Дозатор сыпучих материалов

1796 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Г 13/00Е 51)5 ИЕ ИЗОБРЕТЕСВИДЕТЕЛЬСТВУ И К АВТОРСКОМ раэчего устайЗ,а твлезные ные к ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) ДОЗАТОР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛ (57) Сущность изобретения; в бункере мещен ворошитель 15 в вире двупл рычага. Одно плечо рычага связано с новленной на оси поворота эаслонко другое снабжено елкообразными отве ниями, В бункере 1 размещены Ч-обра патрубки 18 - побудители, подключен1796910 к "потребителю; При отсутствии материала 3 . на нижнем датчике уровня 10 блок управления"включает привод 9 побудителя 18, и 3трубопроводу подачи газа 20. При запол. ненном бункере 1 по сигналам датчиков уровня 10, 11 блок управления обеспечивает включение приводов 8, 7 и вибратора 5. Привод 8 открывает заслонку 3 и поворачивает ворошитель 13, Привод 7 вращает шнек 2, - который размещен под заслонкой 3 в выходном канале бункера 23 Материал поступает свод разрушается, Блок управленияобеспе-. чивает отключение всех приводов при отсутствии материала в бункере, Система управления включает кнопку "Пуск" 29, кнопку "Стоп" 30, элемент ИЛИ 31, элементы И 32-.34, 38, 39, элементы НЕ 35-37,40, 41,.элементы задержки 42, 43. 29 - 31-32- 34-8,30-35-32-34,10-36-34, 11-37-32,32- 1, 32-33, 34-7; 10-33-38-42-40-39-9, 8-43-41-38-39-5. 2 ил, Изобретение относится к усройсамдля дозирования сыпучих материалов, .на-.пример цемента, и может быть использова.но в строительной; жилищно-коммунальнойи:других отраслях народного хозяйства 5Известен дозатор сыпучих материалов,содержащий бункер с заслонкой и разме:щенным в нем ворошителем; снабженнымприводом, закрепленный на бункере вибра-тор и установленный в выходном канале 10бункера шнек, привод которого подключенк блоку управления,. связанному с вибрато.-:ром,Этот дозатор является самым близким кпредлагаемому по технической сущности и 15достигаемому результату.Однако он имеет некотарые недостатки,Во-первйх, вертикальное расположение шнека не позволяет обеспечивать стабильность грузопотока, так кэк находится в 20прямой зависимости от гекучести сыпучихматериалов, а она в производственных ус-; .ловиях колеблется в широких диапазонах,что отрицательйо сказывается на производительности и точности дозирования. 25Во-вторых, из-за отсутствия средств автоматического обнаружения сводов и управления немедленным его разрушением,привод ворошителя вынужден работать не- .прерывно, что приводит к неоправданно 30:ворошителя позволяет воздействоватьтолько на основание своДа и не способновлиять на самое уязвимое место - вершинусвода, в результате чего снижается эффективность ликвидации пустот на выходе бункера и осуществляется неравномерная .,загрузка шнека, что отрицательно влияет напРОизводительность и точность дозироваВ-четвертых, из-эа отсутствия средствпрограммного. периодического импульсногоуправления, вибратор вынужден работатьнепрерывно, что приводит к увеличению потребления элеткроэнергии, сйижеиию долговечности устройства и.надежности егоработы.Кроме того, как показала практика, непрерывная работа: вибратара недостаточноэффективна для псевдоожижения (повышения текучести) такого своеобразного сыпучего материала, как цемент, а наоборот;способствует еще большему его уплотне.нию и образованию сводов, что приводит кнеравномерной загрузке шнека, снижениюпроизводительности и точности дозирования,Цель изобретения - повышение надежности работы, производительности и точности дозирования за счет обеспечениявоэможности равномерной загрузки шнека,На фиг,1 представлен дозатор сыпучихматериалов, общий вид; на фиг.2 - функциональная схема системы управления дозатором.Дозатор сыпучих материалов включаетв себя бункер 1; шнек 2 ввыходном каналеи заслонку 3.Дозатор снабжен ворошителем 4, вибратором 5, побудителем 6, приводом 7 шнека, приводом 8 заслонки и ворошителя,приводом 9 исполнительного механизмапобудителя, датчиками 10, 11 уровней ипультом 12 с сигнально-пусковой и коммути- .