УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕГРЕГАЦИИ ОТРАБОТАННОЙ АБРАЗИВНОЙ СМЕСИ

Полезная модель относится к промышленному оборудованию машиностроительных производств и может быть использована для разделения (сегрегации) отработанной абразивной смеси по размерам частиц с целью возвращения (рекуперации) годных частиц для повторного использования в том же технологическом процессе.
Известны устройства для сегрегации смесей, содержащие две конические чаши разных диаметров, установленные соосно одна в другой и вращающиеся вокруг вертикальной оси, загрузка смеси и подача воды производится во внутренние чаши, имеющие просеивающие поверхности в виде узких вертикальных прорезей или сеток [1, 2].
Недостатком данных устройств является низкое качество разделения смеси на фракции, что обусловлено следующими конструктивными недостатками аналогов. Во вращающихся с постоянной угловой скоростью чашах рассматриваемых устройств устанавливается относительный покой суспензии, образованной частицами разделяемой смеси и водой. Это не способствует перемешиванию частиц смеси и может приводить к заращиванию прорезей или ячеек просеивающих поверхностей. Движение частиц смеси обеспечивают центробежные силы, для создания которых чаши должны вращаться с большой угловой скоростью, что увеличивает нагрузку на опоры, особенно внутренней чаши.
В качестве прототипа принято устройство, содержащее корпус, внутри которого размещена просеивающая поверхность, корпус и просеивающая поверхность жестко связаны между собой, выполнены в виде труб круглого сечения, расположены соосно и образуют разделительную зону и зону прохождения мелкой фракции, камеру формирования потока смеси с патрубком ввода смеси, приемный кожух, выводы мелкой и крупной фракций, разделительная зона с противоположной стороны от камеры формирования потока смеси сообщается с приемным кожухом и выводом крупной фракции смеси, а зона прохождения мелкой фракции смеси с этой же стороны соединена со своим выводом.
Недостатком данного устройства является низкое качество разделения смеси на фракции, что обусловлено следующими конструктивными недостатками прототипа. Разделительная зона через отверстия в торце корпуса постоянно сообщается с приемным кожухом и выводом крупной фракции смеси, что позволяет беспрепятственно проходить через эти же отверстия частицам мелкой фракции смеси. Зона прохождения мелкой фракции расположена внутри просеивающей поверхности ближе к оси вращения, поэтому продвижению частиц мелкой фракции из разделительной зоны препятствуют центробежные силы.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение качества разделения отработанной абразивной смеси на фракции.
Решение указанной задачи достигается тем, что разделительная зона располагается внутри просеивающей поверхности, а зона прохождения мелкой фракции образована просеивающей поверхностью и корпусом устройства, камера формирования потока смеси с патрубком ввода смеси в разделительную зону неподвижна и имеет подвод воды, приемный кожух выполнен с двумя раздельными камерами, одна из которых через отверстия в торце корпуса соединена с зоной прохождения мелкой фракции, а другая через отверстия в перегородке и поворотный затвор в конце цикла работы соединяется с разделительной зоной для вывода крупной фракции абразивной смеси.
Сравнение заявленного устройства с прототипом показывает, что имеет место наличие новых деталей и функциональных связей между ними.
Новые детали: разделительная зона, расположенная внутри просеивающей поверхности; зона прохождения мелкой фракции, образованная просеивающей поверхностью и корпусом; неподвижная камера формирования потока смеси с патрубком ввода смеси в разделительную зону; подвод воды в камеру формирования потока смеси; приемный кожух с двумя раздельными камерами и выводами мелкой и крупной фракций смеси; поворотный затвор, в конце цикла работы соединяющий разделительную зону с выводом крупной фракции абразивной смеси.
Новые функциональные связи.
Расположение разделительной зоны внутри просеивающей поверхности обеспечивает полное удаление мелкой фракции смеси, чему способствует интенсивное перемешивание смеси при вращении, промывка смеси водой и действие на частицы смеси центробежных сил. При этом крупная фракция смеси полностью остается внутри просеивающей поверхности.
