Пресс-гранулятор

Полезная модель не относится к машиностроению, в частности к устройствам гранулирования, и может быть использована в химической, строительной, сельскохозяйственной, пищевой и других областях промышленности.
Из патента РФ №2375188 известен пресс-гранулятор, содержащий смонтированный на основании корпус и размещенные в нем перфорированную цилиндрическую матрицу, установленную с возможностью вращения на главном валу, закрепленном по оси матрицы, и два прессующих ролика, установленных с возможностью вращения на эксцентриковых осях внутри матрицы и имеющих механизм регулирования зазора между матрицей и роликами, включающий жестко закрепленную на главном валу плиту и пару рычагов, подвижно установленных на эксцентриковых осях прессующих роликов, и по меньшей мере один привод вращения главного вала, расположенный параллельно главному валу и связанный с ним посредством двухступенчатой передачи с ремнями, при этом каждый привод вращения установлен на основании за главным валом и связан с ним через промежуточный вал, размещенный над главным валом посредством многоручьевых ремней, а механизм регулирования зазора между матрицей и роликами выполнен с двуплечим и одноплечим рычагами, которые одним плечом соединены между собой посредством тяги с разнонаправленной резьбой и двух резьбовых проушин, а второе плечо двуплечею рычага соединено с неподвижной осью, установленной на плите со стороны одноплечего рычага, при помощи двух тяг с разнонаправленной резьбой и резьбовой втулки.
Недостатком пресса-гранулятора по патенту №2375188 является сложность конструкции и низкий КПД (коэффициент полезного действия) трансмиссии.
Из патента США № US 9776370 известен пресс-гранулятор (наиболее близкий аналог), состоящий из прессующего механизма 2 и двигателя 3. Прессующий механизм включает в себя пресс-форму, которую зажимает держатель формы. При этом пресс-форма закреплена известным способом зажимными сегментами на опорном кольце. которое находится на держателе формы. Для упрощенного отделения пресс-формы от держателя формы или от опорного кольца известным образом используется элемент воздушной подушки. В качестве альтернативы пресс-форму, опорное кольцо и держатель формы можно прикрутить напрямую. В пресс-форме расположены два прижимных ролика, которые продавливают гранулируемый материал через отверстия во вращающейся пресс-форме. Прижимные ролики закреплены на диске камеры пресса на переднем конце неподвижного вала. Неподвижный вал на переднем конце опирается на подшипник вала в держателе пресс-формы. Посредством регулятора роликов прижимные ролики, в частности их расстояние от пресс-формы, могут регулироваться вручную или автоматически до и/пли во время работы. Крышка формы с отверстием позволяет проникать гранулированному материалу в форкамеру пресса. Дверца пресса может закрывать прессующий механизм, чтобы не было риска травмирования людей, работающих рядом с прессом-гранулятором. Двигатель соответствует, по существу, обычному трехфазному синхронному двигателю и имеет корпус, в котором установлен ротор. Ротор установлен внутри корпуса двигателя с двумя подшипниками двигателя, так что он может легко вращаться. Ротор имеет центральное отверстие, через которое проходит статический вал. Двигатель на расположенном напротив прессующего механизма конце имеет крышку, которая им сеч отверстие для крепления аварийною подшипника и установленного в нем неподвижного вала. Аварийный подшипник выполнен в виде подшипника скольжения и состоит из латунной пли бронзовой втулки. Возможны и другие материалы. Крышка предотвращает попадание пыли и грязи внутрь двигателя. С нижней стороны корпус двигателя имеет ножки, с помощью которых двигатель и, следовательно, пресс-гранулятор могут быть установлены на полу или на опорной плите. Прессующий механизм через держатель формы соединен непосредственно с двигателем или с ротором двигателя. При этом держатель формы соединен с ротором через шлицевое зубчатое соединение. Зубья держателя формы и ротора выполнены с эвольвентными боковыми поверхностями, Благодаря этому шлицевому зубчатому соединению не требуются сложные соединительные элементы или клиновые ремни. В частности, это позволяет передавать высокие крутящие моменты. Кроме того, таким образом опора двигателя легко доступна для проведения техническою обслуживания. Держатель формы можно адаптировать к пресс-формам различной конструкции с помощью опорных колец различной конструкции и соответствующих зажимных сегментов. К центральному валу прикреплен держатель штифта. Предохранительный штифт соединяет держатель штифта с крышкой двигателя. Альтернативно предохранительный штифт также может быть присоединен непосредственно к неподвижному валу и входить в крышку двигателя соответствующей конфигурации. Также возможно размещение предохранительною штифта между держателем штифта и опорной плитой.
