ЗАГРУЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к средствам для погрузки сыпучих материалов, а более конкретно к устройствам для загрузки сверху закрывающихся контейнеров с помощью рабочих органов, совершающих возвратно-поступательные движения.
Известно устройство для загрузки емкости сыпучим материалом, включающее вертикальную отпускную трубу, к нижнему концу которой подвешено лопастное приспособление для равномерного заполнения емкости сыпучим материалом, содержащее вертикальный патрубок, соосно подвешенный к нижнему концу отпускной трубы с возможностью вращения вокруг своей вертикальной продольной оси и кинематически связанный с приводом его вращения, установленным на внешней поверхности отпускной трубы, и распределяющую лопасть, вертикально подвешенную в виде двуплечего рычага внутри упомянутого патрубка с возможностью качения по горизонтальной оси, концами закрепленной на внутренней поверхности в нижней части патрубка и пересекающей его вертикальную продольную ось, причем верхнее меньшее плечо упомянутого двуплечего рычага связано с приводом посредством кривошипно-шатунного механизма, кривошип которого установлен на внешней поверхности патрубка с возможностью вращения в вертикальной плоскости, проходящей через вертикальную продольную ось патрубка и перпендикулярной горизонтальной оси, на которой подвешена распределяющая лопасть, а шатун пропущен через вертикальную прорезь, выполненную в стенке патрубка, и соединен с верхним концом распределяющей лопасти, кроме того, устройство снабжено опорами, выполненными в виде наклонных стоек, которые верхними концами закреплены на внешней поверхности отпускной трубы, а на нижних концах имеют электромагнитные крепления для фиксации устройства на крышке загружаемой емкости [Описание к патенту РФ №2310596 «Устройство для загрузки емкости сыпучим материалом», опубл. 20.11.07].
Недостатком устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием автономных приводов вращения загрузочного патрубка и распределительного механизма. При этом, использование подвижного в горизонтальной плоскости загрузочного патрубка с прорезями для рычага приводного механизма распределительного устройства лишает устройство герметичности, а крепление устройства на крышке загружаемой емкости посредством опор с наклонными стойками и электромагнитными основаниями определяет возможность использования его на емкостях из феромагнитных материалов, что ограничивает сферу его использования. Кроме того, отсутствие в устройстве загрузки системы отвода вытесняемой из загружаемой емкости газовой среды и приспособлений для установки крышки на загрузочное отверстие загружаемой емкости создает опасность загрязнения атмосферы.
Известно также устройство для загрузки сыпучего материала, включающее цилиндрическую емкость и расположенный в ее центре разбрасывающий механизм с пневмоприводом, к валу которого присоединена ось вращения, на которой на разном уровне коаксиально закреплены пластины в форме сходящихся спиралей, а снаружи емкости на равном расстоянии друг от друга закреплены три вертикальные цилиндрические направляющие, к которым присоединены ножки креплений устройства с возможностью его перемещения по направляющим. (Описание к патенту на полезную модель №165927, опубл. 10.11.2016 г)
Недостатком устройства является отсутствие в загружающем устройстве системы отвода вытесняемой из загружаемой емкости газовой среды и приспособлений для установки крышки на загрузочное отверстие загружаемой емкости, что ограничивает сферу его использования. Кроме того, размещение разбрасывающего механизма с пневмоприводом в полости загрузочной емкости создает определенное сопротивление для потока перегружаемого сыпучего материала и накладывает дополнительные требования к его адгезивным свойствам, что сужает сферу использования устройства.
Наиболее близким к заявляемому в качестве полезной модели загружающему устройству для загрузки контейнера является загрузочное устройство для коксовой батареи, в котором загрузочная труба телескопически составлена из нескольких отрезков, и окружена эластичным, например, гофрированным уплотнением, которое при опускании трубы растягивается вниз и образует с рамой загрузочных отверстий герметичный затвор, препятствующий выходу в атмосферу газов, вытесняемых поступающим углем. Загрузка коксовой батареи осуществляется через расположенные в своде печных камер загрузочные отверстия, которые закрыты крышками. Для загрузки печных камер эти крышки снимают посредством подъемного устройства. (Описание к заявке на изобретение №94022483 по кл. С10В 31/02, опубл. 20.04.1996 г.). Загрузочная труба снабжена включающим опорное кольцо, несущие элементы и шарнирные штанги подъемным механизмом с электро- или гидроприводом и подвижным запорным органом, который посредством двух гидроцилиндров может совершать движение подъема и опускания, а также движение поворота. Перед подъемом загрузочной трубы оставшиеся в ней газы отсасывают посредством вытяжной трубы, размещенной на загрузочной трубе, которая герметизируется технологической поворотной крышкой, устанавливаемой на загрузочное отверстие трубы после начала подъема загрузочного устройства.
