CZ307918B6 - Device for reducing the effects of the abrasive flow of bulk material - Google Patents

Abstract

The device has in the housing (8) on one shaft (4) at least one paddle wheel (1), a clutch (2), at least one torque sensor (9) and a speed sensor (10). There is a brake torque generator (3) the shaft (4) outside the housing (8).

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká oblasti dopravy, skladování a zpracování zejména sypkých hmot, případně sypkých hmot smíchaných s nosným médiem jako je například tekutina nebo plyn. Regulace toku sypkých hmot je prováděna dynamickým způsobem a umožňuje tak snižovat abrazivní účinek tekoucího materiálu a dále pak umožňuje přeměnu pohybové energie.The invention relates to the field of transport, storage and processing, in particular of bulk materials or bulk materials mixed with a carrier medium such as a liquid or a gas. The flow control of the bulk materials is performed in a dynamic manner, thus reducing the abrasive effect of the flowing material and further allowing the conversion of movement energy.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Průtok materiálu skladovacím zařízením je možné regulovat v podstatě dvěma způsoby. Prvním žních jsou různě tvarované násypky, většinou pod určitým úhlem sklonu stěn vybavené klasickými regulační prvky typu průtokové ventily apod. Druhý způsob regulace představuje instalaci tzv. pasivních prvků přímo do skladovacího prostoru.The flow of material through the storage device can be regulated in essentially two ways. The first are harvested hoppers of various shapes, usually at a certain angle of inclination of the walls equipped with classical control elements such as flow valves, etc. The second way of control involves the installation of so-called passive elements directly into the storage area.

Pasivní prvky ovlivňující dynamický tok sypkého materiálu, jsou již v dnešní době v povědomí výrobců dopravní a skladovací techniky. Jedná se nejčastěji o statické vestavby, které slouží k zajištění plynulosti toku partikulárních hmot. Další schopností těchto zařízení je rozložení silového působení sypkého materiálu na funkční části zařízení.Passive elements affecting the dynamic flow of bulk material are already in the awareness of transport and storage technology manufacturers. These are most often static installations, which serve to ensure the flow of particulate matter. Another capability of these devices is the distribution of the force action of the bulk material on the functional part of the device.

Tyto statické vestavby mohou být různě tvarované plochy např. čtvercové, kruhové, oválné, kuželové, parabolické apod. Většinou jsou tyto prvky vyráběny ze svaritelné oceli. Hlavní uplatnění nacházejí ve skladovacích zařízeních, kde narušují proces tvorby klenby nad výsypkou a zajišťují tak plynulé vypouštění materiálu ze zásobníku. Představitelem této skupiny zařízení může být například GB 2168665 „Flow brak efor supply of loose bulk materiál has closed brake screen fixed on shaft to build up materiál until it smoothly overflows“, který popisuje výše zmíněné zpomalení toku materiálu pomocí statických prvků.These static installations can be of variously shaped surfaces, for example square, round, oval, conical, parabolic, etc. Most of the elements are made of weldable steel. They are mainly used in storage facilities where they disrupt the vaulting process above the hopper and thus ensure a continuous discharge of material from the hopper. Representative of this group of devices may be, for example, GB 2168665 "Flow brak efor supply of loose bulk material having closed brake screen fixed on shaft to build up material until it smoothly overflows", which describes the aforementioned slowing down of material flow by static elements.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Zařízení představuje konstrukci, která aktivně doplňuje skladovací a dopravní systémy. Toto zařízení je možné vložit do cesty toku materiálu, zmírnit tak rychlost pohybu a tuto pohybovou energii mu odebrat. Díky proměnlivému odporovému zatížení je možné regulovat brzdnou sílu a odebranou energii přeměnit na jiný druh energie například (elektrickou). Zařízení je stavebnicového typu a je možné je přizpůsobovat nejen různým podmínkám dopravy, ale i různým materiálům. Zařízení je tedy nejen schopno regulovat samotný tok materiálu při vstupu a/nebo výstupu a/nebo uvnitř skladovacího systému/zařízení, ale je možné jej variabilně uzpůsobovat danému prostředí na míru.The device is a construction that actively complements storage and transport systems. This device can be inserted into the material flow path to reduce the speed of movement and remove this movement energy. Due to the variable resistive load, it is possible to regulate the braking force and convert the consumed energy into another type of energy, for example (electric). The device is of a modular type and can be adapted not only to different transport conditions, but also to different materials. Thus, the device is not only able to regulate the material flow itself at the entry and / or exit and / or within the storage system / device, but can be variably tailored to the environment.