Недостатком пресса-гранулятора по патенту США № US 9776370 является его недостаточная надежность, обусловленная тем, что нагрузки, возникающие при прессовании, и масса прессующего узла передаются па подшипники и корпус двигателя. Также недостатком указанного пресса-регулятора является его недостаточная ремонтопригодность, обусловленная тем, что для замены двигателя (в случае выхода его из строя) необходимо демонтирован, весь прессующий узел, обладающий значительно большими, чем двигатель, массой и габаритами.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью недостаточная надежность и неудобство в эксплуатации (при ремонте).
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью повышение надежности пресса-гранулятора.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в прессе-грануляторе, содержащем корпус, прессующий механизм и двигатель, прессующий механизм содержит пресс-форму и расположенные в пресс-форме прессующие устройства, двигатель установлен в корпусе и содержит вращающийся ротор, выполненный в виде полого вала, функционально соединенного с прессующим механизмом держателем формы, ротор с обоих своих концов установлен в подшипниковых узлах, прессующие устройства закреплены на неподвижном валу с одной его стороны, с друзой стороны неподвижный вал установлен внутри вращающегося ротора, при этом хвостовик вала расположен снаружи корпуса, держатель формы и ротор двигателя соединены друз с другом соединительным элементом таким образом, что обеспечена передача крутящего момента от ротора к держателю формы, неподвижный вал внутри держателя формы установлен в подшипниковом узле, согласно полезной модели держатель формы и двигатель расположены внутри корпуса пресс-гранулятора, держатель формы с одной стороны функционально связан с прессующим механизмом, а с другой стороны выполнен в виде полого вала с возможностью размещения внутри него неподвижного вала, полый вал держателя формы связан с вращающимся ротором посредством соединительной муфты, держатель формы установлен в подшипниковом узле, жестко закрепленном относительно корпуса пресс-гранулятора.
Пресс-гранулятор может содержать для установки держателя формы дополнительный подшипниковый узел, жестко закрепленный относительно корпуса пресса-гранулятора, при этом оба подшипниковых узла для установки держателя формы размещены последовательно вдоль продольной оси неподвижного вала.
Хвостовик неподвижного вала может быть установлен в подшипниковом узле.
Подшипниковый узел для хвостовика неподвижного вала может быть снабжен подшипником скольжения.
В заявляемом прессе - грануляторе, так же, как и в прессе-грануляторе по патенту США № US 9776370. содержатся двигатель и прессующий механизм. Двигатель установлен в корпусе пресса-гранулятора. В двигателе размещен поворотный (вращающийся) ротор, при этом ротор выполнен в виде полого вала. Прессующий механизм снабжен пресс-формой и расположенными в этой пресс-форме прессующими устройствами, которые закреплены на неподвижном валу, причем неподвижный вал с одной стороны расположен, как и в наиболее близком аналоге, в роторе, выполненном в виде полого вала, функционально соединенным с пресс-формой держателем формы. При этом держатель формы и ротор соединены друг с другом соединительным элементом таким образом, что обеспечена передача крутящего момента ротора к держателю формы.
Пресс-гранулятор содержит держатель формы, который с одной стороны функционально связан с пресс-формой, как в наиболее близком аналоге, а с другой стороны соединен с посредством соединительной муфты с полым вращающимся ротором. Таким образом, функциональное соединение полого вращающегося ротора двигателя с держателем формы обеспечивается посредством соединительной муфты.
Держатель формы, функционально связанный с пресс-формой, установлен в подшипниковых узлах, жестко закрепленных относительно корпуса пресса-гранулятора. Подшипниковые узлы держателя формы расположены последовательно вдоль продольной оси неподвижного вала.
Использование двух последовательно расположенных подшипниковых узлов держателя формы позволяет в большей степени, по сравнению с одним подшипниковым узлом, разгрузить подшипники вращающегося полого ротора двигателя.
Неподвижный вал в заявляемом прессе-грануляторе так же, как и в наиболее близком аналоге, установлен с одной стороны (в держателе формы) в подшипнике качения, а с другой стороны (на хвостовике, выходящем наружу двигателя) в подшипнике скольжения. Такая установка неподвижного вала и такое расположение (снаружи корпуса) подшипника скольжения дополнительно снижаем вероятность передачи нагрузок, возникающих при прессовании, и массы прессующего узла на подшипники, в которых установлен вращающийся полый ротор, а также на корпус.
