Вспомогательные устройства транспортирующих машин

В технологической цепи производства для бесперебойной работы необходимо иметь промежуточные емкости (накопители). Бункера представляют собой сооружения в виде сосудов, предназначенных для временного накапливания и хранения насыпных грузов. Кроме того, бункера применяют в загрузочных узлах машин непрерывного действия в качестве вместилищ, принимающих груз от машин циклического действия порциями, а выдающих груз на конвейер непрерывным потоком. Вместимость таких бункеров выбирают в зависимости от величины, частоты загружаемых порций и от производительности потока груза, выходящего из бункера. Максимальная вместимость бункера достигает 1000 м³.

Наиболее распространенные формы бункеров (рис. 7.64): пирамидальные (рис. 7.64 а), призмопирамидальные (рис. 7.64 б), конические (рис. 7.64 в), цилиндроконические (рис. 7.64 г), параболические (рис. 7.64 д), щелевидные (рис. 7.64 е). Форма бункера должна быть такой, чтобы его можно было полностью загрузить и разгрузить; в нем не должно быть «мертвых» зон, в которых груз теряет подвижность и не может выгружаться из бункера. Бункеры должны быть просты по конструкции и долговечны; их изготавливают металлическими, из сборного железобетона или комбинированными.

В зависимости от свойств насыпного груза и формы бункера различают два вида истечения груза из отверстий бункеров: нормальный, когда груз движется вниз в виде столба над отверстием, и гидравлический, когда движется весь сыпучий груз. В большинстве случаев насыпной груз из бункеров течет нормально, а в бункерах с большим углом наклона стенок и при постоянном их встряхивании наблюдается гидравлическое истечение.

Рис. 7.64. Схемы бункеров: а) – пирамидальные; б) – призмопирамидальные; в) – конические; г) – цилиндроконические; д) – параболические; е) – щелевидные

Угол наклона стенки зависит от груза: b = 36° для зерна;
b = 45–60° для сортированного и мелкого угля (большее значение); b = 65° для руды.

Если насыпной груз теряет подвижность в бункере из-за кусковатости, слеживания, смерзания и т. п., то могут образоваться своды груза в бункере. Своды могут возникать и из-за неудачной конструкции бункера, особенно при наличии выступов на внутренней поверхности. Для разрушения сводов и улучшения истечения грузов применяют электрические, механические или пневматические вибраторы, устанавливаемые на металлических стенках бункера; иногда нижнюю часть бункера с вибратором упруго соединяют с верхней частью. Для разрушения сводов применяют различные механические шуровочные устройства, вводимые в бункер. С целью улучшения подвижно сти насыпного груза и защиты от истирания стенки бункера футеруют резиновым слоем. Между стенкой и резиновым покрытием имеются воздушные полости.

Бункера оборудуют специальными указателями (датчиками) для измерения уровня насыпного груза в них с дистанционной передачей показателей.

Бункерные затворы служат для выпуска и регулирования потока насыпного груза из бункеров. Привод затворов бывает электрический, пневматический или гидравлический; управление дистанционное или местное.

К затворам предъявляются следующие требования: возможность регулирования потока груза, быстрая отсечка груза и надежное уплотнение от высыпания, невозможность самопроизвольного открывания, небольшие усилия на открывание и закрывание затвора.

Затворы работают по принципу отсечки движущегося потока груза или создания подпора (рис. 7.65): клапанный (рис. 7.65 а), подпорный (рис. 7.65 б), секторный (рис. 7.65, в), обратный секторный (рис. 7.65 г), двухсекторный (рис. 7.65 д), шиберный (рис. 7.65 е), пальцевый (рис. 7.65 ж), цепной (рис. 7.65 з), ленточный (пластинчатый) (рис. 7.65 и).

Рис. 7.65. Бункерные затворы: а) – клапанный; б) – подпорный; в) – секторный, г) – обратный секторный; д) – двухсекторный; е) – шиберный;
ж) – пальцевый; з) – цепной; и) – ленточный (пластинчатый)

Клапанный затвор является наиболее простым и применяют его в бункерах малой вместимости; выдача груза происходит за один поворот клапана. Подпорный затвор позволяет регулировать интенсивность разгрузки изменением угла наклона лотка. Применяют его для бункеров малой и средней вместимости.

