Результат интеллектуальной деятельности: МАШИНА ДЛЯ ЗАГРУЗКИ АНОДНОЙ МАССЫ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к машинам для транспортировки и загрузки анодной массы в электролизер для производства алюминия.

Известна машина [1] для транспортировки и загрузки сыпучих материалов в электролизер, включающая в себя самоходное шасси, бункер с питателем в виде шнека, узел загрузки, выполненный в виде шнека, причем узел загрузки установлен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, совпадающей с осью шнека питателя. Поворот шнека осуществляется гидроприводом.

Недостатком машины является то, что бункер соединен непосредственно с питателем, что обуславливает неблагоприятные условия пуска машины.

Известна машина [2] для загрузки анодной массы в анод алюминиевого электролизера, содержащая самоходное шасси, бункер с шиберным дозатором, горизонтальный и вертикальный транспортирующие шнеки и лоток, по которому анодная масса подается на поверхность анода алюминиевого электролизера.

Недостатками машины являются нестабильная подача анодной массы из бункера на поверхность анода, сбои в работе машины, вследствие перегрузки горизонтального шнека из-за неблагоприятных условий подачи анодной массы из бункера в горизонтальный шнек из горизонтального шнека в вертикальный.

Также недостатком данной машины является неравномерное распределение анодной массы по поверхности анода - выполненный в виде лотка рабочий орган машины рассыпает анодную массу на край анода, поэтому распределение массы по поверхности анода осуществляется рабочим вручную.

Известна близкая по технической сущности машина [3] для загрузки анодной массы в анод алюминиевого электролизера, содержащая самоходное шасси, транспортирующие горизонтальный и наклонный шнеки, установленный на валу горизонтального шнека шнековый дозатор для подачи анодной массы из бункера и рабочий орган, выполненный в виде центробежного метателя с возможностью регулирования ширины захвата и дальности распределения анодной массы по поверхности анода.

Недостатками машины являются сбои в работе машины, вследствие перегрузки горизонтального шнека из-за неблагоприятных условий подачи анодной массы из горизонтального шнека в вертикальный, потери анодной массы, неравномерное ее распределение по поверхности анода, невозможность подачи массы на участки анода, закрытые штырями, по причине низкой технологичности рабочего органа. Последнее обусловлено прежде всего тем, что дальность подачи анодной массы регулируется изменением частоты вращения метателя и отсутствует возможность изменения направления подачи массы в горизонтальной плоскости. Также имеют место повышенное сопротивление вращения крыльчатки метателя и износ днища кожуха рабочего органа, вследствие непосредственного взаимодействия подаваемой крыльчаткой метателя анодной массы с днищем кожуха.

Задачей изобретения является повышение равномерности распределения анодной массы по поверхности анода, исключение сбоев в работе машины, а также снижение сопротивления вращения рабочего органа метателя, за счет чего повышается надежность и производительность машины, а также улучшаются технико-экономические показатели электролиза.

Поставленная задача решается тем, что машина для загрузки анодной массы, содержащая самоходное шасси, бункер, транспортирующие горизонтальный и наклонный шнеки, установленный на валу горизонтального шнека шнековый дозатор для подачи анодной массы из бункера и рабочий орган, снабжена установленным в выходной части вала горизонтального шнека ротором для подачи анодной массы из горизонтального шнека в наклонный, а рабочий орган выполнен в виде дискового метателя, расположенного в кожухе. Кожух метателя снабжен направляющей трубой и установлен с возможностью поворота и наклона относительно наклонного шнека. Дисковый метатель снабжен ребрами жесткости для подачи материала в направляющую трубу, причем высота внутренней части ребер жесткости больше высоты внешней их части. На ступице ротора тангенциально закреплены лопасти.

Предлагаемую конструкцию дополняют частные отличительные признаки, направленные на решение поставленной задачи.

Ребра жесткости дискового метателя расположены радиально или тангенциально относительно ступицы дискового метателя.

Ребра жесткости дискового метателя выполнены в виде уголка, полки которого расположены по отношению к ступице дискового метателя тангенциально и радиально.

Ребра жесткости дискового метателя выполнены криволинейными, причем, внутренние части ребер жесткости расположены тангенциально по отношению к ступице дискового метателя, а внешние - радиально или внутренние части ребер жесткости расположены радиально, а внешние образуют с тангенциальной составляющей линейной скорости вращения диска метателя острый угол.

Дисковый метатель помещен коаксиально в кожухе цилиндрической формы.

Ротор обеспечивает бесперебойную подачу анодной массы из горизонтального шнека в наклонный, снижение сопротивления вращения горизонтального шнека и мощности его привода. Также исключаются отказы и сбои в работе машины по причине переполнения горизонтального шнека. Дисковый метатель исключает контакт анодной массы с днищем кожуха и благодаря этому снижается величина сопротивления вращения, износ днища кожуха и мощность привода метателя. Ребра жесткости диска метателя обеспечивают стабильную подачу анодной массы в направляющую трубу кожуха.

