ГИДРОГРОХОТ

Предлагаемая полезная модель относится к области классификации песчано-гравийных смесей, а также для очистки песка, добываемых в карьерах гидроспособом, и может быть использована в промышленности строительных материалов.
Известен грохот для мокрого грохочения строительного песка и гравия, в котором просеивающая поверхность выполнена в виде помещенного в закрытом конусе конической формы решета, образующего с ним зазор, и снабженного расположенным в верхней его части тангенциальным патрубком для подачи питания и приспособлением для разгрузки песков, представляющим собой наклонно расположенную трубу, выведенную из его донной части через боковую поверхность внешнего конуса, снабженного сливным отверстием для разгрузки мелкой фракции (а.с. СССР №126067, класс 1а, 13, 1959). Недостатком известного устройства является низкая эффективность разделения фракций и большие местные износы решета. Это связано с тем, что поступающий в решето поток водогрунтовой смеси не распределяется по всей поверхности решета, а сосредотачивается в районе патрубка для подачи питания. Поэтому разделение фракций осуществляется не на всей поверхности решета, а только на его узкой части, которая быстро изнашивается и требует замены.
Известен гидрогрохот, включающий корпус, коническое решето, загрузочный и разгрузочный патрубки, в котором коническое решето смонтировано в подшипниках в корпусе, снабжено регулятором скорости и зубчатым венцом, связанным через шестерню, вариатор и муфту с реверсивным приводом, установленным на корпусе, а загрузочный патрубок выполнен винтообразным с заходом внутрь корпуса так, что его выходное отверстие направлено по касательной к внутренней поверхности верхней части решета (а.с. СССР №287489 B03B 3/00, B07B 1/06 от 25.07.1969 г.). В отличие от предыдущего аналога в этом техническом решении может быть достигнуто распределение водогрунтовой смеси по всей поверхности решета благодаря его вращению. Однако, вследствие высокой сложности конструкции и весьма низкой надежности работы из-за большого количества движущихся в абразивной среде механизмов, данное техническое решение не нашло применения на практике.
Известен и принят за прототип гидрогрохот, включающий корпус, цилиндроконическое решето, установленное с зазором в корпусе, подводящий и отводящие патрубки (см. Шкундин Б.М. Землесосные работы в гидротехническом строительстве. - М.: Высшая школа, 1977, с. 180, рис.VII.6). В прототипе благодаря наличию кроме конической еще цилиндрической части решета, увеличивается производительность гидрогрохота. Однако недостатком известного устройства также является низкая эффективность разделения фракций поступающей в гидрогрохот водогрунтовой смеси и быстрые местные износы решета. Это связано с тем, что поступающий в решето поток водогрунтовой смеси тормозится на цилиндрической части решета, скорость его быстро снижается. Поток не распределяется по всей поверхности решета, а сосредотачивается в районе патрубка для подачи водогрунтовой смеси. Поэтому разделение фракций осуществляется не на всей поверхности решета, а только на его узкой части, которая быстро изнашивается и требует замены. Кроме того, из-за сосредоточения потока на малой площади решета для повышения эффективности разделения фракций требуется подача водогрунтовой смеси низкой концентрации, что снижает производительность добычи песка и гравия.
Решаемая предлагаемой полезной моделью задача - повышение эффективности разделения фракций и повышение долговечности гидрогрохота..
Технический результат, который может быть получен при использовании заявляемого технического решения, - поддержание кругового движения поступающей в гидрогрохот водогрунтовой смеси на всей поверхности цилиндрической части решета, что обеспечит распределение смеси по всей поверхности конической части решета.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном гидрогрохоте, включающем корпус, цилиндроконическое решето, установленное с зазором в корпусе, подводящий и отводящие патрубки, согласно предлагаемой полезной модели гидрогрохот снабжен вращающимся ротором с лопастями, установленным внутри решета.
Указанные преимущества, а также особенности предлагаемой полезной модели поясняются вариантами ее осуществления со ссылками на чертежи: на фиг. 1 показан разрез гидрогрохота, где ротор выполнен в виде вала с установленными на нем лопастями; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез гидрогрохота, где ротор выполнен в виде втулки с установленными на ней лопастями; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3.
Гидрогрохот включает корпус 1, цилиндроконическое решето 2, установленное с зазором в корпусе, подводящий тангенциальный патрубок 3, отводящий мелкие фракции патрубок 4, отводящий крупные фракции патрубок 5, вращающийся ротор 6 с лопастями 7, установленный внутри решета. Вращение ротора 6 с лопастями 7 осуществляется приводом 8, в качестве которого может быть применен, например, мотор-редуктор или гидропривод. В цилиндрической части решета 2 выполнены отверстия 9, а в конической - 10.
Гидрогрохот работает следующим образом. В процессе работы водогрунтовая смесь подается по патрубку 3, врезанному в цилиндрическую часть решета 2, тангенциально к внутренней поверхности решета, благодаря чему образуется вращающийся поток. Поток подхватывается лопастями 7 ротора 6 и вращается ими по всей поверхности цилиндрической части решета 2. Часть мелких зерен и воды вращающегося потока под действием центробежных сил отсекаются от потока и, проходя через отверстия 9, попадают в подрешетный продукт и в дальнейшем отводятся через патрубок 4. Оставшаяся часть вращающегося потока водогрунтовой смеси под действием силы гравитации опускается вниз и распределяется по поверхности конической части решета 2. Под действием сил гравитации этот поток перемещается вниз по конической части решета 2, при этом оставшиеся мелкие зерна и вода, проходя через отверстия 10, попадают в подрешетный продукт и в дальнейшем отводятся через патрубок 4. Крупные зерна и включения под действием сил гравитации скатываются по конической поверхности решета 2 в отводящий патрубок 5.
Для повышения эффективности разделения по фракциям за счет снижения турбулизации и пульсаций потока водогрунтовой смеси ротор 6 может быть выполнен в виде втулки (фиг. 3 и 4), установленной с зазором в цилиндрической части решета 2. Величина зазора не должна быть меньше размера самых крупных включений в водогрунтовой смеси (если гидрогрохот работает в составе грунтонасосной установки земснаряда, то величина зазора не должна быть меньше проходного сечения грунтового насоса).
Благодаря распределению потока водогрунтовой смеси по всей поверхности цилиндрической и конической частей решета 2 снижается нагрузка на решето и повышается эффективность разделения по фракциям, а также повышается долговечность решета, так как износы распределяются по всей поверхности и исключаются местные предельные износы.
Количество лопастей 7 на роторе 6 выбирается в зависимости от фракционного состава поступающей водогрунтовой смеси, размера крупных включений и может составлять от 4 до 16 штук. Лопасти 7 могут быть выполнены из износостойкого чугуна, из резины, полиуретана и других износостойких материалов.
Для обеспечения эффективного разделения водогрунтовой смеси по фракциям независимо от фракционного состава и концентрации привод 8 должен иметь регулируемую частоту вращения. Оптимальная частота вращения ротора 2 подбирается «по месту» в зависимости от характеристик поступающей водогрунтовой смеси.
Для повышения долговечности решета 2 следует его цилиндрическую и коническую части набирать из колосников (см. Хрусталев М.И. Конический гидрогрохот для разделения песчано-гравийных смесей. - М.: Стройиздат, 1973, с. 10 - 11), выполненных из износостойкого чугуна, резины, полиуретана и других износостойких материалов. В этом случае повышается износостойкость и долговечность решета, а также снижается время на ремонт гидрогрохота.