Секторные затворы укрепляют на специальном патрубке и поворачивают с помощью зубчатой или другой передачи. При значительных размерах выпускного отверстия и для крупнокусковых грузов устанавливают двухсекторные затворы. Синхронное открывание обоих секторов обеспечивается шестернями, находящимися в зацеплении.

Шиберные затворы (вертикальные и горизонтальные) с реечным механизмом применяют для сыпучих грузов. Конструкция их компактна, но для управления требуются значительные усилия.

Пальцевый затвор состоит из отдельных тяжелых изогнутых рычагов, заостренных на конце, которые шарнирно укреплены на оси. Независимая подвеска каждого рычага позволяет перекрывать поток из крупнокусковых грузов. Цепной затвор закрывает отверстие силой веса цепей. Ленточные и пластинчатые затворы применяют при больших размерах выпускных отверстий. Представляют собой конвейер малой длины (с лентой или настилом 3 на роликоопорах 4), перемещающийся с помощью реечной передачи 1, 2.

Питатели предназначены для непрерывной и равномерной, иногда регулируемой, загрузки насыпным грузом машин непрерывного действия или другого технологического оборудования (бетоносмесителей непрерывного действия, щековых дробилок и т. п.), требующего равномерного или регулируемого питания. Кроме того, питатели, применяемые в разгрузочных и перегрузочных узлах конвейеров, должны обеспечить минимальную высоту падения груза на рабочее полотно и разогнать груз до скорости, равной скорости рабочего полотна.

Наиболее распространенные питатели показаны на рис. 7.66

Рис. 7.66. Питатели: а) – ленточные и пластинчатые питатели; б) – цепные питатели; в) – качающиеся питатели; г) – плунжерный питатель; д) – винтовые питатели; е) – дисковый или тарельчатый; ж) – барабанный питатель;
з) – вибрационные питатели

Ленточные и пластинчатые питатели (рис. 7.66 а) предназначены для загрузки насыпных грузов (кроме крупнокусковых), главным образом неабразивных. Для выдачи тяжелых крупнокусковых абразивных грузов применяют пластинчатые питатели. Скорость движения рабочего полотна в пределах 0,05–0,25 м/с. Недостаток их – большие вес и стоимость.

Цепные питатели (рис. 7.66 б) служат для крупнокусковых абразивных грузов. Они представляют собой приводную цепь, висящую перед выпускным отверстием бункера и образующую тяжелый занавес, который препятствует самопроизвольному вытеканию груза. При движении цепи груз выпускается; производительность можно регулировать частотой вращения привода.

Для выдачи насыпных неабразивных грузов с включением отдельных крупных кусков используют качающиеся питатели (рис. 7.66 в). Лоток 2 совершает возвратно-поступательное движение от кривошипа 1.

Плунжерный питатель (рис. 7.66 г) применяют для подачи мелкофракционного насыпного груза. Он снабжен лотком, перемещаемым плунжером от кривошипно-ползунного механизма.

Винтовые питатели (рис. 7.66 д) подают насыпной груз винтом. Применяют для перемещения пылевидных и мелкокусковых грузов. Достоинством их является герметичность. Производительность регулируется изменением частоты вращения винта.

Дисковый или тарельчатый (рис. 7.66 е) питатель состоит из вращающегося диска 3, неподвижного скребка 2, сбрасывающего насыпной груз, и подъемных манжет 1. Применяют для загрузки пылевидных, зернистых и мелкокусковых грузов.

Барабанный питатель (рис. 7.66 ж) расположен под горловиной бункера и предназначен для загрузки рядовых насыпных грузов, включающих крупные куски. Недостаток – большая высота падения груза на рабочий орган загружаемого конвейера.

Вибрационные питатели (рис. 7.66 з) могут выдавать абразивные и крупнокусковые грузы. Производительность питателя регулируют изменением амплитуды и частоты колебаний рабочего органа. Большим достоинством их является возможность загрузки конвейера с минимальной высоты.