Возможность пространственной ориентации направляющей трубы путем поворота и наклона кожуха метателя относительно наклонного шнека и поддержания оптимальной скорости вращения дискового метателя позволяет обеспечивать равномерное распределение массы по поверхности анода, в том числе подачу материала в места закрытые штырями.

Существенными отличиями заявляемой машины являются: ротор, лопасти которого закреплены на его ступице тангенциально и обеспечивают бесперебойную подачу анодной массы из горизонтального шнека в наклонный; дисковый метатель, расположенный в кожухе, который снабжен направляющей трубой и выполнен с возможностью наклона и поворота относительно наклонного шнека; дисковый метатель снабжен ребрами жесткости для подачи материала в направляющую трубу, причем высота внутренней части ребер жесткости больше высоты внешней их части.

Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения и признаков аналога и прототипа свидетельствует о соответствии решения критериям “новизна” и “существенные отличия”.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображен общий вид машины для загрузки анодной массы;

на фиг.2 изображен общий вид машины в рабочем состоянии при загрузке анодной массы;

на фиг.3 представлен общий вид диска метателя.

Заявляемая машина содержит самоходное шасси 1, силовой агрегат 2, бункер 3, кабину 4, шнековый дозатор 5, транспортирующие горизонтальный 6 и наклонный 7 шнеки, ротор 8 и дисковый метатель 9. В нижней части бункера 3 установлен шибер 10, который открывается посредством гидроцилиндра 11. Поворот наклонного шнека 7 в рабочее положение осуществляется гидроцилиндром 12.

Для упрощения конструкции шнековый дозатор 5, транспортирующий горизонтальный шнек 6, и ротор 8 последовательно установлены на валу горизонтального шнека 6. На ступице 13 ротора 8 тангенциально закреплены лопасти 14 для подачи материала в наклонный шнек 7.

Дисковый метатель 9 помещен в кожухе 15, который закреплен в верхней части наклонного шнека 7. Причем кожух 15 снабжен направляющей трубой 16. Дисковый метатель 9 состоит из ступицы 17, диска 18 и ребер 19 жесткости, которые обеспечивают стабильную подачу анодной массы в направляющую трубу 16. Высота внутренней части ребер 19 жесткости больше высоты внешней их части. Наклон и поворот кожуха 15 метателя 9 относительно наклонного шнека 7 производятся гидроцилиндрами 20 и 21.

Машина имеет гидравлический привод шасси, рабочего оборудования и рулевого управления.

Машина для загрузки анодной массы работает следующим образом.

После загрузки анодной массы в бункер 3 машина своим ходом доставляет ее до электролизера. При загрузке бункера 3 и при переездах машины шибер 10 находится в закрытом положении, прикрывая шнековый дозатор 5, а наклонный транспортирующий шнек 7 - в транспортном положении.

При раздаче анодной массы в анод электролизера наклонный шнек 7 устанавливается в рабочее положение посредством гидроцилиндра 12. Последовательно приводятся во вращение метатель 9, наклонный транспортирующий шнек 7 и горизонтальный транспортирующий шнек 6 с установленными на его валу шнековым дозатором 5 и ротором 8. После открытия шибера 10 гидроцилиндром 11 анодная масса подается из бункера 3 шнековым дозатором 5 в горизонтальный транспортирующий шнек 6 и далее посредством ротора 8 - в наклонный транспортирующий шнек 7, где она поднимается на уровень анода и дисковым метателем 9 распределяется по поверхности анода. Манипулируя гидроцилиндром 20 наклона кожуха 15 метателя 9, регулируется дальность подачи анодной массы и соответственно ее распределение по ширине анода. Действуя гидроцилиндром 21 поворота кожуха 15, обеспечивается распределение анодной массы по длине анода, в том числе подача массы в места, находящиеся за штырями.

Положительные результаты предложенных технических решений.

Предлагаемая машина обеспечивает бесперебойную подачу и равномерное распределение анодной массы по поверхности анода, в том числе подачу материала в места, закрытые штырями. В свою очередь, равномерное распределение анодной массы позволяет улучшить качество анода и повысить технико-экономические показатели электролиза, исключить применение ручного труда во вредных условиях работы. Машина отличается от известных меньшими значениями рабочих нагрузок и мощности на вращение горизонтального шнека и метателя и в целом - более высокой надежностью и эффективностью.

Представленные положительные результаты подтверждены проведенными в корпусах электролиза ОАО "КрАЗ" производственными испытаниями выполненной согласно формуле изобретения машины для загрузки анода.

Список использованных источников информации

1. Авторское свидетельство №1138435 А, С 25 С 3/14.

2. Патент Российской Федерации №2128247 C1, С 25 С 3/12, Бюл. №9, 1999.

3. Патент Российской Федерации №2169214 C1, С 25 С 3/12, Бюл. №17, 2001.