Шнековий конвеєр лінійної або замкнутої конфігурації

Винахід відноситься до технології транспортування сипких матеріалів шнековим конвеєром, змонтованим на горизонтальній або положистій площині, а також на пересічній місцевості з підйомами і спусками або з обводами на крутих підйомах і спусках на короткі (від декількох десятків метрів) і довгі (до декількох кілометрів) відстані. Конвеєр виконуються прямолінійним, гнутим або замкнутим на площині або в просторі. Запропонований конвеєр може застосовуватися при заглибленні русла рік, днища озер, насипу штучних берегів, дамб, площин для спортивних та оздоровчих споруд, і гірнично-рудних кар'єрах, на бетонорозчинних та ливарних заводах, інших галузях промислового виробництва та сільському господарстві. Відомий горизонтального типу або з малим нахилом до горизонту шнековий конвеєр для прямолінійного транспортування сипких матеріалів на відстані 30-40 метрів, іноді до 60 метрів (В.К. Дьячков "Машины непрерывного транспорта", 1961 ст.239-251 гл.Х), що є аналогом до пристрою, що заявляється, вибраний як прототип, що містить шнек, у якого гвинт виконаний коротше за вал, що має відкриті кінці. У секції жолоба краї зашиті опорними стінками. Проміжні підшипники з вмонтованими короткими валами, що своїми кінцями за допомогою елементів з'єднання приєднуються до оголених кінців секцій шнека. Конвеєр приводяться в рух одним або двома кінцевими приводами. Проміжні підшипники між обертовим коротким валом і підвісним корпусом захищено від забруднення ущільненнями (наприклад, гумовими або повстяними кільцями). Секції шнека і проміжні підшипники утворюють цілий шнек, у якого між гвинтами маються значні просвіти, що разом з проміжними підшипниками створюють перешкоди пересуванню сипкого матеріалу. Загальними суттєвими ознаками відомого та конвеєра, що заявляється, є секції шнека, секції жолоба, проміжні підшипники, елементи з'єднань, ущільнення, один або два кінцеві приводи, у яких проміжні підшипники відносяться до класу підвісних опор, що будуються на підшипниках кочення або парах ковзаннях малих діаметрів, захищених від забруднення ущільненнями, що розташовані між проміжним підшипником і коротким валом. Проміжні підшипники підвішені всередині жолоба. При роботі конвеєра сипкий матеріал потрапляє всередину секції жолоба і переміщується вздовж неї на довжину гвинта. Далі сипкий матеріал потрапляє в мертві зони поперед і позад проміжного підшипника, в яких сипкий матеріал не пересувається, а просувається підпором наступних порцій сипкого матеріалу, але великий поперечний переріз і довжина проміжних підшипника викликають затори поперед і позад нього, що приводить до пошкоджень або поломок конвеєра. Для запобігання аварій значно знижують коефіцієнт заповнення об'єму жолоба і кутову швидкість шнека, а це негативно впливає на к.к.д. конвеєра, внаслідок чого знижуються продуктивність та економічність. До суттєвих недоліків відносяться обмеження відстані транспортування сипкого матеріалу, виконання конвеєра тільки прямолінійної конфігурації, що обмежує застосування його в технологічних ланцюжках промислового виробництва та низький ресурс безаварійної роботи. В основу винаходу поставлена задача створення конструкції шнекового конвеєра високого технічного рівня з великим ресурсом безаварійної роботи, здатного транспортувати матеріал на короткі і довгі відстані прямим або обвідним шляхом, змонтованого на горизонтальній або положистій площині, а також змонтованого на пересічній місцевості з обводами на крутих підйомах та спусках. Конвеєр повинен виконуватися не тільки лінійної, але також замкнутої конфігурації на площині та в просторі, що дозволить більш широко застосовувати його в те хнологічних ланцюжках промислового виробництва. При необхідності конвеєр лінійної конфігурацій повинен забезпечуватись можливістю пересуватися під час його роботи без зупинення виробничого процесу. Шнековий конвеєр всіх виконань повинен мати значно високий коефіцієнт заповнення жолоба, оптимально допустиму для горизонтальних конвеєрів кутову швидкість, що дозволить збільшити к.