ШЛЮЗОВОЙ ЗАТВОР ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
SLUICE GATE FOR LOOSE MATERIALS

Изобретение относится к оборудованию для дозированной выдачи сыпучих материалов и может быть использовано в производстве различных отраслей промышленности: пищевой, сельскохозяйственной, химической, строительной и др. в качестве шлюзовых затворов, питателей и дозаторов.
Известно (патент РФ№2260775, G01F 11/00, G01G 11/14 от 20.09.2005 г.) устройство дозатора весового непрерывного действия, содержащее корпус с установленным на нем промежуточным бункером шихты, питатель шихты объемного типа и весоизмерительный ленточный транспортер. Питатель шихты выполнен барабанного типа с дозирующей заслонкой и имеет привод от электродвигателя с редуктором, закрепленным на стенке корпуса дозатора.
Недостатком известной конструкции является неравномерность выдачи сыпучего материала из-за подачи его сплошным потоком между гладким барабанным дозатором и ограничивающей его толщину заслонкой, зависящего от высоты слоя материала в бункере над дозатором, а также необходимость использования внешнего привода и невозможность выгрузки материала в среду с другим давлением.
Известен также промышленный барабанный дозатор марки ДП-1, предназначенный для дозирования компонентов кормосмесей и содержащий ячеистый барабан, установленный в корпусе, и рычажный шатунно-кривошипный механизм привода его во вращение от электродвигателя (А.Н. Глобин, И.Н. Краснов. Дозаторы: Монография. - Зерноград, РИО ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2012. - 348 с.; с.153-156).
Недостатком его является сложность колебательного привода, который одновременно служит регулятором амплитуды или угла поворота ячеистого барабана за один оборот кривошипа, и необходимость использования внешнего привода.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство шлюзового затвора к серийной кормодробилке марки КДУ-2,0-1 «Украинка», содержащего чугунный литой корпус, смонтированный под циклоном, выполняющим роль бункера с сыпучим материалом, крышки и ячеистого ротора с приводом от электродвигателя (Кормодробилка КДУ-2,0-1 «Украинка». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Новоград-Волынский завод сельхозмашин. - Житомир, Облполиграфиздат, 1984. - С.9, рис.4.6).
Недостатком его является необходимость использования внешнего привода и существенные перетечки воздуха из бункера в среду выгрузки сыпучего материала, что затрудняет работу последующих машин для обработки и транспортировки этого материала.
Задачей заявленного технического решения является устранение перетечек воздуха и упрощение внешнего привода барабанного дозатора, одновременно выполняющего роль шлюзового затвора в технологических линиях обработки сыпучих материалов.
Поставленная задача решается тем, что в шлюзовом затворе для сыпучих материалов, содержащем корпус с крышкой, смонтированный под бункером, и ячеистый ротор с приводом, причем ячеистый ротор установлен в корпусе эксцентрично с образованием полукольцевой щели, под ним установлен вакуумированный приемник. Полукольцевая щель перекрывается лопатками, установленными с возможностью перемещения в пазах ротора, что обеспечивает возможность пневмопривода ячеистого ротора. Лопатки ячеистого ротора выполнены из эластичного материала, например резины, и возможность выхода лопаток из пазов ячеистого ротора в зонах подачи сыпучего материала из бункера и выхода его в приемник ограничивается выступами на выгрузном патрубке бункера и патрубке вывода сыпучего материала из шлюзового затвора в приемник. Каждая лопатка ячеистого ротора выполнена ступенчатой формы, широкой частью установлена в расширении паза ячеистого ротора с образованием уступа, который удерживает ее в пазу от выпадения, и лопатки ячеистого ротора подпружинены в его пазах. Корпус оборудован крышкой полукольцевой формы, установленной в направляющих бункера и приемника с возможностью перемещения и фиксации.
Изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 изображен поперечный разрез шлюзового затвора для сыпучих материалов. На фиг.2 представлен разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вариант установки лопатки в пазу ротора шлюзового затвора по сечению Б-Б фиг.1; на фиг.4 - схема регулировки подачи шлюзового затвора.
