Поршневой питатель для подачи твердых

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

384762. Союз Советских

Социалистических

Реслублнн

Зависимюе от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 10ЛЧ.1970 (№ 1426554/27-11) с присоединением заявки №вЂ”

П р и оритетв

Опубликовано 29.Ч 1973. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 04.1Х.1973 И. Кл. В 65g 53/30

В 65g 53/40

Комитет ло делом изобретений н открытий лрн Совете Министров

СССР

УДК 621.867.74 (088.8) Авто:ры изобретения

А. Ф. Ткаченко и В. Д. Седашов

Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт подземной гидравлической добычи угля

Заявитель

ПОРШНЕВОИ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ ПОДАЧИ ТВЕРДЫХ

МАТЕРИАЛОВ В НАПОРНЪ|й ТРУБОПРОВОД

ГИДРОТРАНСПОРТНОЙ УСТАНОВКИ

Изобретение относктся к области гидравлического транЮпор тера, а именно к поршневым питателям для подачи твердых материалов в на порные трубопроводы гидротранспор1тных уста|навок.

Изобретение может быть использовано во многих отраслях промышленности, в частности в горнодобывающей промышленности для гидровранспортиро вания твердых материалов .на большие расстояния, а также для бвсступенчатого .гидраподъема твердых материалов, налример угля, из глу боких шакт, Известны пор шневые пип атели для подачи твердых мате риалов в напорный трубопровод гидротранапо ртной установки, copeipжащие два блока цилиндров, каждый из которых состоит из двух coocvо расположе н ных цилиндров,,плавающие поршни которых соединены штоком и делят цилиндры на ра бачие и приводные полости.

Рабочие полости цилиндров соединены загрузоч|ными трубами через всасывающие и нагнетательные клапаны с всасывающим и напнетатель|ным труболроводами. Приводные полости цилиндров связаны с т рубопрс водом ,для,подачи приводной жидкости через двухпозиционные золотиKQIBble распределители, управляемые механизма|ми переключения. Механизмы,переклгочения состоят из рычавов открытия, шар нирно связывающих шток золотниковюго раслределителя одного блока цилиндров со штоками переключения,,на которые в ко нце хода воздейсввую т поршни другого блока цилиндров. Переключение золотниковых раслределителей происходит поочередно и остановка поршней производится за счет сил трения, на преодоление которых тратится работа, .поглощающая ки нетичес кую энергйю движущихся частей. Всасывающие кла10 паны установлены ниже напнетательных, а загрузочные трубы — ниже ве1рхнего уровня цилиндров. Однако повышение производительности этих питателей связанно с увеличением их основных размеров: диаметра цилиндров, длины хода поршней, объема загрузочны х труб. Повысить производительность такого поршневого питателя без изменения осно вных размеров и сил трения, увеличи в только, быстроходность (число двойных ходов

20 в ми нуту), нельзя, так как при этом возрастает кинетическая энергия движущихся частей, что приводит к ударам поршней о крышки цилиндров лри остановке .поршней в крайних полоокения х. Повышать производительность лутем увеличения быстроходности, обеспечивая безударную работу лоршневого питателя за счет увеличения сил трения, нецелесообразно, так как это снизит его к. п. д.

Цель изобретения — повьршение произвозп дительности литателя путем увеличения его

384762 быстроходности, а также уменьшение расстояния между цилиндрами в каждом блоке цилиндров. Это достигается тем, что золотниковые ,распределители выполнены трелпозиционными, а механизмы лереключения снабжены рычагами закрытия золотни ковых распределителей,,каждый из которых шарнирно соединен одним концом с рычагом открытия золот.никового распределителя одного из блоков цилиндра, а другим концом — со штоками переключения того же блока цилиндров. Каждый рычаг закрытия шарнирно соединен с неподвижной опорой.

Для обеспечения перекачивания кусковых материалов всасывающие клапаны .- питателя установлены не ниже нагнетателыных кла панов. Для непрерывного удаления воздуха, выделяющегося из перека чиваемой гидрооемеси во время процесса всасывания, питатель снабжен подпружиненными обратными клананами, установленными в верхней части жрьвшек рабочи х полостей цилиндров при:. ,расположении загрузочных труб ниже уровня цилиндров, а также в верлней части всасывающих клапанов при расположении по-. следних выше натнетательных клапанов.