к.д. конвеєрів і, отже, їх продуктивність та економічність, і сприяти широкому їх розповсюдженню та конкурентоспроможності, мати спроможність модернізації існуючих конвеєрів. Поставлена задача вирішується тим, що у шнекового конвеєра, що містять секції шнека, секції жолоба, проміжні підшипники, елементи з'єднань, ущільнення, один, або два кінцеві приводи, у якого проміжні підшипники відносяться до класу підвісних опор, що розташовані в середині секцій жолоба і будуються на підшипниках кочення або на парах ковзання малих діаметрів, захищених від забруднення ущільненнями, розташованими між корпусом проміжного підшипника і коротким валом. Відповідно до винаходу, в конвеєрі застосовані роторні опори наземного типу з парами ковзання великих діаметрів, що розташовані між секціями шнека і, зовні, між секціями жолоба. У секцій шнековий гвинт виконаний врівень з торцями вала. В торцях вала виконані гнізда квадратного перерізу, що повернуті навколо осі вала одне відносно іншого на кут 45°. У секцій жолоба краї корпуса зашиті торцевими фланцями, якими секції спираються на роторні опори. Кожний торцевий фланець має прохідний отвір, співвісний з радіальним дном корпуса. Роторні опори виконуються з одною сферичною парою ковзання і приводними та розмежувальними (роторні розмежувачі), що будуються на двох сферичних або циліндричних парах ковзання. Роторна опора зі сферичною парою ковзання містить проміжний тримач і спираючий на нього ротор. Проміжний тримач складається з опорного башмака, рознімного вкладиша зі сферичною поверхнею ковзання всередині та кришки. Опорний башмак і кришка, крім розташованих в площині розняття поєднувальних фланців, додатково мають напівфланці, що разом утворюють спільні рознімні торцеві фланці, співвісні з проміжним тримачем і перпендикулярні його площині розняття. Спільні торцеві фланці дозволяють приєднувати до проміжного тримача торцевими фланцями секції жолоба або кільцевими фланцями секції циліндричної труби. Ротор містить відрізок циліндричної труби без фланців, що хоча і є частиною жолоба або циліндричної груби і сполучається з ними, але аніяк з ними не з'єднаний. Всередині відрізка циліндричної труби вмонтовано відрізок двохзаходного шнека зі збільшеним діаметром гвинта витками впритул до внутрішньої поверхні і врівень з торцями вала і краями відрізка циліндричної труби. На торцях заодно з валом виконані приводні цапфи квадратного перерізу з бочкоподібними гранями маючими лекальний або радіальний обрис. При з'єднанні роторів з секціями шнека цапфи приховуються в гніздах секцій шнека, тримають їх в робочому стані і мають можливість просторового коливання в них. При цьому між роторами і секціями шнека забезпечені зазори, що компенсують розтяг шнека при транспортуванні матеріалів і коливання торців суміжних гвинтів. Зовні на відрізку циліндричної труби прилаштовано опорне кільце з зовнішньою сферичною поверхнею ковзання, на який по краях виконані канавки для ущільнень (наприклад, гумових кілець круглого перерізу), що в робочому стані розташовані безпосередньо між поверхнями ковзання і додатково захищають поверхні ковзання від забруднення. Приводні цапфи і сферичні пари ковзання забезпечують одержання просторово гнучкого шнека з безперервним гвинтом. Приводна роторна опора містить подовжений проміжний тримач, що складається з опорного башмака, двох рознімних вкладишів зі сферичною або циліндричною поверхнею ковзання всередині та двох кришок, на який спирається подовжений ротор, всередину відрізка циліндричної труби якого вмонтовано відрізок одно- або двохзаходного шнека, а зовні на відрізку циліндричної труби прилаштовані два опорні кільця зі сферичною або циліндричною поверхнею ковзання (відповідно), по краях якої виконані канавки для ущільнень, а між кільцями ведений елемент кінематичної передачі (наприклад, ведена зірочка ланцюгової передачі. Роторний