ВИБРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА СВЯЗНЫХ, ЛИПКИХ И СЛЕЖИВАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ

Техническое решение относится к химической, нефтехимической, горноперерабатывающей, строительной, фармацевтической, лакокрасочной и другим отраслям промышленности, а так же к экологическим процессам переработки твердообразных материалов, где производят загрузку связных, липких и слеживающихся материалов из емкостей или бункеров в шнековые машины и экструдеры.
Известно вибрационное устройство для выпуска сыпучих и связных материалов, включающее упругий рабочий орган, установленный на раме, вибропривод и приспособление, регулирующее поток выпускаемого материала, при этом приспособление выполнено в виде ротора с лопастями (описание полезной модели к патенту №55752 РФ, B65G 27/10, 2006 г.).
К причинам препятствующим достижению заданного технического результата относится сложность конструкции, связанная с установкой вибропривода на раме. Кроме того, вибрация увеличивает затраты энергии и уменьшает время эксплуатации жестко закрепленного устройства из-за разрушения сварных швов и нарушения герметизации и в конечном счете уменьшает общую производительность вибрационного устройства.
Известно вибрационное устройство для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов, включающее упругий рабочий орган переменной кривизны, закрепленный на загрузочном участке и выполненный в виде пластин и взаимодействующий с подвижным опорным элементом, представляющим собой шнек с неподвижно закрепленной на его валу втулкой с зубцами, равномерно расположенными на ее боковой поверхности (описание полезной модели к патенту №108423, РФ, B65G 27/10, 2011 г.).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата относится малая производительность устройства из-за недостаточной вибрации материала у стенок загрузочного участка и малой осевой подачи перерабатываемого материала в зоне установки втулки с зубцами.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту является вибрационное устройство для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов, включающее упругий рабочий орган переменной кривизны, закрепленный на загрузочном участке и выполненный в виде набора пластин, и подвижный опорный элемент, представляющий собой шнек с неподвижно закрепленной на валу шнека втулкой с зубцами, равномерно расположенными на ее боковой поверхности, при этом загрузочный участок герметично соединен с корпусом шнека манжетой, обеспечивающей возможность его колебаний относительно корпуса, втулка и пластины упругого рабочего органа установлены с внешней стороны загрузочного участка, а внутри загрузочного участка по его периметру в зоне установки манжеты закреплены отражательные козырьки (патент на полезную модель РФ №118622, B65G 27/10, 2012).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата относится недостаточная производительность из-за необходимости периодической остановки устройства при износе и разрыве манжеты от вибрации, а также длительности ее замены при ремонте.
Техническим результатом предлагаемой конструкции является увеличение производительности за счет возрастания рабочего времени и снижения времени ремонта.
Поставленный технический результат достигается тем, что в вибрационном устройстве для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов, включающем упругий рабочий орган переменной кривизны, закрепленный на загрузочном участке и выполненный в виде набора пластин, и подвижный опорный элемент, представляющий собой шнек с неподвижно закрепленной на валу шнека втулкой с зубцами, равномерно расположенными на ее боковой поверхности, отражательные козырьки, закрепленные внутри загрузочного участка по его периметру, при этом втулка и пластины упругого рабочего органа установлены с внешней стороны загрузочного участка, отличающееся тем, что загрузочный участок снабжен в нижней части элементами с положительной плавучестью и установлен внутри герметичного кожуха, опоясывающего по периметру патрубок для подачи материалов к шнеку.
Снабжение загрузочного участка в нижней части элементами с положительной плавучестью и его установка внутри герметичного кожуха, опоясывающего по периметру патрубок для подачи материалов к шнеку позволяет создать гидрозатвор, предотвращающий проскок перерабатываемого материала из загрузочного участка в окружающий воздух, предотвращает механическое разрушение узла уплотнения загрузочного участка с патрубком для подачи материалов к шнеку при вибрации, что увеличивает срок работы без ремонта, упрощает сам ремонт и уменьшает время ремонта, а значит увеличивает в целом производительность.
На фиг. схематично представлен общий вид вибрационного устройства для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов.
Оно состоит из корпуса 1, вала 2 со шнеком 3, работающим от привода 4, и загрузочного участка 5. В корпусе 1 в зоне установки загрузочного участка 5 установлены патрубок 6 для подачи материалов к шнеку 3 и герметичный кожух 7, опоясывающий патрубок 6 по периметру в нижней части загрузочного участка 5, снабженного в нижней части элементами с положительной плавучестью 8, выполненными из дерева, пенопласта или герметичных пустотелых металлических поплавков и установленными в зазоре между патрубком 6 и кожухом 7. Внутри загрузочного участка по его периметру в нижней части закреплены отражательные козырьки 9, свободные концы которых установлены внутри патрубка 6. На валу 2 установлена втулка 10 с зубцами, а на загрузочном участке 5 упругий рабочий орган переменной кривизны, выполненный в виде набора пластин 11, причем втулка 10 и пластины 11 установлены снаружи загрузочного участка 5, а свободные концы пластин 11 взаимодействуют с зубцами втулки 10. Внутри кожуха 7 в зоне установки пластин 11 закреплен ограничитель поворота загрузочного участка 5 (на чертеже не показан).
Вибрационное устройство работает следующим образом.
В зазор между патрубком 6 и кожухом 7 заливают жидкость (воду или масло). Загрузочное устройство 5 под действием силы Архимеда элементов с положительной плавучестью 8 всплывает. Включают привод 4, который приводит во вращение вал 2 со шнеком 3 и втулку 10. При вращении втулки 10 свободные концы пластин 11, находящиеся в зацеплении с зубцами втулки 10 отклоняются в сторону вращения, а затем быстро выходят из зацепления с этими зубцами, совершая колебательные движения, которые передаются загрузочному участку 5 и находящемуся в нем материалу. Этот материал под действием вибрации тиксотропно разжижается с уменьшением сил трения со стенками загрузочного участка 5 и свободно стекает под действием силы тяжести к гребням шнека 3, при этом отражательные козырьки 9 препятствуют попаданию материала в жидкость, в которой находятся элементы с положительной плавучестью 8 и, вибрируя, направляют его к гребням шнека 3.
Таким образом, закрепление элементов с положительной плавучестью 8 в нижней части загрузочного участка и их установка между стенками патрубка 6 и кожуха 7 в жидкости позволяет свободно передавать колебания от пластин 11 упругого рабочего органа к стенкам загрузочного участка 5 и находящемуся в нем материалу, а гидрозатвор, образующийся в зазоре между стенками патрубка 6 и кожуха 7, вместе с отражательными козырьками 9 препятствует попаданию частиц материала наружу. Отсутствие узла уплотнения между загрузочным участком 5 и корпусом 1 предотвращает его механический износ и разрушение, а его замена на гидрозатвор увеличивает срок службы между остановками на ремонт. Сам ремонт также несложен и заключается в замене жидкости и ее заливке в зазор между стенками патрубка 6 и кожуха 7. Все выше сказанное способствует увеличению производительности, а также упрощает обслуживание и эксплуатацию устройства.