр)
3 - механическая связь поршня цилиндра с кареткой, с кронштейнами 8, с штангой 9
4 - каретка
5 - направляющая верхняя
6 - направляющая нижняя
7 - ролик качения по нижней направляющей
8 - ползуны и пластины (кронштейны - два)
9 - штанга
10 - нож пробоотборника регулируемый
11 - магнитные датчики положения поршня цилиндра (два геркона)
12 - устройство управления пробоотборником.
При подаче воздуха поочередно в полости бесштокового цилиндра поршень приходит в движение. Магнитные датчики 11 фиксируют крайние положения и подают электрические сигналы в устройство управления 12 пробоотбором.
На корпусе пробоотборника 1 закреплен бесштоковый пневмоцилиндр 2, который является движущим органом при подаче давления подготовленного воздуха поочередно в обе полости цилиндра. Шток (поршень) цилиндра через механическую связь 3 жестко неподвижно через первый верхний кронштейн 8 соединен с штангой 9 и подвижно соединен с кареткой 4, которая свободно перемещается по первой верхней направляющей 5, закрепленной в корпусе пробоотборника 1. Нижняя направляющая 6 также жестко закреплена на корпусе пробоотборника 1. По жесткой направляющей 6 свободно катится ролик 7, который жестко закреплен во втором нижнем кронштейне 8, жестко соединенным с штангой 9. Штанга 9, с помощью двух кронштейнов 8, обеспечивает периодическое горизонтальное перемещение ножа 10 поперек потока жидкости. С другой стороны кронштейны 8 выполнены в виде ползунов и пластин, скрепленных болтами, которые позволяют по необходимости изменять вертикальное положение ножа.
Магнитные датчики положения поршня 11 цилиндра герконы установлены непосредственно в пазы цилиндра 2 и электрически соединены с устройством управления пробоотборника 12, которое управляет через соответствующую подачу воздуха движением поршня и соответственно ножа 10 пробоотбора.
В качестве привода применены бесштоковые цилиндры серии 50, либо 52, либо 54 фирмы «Camozzi», или серии ТМ фирмы «Vestra automation» (для более тяжелых условий эксплуатации, так как корпус цилиндра выполнен из нержавеющей стали).
Движение поршня в бесштоковых цилиндрах отличается мягкостью, безударностью, так как оснащено устройствами демпфирования в конце хода; повышенной кинематической и позиционной точностями положения, обеспечивает меньшие габариты и вес, не происходит нарушений работоспособности из-за сгорания двигателя при заклинивании, так как его нет (отсутствует двигатель). Нет массивных зубчатых передач, веса масла, упрощен корпус пробоотборника, так как весовые характеристики привода уменьшены. В качестве датчиков положения ножа пробоотборника применены, встроенные в корпус бесштоковых цилиндров, небольшие по габариту магнитные датчики (герконы), в том числе выпускаемые фирмой «Camozzi».
Полезная модель пробоотборника является новой, неизвестна из предыдущего уровня техники.
Полезная модель пробоотборника широко применима для промышленного применения для отбора проб, отличается высокой работоспособностью.
ЛИТЕРАТУРА
1. А.С. СССР №1765747 G01N 1/10, БИ №36 30.09.1992 г «Устройство для отбора проб пульпы»
2. А.С. СССР №802838 G01N 1/10, БИ №5 07.02.1981 Пробоотборник
3 Патент РФ на полезную модель №32600 з. №2003111610 Пробоотборник, G01N 1/10, БИ №26 от 20.09.03
4. Патент РФ на полезную модель №43075, G01N 1/10, БИ №36 от 27.12.04 г
Устройство пробоотбора проб пульпы
5. Каталог фирмы «Камоцци», http://www.camozzi.ru.
6. Каталог фирмы «Vestra automation»,
http://www.pnevmotrubka.ru/cil_tm./htm.