розмежувач містить також подовжений проміжний тримач, який складається з опорного башмака, двох рознімних вкладишів зі сферичною або циліндричною поверхнею ковзання всередині та однієї подовженої кришки. На проміжний тримач спираються два кінематично незв'язані ротори, зазор між якими ущільнений повстяним або іншим кільцем. Кожний ротор містить одну опорну цапфу, а зовні - одне опорне кільце зі сферичною або циліндричною поверхнею ковзання (відповідно вкладишам). Приводні роторні опори і роторні розмежувачі містять спільні торцеві фланці і приводні та опорні цапфи за конструкцією і розмірами ідентичні спільним торцевим фланцям та приводним цапфам роторних опор зі сферичною парою ковзання. Короткий конвеєр будується на площині із застосуваннями роторних опор лише зі сферичною парою ковзання та одної і більше приводних. Довгий конвеєр будується як на площині так і на пересічній місцевості із застосуванням усіх роторних опор, в якому роторні розмежувачі поділяють його на окремі крайні і проміжні ділянки, приводимі в рух, відповідно, кінцевими та проміжними приводами з різними кутовими швидкостями, при яких забезпечується нерозривність потоку сипкого матеріалу. При цьому у крайніх ділянок замість кінцевих можуть бути застосовані проміжні приводи, що забезпечує можливість складатися у замкнуту конструкцію або пересуватися по місцині шляхом переставлення з одного краю на протилежний одної і більше ділянок. Жолоб (циліндрична труба) прямолінійної конфігурації складається шляхом безпосереднього приєднання фланців всіх секцій до торцевих фланців роторних опор, а гнутої або замкнутої – за допомогою клинцюватих кілець з сумарним ухилом торців 1-3°. Сумарний ухил торців 3° при найменшій довжині секцій забезпечують найменший радіус обводів та закруглень кутів, а сумарний ухил торців 1° при найбільшій довжині секції - найбільший радіус обводів та закруглень. Застосування в конвеєрі роторних опор наземного типу з парами ковзання великих діаметрів, що розташовані зовні поза жолобом, дозволяє позбавитись перешкод, викликаючих аварії. Конструкція шнека, що складається із секцій з торцевими гніздами у вала і роторів з приводними та опорними цапфами і сферичних пар ковзання дозволяє одержувати конструкцію просторово гнучкого шнека з безперервним гвинтом. Розташування секцій шнека, роторів з технологічним зазором для компенсації розтягу секцій шнека при транспортування сипкого матеріалу та коливання торців їх гвинтів, використання роторів для найкоротшого переходу від секції до секції шнека, при якому сипкий матеріал не пересувається, а пересипається під дією власної ваги по крутих поверхнях обертового ротора, за рахунок чого сипкий матеріал просувається без затримок, застосування роторних розмежувачів та кінцевих і проміжних приводів з різними кутовими швидкостями забезпечує нерозривність потоку сипкого матеріалу, а також більш-менш рівномірно розосереджує загальну потужність та прикладений крутний момент на кожний окремий вал секцій шнека, що сприяє підвищенню безаварійного ресурсу роботи. Усунення перешкод зсередини сприяє підвищення об¢єму жолоба або циліндричної труби та підви щенню кутової швидкості, що позитивно впливає на к.к.д. конвеєрів і, отже, на їх продуктивність та економічність. Створення короткого або довгого конвеєра будь-якої конфігурації, а також здатного пересуватися по місцині, що сприяє більш широкому їх розповсюдженню, підвищує їх конкурентоспроможність, що піднімає запропонований конвеєр на більш високий технічний рівень транспортувальної техніки. Застосування запропонованої конструкції забезпечує можливість модернізації його на базі існуючих. Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких ілюструється їх будо ва конвеєра. На фіг.1 - варіант короткого конвеєра лінійної конфігурації з кінцевими та проміжним(и) приводами. На фіг.2 - проміжна ділянка довгого конвеєра з проміжним приводом. На фіг.3 - будова роторної опори зі сферичною парою ковзання. На фіг.4 - будова приводної роторної опори. На фіг.5 - будова роторного розважувача. На фіг.6 - поперечний переріз секції жолоба. На фіг.7 - конструкція приводної та опорної цапфи. На фіг.8 - конструкція клинцюватого кільця. Короткий конвеєр лінійної конфігурації, що монтується на горизонтальній або площині з похилом будують на роторних опорах лише зі сферичною парою ковзання 1 або зі сферичною парою ковзання 1 і приводної (приводних) 2 (фіг.1). Довгий конвеєр будь-якої конфігурації роторними розмежувачами 3 (фіг.2) поділяється на кінематично незв'язані кінцеві та проміжні ділянки (фіг.2). Роторні опори всіх виконань розташовані між секціями шнека 4 і між секціями циліндричної труби 5 з кільцевими фланцями (фіг.1, 2, 3 і 4) або секціями жолоба 7 з торцевими фланцями 8 (фіг.5 і 6). Короткий конвеєр (фіг.1) приводяться в рух кінцевими 9 і проміжним 10 приводами за допомогою ланцюгової передачі 12, а проміжні ділянки (фіг.2) - проміжним приводом 11 за допомогою ланцюгової передачі 12. Роторна опора зі сферичною парою ковзання містять проміжний тримач (не позначений), що складаються з опорного башмака 13, рознімного вкладиша зі сферичною поверхнею ковзання всередині 14 та кришки 15. Опорний башмак 13 і кришка 15 мають напівфланці (не позначені), якими разом утворюють спільні торцеві фланці 16, що є однаковими для всіх роторних опор 1,2 і 3. На вкладиші 14 спирається ротор 17, що містить відрізок циліндричної труби 18, всередину якого вмонтовано відрізок двохзахідного шнека 19, у якого заодно з валом виконані приводні цапфи 20, що за конструкцією і розмірами ідентичні приводним і опорним цапфам роторних опор 2 і 3. На відрізку циліндричної труби прилаштовано опорне кільце 21 зі сферичною зовнішньою поверхнею ковзання, на якій по краях виконані канавки для ущільнень 22 (наприклад, гумових кілець круглого перерізу), що є загальними для роторних опор 1, 2 і 3. Ущільнення 22 в роторних опорах розміщені між поверхнями ковзання вкладишів та роторів. На кришках усіх опор встановлені маслянки 23. Приводні роторні опори 2 містять проміжний тримач (не позначений), що складається з подовженого опорного башмака 24, двох рознімних вкладишів зі сферичною 14 або циліндричною 25 поверхнею ковзання всередині та двох кришок 26. На вкладиші 14 або 25 спирається подовжений ротор 27, що містить відрізок циліндричної труби 28 з вмонтованим всередину відрізком одно- або двохзаходного шнека 29, у якого по краях виконані заодно з валом приводні цапфи 20, зовні на відрізку циліндричної труби 28 прилаштовані два опорні кільця зі сферичною 21 або циліндричною зовнішньою поверхнею ковзання 30, а між кільцями - ведена зірочка 31 ланцюгової передачі 12. Роторний розмежовувач 3 містить проміжний тримач (не позначений), що складається з опорного башмака 32. рознімних вкладишів 14 або 25 та одної подовженої кришки 33. На вкладиші спираються два кінематично незв'язані ротори 34, зазор між якими ущільнений кільцем 35 (наприклад, повстяним). Кожний ротор містить відрізок циліндричної труби 18 з вмонтованим всередину відрізком двохзаходного шнека 19, у якого з зовнішнього боку заодно з валом виконана одна опорна цапфа 20. На відрізку циліндричної труби 18 зовні прилаштовано (відповідно вкладишу) опорне кільце 21 або 30. При складанні гнутого або замкнутого конвеєра використовують клинцюваті кільця 36, що розміщують між з'єднувальними фланцями 6 секцій циліндричної труби 5 (фланцями 8 секцій жолоба 7) і торцями фланця 16. Вузьким боком кільце спрямовуються в бік відхилення секції циліндричної труби 5 або жолоба 7. При роботі сипкий матеріал через завантажувальний пристрій (не показаний) потрапляє всередину конвеєра і секцією шнека 4 переміщується вздовж секцій циліндричної труби 5 (жолоба 7) до роторної опори 1, 2 або 3. Далі сипкий матеріал не переміщується, а пересипається по крутих ухилах поверхонь шнека і вільно, без перешкод, потрапляє в наступні секції 5 або 7, поки не досягне розвантажувального пристрою ( не показаний).