УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ КАМЕНИСТЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ
DEVICE FOR REMOVING STONY INCLUSIONS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к глиноперерабатывающему оборудованию для производства керамических изделий, и может использоваться в технологии подготовки сырья для удаления каменистых включений.
Уровень техники
Из уровня техники известен глиносмеситель с фильтрующей решеткой (см. патент на изобретение RU 2081746, МПК: В28С 1/14, опубл. 20.06.1997), включающий шнековый нагнетатель, цилиндрическую секцию, охватываемую радиальными фильтрующими решетками, и копильник посторонних включений. Шнек продавливает керамическую массу через фильтрующие решетки, а посторонние включения проталкиваются в копильник, по мере заполнения которого, его подвижная торцевая стенка раскрывается, и уплотненное кольцо посторонних включений выдавливается в специальную емкость.
Недостатком известного глиносмесителя является невысокое качество очищения посторонних включений от керамической массы, а также ненадежность работы подвижной торцевой стенки из-за ее возможного заклинивания при попадании камней между торцом копильника и стенкой в процессе ее запирания.
Известна глиномешалка для очистки глины от твердых включений (см. патент SU 624792, МПК: В28С 1/04, опубл. 25.09.1978), содержащая корпус, в котором установлены напорный шнек и фильтрующая решетка, размещенная поперек потока материала. Материал под давлением шнека продавливается через решетку, при этом камни и другие твердые включения направленно оттесняются в приемную камеру, расположенную под решеткой, за счет наклонного положения последней. По мере заполнения камеры осуществляется открывание шибера и скопившиеся твердые включения удаляются.
Упомянутая глиномешалка также характеризуется невысоким качеством очищения твердых включений и ненадежностью работы шиберной заслонки.
В качестве наиболее близкого к заявляемому устройству аналога, по наличию сходных конструктивных признаков, принято устройство для измельчения пластичных материалов (см. патент на изобретение RU 2435664, МПК: В28С 1/14, опубл. 10.12.2011), содержащее последовательно смонтированные в корпусе шнек, камневыделительный нож и решетку со спиралеобразно изогнутыми щелевыми отверстиями, направленными от центра к периферии. При этом камневыделительные решетка и нож установлены таким образом, что изгиб отверстий решетки направлен в ту же сторону, куда вращается нож и, следовательно, перемещается материал. Твердые включения перемещаются по поверхности решетки вдоль спиралеобразно изогнутых отверстий к периферии, где подвергаются более интенсивным воздействиям ножевых лопастей, и выводятся в объем камневыделительного патрубка.
Однако конструкция устройства, принятого за прототип, не позволяет регулировать длительность нахождения материала в зоне рабочего пространства в зависимости от степени его загрязнения, а следовательно, влиять на степень очистки каменистых включений от глины.
Раскрытие изобретения
Заявляемым изобретением решается задача повышения эффективности очищения каменистых включений от керамической массы за счет регулирования длительности нахождения материала в рабочей зоне, с одновременным повышением эксплуатационной надежности устройства.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройстве для удаления каменистых включений, содержащем последовательно смонтированные в корпусе шнек, камневыделительный нож, решетку с щелевыми отверстиями, направленными от центра к периферии, и установленный перед решеткой камневыводящий патрубок, согласно заявляемому изобретению на выходе камневыводящего патрубка расположена накопительная камера с установленным внутри улиткообразным ротором, включающим цилиндрический сектор, сопряженный со спиралеобразным сектором, и срезающую грань, причем цилиндрический сектор выполнен с возможностью запирания выходного отверстия камневыводящего патрубка.
Вышеприведенная совокупность существенных признаков заявляемого изобретения позволила получить следующие положительные технические результаты.
Во-первых, при вращении улиткообразного ротора каменистые включения поступают в накопительную камеру непрерывным потоком, не задерживаясь в камневыводящем патрубке, что препятствует образованию пробки из некондиции. Вместе с тем, срезающая грань своей кромкой отрезает сформированный в патрубке брусок. При этом не происходит заклинивания включений между упомянутой кромкой и краем выходного отверстия патрубка, так как рабочая поверхность цилиндрического сектора ротора частично заходит в объем патрубка и оттесняет (проворачивает) попавшие в зону среза камни, благодаря чему повысилась надежность работы устройства.
Кроме того, цилиндрический сектор ротора выполняет функцию затвора при необходимости остановки глиноперерабатывающего оборудования или при опорожнении специальной емкости для сбора посторонних включений.
