Шиберный механизм
SLIDE MECHANISM

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочным и транспортно-складским устройствам, и может быть использовано на водном и железнодорожном транспортах, в контейнеростроении, в других отраслях промышленности, где требуется выгрузка сыпучих грузов из бункеров и силосов в условиях ограниченного пространства.
Назначение предлагаемого устройства - отсечение потока разгружаемого сыпучего материала и уплотнение разгрузочного отверстия в закрытом положении во время хранения и транспортирования.
В известных шиберных конструкциях, используемых для отсечения потока разгружаемого сыпучего материала из бункеров, резервуаров и силосов, кроме реечных передач используются винтовые передачи, рычажные механизмы, редуктора. Привод этих механизмов может быть различным: ручные маховики, рукоятки, пневмоцилиндры, гидроцилиндры с насосной станцией, электродвигатели. Чаще всего в конструкциях шиберных устройств размер хода подвижной заслонки большой и соизмерим с размерами окна для разгрузки.
Наиболее близким по технической сущности является шиберный механизм разгрузки вагона-хоппера, содержащий шиберные разгрузочные устройства и устройство для запирания шиберных заслонок (RU №2600179, МПК B61D 7/20, B65D 90/58, F16H 55/10, F16H 55/26, опубл. 20.10.2016). Перемещение шиберной заслонки осуществляется реечной парой, которая состоит из реек со сквозными прямоугольными впадинами и зубьями с прямоугольным контуром, выполненными заодно с рамой шиберной заслонки, и колес с вращающимися относительно своих осей цевками, установленных на валу привода, опирающегося на два приваренных к передней стенке корпуса кронштейна со снимаемыми крышками, и снабженного муфтами для вращения вала. В конструкции используются подшипники скольжения, система рычагов и упоров. Для работы шиберного механизма требуются большие усилия. Изготовление такого шиберного устройства трудоемко.
У приведенных выше конструкций имеется ряд недостатков, которые в большей или меньшей степени присутствуют:
- большой ход шиберной заслонки требует особой жесткости конструкции;
- проблема с уплотнением окна для выгрузки в закрытом положении заслонки;
- степень надежности блокировки механизмов в закрытом положении заслонки;
- скопление остатков материала груза на подвижных и смыкающихся частях;
- износ уплотняющих узлов;
- трудоемкость разгрузки.
Заявляемое устройство представляет собой горизонтально расположенный шиберный механизм на разгрузочном отверстии бункеров или контейнеров для сыпучих грузов.
Целью изобретения является обеспечение в конструкции шиберного механизма:
- удобную и быструю разгрузку бункера или контейнера;
- отсутствие при перемещениях подвижных частей трения скольжения;
- надежное уплотнение выгрузных окон во время хранения и транспортирования материалов;
- надежную блокировку разгрузочных механизмов;
- невозможность несанкционированного открытия выгрузных окон.
Технический результат заключается в упрощении конструкции; расширении функциональных (эксплуатационных) возможностей шиберных механизмов с использованием заявляемого изобретения.
Технический результат достигается тем, что шиберный механизм, состоит из неподвижной и подвижной рам с выгрузными окнами, причем подвижная рама установлена на валах направляющих и расположена с зазором под рамой неподвижной так, что выгрузные окна подвижной рамы могут располагаться как напротив выгрузных окон неподвижной рамы, так и в смещенном положении перекрывая их, кроме того на подвижной раме жестко закреплена тяговая роликовая цепь, которая в свою очередь надета на ведущую и ведомую звездочки, установленные на неподвижной раме. На валах направляющих жестко закреплены подъемные кулачки, контактирующие с упором, установленным на неподвижной конструкции. Ведущая звездочка выполнена с шестигранным буртом, а концы валов направляющих имеют шестигранное сечение. Шиберный механизм снабжен откидной крышкой со стопором, закрывающей узел управления открытием выгрузных окон. Подвижная рама на смыкающейся поверхности имеет уплотняющий контур, выполненный с наклонными поверхностями.
Предлагаемое решение шиберного механизма представлено на фигурах 1-4. На фиг. 1 представлен шиберный механизм разгрузочного устройства, вид сверху; на фиг. 2 представлен разрез шиберного механизма при перекрытых выгрузных окнах по линии крепления тяговой роликовой цепи; на фиг. 3 представлен разрез шиберного механизма по линии установки валов направляющих в шариковых втулках и крепления кулачков на них; на фиг. 4 - вид сверху на выгрузные окна неподвижной рамы шиберного механизма.
Позициями на чертежах представлены:
1 - рама неподвижная, 2 - рама подвижная, 3 - валы направляющие, 4 - кулачок подъемный, 5 - тяговая роликовая цепь, 6 - ведущая звездочка, 7 - кронштейн, 8 - механизм натяжения, 9 - выгрузные окна рамы неподвижной, 10 - выгрузные окна рамы подвижной, 11 - шариковая втулка, 12 - корпус, 13 - откидная крышка, 14 - стопор, 15 - ведомая звездочка, 16 - смыкающийся контур, 17 - неподвижный упор, 18 - пазы в неподвижной раме для прохода вала.