рующей аппаратурой системы управления,Ворошитель 4 выполнен в виде шарнирно закрепленного на бункере 1 двуплечегорычага, одно плечо 13 которого кинематически связано через соединительный узел 14с поворотной заслонкой 3, а второе свобод-.ное плечо 15 имеет елкообразные ответвления 16,иБлагодаря такому кбнструктивному выполнению ворошителя 4 обеспечиваетсявозвратно-поступательноедвижениеегоот- матически давать команды на включениеносительно свода с минимальными энерге- или отключение соответствующих исполни-тическими затратами и осушествляется в тельных механизмов с учетом обеспеченияшироком диапазоне разветвленное разру- высокой точности дозирования при минишение вершины свода (самого уязвимого 5 мальных затратах времени.места), Блок 25 управления включает в себяПобудитель 6 выполнен в виде кольце-, элемент 31 ИЛИ, элементы 32, 33, 34 И и.вой трубы 17 с неограниченным количест- элементы 35, 36, 37 НЕ; причем в блокевом Ч-образных патрубков 18, равномерно первый вход соединен со вторым входомрасположенных вокруг бункера 1 ниже зоны 10 элемента 31 ИЛИ, второй вход - через эле 19 образования свода сыпучих материалов, мент 35 НЕ со вторым входом элемента 32свободные концы которых введены через И,третийвход - совторымвходомэлементастенки непосредственно в бункер 1 и абра И и через элемент 36 НЕ со вторым вхощены в сторону зоны 19 образования свода,. дом элемента 34 И, четвертый вход - череза вторые концы соединены с трубопрово элемент 37 НЕ с третьим входом элементадом 20 системы напора газа через кольце И, первый выход - с выходом элементавую трубу 17 и исполнительный механизм, 34 И, второй выход - с выходом элемента 33например, пневмораспределитель 21 с И, при этом в элементе 32 И первый входэлектромагнитным приводом 9 соединен с выходом элемента 31 ИЛИ, а. Ч-образное выполнение каждого пат выход - с первым входом элемента 31 ИЛИрубка 18 способствует снижению степени и первыми входами элементов 33,34 И.его закупорки, так как поступлению в него Такое выполнение блока и такое подсыпучего материала препятствует изгиб; а ключение его логических элементов позвотакже собственный вес. Датчик 10 уровня ляет включать привод вращения шнека, арасположен под зоной 19 образования сво также привод открытия заслонки и поворотада перед выходным окном 22 бункера и вы- . ворошителя только при заполненном бункеходным каналом шнековой камеры 23, а ре и при отсутствии свода материала.датчик 11 уровня расположен над зоной 19 Программный блок 26 включает в себяобразования свода. - элементы 38, 39 И, элементы 40, 41 НЕ,Такое расположение датчиков 10, 11 га- ЗО элемент 42 временной задержки на отклюрантирует надежную работу следящей сис- . чение и элемент 43 временной задержки натемы и высокую работоспособность. повторное включение вибратора и побудидозатора, теля, причем вход блока соединен с первым:Ось 24 поворотной заслонки 3 кинема входом элемента 38 И, второй вход котороготически связана с приводом 8, например 35 через элемент 41 НЕ соединен с выходомэлектромагнитным. элемента 43 временной задержки на поСистема управления дозатора включает . вторное включение, а выход блока сцединенв себя вибратор 5, приводит 7 шнека, при- с выходом элемента 39 И, первый вход котовод 8 заслонки и ворошителя, привод 9 ис- рого соединен с выходом элемента 38 И иполнительного механизма побудителя, 40, входами элементов 42,43 временныхзадердатчики 10, 11 уровня, блок 25 управления, жек, а второй вход - через элемент 40 НЕ спрограммный блок 26, сигнализатор 27 дат- . выходом элемента 42 временной задержки. чика 10 уровня, сигнализатор 28 датчика 11 на отключение, при этом выдержка времениуровня, кнопки 29 "Пуск" и 30 ".Стоп", при- (Т 2) элемента 43 временной задержки начем в блоке 25 первый вход соединен с вы повторное включение больше выдержкиходом кнопки 29"Пуск", второй вход - с времени (Т 1) элемента 42 временной задервыходом кнопки 30 "Стоп", третий вход - с жки на отключение, т,е. должна соблюдатьвыходом датчика 10 уровня, четвертый вход- ся следующая закономерность: Т 2 Т 1,с выходом датчика 11 уровня и входом сиг- Такое выполнение . программногонализатора 28, первый выход - с входом 50 блока и такое подключение его логическихпривода 7 шнека и входом привода 8 за- элементов позволяет при образовании свослонки и ворошителя, а второй выход - с да сыпучего материала автоматически по- .