СПИРАЛЬНЫЙ ПИТАТЕЛЬ-ДОЗАТОР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
SPIRAL PROPORTIONING FEEDER FOR GRANULAR MATERIALS

Изобретение относится к дозирующим устройствам сыпучих материалов непрерывного действия и направлено на расширение интервала регулировки производительности подаваемого сыпучего материала.
Известно устройство для высева пестицидов и удобрений, в котором высевающий аппарат выполнен в виде вращающихся конусов, установленных на общем валу с надетой на него спиралью с противоположным направлением витков. Вращающийся конус подпружинен и заключен с приемной воронкой в общий кожух. Внутри вращающегося конуса расположен дозатор, выполненный в виде закрытого цилиндра, на одной из стенок которого установлена заслонка, а в выходном отверстии параллельно основанию конуса - секторная пластина, перекрывающая выходное отверстие при включении высевающего аппарата (А.с СССР №195238, МПК 45b 15/00, опубл. 12.04,1967, бюл. №9).
В известной конструкции регулировка подачи возможна только за счет изменения числа оборотов привода, а равномерность подачи материала зависит от пружины, имеющей постоянную жесткость.
Известен спиральный питатель-дозатор, включающий трубчатый корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами и размещенной в нем транспортирующей спиралью и привод, стержень, размещенный в полости транспортирующей спирали с противоположной стороны от привода с возможностью осевого смещения на требуемую глубину (Патент на изобретение RU, №2012527, МПК B65G 33/24 от 24.09.1991, опубл. 15.05.1994).
При работе спирального питателя-дозатора при выдвинутом наружу стержне поступающий в транспортный канал через загрузочную горловину сыпучий груз вращением спирали перемещается к разгрузочной горловине. При вдвигании стержня в осевую полость спирали форма транспортного канала меняется с круглой на кольцевую, уменьшается заполнение канала грузом и соответственно уменьшается производительность питателя-дозатора.
Известный питатель-дозатор сыпучих материалов имеет недостатки.
Недостатком известного 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.
В основу изобретения поставлена задача - разработать спиральный питатель-дозатор с регулируемой производительностью при постоянных оборотах привода.
Технический результат заключается в создании спирального питателя-дозатора для сыпучих материалов непрерывного действия с регулируемой производительностью при постоянных оборотах привода.
Указанный технический результат достигается тем, что спиральный питатель-дозатор сыпучих материалов, содержащий корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами и размещенной в нем транспортирующей спиралью, привод, стержень, размещенный в полости транспортирующей спирали с противоположной стороны от привода с возможностью осевого перемещения на требуемую глубину, а транспортирующий орган выполнен из транспортирующего и дозирующего участков, в дозирующем участке в зоне разгрузочной горловины трубчатый корпус выполнен коническим, транспортирующий участок выполнен в виде винтовой цилиндрической спиральной пружины, размещенной на валу со стороны загрузочной горловины, дозирующий участок выполнен в виде винтовой конической спиральной пружины, размещенной со стороны разгрузочной горловины, причем в винтовую коническую спиральную пружину установлен конический стержень с возможностью вращения и осевого перемещения.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный спиральный питатель-дозатор сыпучих материалов соответствует критерию «новизна», так как имеет существенные отличия от прототипа.
1. Транспортирующий орган выполнен из транспортирующего и дозирующего участков.
2. В дозирующем участке в зоне разгрузочной горловины трубчатый корпус выполнен в виде конуса.
3. Транспортирующий участок выполнен в виде винтовой спиральной пружины.
4. Винтовая спиральная пружина размещена на валу со стороны загрузочной горловины.
5. Дозирующий участок выполнен в виде винтовой конической спиральной пружины.
6. Винтовая коническая спиральная пружина размещена со стороны разгрузочной горловины.
7. В винтовую коническую спиральную пружину установлен конический стержень с возможностью осевого перемещения.
8. Конический стержень установлен в конической спиральной пружине на подшипниках в цилиндрическом стержне с возможностью вращения.
С целью изменения производительности спирального питателя-дозатора сыпучих материалов без изменения частоты вращения привода, транспортирующий орган выполнен из транспортирующего и дозирующего участков.