Brždění dynamického toku a snižování účinků abrazivního toku sypkého materiálu jev tomto případě uskutečněno nejméně jedním otočným lopatkovým kolem nebo jejich soustavou, na něž materiál dopadá a uvádí je do pohybu. Lopatková kola jsou propojena, pomocí hřídele s generátorem brzdného momentu, který plní funkci přeměny rotačního pohybu na energii elektrickou a/nebo tepelnou a také má funkci regulace dynamického toku sypkého materiálu odporovým bržděním generátoru.In this case, braking of the dynamic flow and reducing the effects of the abrasive flow of the bulk material is effected by at least one rotating impeller or a system thereof on which the material falls and sets them in motion. The paddle wheels are coupled, by means of a shaft, to a braking torque generator which performs the function of converting rotational motion into electrical and / or thermal energy and also has the function of controlling the dynamic flow of bulk material by resistively braking the generator.

Zařízení obsahuje nejméně jedno lopatkové kolo, na které je napojen minimálně jeden snímač otáček opatřený nejméně jedním výstupem, přičemž nejméně jeden výstup nejméně jednoho snímače otáček je spojen s nejméně jedním prvním vstupem řídicí jednotky. Nejméně jeden snímač otáček může být buď součástí generátoru, nebo může být zapojen přímo na hřídel lopatkového kola brzdy dynamického toku.The apparatus comprises at least one impeller to which at least one speed sensor having at least one output is connected, the at least one output of the at least one speed sensor being connected to at least one first input of the control unit. The at least one speed sensor may either be part of a generator or may be connected directly to a dynamic flow brake paddle shaft.

- 1 CZ 307918 B6- 1 GB 307918 B6

Zařízení alternativně dále obsahuje nejméně jeden snímač rotačního momentu, jehož nejméně jeden výstup je spojen s nejméně jedním druhým vstupem řídicí jednotky. Nejméně jeden snímač rotačního momentu může být buď součástí generátoru, nebo součástí hřídele brzdy dynamického toku sypkého materiálu, nebo se může nacházet mezi generátorem a funkční částí zařízení.Alternatively, the device further comprises at least one rotary torque sensor, at least one output of which is connected to at least one second input of the control unit. The at least one rotational torque sensor may be either part of the generator or part of the dynamic bulk material brake shaft, or may be located between the generator and the functional part of the device.

Dle další alternativy zařízení dále obsahuje nejméně dva snímače hmotnosti materiálu umístěného v zařízení a před nebo za vstupem materiálu do zařízení, jejichž výstupy jsou spojeny se třetím vstupem řídicí jednotky.According to a further alternative, the device further comprises at least two weight sensors of material placed in the device and before or after the material input to the device, the outputs of which are connected to a third input of the control unit.

Je rovněž podstatné, že zařízení umožňuje snižovat vibrace při dopravě materiálu v tzv. dávkách, kdy jsou vibrace materiálu způsobeny dopadem materiálu na plochu skladovacího/dopravního zařízení. Konstrukce zařízení je navržena tak, aby co nejvíce snižovala hluk, který je způsobován materiálem dopadajícím na plochu skladovacího/dopravního zařízení.It is also essential that the device makes it possible to reduce the vibration during material transport in so-called batches, where the material vibration is caused by the material impact on the surface of the storage / transport device. The design of the device is designed to reduce as much as possible the noise caused by the material impinging on the surface of the storage / conveying device.