входом сигнализатора 27 и входом програм- втор но "к ратко в реме н но . включатьмного блока 26, выход которого соединен с одновременно вибратор и привод исполни-входом вибратора 5 и входом привода 9 55 тельного механизма, побудителя, обьедиисполнительного механизма побудителя. няя их усилия,Такое выполнение системы управления . В качестве элементов 42, 43 временныхи такое электрическое соединение ее со- задержекиспользуютсяотдельныесамостоставных элементов позволяет мгновенно ятельныеисполнительныегруппытрехпрог- .реагировать на отклонения от нормы и авто- раммного электронного реле времени типа:, датчиков 10, 11 используются также серийно выпускаемые отечественной про. мышленностью электромеханическиесигнализаторы уровня. сыпучих материаловтипа СБТУ 22 - 4436-79,Дозатор сыпучих материалов работаетследующим образом,Оператор, убедившись в готовности до.затора (загрузочный бункер заполнен и от-сутствует свод сыпучего материала - нетсигналов на выходах датчиков 10, 11 и навходах сигналиэаторов 27, 28), сначала спомощью крана 44 включает. систему напо. ра газа, а затем воздействует на кнопку 29"Пуск", в результате чего на ее выходе появляется сигнал, который поступает на первыйвход блока 25 и второй вход элемента 31ИЛИ.Наличие сигнала на одном из входовэлемента.31 ИЛИ вызывает появление сигнала на его выходе, который поступает наодин из входов элемента 32 И,Наличие сигналов одновременно навсехвходах элемента 32 И вызывает появление сигнала на его выходе, который поступает на первь 1 й вход элемента 31 ИЛИ изапоминается (самоблокируется), а также, . поступает на первые входы элементов 33,34 И,.Наличие сигналов одновременно надвух входах элемента 34 И вызывает появление сигнала на его выходе, который поступает на первый выход блока 25, - а также на, вход привода 8 и вход привода 7. Привод 8осуществляет поворот заслонки на 90 вокруг оси 24 и через соединительный узел 14воздействует на плечо 13 ворошителя 4,обеспечивая поступательное движение плечу 15 с Елкообразными ответвлениями 16,которые в процессе:перемещения выполняют рыхление. сыпучего материала, напри-.мер, цемента, улучшая его поступление вшнековую.камеру 23 через полностью открытое вь 1 ходное окно 22 бункера,Привод 7 осуществляет вращение шнека 2, который обеспечивает равномернуюподачу сыпучего материала на выход камеры 23, т,е, обеспечивается стабильное дозирование материала, Если же в процесседозирования в бункере 1 произойдет образование сводасыпучего материала, т,е.произойдет образование пустоты перед выходным окном 22 бункера и входом шне. ковой камеры 23, то датчик 10 уровнямгновенно реагирует на эту ситуацию, наегО выходе появляется сигнал, который поступает на третий вход блока 25, вход элемента 36 НЕ и второй вход элемента 33 И. 8Наличие сигнала на входе элемента 36НЕ вызывает исчезновение сигнала на еговыходе, выходе элемента 34 И, первом выходе блока 25 и входах приводов 7, 8, в5 результате чего прекраЩается вращениешнека 2 и недопускается. изменение (ухудшение) точности дозирования сыпучего материала, а также происходит закрытиевыходного окна 22 бункера, т.е, заслонка 310 возвращается в исходное (О) положение ичерез соединительный узел 14 вступает вовзаимодействие с плечом 13 ворошителя 4,обеспечивая возвратйо-поступательноедвижение плечу 15 с елкообразными ответ 15 влениями 16, которые в широком диапазонеосуществляют разветвленное воздействиена вершину, самое уязвимое место образовайного свода, обеспечивая мгновенное еемеханическое разрушение,20 Наличие сигналов одновременного надвух входах элемента 33 И и вызывает появление сигнала на его выходе, втором выходеблока 25, входе программного блока 26, первом входе элемента 38 И и входе сигнализа.25 тора 27, который визуально сообщаетситуацию об образовании свода,Н.аличие сигналов одновременно надвух входах элемента 33 И вызывает появление сигнала на его выходе, втором выходе30 блока 25, входе программного блока 26, первом входе элемента 38 И и входе сигнализатора 27, который визуально сообщаетситуацию об образовании свода.