На фиг. 1 изображена схема аписываемого поршневого,питателя; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез ыо А —.А: на фнг.

2; на фит. 4 — узел II на фиг. 1, .на,.флг. 5— разрез по Б — Б на фи.г. 4.

Поршневой питатель имеет два -блока цилинд ров. Каждый блок состоит из соосно расположенных цилиндров. Один блок цилиндров содержит цилиндры 1 и 2, а другой— цилиндры 8 и 4. Плавающие поршни 5 и 6 одного блока цилиндров и плавающие .поршни 7 и 8 другого блока цилиндров попарно

c0eQHIHeHbI штоками и делят цилиндры на .приводную и рабочую полости. Приводными полостями цилиндров являются их внутренние лолости. Всасывающие клапаны 9, 10, 11 и 12 и напнетательные клапа|ны 18 — 16 ра сположены за пределами цилиндрав и соединены с ними загрузочными труба ми 17, 18, 19 и 20.

Всасывающие KJIBIIIBHbI всех цилиндров связаны между собой всасывающим трубапроводом

21, а напнетательные клапаны — нагнетательным трубопроводом 22. Для перекачивания кускового материала всасывающие клапаны установлены выше или на одйом уравне с йагнетательными IKlàlïàíàìè. В завйсимости от лерекачнваемой гидроомеси применяют различные ти пы клапанов. Для перекачивания суспензий и гидросмесей, содержащих мелки клариссы пвердаго (до 6 мм), обычайно применяют автоматически работающие откидные хлапа ны, а для перекачиван йя крупнокускового материала (po 100 — 150 мл) — гидроприводные сферические клапаньг с большими нроходными отверстиями; Чтобы"не допустить пападания тидросмеси в рабочие полости цилиндров и тем самым увеличйть долговечность циликдро пор шневой IIpylIIIibI, объем каждой загрузочной -трубы несколько больше ра!бочего объема цилиндра. Поршневой питатель перед включением в,ра боту заполняют водой. Приводная . жидкость IIIo дилиндрам

paleIIIpepeляется трехпози ционными золотниковыми распределителями 28 и 24. Последние связаны между собой механизмами переключения, которые состоят из штока переключения 25, на который воздействуют норшни.5 и

6; штока переключения 26, связанного со што10 ком переключения 25 посредством тяги 27; рычага опкры гия первого .рода 28, переключающего распределитель 24 из среднего положения в o+IHo из крайних положений; рычага закрытия 29, переключающего, распредели15:тель 28 из крайних положений в среднее положение, штока лереключения 80, на который воздействуют порыни 7 и 8; штака переключения 31, clBR3BIHHQII со штоком переключения

80 тягой 82; рычага открытия второго .рода

20 88, переключающего золотниковый раопределитель 23 из среднего положения в одно из крайних:положений; рььчага закрытия 84; переключающего распределитель 24 из крайних положений в среднее .положение.

25 Рычаг открытия пер ваго рода 28 шарнирно связан со штоком переключения 26 и штоIKoM 35 золотникавого распределителя 24 прп помощи роликов 86 и направляющих 87 и 88.

AHazolIHwHo рычаг открытия второго рода 38

0 связан со штоком переключения 81 и штоком

89;распределителя 23. Рычаг 29 с опорным шарнирам 40 одним концом,повод ком 41 шарнирно соединен со штоком 26, а другим концом шарниром 42 — с рычагом опкрытия втораго рода 88. Рыча г закрытия 84 с опорным шар ниром 43 одни м концом поводком 44 шар-. нир но связан со штоком переключения 81; а другим концом,шар ниром 45 — с рычагом, опкрыт;ия,первого рода 28;

40 В верх ней части крылышек рабочих полостей циликдров 1, 2, 3, 4, в случае расположения, за грузачных труб ниже верхнего уровня цилинд рав, и в верхней части всасывающих клапанов 9 — 12,. в случае расположения послед45 них выше нагнетателыных клапанов, установ; лены подпружиненные абратные клапаны 46—

58 для не прерывного удаления;воздуха, выделяющегося HIB перекачиваемой гидросмеси во вовремя процесса всасывания. Все обрац ые кла паны для непрерывного удаления воздуха соединены между собой коллектором 54, Который связан,,например, с нагнетательным трубапроводом пор шневого питателя. Поршневой питатель приводится в действие íàñoсом 55, например, центробежного ти па, который падает к нему привод ную жидкость из резервуара 56 по трубапроводу 57. Пор шневой питатель засасывает гидросмесь из резервуара 58.