Таким образом в заявляемой конструкции пресса-гранулятора обеспечивается повышение надежности за счет того, что нагрузки, возникающие при прессовании, и масса прессующего узла с валом не передаются па подшипники двигателя. Кроме того, заявляемая конструкция обладает более высоким уровнем ремонтопригодности, т.к. позволяет произвести быструю замену двигателя, нуждающегося в ремонте без демонтажа прессующего узла. Для замены двигателя достаточно отсоединить муфту, соединяющую двигатель с держателем формы и отделить двигатель от прессующего узла.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображено продольное сечение заявляемого пресса-гранулятора.
На фиг.2 изображен прессующий узел.
Прессующий узел в заявляемом прессе-грануляторе может быть выполнен идентичным прессующему узлу по патенту США № US 9776370 (за исключением соединения, посредством которого держатель формы соединяется с полым вращающимся ротором) и не требует дополнительных пояснений, т.к. не влияем на технический результат, достигаемый полезной моделью.
Заявляемый пресс-гранулятор содержит корпус 1, прессующий механизм 2 и двигатель 3. Прессующий механизм 2 содержит пресс-форму (матрицу) 4 и расположенные в пресс-форме прессующие устройства 5. выполненные в виде прижимных роликов с возможностью вращения вокруг своей оси. Двигатель 3 установлен в корпусе 1 и содержит вращающийся ротор 6, выполненный в виде полою вала, функционально соединенного с прессующим механизмом 2 держателем формы 7 Ротор 6 с обоих своих концов установлен в подшипниковых узлах 8. Прессующие устройства 5 в виде прижимных роликов закреплены на неподвижном валу 9 с одной его стороны. С другой стороны неподвижный вал 9 установлен внутри вращающегося ротора 6, при этом хвостовик 10 вала 9 расположен снаружи двигателя 3. Держатель формы 7 и ротор 6 соединены друг с другом посредством соединительной муфты 11 таким образом, что обеспечена передача крутящего момента от ротора 6 к держателю формы 7. Неподвижный вал 9 внутри держателя формы 7 установлен в подшипниковом узле 12. Держатель формы 7 и двигатель 3 расположены внутри корпуса 1 пресс-гранулятора. Держатель формы 7 с одной стороны функционально связан с прессующим механизмом 2, а с другой стороны выполнен в виде полого вала 13 с возможностью размещения внутри нею неподвижною вала 9. Держатель формы 7 установлен в подшипниковых узлах 14. жестко закрепленных относительно корпуса 1 пресс-гранулятора. Оба подшипниковых узла 14 для установки держателя формы 7 размещены последовательно вдоль продольной оси неподвижною вала 9. Хвостовик 10 неподвижного вала 9 установлен в подшипниковом узле 15, снабженном подшипником скольжения. Па хвостовике 10 вала 9 размещен механизм удержания его от вращения при работе пресса (как в наиболее близком аналоге) в виде пальца 16. который одновременно служит предохранительным механизмом и разрушаемся при возникновении превышающего момента. Тем самым предохраняя прессующий узел от непредвиденных поломок.
Работа заявляемого пресса-гранулятора осуществляется аналогично прессу-гранулятору по наиболее близкому аналогу (патент США № US 9776370). При этом в заявляемом прессе-грануляторе при работе двигателя 3 крутящий момент от ротора 6 на пресс-форму 4 передастся через муфту 11 и далее через держатель формы 7. Прижимные ролики 5 продавливают гранулированный материал через отверстия во вращающейся пресс-форме 4. В качестве двигателя 3 может быть использован обычный трехфазный синхронный двигатель с ротором. Нагрузки от прессующего механизма и массы материала снимаются в подшипниковых узлах 14 и 15.
При необходимости замены двигателя 3 осуществляют разъем соединительной муфты 11, не затрагивая при этом прессующий механизм, двигатель 3 заменяют, осуществляют соединение муфтой 11 ротора 6 и держателя формы 7. Пресс-гранулятор готов к дальнейшей эксплуатации.
Заявляемый пресс-гранулятор обеспечивает повышение надежности за счет того, что нагрузки, возникающие при прессовании, и масса прессующего узла не передаются на подшипники 8 двигателя 3. Дополнительно заявляемая конструкция обладаем более высоким уровнем ремонтопригодности, т.к. позволяет произвести быструю замену двигателя, нуждающегося в ремонте, без демонтажа прессующего узла, обладающего большой массой и габаритами, тем самым значительно сокращая время простоя оборудования.