Другим техническим результатом стало появление возможности регулирования длительности нахождения обрабатываемого материала в зоне взаимодействия камневыделительного ножа и решетки. При наличии большого количества сухих комков в керамической массе за счет более медленного вращения ротора материал дольше находится в зоне обработки, что способствует более полному очищению каменистых включений от глинистой составляющей.
Предпочтительно выполнить профиль спиралеобразного сектора ротора по архимедовой спирали, что обеспечивает равномерное поступление материала в накопительную камеру, так как при повороте ротора на один и тот же угол проход между выходным отверстием камневыводящего патрубка и рабочей поверхностью ротора увеличивается на одну и ту же величину.
В частном случае реализации заявляемого изобретения срезающая грань ротора расположена радиально. При таком исполнении срезающая грань ориентирована перпендикулярно выводимому потоку материала, следовательно, воздействует на него с максимальным давлением.
С целью снижения металлоемкости и уменьшения энергозатрат ротор выполнен пустотелым.
Целесообразно накопительную камеру выполнить с нижним выгрузочным отверстием, что способствует беспрепятственному выводу каменистых включений и опорожнению накопительной камеры.
Привод вращения ротора может быть выполнен в виде цилиндрочервячного мотор-редуктора с частотным преобразователем скорости вращения, что позволяет при необходимости регулировать скорость вращения ротора.
Краткое описание чертежей
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - заявляемое устройство, вид сверху, продольный разрез;
на фиг. 2 - заявляемое устройство, разрез А-А на фиг. 1, повернуто;
на фиг. 3 - ротор, изометрия.
Осуществление изобретения
Устройство для удаления каменистых включений содержит последовательно смонтированные в корпусе 1 шнек 2, камневыделительный нож 3 и решетку 4 с щелевыми отверстиями 5, направленными от центра к периферии. Перед решеткой в корпусе установлен камневыводящий патрубок 6, на выходе которого расположена накопительная камера 7. Внутри накопительной камеры установлен улиткообразный ротор 8, включающий цилиндрический сектор 9 (ab), сопряженный со спиралеобразным сектором 10 (be), и срезающую грань 11, расположенную радиально. Цилиндрический сектор 9 выполнен с возможностью запирания выходного отверстия камневыводящего патрубка 6. Профиль спиралеобразного сектора 10 ротора 8 выполнен по архимедовой спирали. Ротор 8 может быть изготовлен пустотелым. В нижней части накопительной камеры 7 выполнено выгрузочное отверстие 12. Привод вращения ротора 8 выполнен в виде цилиндрочервячного мотор-редуктора 13 с частотным преобразователем скорости вращения.
Устройство работает следующим образом.
Шнек 2 подает исходную керамическую массу в рабочую зону взаимодействия камневыделительного ножа 3 с решеткой 4. Лопасти ножа воздействуют на материал, перемещая его по поверхности решетки и одновременно продавливая через отверстия 5 решетки. Комки выгоняются вдоль этих отверстий к периферии до зоны расположения камневыводящего патрубка 6. При многократном воздействии рабочих поверхностей камневыделительного ножа 3 и острых граней отверстий 5 решетки 4 комки разрушаются и очищенные от глинистой составляющей каменистые включения перемещаются в объем камневыводящего патрубка 6 и далее - в накопительную камеру 7.
В начальном положении выходное отверстие камневыводящего патрубка 6 перекрыто цилиндрическим сектором 9 ротора 8. По мере заполнения патрубка 6 камнями, улиткообразный ротор 8 приводится во вращение, постепенно открывая проход в накопительную камеру 7. Благодаря профилю спиралеобразного сектора 10 ротора, выполненному по архимедовой спирали, проход между выходным отверстием патрубка 6 и рабочей поверхностью ротора 8 увеличивается, причем повороту ротора на один и тот же угол соответствует одно и то же приращение величины вышеупомянутого прохода.
В момент, когда ротор 8 совершает полный оборот, накопительная камера 7 полностью заполняется каменистыми включениями и срезающая грань 11 ротора отрезает сформированный в камневыводящем патрубке 6 брусок и выводит некондицию через нижнее выгрузочное отверстие 12 в специальную емкость для посторонних включений.
Благодаря заявляемому устройству удалось достичь более полного очищения каменистых включений от глинистой составляющей, в результате чего не происходит потерь керамической массы в процессе ее подготовки.