О писанный . поршне вой питатель работает следующим образом.

На фиг. 1 показана принципиальная. схе;ма поршневого питателя iB тот момент,, когда пор.шни 7 и 8,под дейст вием при водной жидкости, нанример воды, нагнетаемой пðèâoIIным насосом 55 через золотш1ковый распределитель 24 в прHIBoäíóþ,ïoëость цилиндра

8, пришли в |крайнее левое положение и остановились. Поршень 7 через клапан 16 вытеснил из загрузочной грубы 20 перекачиваемую гидросмесь в нагнетательный трубопровод, а через обратные клапаны 48 и 58 — в нагнетательный трубопровод выделившийся пз гидросмеси воздух. Пор шень 8 через распределитель 24 вытеснил из при водной полости цилиндра 4 в резервуар 56 отработанную,приводную жидкость и засосал из резервуара 58 в загрузочную трубу 19 через всасывающий клапан l l,пе рекачиваемую гидросмесь. Золотниковый распределитель 24 занял среднее положение, перекрыв доступ приводной жидкости в приводную полость цилиндра 3 и отработанной приводной жид кости из приводной полости цилиндра 4 в резервуар 56. Кла паны

11 и 12, нагнетательные клапаны 15 и 16 и обратные клапаны 48, 49, 52 и 53 закрыты. Приводная жидкость, нагнетаемая насссом 55, подается через распределитель 28, находящийся в левом крайнем положении, в приводную полость цили ндра 1, перемещая поршни 5 и

6 влево. При этом поршень 5 через открытые па!гнетательный клапан 13 и обратные клапаны 46 и 50 соответственно удаляет в:нагнетательный трубопровод из загрузочной трубы 17 перекачиваемую гидросмесь, а из рабочей полости цилиндра,l;и загрузочной трубы 17— воздух. Поршень 6 через золотниковый распределитель 23 выталкивает из при водной пополости цилиндра 2 в резервуар 56 отработанную приводную жидкость и засасывает из резервуара 58 в загрузочную трубу 18 через открытый .всасывающий клайна и 10 перекачиваемую тидросмесь. Во время перемещения поршней 5 и 6 влево всасывающий клапан 9,,напнетательный кла пан 14 и обратные клапа ны 47 и 51 закрыты. Таким образом, при работе IIopIIIHBBoI питателя цилиндр, в который подается .приводная жидкость, производит нагнетание, а цилиндр, из которого вытес няется отработанная при водная жидкость, произво1дит всасыва ние. В конце хода поршни 5 и б при помощи меха низмов переключения начинают одновременно пе1ре ключать распределитель 24 из среднего положения в правое крайнее, а распределитель 28 из ле1вого крайнего положения в среднее. Переключение золотниковых распределителей происходит следую>щим образом. Поршень б, встретившись со штоком переключения 25, начинает перемещать его и связанный с ним тягой 27 шток пере ключе ния 26 влево. При этом рычат открытия первого рода 28 начинает поворачиваться относительно шарнира 45, перемещая золотниковый распределитель 24 в правое крайнее положение. При поворачивании рычага открытия,пер|вого рода 28 его ролики

86 перекатываются,по на правляющим 87 и 88, описывая дуги. Одновременно .шток переключения 26 при помо щи поводка 41 воздействует на рычаг закрытия 29, который поворачивает5

10 !

ЗО

65 ся относительно oIloðíoão шарнира 40, перемещая рычагом открытия второго рода 38 распределитель 23 в среднее почожение, При по ворачивании рычага 8.шарнир 42 отписывает дугу, а ролики 86 перекатьвваются по направляющей 37 вверх и описывают дугу .при перекатывании .по направляющей 88.

Во время переклк>чепия золотниковых распределителей 28 и 24 пото к 1при водной жидкости раздваивается. Одна часть .приводной жидкости идет на перемещение пор шней

5 и б влево, другая — поршней 7 и 8 вправо.

По мере подхода поршней 5 и б к левому крайнему положению происходит дальнейшее переключение распределителей 28 и 24. При этом расход приводной жид кости на перемещение поршней 5 и б уме пытается настолько, на сколыко он увеличивается на перемещение по р шней 7 и 8. Это происходит вследствие одинаковых перемещений обоих золотниковых

paonipepe.чителей. В результате окна в золотнико вом распределителе 23 1в каждый момент времени закрываются настолько, насколько они открываются в золотниковом распределителе 24. Та(ким образом по мере переключения золотниковых распределителей поршни 5 и 6 замедляют, а поршни 7и 8 ускоряют движение.