Недостатком известного загружающего устройства является ограниченность сферы его использования, определенной параметрами загружаемого объекта, отсутствием устройств, определяющих равномерность распределения и уровень засыпаемого материала, и бесконтрольностью процесса съема и установки крышек на загрузочное отверстие загрузочной трубы. При этом наличие опорного кольца, предназначенного для установки устройства на отверстие загружаемого объекта и для перемещения нижнего элемента загрузочной телескопической трубы, не обеспечивает герметичности соединения загружающего устройства и загружаемого объекта, а размещение вытяжной трубы в верхней части загрузочной трубы создает возможность загрязнения соединения двух элементов телескопической загрузочной трубы пылевыми частицами, присутствующими в отводимой газовой среде, что снижает надежность устройства.
Технической задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является расширение сферы использования загружающего устройства.
Техническим результатом усовершенствования загружающего устройства является обеспечение возможности использования его для равномерной загрузки загружаемых объектов, в том числе емкостей, используемых для заполнения опасными, в частности, радиоактивными сыпучими материалами, и повышение его надежности.
Указанный результат обеспечивается тем, что в загружающем устройстве, включающем телескопическую загрузочную трубу с эластичным растягиваемым герметизирующим уплотнением и узлом вывода из загружаемой емкости газовой среды, снабженную подъемным механизмом с приводом, включающим опорное кольцо, несущие элементы и шарнирные штанги, согласно полезной модели опорное кольцо выполнено в форме герметизирующего фланца, закрепленного на нижнем конце телескопической загрузочной трубы, и загружающее устройство снабжено установленным в нижней части загрузочной трубы посредством гибкого приводного вала разбрасывающим механизмом с приводом с настраиваемым моментом вращения, при этом патрубок для размещения гибкого вала разбрасывающего механизма и патрубок узла вывода газовой среды из загружаемой емкости выполнены в герметизирующем фланце, а загрузочное отверстие загрузочной трубы снабжено задвижкой с приводным механизмом, кроме того загружающее устройство снабжено системой управления, к которой подключены приводные механизмы подвижных элементов и узлов устройства.
Выполнение загружающего устройства с разбрасывающим механизмом, установленным на гибком приводном валу, и снабженным приводом с ограниченным моментом вращения, обеспечивает возможность равномерной засыпки загружаемого сыпучего материала в загружаемый объект, при этом наличие гибкого приводного вала в разбрасывающем механизме создает возможность вынесения последнего за границы загрузочного отверстия загрузочной трубы, что не создает препятствий загружаемому материалу, а снабжение разбрасывающего механизма приводом с настраиваемым моментом вращения позволяет устанавливать и ограничивать уровень засыпки емкости без установки уровнемеров. Выполнение опорного кольца в виде герметизирующего фланца и размещение последнего на нижнем конце загрузочной трубы позволяет надежно герметизировать загрузочное отверстие загрузочной трубы, а выполнение в герметизирующем фланце патрубка вывода газовой среды и патрубка для размещения гибкого вала разбрасывающего механизма обеспечивает возможность использования загружающего устройства в производственных процессах с пылящими, пахучими или излучающими загружаемыми материалами без попадания пылевых частиц, выносимых вытесняемым потоком газовой среды, в зону соединения элементов телескопической трубы загружающего устройства, что повышает его надежность.
Снабжение загружающего устройства дистанционной системой управления, к которой подключены приводные механизмы подвижных элементов и узлов устройства, повышает безопасность процессов загрузки различных объектов опасными или вредными материалами.
Указанные преимущества загружающего устройства обеспечивают возможность расширения сферы его использования.
Пример исполнения загружающего устройства приведен для устройства, используемого для загрузки сыпучих радиоактивных материалов в контейнер, и поясняется эскизами.