Hlavní výhodou tohoto vynálezu je inovativní způsob regulace dynamického toku materiálu při dopravě, úpravě a skladování, který přináší nové možnosti využití v různých skladovacích a dopravních zařízeních. Zařízení umožňuje regulovat rychlost toku sypké hmoty, dále přeměnit rotační energii lopatek na alternativní energii. Nezanedbatelnou výhodou pak je snižování abrazivního účinku a opotřebení samotného skladovacího či dopravního zařízení, ve kterém je tato regulace dynamického toku sypkého materiálu umístěna.The main advantage of the present invention is an innovative method of controlling the dynamic flow of material during transport, treatment and storage, which brings new possibilities for use in various storage and transport facilities. The device allows to control the flow rate of bulk material, further convert the rotational energy of the blades to alternative energy. A significant advantage is the reduction of the abrasive effect and wear of the storage or transport device itself, in which this dynamic flow control of the bulk material is located.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Obrázek 1 znázorňuje konstrukční řešení příkladného provedení zařízení podle příkladu 1.Figure 1 shows a design of an exemplary embodiment of the apparatus of Example 1.

Obrázek 2 znázorňuje schéma příkladného provedení zařízení podle příkladu 1.Figure 2 shows a diagram of an exemplary embodiment of the apparatus of Example 1.

Obrázek 3 znázorňuje schéma příkladného provedení zařízení podle příkladu 2.Figure 3 shows a diagram of an exemplary embodiment of the apparatus of Example 2.

Obrázek 4 znázorňuje schéma příkladného provedení zařízení podle příkladu 3.Figure 4 shows a diagram of an exemplary embodiment of the apparatus of Example 3.

Obrázek 5 znázorňuje umístění příkladného provedení zařízení v dopravních systémech.Figure 5 shows the location of an exemplary embodiment of the device in conveying systems.

Obrázek 6 znázorňuje detail schéma příkladného provedení zařízení podle příkladu 2.Figure 6 shows a detail diagram of an exemplary embodiment of the apparatus of Example 2.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Zařízení pro brždění dynamického toku sypkého materiálu, znázorněné na obrázcích 1,2, je připevněno na stěnách krytu 8 dopravního zařízení, v kterých jsou vytvořeny otvory pro uchycení proti sobě umístěných ložiskových domků 5, které jsou ke krytům dopravního zařízení 8 připevněny pomocí šroubových spojení 6. Ložiskovými domky 5 prochází hřídel 4, na které je umístěno lopatkové kolo L Konec hřídele 4 lopatkového kola 1 je pomocí spojky 2 napojen na hřídel generátoru 3 brzdného momentu, který je spojen pomocí šroubových konzol 7 s krytem 8 dopravního zařízení.The dynamic flow restrictor device shown in Figures 1, 2 is mounted on the walls of the conveyor device housing 8, in which apertures are provided for receiving opposing bearing housings 5, which are secured to the conveyor device housing 8 by screw connections 6 The shaft 4, on which the impeller L is located, passes through the bearing houses 5. The end of the impeller shaft 1 is connected via a clutch 2 to the shaft of the braking torque generator 3, which is connected via screw brackets 7 to the conveyor device cover 8.

Dopravovaný sypký materiál dopadá na lopatkové kolo 1, které je umístěno na hřídeli 4, a otáčí se v ložiskových domcích 5. Krůt z otáčení lopatkového kola 1, pevně spojeném s hřídelí 4 lopatkového kola 1 přenáší spojka 2 do generátoru 3 brzdného momentu, který je spojen pomocí šroubových konzol 7 s krytem 8 dopravního zařízení, a který svým nastavitelným proměnitelnýmThe bulk material to be conveyed impinges on the impeller 1, which is located on the shaft 4, and rotates in the bearing houses 5. Turkeys from the rotation of the impeller 1 firmly connected to the impeller shaft 4 transfer clutch 2 to the braking torque generator 3. connected by means of screw brackets 7 to the cover 8 of the conveying device and which by its adjustable variable

-2CZ 307918 B6 odporem vyvolává brzdnou sílu dynamického toku sypkého materiálu. Na hřídeli jsou umístěny snímače 9.10 točivého momentu a otáček.-2GB 307918 B6 resists the braking force of the dynamic flow of bulk material. Torque and speed sensors 9.10 are located on the shaft.