При создании устройства, позволяющего перемещать сыпучий материал в транспортирующем и дозирующем участках с разной скоростью, возможна регулировка производительности спирального питателя-дозатора без изменения частоты вращения привода.
С целью получения возможности изменения скорости перемещения сыпучего материала в дозирующем участке, трубчатый корпус над разгрузочной горловиной выполнен коническим. При выполнении трубчатого корпуса над разгрузочной горловиной конического повышается работоспособность спирального питателя-дозатора, так как объем конической горловины больше объема трубчатого корпуса, чем под загрузочной горловиной.
С целью перемещения сыпучего материала по трубчатому корпусу от загрузочной горловины до разгрузочной горловины, транспортирующий участок выполнен в идее винтовой цилиндрической спиральной пружины. При работе спирального питателя-дозатора винтовая спиральная пружина вращается и перемещает сыпучий материал от загрузочной горловины к разгрузочной горловине.
С целью получения вращения транспортирующего участка, винтовая цилиндрическая спиральная пружина размещена на валу со стороны загрузочной горловины. При вращении вала от привода вращается винтовая цилиндрическая спиральная пружина, которая перемещает сыпучий материал по трубчатому корпусу к разгрузочной горловине.
С целью получения возможности изменения скорости перемещения сыпучего материала, дозирующий участок выполнен в виде винтовой конической спиральной пружины. За счет выполнения винтовой спиральной пружины конической скорость перемещения сыпучего материала в зоне разгрузочной горловины больше, чем в зоне загрузочной горловины. При создании устройства, позволяющего изменять скорость перемещения сыпучего материала в зоне разгрузочной горловины, возможно изменение производительности спирального питателя-дозатора без изменения частоты вращения вала, на котором установлена спиральная пружина.
С целью изменения скорости перемещения сыпучего материала в зоне дозирующего участка, то есть в зоне разгрузочной горловины, в винтовую коническую спиральную пружину установлен винтовой конический стержень. Конический стержень установлен в винтовую коническую спиральную пружину с возможностью осевого перемещения.
При выдвинутом наружу стержне поступающий в трубчатый корпус через загрузочную горловину сыпучий материал вращением винтовой цилиндрической спиральной пружины перемещается к разгрузочной горловине.
При выдвигании стержня в осевую полость спирали объем разгрузочной горловины уменьшается. Кроме того, уменьшается расстояние между конической поверхностью стержня и витками винтовой конической спиральной пружины. При этом уменьшается скорость перемещения сыпучего материала по трубчатому корпусу и, соответственно, уменьшается производительность спирального питателя-дозатора для сыпучих материалов при постоянных оборотах спирали, то есть привода.
С целью получения возможности уменьшения расстояния между витками винтовой цилиндрической спиральной пружины конический стержень установлен в конической спиральной пружине на подшипниках в цилиндрическом стержне с возможностью вращения.
При дальнейшем выдвигании конического стержня в осевую полость винтовой конической спиральной пружины уменьшается расстояние между витками винтовой цилиндрической спиральной пружины. При этом уменьшается скорость перемещения сыпучего материала винтовой цилиндрической пружиной по трубчатому корпусу от загрузочной горловины и, соответственно, уменьшается производительность спирального питателя-дозатора для сыпучих материалов при постоянных оборотах спирали, то есть привода.
Выявленные признаки технического решения заявляемого спирального питателя-дозатора сыпучих материалов позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «Существенные отличия».
На фиг.1 изображен предлагаемый питатель-дозатор сыпучих материалов; на фиг.2 - питатель-дозатор сыпучих материалов при введенном коническом стержне, вокруг которого скользит винтовая коническая спиральная пружина.
Спиральный питатель-дозатор сыпучих материалов содержит трубчатый корпус 1 с загрузочной 2 и разгрузочной 3 горловинами. Трубчатый корпус 1 в зоне загрузочной горловины 2 выполнен в виде цилиндрической части, а в зоне разгрузочной горловине 3 выполнен коническим. В трубчатом корпусе 1 помещена спираль 4, соединенная с приводом 5. Со стороны привода 5 над загрузочной горловиной 2 часть спирали 4 выполнена в виде винтовой цилиндрической спиральной пружины 6. С противоположной стороны от привода 5 над разгрузочной горловиной 3 часть спирали 4 выполнена в виде винтовой конической спиральной пружины 7.
