Центрифуга со шнековой выгрузкой осадка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУЬЛИН эшв 04 В СССР ОТНРЬГГИЙИЯ ИСАНИ ЗОБРЕТ АВТОРСК ь и.колебаний шнэлемент и демпуса и двух ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ(56) 1. Шкоропад Д. Е. Центрифудля химических производств. М.,шиностроение", 1975 .2. Патент США 9 3685722,кл. 233/23 й, опублик, 1972.З.Патент США 9 4069966,кл. 233/1 С, опублик. 1978(прото НТРИФУГА СО ШНЕКОВОЙ КА, содержащая станимещенный внутри него включающий редуктор, для гашения крутильных а, содержащее упругий фер, состоящий иэ корикционных дисков, свя 1025 5 А эанных пружиной, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, устройство для гашения крутильных колебаний шнека установленной на выходном конце вала редуктора муфтой предельного момента, связанной с одним из фрикционных дисков демпфера и втулкой, ,прикрепленной к этому же диску, установленной в подшипниках в корпусе демпфера и имеющей рычаг, связанный с упругим элементом, укрепленным на направляющей с возможностью перемещения вдоль рычага, при этом другой диек выполнен полым для циркуляции охлаждающей жидкости и установлен на корпусе демпфера с возможностью ЕИ перемещения вдоль оси выходного вала редуктора.2. Центрифуга по п. 1, о т л ич а ю щ а я ся темчто на корпусе демпфера закреплен ограничи" тель поворота рычага.состоящий иэ корпуса и двух фрикционных дисков, связанных пружиной.Принципиально узел выглядит следующим образом. Выходной вал редуктора (неподвижная центральная шестер" 5 ня) жестко соединяется с торсионнымваликом или плоской пластиной-пружиной, Этот упругий элемент воспринимает крутящий момент от шнека черезредуктор и позволяет выходному .ва лу совершать крутильные колебанияпри наличии возбуждения (автоколебаний) на шнеке. Одновременно на выходном валу устанавливается тормознойдиск, являющийся элементом Фрикцион-ного демпФера.Подбирая надлежащим образом жестИ зобретение относится к машиностроению, точнее к химическому машиностроению, и может быть использовано при разделении жидких неоднородных систем в химической, пищевой и других отраслях промышленности.Известны шнековые осадительные центриФуги, в которых разделение суспенэии происходит в цилиндро-коническом роторе, а осевшая твердая фаза удаляется шнеком за счет разности угловых скоростей ротора и шнека, достигаемой с помощью редуктора 1).едуктор, представляющий собой обычно планетарную зубчатую или це. почную передачу, имеет определенное передаточное отношение и рассчитан на номинальный крутящий момент, определяемый из прочности зацепления подшипников и других элементов редуктора. кость упругого элемента, можно достичь В большинстве случаев момент на шнеке или на редукторе является постоянным и зависит в основном от производительности машины по твердой Фа зе, Физических свойств суспензии, геометрии рабочих органов и скорости. Встречаются, однако, производства, где величина момента на шнеке и расчет-, ная производительность по осадку не обеспечиваются. Причина этого явления заключается в наличии автоколебаний шнека, возникающих при работе с продуктами, у которых коэФфицие ент внешнего трения падает с увеличением скорости скольжения.К типичным представителям таких продуктов относятся полимерные материалы, в частности поливииилхлорид,Пульсация момента яа шнеке при разделении поливинилхлорида приводит к перегрузкам редуктора, срабатыванию блокировки и резкому снижению производительности.Одним из методов борьбы с автоколебаниями шнека является применение специальных демпфирующих устройств.Эти устройства в большинстве своем представляют собой демпФер сухого трения, состоящий из двух подпру" жиненных между собой дисков, причем сами устройства устанавливаются между шнеком и редуктором2.Такая установка демпФеров внутри машины затрудняет к ним доступ, не дает воэможности осуществлять их регулировку и не обеспечивает надежной защиты от пульсации момента,Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является центриФуга, содержащая станину, ротор, размещен" Пель иэобретения - повышение надежности в работе центриФуги,Поставленная цель достигаетсятем, что в центриФуге со шнековойвыгрузкой осадка, содержащей станину, ротор, размещенный внутри негошнек, привод, включающий редуктор,и устройство ваяя гашения крутильныхколебаний шнека, содержащее упругийэлемент и демпФер, состоящий из корпуса и двух Фрикционных дисков, связанных пружиной, устройство для гашения крутильных колебаний шнекаснабжено установленной на выходномконце вала редуктора муФтой предельного момента, связанной с одним изФрикционных дисков демпФера и втулкой, прикрепленной к этому же диску,установленной в подшипниках в кор 6 О пусе демпФера и имеющей рычаг, связанный с упругим элементом, укрепленным на направляющей с возможностьюперемещения вдоль рычага, при этомдругой диск выполнен полым для цир 65 куляции охлаждающей жидкости и ус ный внутри него шнек, привод, включаквай редуктор и устройство для гашения крутильных колебаний шнека, содержащее упругий элемент и демпФер,максимальных амплитуд колебаний выходного вала, которые устраняются 2 О демпФером, а следовательно, гасятсяи автоколебания шнека. Для защитыредуктора от перегрузок. в торсионепредусматривается участок с ослабленным сечением "на срез". При срезе 2 торсиона, однако, не предусматривается остановка главного привода машины 3 .