Шлюзовой затвор для сыпучих материалов (фиг.1) содержит корпус 1, в верхней части которого закреплен бункер 2, а в нижней - вакуумированный приемник 3 сыпучего материала. В корпусе 1 эксцентрично расположен ячеистый ротор 4 так, что полости бункера 2 и вакуумированного приемника 3 сообщаются между собой полукольцевой щелью 5, перекрываемой лопатками 6, установленными в пазах 7 ячеистого ротора 4 с образованием между соседними лопатками ячеек 8. Перед вакуумированным приемником 3 установлена заслонка 9. Трубопроводом 10 вакуумированный приемник 3 соединен, например, с вакуумприводом для создания в нем давления ниже, чем давление воздуха в бункере 2. Выпускной патрубок 11 вакуумированного приемника 3 оборудован запорным устройством, например откидным клапаном 12.
Ячеистый ротор 4 установлен в корпусе 1 и крышке 13 (фиг.2) в подшипниках 14 и 15. Выход лопаток 6 из пазов 7 ячеистого ротора 4 в зонах подачи сыпучих материалов из бункера 2 и выхода его из шлюзового затвора в вакуумированный приемник 3 ограничивается выступами 16 и 17 (фиг.1 и 2) на выгрузном патрубке 18 бункера 2 и патрубке 19 подачи материала в вакуумированный приемник 3.
Лопатки 6 ячеистого ротора 4 (фиг.3) выполнены из эластичного материала, например резины. Лопатка 6 в разрезе имеет ступенчатую форму, широкой частью 20 установлена в расширении 21 паза 7 ячеистого ротора 4 с образованием уступа и опирается на пружину 22.
Корпус 1 в зоне расположения полукольцевой щели 5 в зазоре ячеистый ротор 4 - корпус 1 имеет крышку 23 такой же полукольцевой формы (фиг.4) на боковой своей стороне, установленную в направляющих 24 и 25 бункера 2 и вакуумированного приемника 3 с возможностью перемещения ее для изменения зазора (или ширины щели 5) ячеистый ротор 4 - корпус 1 и фиксации в этом положении, например, винтами 26 и 27.
Работает шлюзовой затвор для сыпучих материалов следующим образом.
Бункер 2 шлюзового затвора для сыпучих материалов, находящийся под атмосферным давлением, заполняется сыпучим материалом при закрытой заслонке 9 под шлюзовым затвором. Далее заслонка 9 открывается, и на торцы выступающих из пазов 7 ячеистого ротора 4 части лопаток 6 действует перепад давлений: атмосферного над лопаткой 6 и вакуума под ней. Под действием чего ячеистый ротор 4 приводится во вращение.
При вращении ячеистого ротора 4 лопатки 6 центробежной силой отбрасываются к внутренней поверхности корпуса и образуют уплотненные в торцах лопаток ячейки 8. При проходе ячейкой 8 под бункером 2 в зоне его выгрузного патрубка 18 (фиг.2) происходит наполнение ее сыпучим материалом из бункера под действием силы его тяжести и напора слоя этой массы. Далее порция сыпучего материала, заключенная в ячейку 8 между соседними лопатками 6, продвигается к патрубку 19 и ссыпается в вакуумированный приемник 3. Лопатка 6, двигаясь дальше и опираясь о выступы 17, как в направляющие, постепенно утопает в паз 7 ячеистого ротора 4. Зазор корпус 1 - ячеистый ротор 4 далее до начала загрузочного патрубка 18 из бункера 2 уменьшается практически до нуля, после чего лопатка 6 снова выходит из паза 7, захватывает сыпучий материал в ячейку 8, и процесс повторяется с частотой вращения ячеистого ротора.
Частота вращения ячеистого ротора 4 может регулироваться изменением разности давлений воздуха, действующего на лопатку 6, например регулировкой глубины вакуума в вакуумированном приемнике 3, или изменением площади сечения полукольцевой щели 5 шлюзового затвора, например смещением крышки 23 полукольцевой формы в направляющих 24 и 25 бункера 2 и вакуумированного приемника 3 с последующим креплением ее винтами 26 и 27. Это позволяет изменять или дозировать выдаваемый за один оборот ротора объем сыпучего материала в условиях работы шлюзового затвора в режиме дозатора.
Использование лопаток 6 из эластичного материала обеспечивает уплотнение ее в контакте с корпусом 1 и его крышкой 13 (фиг.2), что устраняет внутренние перетечки воздуха.