УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕПАРАЦИИ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ОПИЛОК

Область техники, к которой относится полезная модель Полезная модель относится к оборудованию для сепарации опилок и доизмельчения крупных древесных включений и может использоваться в керамической промышленности для приготовления выгорающих добавок при производстве кирпича, а также в деревообрабатывающей промышленности.
Уровень техники
При распиловке древесины на пилораме образуется много отходов в виде опилок, которые после предварительной переработки можно использовать в качестве выгорающей добавки в глиняную массу при производстве керамического кирпича.
Из уровня техники известен дисковый сепаратор (см. патент на изобретение RU 2224601, МПК: B07B 1/16, опубл. 27.02.2004), включающий установленные на раме с возможностью вращения валы с закрепленными на них дисками. Венцы дисков выполнены зубчатообразной формы. Между дисками располагаются втулки с рифленой боковой поверхностью.
Устройство позволяет интенсивно сепарировать древесные отходы. Однако частицы, не прошедшие сепарацию, приходится отправлять на дополнительную переработку или удалять в брак. Кроме того, попадающиеся в отходах волокнистые фрагменты коры имеют тенденцию к закручиванию вокруг валов, тем самым снижая эффективность и качество сортирования древесных материалов, а также повышая нагрузку на привод.
Частично указанные недостатки устраняются в устройстве для фракционного разделения древесных отходов (см. патент на изобретение RU 2142347, МПК: B07B 1/16, опубл. 10.12.1999), включающем установленные на раме параллельные валы с дисками, расположенными в шахматном порядке на соседних валах. Диски по окружности имеют косые выемки, а на двух противоположных по диаметру выступах окружности закреплены ножи.
Ножи предназначены для измельчения застрявших кусков между дисками и коры, намотавшейся на вал. Недостатком устройства является конструктивная сложность дисков и их высокая себестоимость. К тому же крупную фракцию, не прошедшую сепарацию, также приходится отправлять на доизмельчение.
Повысить интенсивность измельчения позволяет измельчитель отходов древесины (см. патент на изобретение RU 2328372, МПК: B27L 11/00, опубл. 10.07.2008), принятый за прототип по наличию сходных конструктивных признаков. Устройство содержит загрузочный бункер, корпус и установленные внутри него параллельные приводные валы, на которых смонтированы дисковые полотна нескольких типоразмеров с чередованием, причем дисковые полотна одного вала размещены между дисковыми полотнами другого вала. Между дисковыми полотнами расположены дистанционные втулки.
Недостатком известного устройства является отсутствие предварительной сепарации материала, в результате чего в зону резки подаются одновременно и крупные и мелкие фракции, что приводит к повышенному износу режущего инструмента. Кроме того, поскольку оба вала вращаются с одинаковой скоростью и являются быстроходными, пильные диски на них изнашиваются одновременно. К тому же при попадании в зону резки посторонних твердых включений, будет происходить заклинивание пильных дисков и их поломка. А так как пильные диски относятся к дорогостоящим комплектующим, то при их замене требуются значительные капиталовложения.
Раскрытие полезной модели Заявляемой полезной моделью решается задача расширения функциональных возможностей устройства с одновременным увеличением срока службы режущего инструмента.
Технический результат достигается благодаря тому, что в устройстве для сепарации и измельчения опилок, содержащем корпус с загрузочным бункером и выводящим патрубком, установленные в корпусе с возможностью встречного вращения параллельные валы со смонтированными на них пильными дисками двух диаметров с чередованием и расположенные между пильными дисками дистанционные втулки, причем пильные диски одного вала размещены между пильными дисками второго вала в шахматном порядке, согласно заявляемой полезной модели, один вал выполнен тихоходным, второй вал выполнен быстроходным, а загрузочный бункер расположен над тихоходным валом.
Подлежащие сепарации и измельчению опилки из загрузочного бункера подаются непосредственно на тихоходный (подающий) вал, который, медленно вращаясь, ворошит и разворачивает их. При этом мелкие фракции просыпаются вниз через зазоры между пильными дисками, и в зону резки к быстроходному (пильному) валу подаются только подлежащие измельчению крупные фракции. Таким образом, заявляемое устройство выполняет одновременно две функции: сепарации и измельчения. К тому же в результате отсева мелких фракций в зоне сепарации, быстроходный вал измельчает не все загружаемые отходы, а только ту часть, которая подлежит измельчению, благодаря чему режущий инструмент меньше нагружается и изнашивается.
Поскольку подача древесных отходов осуществляется медленно, крупные опилки успевают развернуться и расположиться на зубьях режущего инструмента тихоходного вала перпендикулярно режущим кромкам пильных дисков быстроходного вала. Такая ориентация материала способствует более эффективному его измельчению.