Конструкция шиберного механизма представляет собой совокупность подвижной 2 и неподвижной 1 рам с выгрузными окнами 9 и 10 с механизмом перемещения (3 - валы направляющие, 11 - шариковая втулка, 12 - корпус, 5 - тяговая роликовая цепь, 6 - ведущая звездочка, 7 - кронштейн, 8 - механизм натяжения, 15 - ведомая звездочка), уплотнения (16 - смыкающийся контур, 4 - кулачок подъемный) и блокировки положения (13 - откидная крышка, 14 -стопор, 17 - неподвижный упор).
Неподвижная рама 1 с выгрузными окнами 9 в горизонтальной плоскости жестко закреплена в нижней части выгружаемого бункера, контейнера или силоса. Рама подвижная 2 с закрепленными на нижней плоскости корпусами 12 с шариковыми втулками 11 установлена с определенным зазором под неподвижной рамой 1 на валах направляющих 3, концы которых закреплены в пазах 18. Благодаря шариковым втулкам 11, охватывающим валы направляющие 3 подвижная рама 2 имеет возможность свободного поступательного движения таким образом, что выгрузные окна 10 подвижной рамы могут располагаться как напротив выгрузных окон 9 неподвижной рамы, так и в смещенном положении перекрывая их. На валах направляющих 3 жестко закреплены подъемные кулачки 4, контактирующие с упором 17 на неподвижной раме. Концы вала 3 со стороны оператора имеют шестигранное сечение под гаечный ключ. При повороте вала 3 с кулачком 4 вокруг своей оси рама подвижная 2 поднимается вертикально вверх в пределах зазора до смыкания с нижней поверхностью рамы неподвижной 1 с выгрузными окнами 9, обеспечивая таким образом уплотнение кромок выгрузных окон 9 либо в открытом, либо в перекрытом состоянии. На нижней поверхности рамы подвижной 2 (фиг. 2) закреплены концы тяговой роликовой цепи 5, причем один конец на неподвижном кронштейне 7, а другой там же через натяжной механизм 8. Тяговая цепь 5 охватывает две закрепленные на неподвижной конструкции приводные звездочки ведущую 6 и свободно вращающуюся ведомую 15. Ведущая звездочка 9 имеет массивный бурт шестигранного сечения под гаечный ключ. В откидной крышке 13, закрывающей узлы управления шиберным механизмом, расположен стопор 14, который блокирует угол поворота вала направляющего 3, обеспечивая надежное уплотнение кромок выгрузных окон 9 при хранении, транспортировании и выгрузке сыпучих материалов. Откидная крышка 13 закрывает узлы управления открытием и закрытием шиберного механизма, крепится гайками и пломбируется.
Шиберный механизм работает следующим образом.
Перед загрузкой сыпучего материала в бункер или в контейнер необходимо открыть откидную крышку 13 и с помощью движения гаечным ключом снизу-вверх повернуть ведущую звездочку 6 с цепью 5 до упора. В этом положении выгрузные окна неподвижной рамы 1 перекрываются листом между выгрузными окнами 10 подвижной рамы. С помощью гаечного ключа поворачивают валы направляющие 3 с подъемным кулачком 4 по часовой стрелке до упора, вследствие чего подвижная рама 2 поднимется вертикально вверх до смыкания с нижней поверхностью неподвижной рамы 1 и устранения зазора между ними, вследствие чего обеспечивается уплотнение краев выгрузных окон 9 неподвижной рамы. Таким образом шиберный механизм является закрытым. Далее откидную крышку 13 следует закрыть, при этом стопор 14 на крышке 13 входит в паз зацепления на торце вала направляющего 3, после чего откидная крышка 13 крепится гайками и пломбируется. После этого бункер или контейнер готов к погрузке сыпучего материала.
Для разгрузки бункера или контейнера необходимо снять пломбы, отвернуть гайки, крепящие откидную крышку 13, и открыть ее, после чего стопор 14 на крышке выходит из зацепления на торце вала направляющего 3. Для опускания подвижной рамы 2 вниз и тем самым обеспечения зазора между рамами следует с помощью гаечного ключа на 180 градусов повернуть против движения часовой стрелки валы направляющие 3. Далее гаечным ключом повернуть ведущую приводную звездочку 6 с цепью сверху вниз до упора, при этом подвижная рама 2 переместится по валам направляющим 3 до совмещения выгрузных окон обеих рам. После чего сразу через выгрузные окна 9 и 10 под действием силы тяжести производится выгрузка сыпучих материалов в подготовленное место.
Преимущества конструкции заявляемого шиберного механизма следующие:
- небольшой ход подвижной рамы;
- большую общую площадь разгрузных окон и увеличенная скорость разгрузки;
- использование в качестве механизма передачи движения гибкой связи, тяговой роликовой цепи, позволило совместить операции открытия (закрытия) выгрузных окон и их уплотнения при загрузке и выгрузке материалов бункеров или контейнеров.
- раздельные операции открытия выгрузных окон и их уплотнения;
- надежная блокировка механизмов перемещения и их уплотнения;
- уменьшение износа подвижных и уплотняющих узлов;
- размеры частиц сыпучего материала до 80 мм.
- невозможность несанкционированного открытия выгрузных окон.