Наличие сигналов одновременно на35 двух входах элемента 38 И вызывает появление сигнала на его выходе, который поступает на входы элементов 42, 43 временныхзадержек и первый вход элемента 39 И.Наличие сигналов одновременно на40 двух входах элемента 39 И вызывает появление сигнала на его выходе, выход программного блока 26, входе вибратора 5 ивходе привода,9 исполнительного механизма побудителя.45 Вибратор Б через корпус бункера осуществляет колебательные воздействия (со.трясения) на основание образовавшегосясвода, а электромагнитный привод 9 воздействует на исполнительный, механизм,50 т,е. воздействует на пневмораспределитель21, после чего осуществляется. свободныйдоступ газа через кольцевую труб 17 в Ч-образные патрубки 18.Так как Ч-образные патрубки 18 нахо 55 дятся в зоне образования пустоты, то ихвыступающие концы находятся в свободномсостоянии и создаются условия для хорошего газопроникновения, в результате чегосжатый газ без особого усилия выталкиваетиз Ч-образных патрубков незначительное10 скопление сыпучего материала, а затем ввиде упругих газовых струй воздействует наостатки свода равномерно по всему фронтузоны его образований, усиливая процесссвадоразрушения и одновременно осуществляя процесс псевдоожиживания сыпучихматериалов.Посте истечения заданной оптимальнойвыдержки времени (Т 1) на выходе элемента: 42 временной задержки на отклачение появляется сигнал, который поступает на входэлемента 41 НЕ.Наличие сигнала на входе элемента 41НЕ вызывает исчезновение сигнала на еговыходе, выходе элемента 38 И и входах элементов 42, 43 временных задержек, послечего в них происходит сброс отсчитанноговремени и возврат в исходное нулевое положение. Отсутствие сигналов на их выходах и появление сигналов на выходахэлементов 40, 41 НЕ и вторых входах элементов 38; 39 И,Наличие сигналов одновременно надвух входах элемента 38 И вызывает повторное появление сигнала на его выходе, вь 1 хаде элемента 39 И, вь 1 хаде программногоблока 26, входе вибратара 5 и входе привода9 исполнительному механизма побудителя,следовательно, аналогично вышеописанному опять будет происходить кратковременное колебательное и струйно-воздушноевоздействие на свод сыпучего материала,И как показали результаты испытаний, именна такое кратковременное периодически повторяющееся одновременноевключение вибратара и привода испапнитепьнога механизма побудителя позволяетзначительна усилить и ускорить процесссводаразрушений.Как только произойдет разрушение свода сыпучего материала и ликвидируется пустота, на выходе датчика 10 мгновенногоисчезает сигнал, что в свою очередь, приводит к исчезновению сигналов на выходе элемента 33 И, втором выходе блока 25, входесигнализатора 27, входе и выходе программного блока 26, входе вибратара 5 и входепривода 9 исполнительного механизма побудителяа также появляется сигнал, на Формула изобретенияДозатор сыпучих материалов, содержащий бункер с заслонкой и размещенным в нем ворошителем, снабженным приводом, закрепленный на бункере вибратор и уставыходе элемента 36 НЕ, выходе элемента 34 И, первом выходе блока 25, входе привода 7 и входе привода 8 открытия заслонки и поворота ворошителя, после чего возобнов ляется равномерная подача сыпучего материала на вход шнековой камеры с обеспечением высокой точности дозирования.Если же в бункере 1 окажется сыпучего 10 материала меньше предельно-минимально-га уровня, та на выходе датчика 11 мгновенно появляется сигнал, который поступает .