Зона прохождения мелкой фракции, образованная просеивающей поверхностью и корпусом, обеспечивает непрерывный отвод мелкой фракции смеси и воды в соответствующую камеру приемного кожуха.
Неподвижная камера формирования потока с патрубком ввода в разделительную зону позволяет в начале цикла работы производить загрузку определенного объема отработанной абразивной смеси для ее сегрегации и рекуперации.
Подвод воды в камеру формирования потока смеси обеспечивает образование суспензии, ее интенсивное перемешивание и промывку в разделительной зоне, удаление крупной фракции в конце цикла работы устройства.
Приемный кожух с двумя раздельными камерами и выводами мелкой и крупной фракций смеси не допускает смешивание фракций на выходе из устройства.
Поворотный затвор, соединяет разделительную зону с выводом крупной фракции абразивной смеси в конце цикла работы устройства.
Наличие новых элементов и функциональных связей позволяет повысить качество разделения отработанной абразивной смеси на фракции.
На фиг. 1 показано устройство для сегрегации отработанной абразивной смеси, а на фиг. 2 – вид А устройства.
Устройство для сегрегации отработанной абразивной смеси содержит корпус 1, внутри которого размещена просеивающая поверхность 2. Корпус и просеивающая поверхность жестко связаны между собой, выполнены в виде труб круглого сечения, расположены соосно и образуют разделительную зону3 и зону 4 прохождения мелкой фракции.
Разделительная зона располагается внутри просеивающей поверхности, а зона прохождения мелкой фракции образована просеивающей поверхностью и корпусом устройства.
Камера 5 формирования потока смеси неподвижна, имеет патрубок 6 ввода смеси в разделительную зону, подвод 7 воды и закрыта крышкой 8.
Приемный кожух 9 выполнен с двумя раздельными камерами 10 и 11 и имеет выводы 12 мелкой и 13 крупной фракций смеси.
Камера 10 приемного кожуха через отверстия 14 в торце корпуса соединена с зоной прохождения мелкой фракции, а камера 11 через отверстия 15 в перегородке 16 и поворотный затвор 17 в конце цикла работы устройства соединяется с разделительной зоной для вывода крупной фракции абразивной смеси.
Для повышения производительности и качества сегрегации отработанной абразивной смеси устройство может устанавливаться под некоторым углом к горизонту. При этом ось вращения корпуса наклоняется в сторону движения потока смеси.
Устройство работает следующим образом.
В начале цикла работы устройства определенный объем отработанной абразивной смеси загружают в камеру 5 формирования потока, после чего камеру закрывают крышкой 8.
Включают привод вращения (на фиг. 1 не показан) корпуса 1 с просеивающей поверхностью 2 и подачу воды через подвод 7 в камеру 5.
Образовавшаяся в камере 5 суспензия через патрубок 6 поступает в разделительную зону 3 внутри просеивающей поверхности 2.
Интенсивное перемешивание смеси при вращении в разделительной зоне, постоянная промывка смеси водой и действие на частицы смеси центробежных сил приводят к удалению мелкой фракции из разделительной зоны в зону 4 через ячейки просеивающей поверхности.
Из зоны 4 мелкая фракция вместе с водой через отверстия 14 в торце корпуса отводится в камеру 10 приемного кожуха 9 и удаляется из устройства через вывод 12.
После обработки всего объема смеси, загруженного в камеру 5, затвор 17 поворачивают на четверть оборота в положение «открыто» (фиг. 2), совмещая отверстия в затворе с отверстиями 15 в перегородке 16. Крупная фракция абразивной смеси под напором воды вымывается из разделительной зоны в камеру 11 приемного кожуха и удаляется из устройства через вывод 13.
После выгрузки крупной фракции затвор возвращают в положение «закрыто», выключают привод вращения и подачу воды.
Затем цикл работы устройства повторяется.
Преимущества предлагаемого устройства перед прототипом заключаются в повышении качества разделения абразивной смеси на фракции.
Источники информации, принятые во внимание
1. Патент РФ № 2361676, кл. B03В 5/32, 2008
2. Патент РФ № 2430784, кл. В03В 5/32, 2009.
3. Патент РФ № 2323783, кл. В03В 5/32, 2007 (прототип).