Поршни 5 и 6 замедляют движение не только из-за непрерывного уменьшения расхода привод ной жидкости íà их движение, но главным образом вследствие не прерывного увеличения гидравлического сопротивления в распределителе 28 на входе, приводной жидкости в приводную полость цилиндра 1 и на выходе отработанной приводной жидкости из при водной полости цилиндра 2. Полное переключение золотниковых распределителей 23 и

24 происходит в момент, когда .поршни 5 и 6 придут в левое крайнее положение. При этом кинетическая энергия движущихся частей Сп дет превращена в раооту на .преодоление гпдра|влического сопротивления в золотникаBoxl распределителе 28 и поршни 5 и б, израсходовав ее, плавно остановятся. После остановки поршней 5 и б вся приводная жидкость поступает на перемещение поршней 7 и 8, которые движутся,в это время с постоянной скоростью. Обратное движение поршни 5 и б начинают после паузы, величина которой равна времени равномерного движения поршней 7 и 8, т. е. времени между переключениями распределителей 28 и 24. Таким образом, поршни почти .на всем пути движутся с постоянной скоростью, за исключением коротких пе риодов начала и конца их движения, т. е. периодов переключения распределительных органов, Во время переключения зо,чотниковых ра спределителей приводная жидкость одновременно перемещает поршни в двух блоках цилиндров, обеспечивая этим перекрытие в ходах порш ней и позволяя, получить непреры вную и равномерную подачу. Благодаря взаимозависимости в работе золотниковых ра спределителей распределение ариводной жидкости по цилиндрам идет по рабочему

384762 процессу поршневого питателя, перемещение поршней обоих блоков цилиндров строго согласовано, поршни полностью гасят скорость при подходе к крайним положениям.

Предмет изобретения

1. Поршневой питатель для подачи твердых мате риалов в напорный труболровод гидротранслортной установки, содержащей два блошка цилиндров,,каждый из которых состоит из двух соосно расположенных цилиндров, плавающие пор шни которых соединены што ком и делят цилиндры на,ра бочие полости, соединенные запрузочными трубами через,всасывающие и нагнетательные клапаны с всасывающим и нагнетательным трубопроводами, и на приводные полости, связанные с трубоп ро водом для подачи при1вод ной жидкости через золотнй ко вые распределители, управляемые механизмами лереилючения, состоящими из рычагов открытия, шарнирно связывающих шток золотни ково го распределителя одного блока цилиндров со llITQKBìè ле1реключеыия, на которые в конце хода воздействуют поршни друго го блока цилиндров, отличаюи1йися тем, что, с целью,повышения производителыности питателя путем увеличения его быстроходности, а также уменьшения расстояния между цилиндрами в,каждом блоке цилиндров, золотниковые распределители выполнены т релпозицион ными, а механизмы пе,реклю чения снабжены рычатами закрытия золотни ковых распределителей, каждый из кото рых шарнирно соединен одним концом с рычагом открытия золотни кового распре делителя одного из блоков цилиндра, а другим концом — со штоками переключения того же блока ци линдро в, причем, каждый рычаг закрытия ша р нирно соединен с неподвижной опорой.

2., Поршневой питатель по п. 1, отличаюи1ийся тем, что, с целью перекачивания кусковых мате риалов, всасывающие клапаны установлены не ниже нагнетательных клана нов.

3. Поршневой питатель по,пл. 1 и 2, отличаюи1ийся тем, что, с целью неп рерыаного удаления воздуха, выделяющегося из .перекачи ваемой гидросмеси во время процесса всасывания, он снабжен:подпружиненными ооратными клапанами, устанавленными в верхней части крышек рабочих полостей цилиндров при расположении запрузочных труб ниже уровня цилиндров, а также в верхней части всасывающим клапанов п ри .расположении последних .выше нагнетательных клаланов.

384762

Vixen

Узел Л

Составитель А. Чижиков

Техред T. Курилко

Корректор Е. Талалаева

Редактор О. Авдеева

Заказ 506/1556 Изд. 652 Тираж 780 Подписиос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

NocKBa, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>