на вход сигнализатара 28, визуально информирующего о создавшейся ситуации, а так же поступает на четвертый вход блока 25 ивход элемента 37 НЕ,Наличие сигнала на входе элемента 37НЕ вызывает исчезновение сигнала на ега20 выходе, выходах элементов 32, 33 И, выходеэлемента 31 ИЛИ, первом выходе блока 25,входе привода 7 шнека и входе привода 8заслонки и варошителя, т,е, автоматическисвоевременно отключаются приводы всех:25 исполнительных механизмов, предотвращая излишний их износ и повышаядолговечность, а также снижая расход энергетических ресурсов и предотвращая неточности дозиравания,30 Повторный запуск исполнительных механизмов дазатара возможен только послезагрузки бункера сыпучим материалом выше предельно минимального уровняПредлагаемый дозатор выгодна отпича 35 ется ат известных устройств аналогичногоназначений, так как благодаря расположению и конструктивному выпалнениа исполнительных механизмов и вьполнениюфункциональных лагическ 1 х блоков созда 40 ны оригинальная следящая система за непрерывностью грузопотока и средстваавтоматического реагирования при отклонениях от нормы, в результате чего значи тельнага сократились простои, снизился45 износ механических узлов и сократилось потребление энергетических ресурсов, улучшились условия обслуживания инадежности работы, повысилась производительность и точность дазирования;50 навленный в выходном канаде бункера шнек, привод которого подключен к блоку управления, связанному с вибратором, о тл и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью повышения надежности в работе, произвадительности и точности доэирования, в него введены . два сигйалиээтора и два датчика уровня,привод заслонки, ось, побудитель, а в систему управления введены блок управления, программйцй блок, кнопки "Пуск" и "Стоп", причем. блок управления включает в себя .элемент ИЛИ, три элемента И и три элемента НЕ, а программный блок включает в себя два элемента И, два элемента НЕ, элемент временной задержки на отключение и элемент. временной задержки на повторное включение вибратора и побудителя; заслон:-ка выполнена поворотной и установлена в выходном окне бункера, на оси, ворошитель выполнен,в виде.шарнирно закрепленного в бункере двуплечего. рычага, одно плечо которого через соединительный узел кина матйчески.связано с заслонкой, а его второе плечЬ снабжено елкообразными ответвле: ниями, прйчем побудитель выполнен в виде Ч-обрэзных патрубков, одни концы которых сообщены с трубопроводом подачи газа через исполнительный механизм, снабженный приводом, а вторые их концы введены через стенки в бункер и направлены в сторону зоны сводообразования равномерно по всему его фронту, сигнализатор и датчик, установленный вышезоны образования свода, причем первый датчик уровня установлен в бункере над зоной свободообрэзо- вайия, а зторойдатчик уровня под ней, при этом в блоке. управления первый гход соедийен с выходом кнопки "Пуск" и через второй вход элемента ИЛИ - с первым входом первого элемента И, второй вход - с выходом кнопки "Стоп" и через первый элемент НЕ - с вторым входом первого элемента И, третий вход - с выходом первого датчика уровня, с вторым входом третьего элемента И и через второй элемент. НЕ - с вторым входом второго элемента И, четвертый вход - с выходом сигнализатора второго датчика уровня и выходом второго датчика уровня, а также через третий элемент НЕ - с третьим входом первого Элемента И, первый выхо 4 блока управления соединен с входом приво- да шнека и входом привода поворотной зВ- слонки и ворошителя, а также с выходоМ второго элемента И, первый вход которогэ соединен .с выходом первого элемента И; первым входом третьего элемента И и череэ первый вход элемента ИЛИ - с первым входом первого элемента И, а второй выход блока управления Соединен с выходом третьего элемента И, входом сигнализатора первого датчика. уровня, входом программного блока и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого через пятый элемент НЕ соединен с выходом элементе временной задержки на повторное включение, а выход программного блока соединен с входом вибратора, входом привода исполнительного механизма и выходом его пятого элемента И, первый вход которого соединен выходом четвертого элемента И и входамй элементов временных задержек, а второй вход через четвертый. элемент Н Е - с вцходоМ элемента времейной задержки на отключе ние, причем выдержка времени элемента вре. менной задержки на повторное включение больше выдержки времени элемента времен. ной задержки на отключение, ., 101 ул,Га коТираж - Падписновтвенного комитета по изробретенияи и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-ЗБ, Раущская наб., 4/6