На фиг. 1 представлен общий вид загружающего устройства.
На фиг. 2 показан вид сверху.
Загружающее устройство, используемое в системе загрузки контейнера 1, загружаемого, например, сыпучими радиоактивными смолами, включает загрузочную телескопическую трубу 2, герметизированную установленным снаружи эластичным растягиваемым уплотнением 3, прикрепленным внизу к герметизирующему фланцу 4, установленному на нижнем конце загрузочной трубы, а в верхней части - к несущим рамным элементам 5, на которых закреплен подающий транспортер 6, загрузочный патрубок 7 которого введен в загрузочную трубу 2, и два винтовых домкрата 8, прикрепленных к герметизирующему фланцу 4 шарнирными опорами 9, снабженными пружинным блоком 10 с бесконтактными выключателями, ограничивающими усилие прижатия герметизирующего фланца к поверхности загружаемого контейнера. Винтовые домкраты 8 снабжены приводом подъема 11, осуществляющим вертикальное возвратно-поступательное перемещение нижнего элемента телескопической загрузочной трубы с герметизирующим фланцем. Герметизирующий фланец снабжен установочным патрубком 12, вводимым в загрузочное отверстие контейнера 1. В герметизирующем фланце выполнен патрубок 13 для отвода газовой среды из контейнера, подключенный к отводному каналу 14 с обратным пружинным клапаном 15 и патрубок 16, через который введен гибкий вал 17 разбрасывающего механизма, соединяющий привод 18 с настраиваемым моментом вращения с разбрасывателем 19, выполненным, например, в виде лопастей. Загружающее устройство снабжено также задвижкой 20, посредством привода 21 устанавливаемой на загрузочной трубе по окончании процесса загрузки перед подъемом нижнего элемента телескопической загрузочной трубы с герметизирующим фланцем.
Для осуществления контроля за процессами установки и заполнения контейнера загружающее устройство может быть снабжено телевизионной системой наблюдения 22 и системой управления (СУ) (на чертежах не показана), исполнительные механизмы которой связаны с приводами узлов и механизмов загружающего устройства.
Загружающее устройство работает следующим образом:
Герметизирующий фланец 4 и нижний элемент загрузочной телескопической трубы 2, закрытый задвижкой 20, винтовыми домкратами 8, приводимыми в движение приводом подъема 11, по команде системы управления поднимается до верхнего уровня, определяемого присоединением направляющих винтовых домкратов к несущим элементам 5, при этом эластичное уплотнение 3 сжимается. Открытый контейнер 1 устанавливается под загрузочную трубу и по команде СУ установочный патрубок 12 герметизирующего фланца винтовыми домкратами 8 опускается вниз и устанавливается в отверстие крышки контейнера 1. Усилие прижатия герметизирующего фланца 4 к поверхности контейнера ограничено пружинными блоками 10 шарнирных опор 9 и бесконтактными выключателями, останавливающими движение винтовых домкратов. Процесс установки герметизирующего фланца 4 на загрузочное отверстие контейнера обеспечивается системой управления и контролируется телевизионной системой 22 наблюдения. Задвижка 20 приводом 21 выводится из загрузочной трубы и сыпучий материал по команде СУ поступает по подающему транспортеру 6 в контейнер 1. По команде СУ включается привод 18 разбрасывающего механизма и гибким валом 17 вращение передается на разбрасыватель 19, который обеспечивает равномерную укладку загружаемого материала в контейнере. Пружинный клапан 15 в канале 14 при опускании герметизирующего фланца открывается и при загрузке контейнера осуществляется отвод газовой среды по патрубку 12. При заполнении контейнера лопасти разбрасывателя 19 тормозятся поверхностью загружаемого материала, момент на гибком валу увеличивается и превышает момент вращения привода 18, в результате чего привод отключается. Загрузочная труба перекрывается задвижкой 20 и поднимается в нерабочее положение.
Предлагаемое загружающее устройство может быть использовано в различных технологических процессах, и при его использовании обеспечивается дистанционный контроль процесса загрузки, равномерное заполнение загружаемого объекта и предотвращается его переполнение. Снабжением загружающего устройства разбрасывателем с приводом с настраиваемым моментом вращения и системой дистанционного управления механизмами устройства обеспечивается повышение безопасности персонала.