К недостаткам указанного прототипа следует отнести невозможностьобеспечить надлежащую жесткость и ЗО прочность торсионов и пластин-пружинпри больших моментах на редукторе,например свыше 2090 кгм, и малых передаточных числах редуктора в пределах 60-70; торсион ослабленным сечеЗ вием фна срез 1 яе обеспечивает защиты редуктора от перегрузок, поскольку редуктор воспринимает дополнительный момент от параллельного включениядемпФера срабатывание устройства 40 при перегрузках не отключает приводмдшияыэтановлен на корпусе демпфера с возможностью перемещения вдоль оси выходного вала редуктора.Кроме того, на корпусе демпфераможет быть закреплен ограничительповорота рычага.5На фиг, 1 показана принципиальнаясхема центрифуги с устройством длягашения крутильных колебаний; наФиг. 2 - схема устройства; на фиг. 3 разрез А-А на Фиг. 2. 1 ОЦентрифуга (Фиг, 1) состоит изротора 1 с коренными подшипниками 2,шнека 3, связанного через шлицевойвал 4 с редуктором 5,.питающей трубыб, кожуха 7 и станины 8Привод машины осуществляется от шкива 9, адля гашения крутильных колебанийшнека используется устройство 10,Устройство для гашения крутильныхколебаний (фиг, 2), жестко связанноес выходным валом 11 редуктора 5,включает в себя колеблющуюся массу,состоящую из обоймы 12 с закрепленными на вей диском 13 и муФтой 14(предельного момента. 25Обойма 12 установлена в подшипниках 15, расположенных в неподвижнойстойке 16, муфта 14 (конструкция может быть любой, например, кулачково-го типа) регулируется на передаваемый редуктором 5 момент с помощью.затяжки пружины 17, а шток 18 используется при срабатывании муфты 14 длязамыкания конечного выключателя 19через рычаг 20. Диск 13 вместе с неподвижным кольцом 21 и пружинами 22 З 5образует пару трения, которая служитдля демпфирования крутильных колебаний за счет сухого трения (кольцо21 выполнено полым для возможнойподачи охлаждающей жидкости). Обой Ома 12 имеет рычаг 23, связанный спружиной 24. Для регулирования крутильной жесткости устройства 10,воспринимающего через выходной вал11 момент на шнеке 3, концы пружины24 с помощью зажимов 25 могут устанавливаться на различном плече рычага 23, при этом верхний зажим 25скользит по рычагу 23, а нижний -по направляющей 26. Ограничитель 27поворота рычага, установленный вастойке 6, служит для аварийногоограничения деформации пружины 24.Винтовое устройство 28, вворачиваваемое в стойку 16,используется длявозврата через рычаг 20 и шток 18муфты 14 в рабочее положение,Центрифуга работает следующимобразом.Суспензия, непрерывно поступающаяво вращающийся. ротор 1 по питающей 60трубе б, разделяется на компонентыфугат выходит со стороны большегодиаметра ротора, а осадок эа счет разности угловых скоростей ротора 1 и шнека 3, обеспечиваемой редуктором 5, транспортируется к меньшему диаметру, Разделенные компоненты попадают в кожух 7, Выходной вал 11 редуктора (фиг. 2), жестко связанный через муфту 14 с обоймой 12, при работе центрифуги воспринимает движущий момент через редуктор от шнека 3 и уравновешивающий момент от упругой силы пружины 24. Автоколебания шнека 3 вызывают крутильные колебания выходного вала 11, которые при надлежащей установке (настройке) пружины 24 могут стать значительными (резонансный режим) . Добившись такого режима, поджатием пружин 22 демпфера прижимают кольцо 21 к диску 13 и доводят амплитуду колебаний выходного вала 11 до минимума.При этом устраняются колебания шнека 3 и пульсирующий, момент на шнеке 3 сглаживается, что создает благоприятные условия для работы редуктора 5 и не вызывает срабатывания муфты 14 при пиковых моментах. Для отвода тепла от пары трения (демпфера) в полость кольца 21 подается охлаждающая жидкость, Муфта.14 воспринимает суммарный момент от демпфирования и пружины 24, что гарантирует невозможность работы редуктора 5 с моментом, превышающим допустимыйВ случае перегрузки редуктора 5 пружина 17 под действием повышенного момента сжимается и позволяет сместиться штоку 18, который замыкает конечный выключатель 19 через рычаг 20. При этом одна иэ полумуфт муФты 14 связанная с выходным валом 11 редуктора, получает воэможность вращаться с выходным валом 11 как одно целое и снимается перегруз" ка с редуктора 5, отключается электродвигатель машины.Вращением винтового устройства 28 оттягивается рычаг 20, вместе с ним - шток 18, сжимается пружина 17 и муфта 14 возвращается в рабочее положение.По сравнению с прототипом изобретение обеспечивает воэможность работы центрифуги с моментами на редукторе свыше 2000 кгм и на малых передаточных числах .редуктора в пределах 60-70 эа счет отказа от применения торсионов и пластин-пружин, уменьшение габаритов машины эа счет отказа от применения в устройстве в качестве упругих элементов торсионов или плоских пластин-пружин и воэможность отключения главного привода машины при срабатывании устройства при перегрузках эа счет установки конечного выключателя.1025458 Щиа Г Составитель В. ТехредМ,Гергел новКо С. Пека Редакторев ю еее4 тор А.По Тираж 57осударственногам изобретенййква, Ж, Рауш длис ал ППП "Патентф, г. Ужг Закаэ 4451/ ВИИИПИ по 113035, комитета СССРи откритийскан наб д. д, ул. Проектная,