Příklad 2Example 2

Zařízení podle příkladu 2 viz obrázek 3 se od zařízení popsaného v příkladu 1 liší tím, že se ve skladovacím systému nacházejí vedle sebe dvě lopatková kola 1, které generují svůj rotační pohyb díky dynamického toku sypkého materiálu přes lopatková kola 1 stejně jako v příkladu 1.The apparatus of Example 2, see Figure 3, differs from the apparatus described in Example 1 in that two vane wheels 1 are located side by side in the storage system, which generate their rotational movement due to the dynamic flow of bulk material through the vane wheels 1 as in Example 1.

Příklad 3Example 3

Zařízení podle příkladu 3 viz obrázek 4 se liší od zařízení popsaného v příkladu 1 tím, že se varianty 1 a 2 spojují sériově v různých kombinacích.The apparatus of Example 3, see Figure 4, differs from the apparatus described in Example 1 in that variants 1 and 2 are connected in series in different combinations.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení je využitelná všude tam, kde dochází k dynamickému toku sypkého materiálu, kdy materiál padá vlastní gravitací, nebo je urychlen dopravou. To znamená, že zařízení může být umístěno na každém vstupu a/nebo výstupu z dopravního, úpravnického, či skladovacího zařízení viz obr. 5, nebo uvnitř zařízení viz obr. 6. Díky tomuto zařízení dochází k úspoře energie v dopravním systému, dále toto zařízení dopravní systém chrání před abrazivním dynamickým účinkem materiálu a je možné díky tomuto zařízení regulovat i průtok, měřit abrazivitu materiálu a validovat a kalibrovat DEM simulace.The equipment can be used wherever there is a dynamic flow of bulk material, where the material falls by gravity or is accelerated by transport. This means that the device can be located at each inlet and / or outlet of the transport, conditioning or storage device, see Fig. 5, or inside the device, see Fig. 6. This device saves energy in the transport system, as well as this device the transport system protects against the abrasive dynamic effect of the material and thanks to this device it is possible to regulate the flow, measure the abrasiveness of the material and validate and calibrate the DEM simulations.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (2)

1. Zařízení pro snižování účinků abrazivního toku sypkého materiálu, jejíž součástí je lopatkové kolo (1), vyznačující se tím, že je stavebnicovým systémem, kdy v krytu (8) na nejméně jedné hřídeli (4) je umístěno nejméně jedno lopatkové kolo (1), minimálně jeden snímač (9) točivého momentu a snímač (10) otáček, přičemž nejméně jeden výstup snímače otáček (10) a jeden výstup snímače (9) točivého momentu jsou spojeny s nejméně jedním prvním vstupem řídicí jednotky a dále spojka (2) pro spojení hřídele (4) s nejméně jednou hřídelí nejméně jednoho generátoru (3) brzdného momentu, který je umístěn mimo kryt (8) a dále na stěnách krytu (8) jsou vytvořeny otvory pro uchycení ložiskových domků (5), které jsou ke krytům (8) připevněny pomocí šroubových spojení (6), přičemž ložiskovými domky (5) prochází hřídel (4) lopatkového kola (1) a současně je upevnění generátoru (3) brzdného momentu na vnější straně stěny krytu (8) uskutečněno šroubovými konzolemi (7).An apparatus for reducing the effects of an abrasive flow of bulk material, comprising a paddle (1), characterized in that it is a modular system, wherein at least one paddle (1) is located in a housing (8) on at least one shaft (4). ), at least one torque sensor (9) and a speed sensor (10), wherein at least one output of the speed sensor (10) and one output of the torque sensor (9) are coupled to at least one first control unit input and a clutch (2) for connecting the shaft (4) to the at least one shaft of at least one brake torque generator (3), which is located outside the housing (8) and further on the walls of the housing (8), holes are provided for attaching the bearing houses (5) to the housing (8) are fastened by means of screw connections (6), the shaft houses (5) of the impeller (1) passing through the bearing housings (5) and at the same time the fixing of the brake generator (3) torque on the outside of the housing wall (8) is realized by screw brackets (7). 2. Zařízení pro snižování účinků abrazivního toku sypkého materiálu podle nároku 1, vyznačující se tím, že lopatková kola (1) jsou uvnitř krytu (8) umístěna vedle sebe a/nebo nad sebou.Device for reducing the effects of the abrasive flow of bulk material according to claim 1, characterized in that the impeller wheels (1) are arranged side by side and / or one above the other inside the housing (8). 4 výkresy4 drawings