С противоположной стороны от привода 5 в осевую полость винтовой конической спиральной пружины 7 помещен конический стержень 8. Конический стержень 8 установлен на подшипниках 9 и 10 в цилиндрическом стержне 11. Цилиндрический стержень 11 устанавливается винтом 12 и элементом 13 с возможностью осевого смещения в нужное положение. Конический стержень 8 устанавливается в осевом смещении в необходимом положении винтом 12 и элементом 13 и вращается спиралью 4 на подшипниках 9 и 10.
Спиральный питатель-дозатор для сыпучих материалов работает следующим образом. При выдвинутом наружу коническом стержне 8 поступающий в трубчатый корпус 1 через загрузочную горловину 2 сыпучий материал вращением винтовой цилиндрической спиральной пружины 6 перемещается к разгрузочной горловине 3. Скорость перемещения сыпучего материала в зоне разгрузочной горловине 3 больше, чем в загрузочной горловине 2, так как корпус в зоне разгрузочной горловины выполнен коническим, т.е. большим объемом, и часть спирали 4 выполнена в виде винтовой конической спиральной пружины 7.
При выдвигании конического стержня 8 в осевую полость винтовой конической спиральной пружины 7 объем разгрузочной горловины 3 уменьшается. Уменьшается производительность спирального питателя-дозатора для сыпучих материалов при постоянных оборотах спирали 4, то есть привода.
Кроме того, уменьшается расстояние между конической поверхностью стержня 8 и витками винтовой конической спиральной пружины 7. При этом уменьшается скорость перемещения сыпучего материала по трубчатому корпусу 1 и, соответственно, уменьшается производительность спирального питателя-дозатора для сыпучих материалов при постоянных оборотах спирали 4, то есть привода.
При дальнейшем выдвигании винтом 12 и элементом 13 конического стержня 8 в осевую полость винтовой конической спиральной пружины 7 коническая часть стержня 8 продольно-силовым воздействием сжимает винтовую цилиндрическую спиральную пружину 6. При этом шаг навивки винтовой цилиндрической спиральной пружины 6 уменьшается. При изменении шага навивки винтовой цилиндрической пружины 6 изменяется величина дозируемой подачи сыпучего материала. В данном случае уменьшается величина дозируемой подачи сыпучего материала, то есть уменьшается производительность спирального питателя-дозатора для сыпучих материалов при постоянных оборотах спирали 4, то есть привода.
При необходимости увеличения подачи сыпучего материала выдвигают стержень 8 из осевой полости конической винтовой спиральной пружины 7. При этом увеличивается шаг навивки винтовой цилиндрической спиральной пружины 6, что ведет к увеличению производительности спирального питателя-дозатора.
При выдвигании конического стержня 8 из осевой полости винтовой конической спиральной пружины 7 увеличивается расстояние между конической поверхностью стержня и витками винтовой конической спиральной пружины 7. При этом увеличивается скорость перемещения сыпучего материала по трубчатому корпусу 1 и, соответственно, увеличивается производительность спирального питателя-дозатора для сыпучих материалов при постоянных оборотах спирали 4, то есть привода.
При дальнейшем выдвигании конического стержня 8 из осевой полости винтовой конической спиральной пружины 7 объем разгрузочной горловины 3 увеличивается. При этом увеличивается производительность спирального питателя-дозатора для сыпучих материалов при постоянных оборотах спирали 4, то есть привода.
Регулирование дозируемой подачи сыпучего материала путем изменения положения конического стержня 12 в осевой полости винтовой конической спиральной пружины 7 и уменьшения или увеличения шага навивки винтовой цилиндрической спиральной пружины 6 в зоне загрузочной горловины 2 и трубчатого корпуса 1 позволяет обеспечить компактность дозирующего устройства и соответственно возможность его использования в бункерах большой длины и регулировать производительность спирального питателя-дозатора при постоянных оборотах спирали 4, то есть привода.