В процессе работы пильные диски быстроходного вала изнашиваются быстрее, чем пильные диски тихоходного вала. Поскольку валы выполнены одинаковыми, то при износе режущего инструмента достаточно поменять местами тихоходный и быстроходный вал, не демонтируя пильные диски. В результате обеспечивается взаимозаменяемость валов, увеличивается срок службы режущего инструмента и снижается трудоемкость монтажно-демонтажных работ.
С той же целью снижения трудоемкости демонтажа валов корпус выполнен разъемным, с разъемом, находящимся в плоскости, совпадающей с плоскостью расположения осей валов.
Для предотвращения поломки режущего инструмента пильные диски установлены на валах с фрикционной связью. При попадании в зону резки посторонних твердых включений, вращение дисков приостанавливается, нагрузка на двигатель возрастает, срабатывает защита двигателя и он отключается.
Для удаления измельченного материала из корпуса устройства и дальнейшего его транспортирования пневмотранспортом, к выводящему патрубку присоединен вытяжной вентилятор.
В нижней части корпуса смонтирован фланец для возможного подключения нагревателя воздуха, позволяющего досушивать измельченные опилки в тракте пневмотранспорта.
Привод быстроходного вала выполнен в виде электродвигателя и клиноременной передачи, благодаря чему при попадании недробимых включений в зону резки ремень проскальзывает по шкиву, и пильные диски не повреждаются.
Целесообразно привод тихоходного вала выполнить в виде червячного редуктора, не позволяющего раскручивать вал с большей скоростью.
Другим возможным конструктивным исполнением устройства является выполнение привода подающего вала с частотно-регулируемым двигателем, позволяющим регулировать подачу древесных опилок в зону измельчения.
В частном случае реализации заявляемой полезной модели приводы тихоходного и быстроходного валов расположены по одну сторону корпуса, что направлено на уменьшение габаритов устройства.
Краткое описание чертежей
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - заявляемое устройство, общий вид;
на фиг. 2 - то же, поперечный разрез;
на фиг. 3 - то же, вид сверху;
на фиг. 4 - расположение пил на валах.
Осуществление полезной модели
Устройство для сепарации и измельчения опилок содержит корпус 1 с загрузочным бункером 2 и выводящим патрубком 3. В корпусе установлены с возможностью встречного вращения параллельно друг другу тихоходный (подающий) 4 и быстроходный (пильный) 5 валы. На валах смонтированы пильные диски 6 двух диаметров с чередованием, между которыми расположены дистанционные втулки 7. Пильные диски, установленные на тихоходном валу, размещены между пильными дисками, установленными на быстроходном валу, в шахматном порядке. Загрузочный бункер 2 расположен над тихоходным валом 4. Корпус 1 устройства выполнен разъемным, причем разъем находится в плоскости, совпадающей с плоскостью расположения осей валов. Привод быстроходного вала выполнен в виде электродвигателя 8 и клиноременной передачи 9. Привод тихоходного вала выполнен в виде червячного редуктора 10. Приводы тихоходного и быстроходного валов расположены по одну сторону корпуса. В нижней части корпуса смонтирован фланец 11 для подключения нагревателя воздуха.
Устройство работает следующим образом.
В загрузочный бункер 2 посредством ленточного транспортера 12 равномерно подают отходы древесины и включают приводы обоих валов так, чтобы они вращались один навстречу другому. Из загрузочного бункера 2, опилки подаются непосредственно на тихоходный вал 4, который, медленно вращаясь со скоростью 18-22 об/мин, ворошит и разворачивает их. При этом мелкие фракции просыпаются вниз через зазоры между пильными дисками 6, и в зону резки к быстроходному валу 5 подаются только крупные фракции. Тихоходный вал 4 осуществляет одновременно сепарирующую и подающую функции. Пильные диски 6 измельчают материал, который, по мере измельчения, просыпается между их зубьями и отводится через выводящий патрубок. Для удаления измельченного материала из корпуса устройства и дальнейшего его транспортирования пневмотранспортом, к выводящему патрубку присоединен вытяжной вентилятор (не показан). Удаление материала также может осуществляться и любым другим транспортером, например, ленточным или шнековым.
Изменяя толщину дистанционных втулок 7 можно регулировать зазор между пильными дисками 6, благодаря чему уменьшается или увеличивается крупность готового продукта.
Благодаря заявляемому устройству удалось достичь увеличения срока службы пильных дисков, снижения трудоемкости монтажно-демонтажных работ при замене режущего инструмента рабочего вала, а также снизить себестоимость устройства.