ПИТАТЕЛЬ-ДОЗАТОР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
FEEDER-METERING DEVICE OF LOOSE MATERIALS

Изобретение относится к дозирующим устройствам сыпучих материалов непрерывного действия.
Известен спиральный питатель-дозатор, включающий трубчатый корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами и размещенной в нем транспортирующей спиралью, привод и стержень, при этом стержень размещен в полости транспортирующей спирали с противоположной стороны от привода с возможностью осевого перемещения на требуемую глубину (Патент RU №2012527, МПК B65G 33/24 от 24.09.1991, опубл. 15.05.1994).
Недостатком данного питателя-дозатора является дискретный характер регулирования дозы, поскольку при введении стержня на любую глубину в полость транспортирующей спирали площадь поперечного сечения перемещаемого потока сыпучего материала в трубчатом корпусе уменьшается на постоянную величину, равную площади поперечного сечения стержня. Кроме того, ограничена сфера использования данного типа питателя-дозатора, в частности при размещении транспортирующей спирали непосредственно в бункерах при большом давлении вышележащего сыпучего материала.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является дозатор сыпучих материалов непрерывного действия (Авторское свидетельство СССР №222781, кл. A01C 15/16, 1967), содержащий сужающийся книзу бункер с выгрузным отверстием, размещенный на днище бункера вал с транспортирующей спиралью и привод, при этом транспортирующая спираль расположена на валу с возможность изменения шага витков и своими концами связана с валом посредством втулок с фиксатором.
Дозатор данного типа с изменяемым шагом витков транспортирующей спирали, по сравнению с ранее описанным, обеспечивает возможность плавного дозирования сыпучего материала. Однако в конструкции этого дозатора необходимое изменение шага витков спирали на длине ее рабочей части, находящейся в зоне выгрузного отверстия, осуществляется за счет осевого растяжения или сжатия всей длины спирали, что связано с громоздкостью конструкции дозатора. Так, например, если требуется изменить шаг спирали с 40 до 10 мм на длине ее рабочей части с числом витков, равным 20, то запас длины свободной части спирали должен составлять 600 мм. По этой причине рассматриваемые дозаторы пригодны для использования в расходных бункерах малой вместимости или большой высоты при малой площади выгрузной горловины.
Задачей данного изобретения является расширение технологических возможностей питателя-дозатора сыпучих материалов с регулируемым шагом витков транспортирующей спирали путем растяжения или сжатия одной ее части и одновременного сжатия и растяжения остальной части спирали при фиксированной общей ее длине.
Решение поставленной задачи достигается тем, что питатель-дозатор сыпучих материалов непрерывного действия, содержащий сужающийся книзу бункер с выгрузным отверстием, размещенный на днище бункера вал с транспортирующей спиралью и привод, при этом спираль расположена на валу с возможностью изменения шага витков и своими концами связана с валом посредством втулок с фиксатором, согласно изобретению содержит механизм изменения шага витков спирали, который выполнен в виде двуплечего рычага, расположен на валу со стороны выгрузного отверстия и делит спираль на транспортирующую и дозирующую части, при этом двуплечий рычаг размещен в сквозном пазу вала на оси с возможностью ограниченного поворота в плоскости паза, а плечи упомянутого рычага снабжены по концам роликами с радиусной канавкой, взаимодействующими с витком спирали. Свободный конец вала выполнен в виде цапфы для вращения вала относительно закрепленной на втулках спирали при регулировочных изменениях шага витков транспортирующей и дозирующей частей спирали.
На фиг.1 показан предлагаемый питатель-дозатор при минимальном шаге витков дозирующей части спирали; на фиг.2 - то же, при максимальном шаге витков дозирующей части спирали; на фиг.3 - узел А на фиг.1.
Питатель-дозатор сыпучих материалов включает сужающийся книзу приемный бункер 1 с выгрузным патрубком 2, размещенный на днище бункера вал 3 с транспортирующей спиралью 4 и привод. Вал с транспортирующей спиралью установлен в подшипниковых опорах 5, при этом транспортирующая спираль выполнена в виде цилиндрической пружины сжатия. Транспортирующая спираль связана с валом посредством втулок 6, каждая из которых снабжена стопорным элементом-фиксатором 7, причем во втулках выполнены радиальные отверстия, в которых установлены отогнутые концы 8 транспортирующей спирали.
