БУНКЕР-ПИТАТЕЛЬ СО ШНЕКОВОЙ ВЫГРУЗКОЙ ДЛЯ ПОРОШКОВ, СКЛОННЫХ К СВОДООБРАЗОВАНИЮ
FEED-BIN WITH SCREW UNLOADING FOR POWDERS PRONE TO BRIDGING

Изобретение относится к технологии хранения и дозированной подачи порошкообразных материалов, склонных к сводообразованию и каналообразованию. Широко известны конструкции бункеров-питателей со шнековой выгрузкой, содержащие корпус с патрубком загрузки и патрубком выгрузки, соединенным с корпусом выгрузочного винтового шнека, снабженного приводом и выходным патрубком [Першина С.В., Каталымов А.В., Однолько В.Г., Першин В.Ф. Весовое дозирование зернистых материалов. / М.: «Машиностроение» - 2009, - с.51-55]. При дозированной подаче порошков, склонных к сводообразованию, возникают большие колебания концентрации подаваемого порошка, вплоть до полного прекращения подачи.
Свободен от данного недостатка бункер для трудносыпучих материалов, содержащий корпус, в котором соосно установлены, с возможностью вращения и осевого перемещения, основной и дополнительный полый валы со спиралью и привод, отличающийся тем, что к нижнему выступающему концу основного вала жестко прикреплена упругая консольная спираль, а спираль дополнительного полого вала верхним концом соединена с валом посредством регулируемой по высоте и фиксируемой втулки и нижним концом прикреплена к свободно сидящей втулке, расположенной над упором в нижнем конце вала, при этом верхние витки спирали основного вала охватывают нижние витки спирали дополнительного вала (Патент РФ 2147287, кл. МПК B65D 88/64, опубл. 10.04.2000).
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для обрушения сводов сыпучего материала в бункерах (Патент РФ 2187449, кл. МПК B65D 88/64, опубл.20.08.2002), содержащее расположенную в бункере вертикальную штангу с приводом и укрепленную на ней, с возможностью вертикального перемещения, спираль, верхний конец которой соединен со штангой посредством регулируемой по высоте и фиксируемой втулки, отличающееся тем, что штанга установлена с возможностью колебательного или вращательного движения, на которой смонтировано не менее двух концентрических конических спиралей, при этом навивка последних выполнена противоположного направления и с переменным шагом, а их нижние концы жестко закреплены в нижней части штанги.
К недостаткам таких устройств следует отнести их сложность, связанную с наличием дополнительного привода, при этом сложность конструкции не позволяет перенастраивать работу бункера-питателя при работе с порошковыми материалами различной степени сводообразования, что вынуждает применять сводоразрушающие элементы, контактирующие с большими объемами загруженного в бункер порошка, и, следовательно, резко повышает удельные энергозатраты процесса дозирования и, в случае дозирования абразивных порошков, приводит к интенсивному износу движущихся сводоразрушающих элементов.
Техническим результатом является создание устройства, обеспечивающего бесперебойное и равномерное дозирование порошковых материалов, склонных к сводо- и каналообразованию, сочетающего конструктивную простоту, эксплуатационную надежность и пониженные удельные энергозатраты.
Технический результат достигается тем, что в бункере-питателе со шнековой выгрузкой для порошков, склонных к сводообразованию, включающем корпус с патрубком загрузки и патрубком выгрузки, имеющем внутри корпуса подвижное сводоразрушающее устройство, сводоразрушающее устройство выполнено в виде упругого стержня, который шарнирно закреплен в верхней части корпуса и соединен верхней частью с натяжным устройством, а нижняя часть стержня введена внутрь винтового зазора шнека и прижата к боковой поверхности патрубка выгрузки, обращенной в сторону выгрузочного патрубка корпуса винтового шнека.
Упругий стержень снабжен дополнительным сводоразрушающим элементом.
На фиг.1 изображен предлагаемый бункер-питатель; на фиг.2 - устройство бункера-питателя с упругим стержнем, снабженным дополнительным сводоразрушающим элементом.
Бункер-питатель (см. фиг.1) содержит корпус 1, в котором выполнены патрубок загрузки 2 и патрубок выгрузки 3, винтовой шнек 4, заключенный в корпус 5 и приводимый в действие приводом 6. Корпус 5 винтового шнека 4 имеет выгрузочный патрубок 7. Внутри корпуса 1 размещено сводоразрушающее устройство, выполненное в виде упругого стержня 8, который закреплен посредством шарнирного устройства 9 в верхней части корпуса 1. Выведенная из корпуса 1 верхняя часть упругого стержня 8 соединена с натяжным устройством 10 пружинного типа в корпусе 11. Нижняя часть упругого стержня 8 введена внутрь винтового зазора шнека 4 и прижата к боковой поверхности патрубка выгрузки 3, обращенной в сторону выгрузочного патрубка 7 корпуса 5. Усилие, с которым прижимается нижняя часть упругого стержня 8 к боковой поверхности патрубка выгрузки 3, регулируют натяжным устройством 10.
Упругий стержень 8 сводоразрушающего устройства может быть снабжен дополнительным сводоразрушающим элементом, например, корзинчатого типа. Сводоразрушающий элемент 12 корзинчатого типа (см. фиг.2) представляет собой верхнюю и нижнюю крестовины 13, зафиксированные на упругом стержне 8. Концы лучей верхней и нижней крестовины 13, каждой в отдельности, соединены кольцами 14, причем кольца связаны между собой пальцами 15.
Функционирует устройство следующим образом. Через патрубок загрузки 2 внутрь корпуса 1 загружают порошкообразный материал. Предварительно, с помощью натяжного устройства 10 пружинного типа и шарнирного устройства 9, нижнюю часть упругого стержня 8 прижимают к боковой поверхности патрубка выгрузки 3, обращенной в сторону выгрузочного патрубка 7. Включают привод 6, который приводит во вращение винтовой шнек 4. При вращении шнека 4 его винтовой элемент взаимодействует с нижним концом упругого стержня 8 и перемещает его вдоль оси шнека 4 от периферии к выгрузочному патрубку 7. При этом нижний конец упругого стержня 8 поднимается над осью шнека 4 и, когда величина вертикального перемещения нижнего конца упругого стержня 8 становится равной или большей высоты винта шнека 4, происходит срыв нижнего конца упругого стержня 8 и релаксация его в исходное состояние. Это позволяет, используя энергию привода 6 винтового шнека 4, осуществлять колебательные перемещения упругого стержня 8 в плотном слое порошкового материала, с последующим резким релаксационным возвратом упругого стержня 8 в исходное положение за счет упругонапряженного его состояния, регулируемого натяжным механизмом 10. Происходит разрушение свода порошкового материала в местах относительного перемещения стержня и стабилизируется процесс заполнения межвиткового пространства шнека 4 порошком, обеспечивая тем самым бесперебойное и равномерное дозирование.
Для повышения эффективности работы сводоразрушающего устройства введен дополнительный сводоразрушающий элемент 12, например, корзинчатого типа. В этом варианте исполнения увеличивается область сводоразрушающего воздействия устройства.
В результате создано устройство, обеспечивающее бесперебойное и равномерное дозирование порошковых материалов, склонных к сводо- и каналообразованию, сочетающее конструктивную простоту, эксплуатационную надежность и пониженные удельные энергозатраты.