Питатель со стороны выгрузного отверстия содержит механизм 9 изменения шага витков спирали, который размещен на приводном валу 3 и делит спираль на транспортирующую и дозирующую части. Механизм изменения шага витков спирали выполнен в виде двуплечего рычага 10, размещен в продольном сквозном пазу 11 вала 3 посредством оси 12 с возможностью ограниченного поворота в плоскости паза. При этом плечи рычага по концам снабжены роликами 13 с кольцевой радиусной канавкой, взаимодействующими с витком спирали 4. Для предотвращения забивания полости паза 10 сыпучим материалом последняя заполнена уплотнительным элементом 14, выполненным из упруго-деформируемого материала. Свободный конец вала 3 со стороны, противоположной приводу (не показан), выполнен в виде цапфы с профильной поверхностью для вращения вала при регулировочных изменениях шага витков транспортирующей и дозирующей частей спирали. Втулки 6 с фиксирующими элементами 7 на наружной поверхности имеют также плоские срезы 15 под гаечный ключ, используемые при регулировочных изменениях шага спирали.
Питатель-дозатор работает следующим образом.
При включении привода вращательное движение вала 3 передается и транспортирующей спирали 4, обеспечивая тем самым перемещение сыпучего материала, расположенного в нижней части бункера, в направлении выгрузного отверстия. В зоне патрубка выгрузного отверстия питателя материал транспортируется дозирующей частью спирали, посредством которой осуществляется равномерная выдача материала заданной производительности. При этом величина дозируемой выдачи сыпучего материала зависит от шага витков спирали в зоне выгрузного отверстия.
Изменение величины дозируемой подачи сыпучего материала осуществляется посредством механизма изменения шага витков спирали следующим образом.
Для этой цели предварительно разрывается кинематическая связь между приводом питателя и валом 3 и посредством фиксирующих элементов 7 втулки 6 выводятся из зацепления с валом, при этом спираль 4, закрепленная своими концами на втулках, также теряет связь с валом. После чего за профильный конец осуществляют вращение вала 3 в том или ином направлении, при этом одновременно, по меньшей мере, одна из втулок 6 удерживается за плоские срезы 15 ручным инструментом или иным способом от возможного поворота в направлении вращения вала. При регулировочных вращениях вала транспортирующая спираль 4 совместно с втулками также не вращается, а ее длина остается фиксированной.
В процессе вращения вала 3 совместно с ним вращается и двуплечий рычаг 10 механизма изменения шага витков транспортирующей и дозирующей частей спирали. При этом двуплечий рычаг 10 при обкатывании по виткам спирали роликов 13 и продольно-силовом воздействии сжимает одну часть спирали и одновременно растягивает другую ее часть с перераспределением количества витков спирали между транспортирующей и дозирующей частями. В случае сжатия дозирующей части спирали уменьшается шаг ее витков в зоне выгрузного патрубка и, соответственно, подача сыпучего материала (фиг.1). При необходимости увеличения дозируемой подачи материала регулировочное вращение вала производится в противоположном направлении. В этом случае увеличивается шаг витков дозирующей части спирали в зоне выгрузного патрубка и, соответственно, подача сыпучего материала (фиг.2). Заданный расход сыпучего материала обеспечивается соответствующей ему величиной шага витков дозирующей части спирали в зоне выгрузного патрубка.
Регулирование дозируемой подачи сыпучего материала путем одновременного сжатия одной части транспортирующей спирали и растяжения другой ее части и соответственно уменьшения или увеличения шага спирали на этих участках при фиксированной ее длине позволяет обеспечить компактность дозирующего устройства и соответственно возможность его использования в пирамидальных бункерах большой длины и вместимости и исключить зависание сыпучего материала при перемещении его из бункера в дозирующую полость. Конструктивное решение механизма изменения шага витков спирали обеспечивает равномерное и минимальное осевое усилие на виток спирали и исключает ее закручивание при одновременном сжатии-растяжении транспортирующей и дозирующей частей спирали.
Питатель обладает повышенной надежностью в использовании и широким интервалом регулировки производительности подаваемого сыпучего материала.