Для перекрытия выпускных отверстий и регулирования потока
груза из бункера при хорошосыпучих грузах применяют затворы раз-
личных типов. При переработке грузов, способных образовывать сво-
91
ды, более целесообразно использовать различные питатели, которые
обеспечивают принудительную выдачу из бункера потока груза задан-
ной производительности.
Затворы служат для перекрытия потока транспортируемого гру-
за. В промышленности используются затворы различных конструкций
с ручным и дистанционным управлением. Затворы пробковые, шибер-
ные, дроссельные с ручным приводом служат для перекрытия пыле-
проводов на длительное время, например при ремонтных работах. Их
применяют только в тех случаях, когда пылепровод перекрывают ред-
ко. В остальных случаях используют затворы с пневмоприводом и ав-
томатическим или дистанционным управлением.
Наиболее подходящим приводом для затворов, работающих в
установках погрузки, является пневматический. Он отличается не-
большим весом и габаритами, конструктивно прост и надежен в экс-
плуатации. Применение пневматического привода облегчается также
наличием у силосов сжатого воздуха.
Клапанные прижимные и откидные затворы, а также плоские
(шиберные) затворы (горизонтальные и вертикальные) устанавливают
в небольших бункерах с малыми размерами выпускных отверстий
(рис. 2.54, а, б,в,г). Секторные затворы (прямые и обратные, рис.
2.54,д), а также двухсекторные, так называемые челюстные (рис.
2.54,е), допускают перекрытие потока под нагрузкой и его регулирова-
ние.
При выдаче из емкостей крупнокусковых тяжелых грузов при-
меняют пальцевые, цепные, гусеничные, ленточные и пластинчатые
затворы, круглые и комбинированные, вибролотковые затворы (рис.
2.54,ж). Перемещают подвижные элементы затворов вручную или
специальными приводами.
Шиберный затвор, как правило, применяется в тех случаях, ко-
гда им приходится редко пользоваться и перекрываемое отверстие
имеет большие размеры и часто прямоугольную форму, т. е. для пе-
рекрытия бункеров, разгрузочных горловин силосов в вагонах-
цементовозах, на пылепроводах и т. д. На силосах, например, затвор
устанавливается перед выгружателем и перекрывается только при
ремонтных работах. Затвор прост конструктивно, состоит из следую-
щих основных деталей: корпуса с направляющими, шибера и его руч-
ного привода.
Шиберный затвор обладает следующими недостатками: часто
заклинивается, имеет большое сопротивление движению шибера.
Пробковый затвор предназначается для перекрытия пылепро-
водов. Применяется, например, при разгрузке силосов в транспортные
емкости и обычно устанавливается после пневматических разгружа-
телей; в автоцементовозах устанавливается также на разгрузочном
пылепроводе. Состоит он из следующих основных деталей: корпуса,
конусной пробки, уплотнительного сальника, крышки, регулировочного
92
болта.
Пробковые затворы бывают с цилиндрической и конусной проб-
кой. При конусной посадке пробку и корпус по мере износа можно при-
тереть и вновь использовать, что облегчает их ремонт. При заклини-
вании пробки, когда не помогают другие средства, ее можно при-
поднять, а образующийся зазор между пробкой и корпусом помогает
быстрее ликвидировать заклинивание. Коническую пробку легче вра-
щать, чем цилиндрическую (при одном и том же проходном сечении),
так как диаметр посадки у нее значительно меньше. При цилиндри-
ческих пробках увеличивается момент сопротивления, следовательно,
пробку труднее проворачивать, ремонт и эксплуатация ее сложнее,
чем конической.
Пробковые затворы имеют чрезвычайно простую конструкцию,
малые габариты, создают минимальные местные сопротивления про-
ходу транспортируемого материала, могут устанавливаться на прямых
участках пылепроводов в любом месте. Однако они почти не под-
даются механизации в связи с различным моментом сопротивления в
1
2
3
1 2
3
1
2 3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
2 3 1
Рис. 2.54. Схемы затворов для емкостей:
1- нижняя часть емкости; 2- заслонка; 3- элемент привода
93
разные периоды эксплуатации и частым заклиниванием. Их рацио-
нально применять при небольшом количестве включений в материале
и ручном управлении.
Дроссельный кран служит для перекрытия пылепроводов. Конст-
рукция дроссельного крана крайне проста. Его основными элементами
являются корпус, поворотная заслонка, ось заслонки и ручка с фикса-
тором. Для обеспечения надежного уплотнения корпус крана с пово-
ротной заслонкой гуммируется (покрывается резиной). Такая конст-
рукция, как показывает опыт, проста в эксплуатации, но хорошо рабо-
тает лишь на чистом пылевидном материале. Материал при движении
через дроссельный кран быстро изнашивает поворотную заслонку, а
попадание твердых частиц нарушает плотное закрывание заслонки и
материал частично продолжает поступать по пылепроводу. Несмотря
на простоту конструкции и компактность, дроссельный кран применя-
ется редко.
Шлюзовые затворы, служащие затвором и питателем одновре-
менно, применяются для передачи материала из одного пространства
(устройства) в другое при наличии среднего перепада давлений (до
0,6 кг/см2). Они используются в качестве герметизирующего устройст-
ва, через которое выпускается или загружается перемещаемый пнев-
моустановками груз.
Шлюзовой затвор состоит из следующих основных узлов
(рис.2.55): корпуса 1 и ячейкового барабана 2. По конструкции затвор
прост и компактен, занимает мало места; привод его осуществляется
от электродвигателя через редуктор. Иногда шлюзовые затворы вы-
полняются с гидравлическим приводом. Преимуществом их является
то, что в случае попадания между ребром барабана и корпусом круп-
ных твердых кусков материала гидропровод начинает вращать ротор в
обратном направлении и этим предохраняет лопатки ротора от поло-
мок.
При работе затвора груз за счет силы
тяжести поступает из бункера через верхнее
загрузочное отверстие корпуса и последова-
тельно заполняет вращающиеся ячейки ба-
рабана и при вращении барабана переме-
щается к выгрузочному отверстию. Для луч-
шей выгрузки груза из бункера иногда в за-
твор перед загрузочным отверстием устанав-
ливают механические рыхлители.
Отличительными особенностями конст-
рукции затворов при различных условиях экс-
плуатации являются следующие.
1. При работе затворов на пылевидных
материалах, имеющих много посторонних
твердых включений в виде крупки и частиц
1
Рис.2.55. Шлюзовой
затвор
2
94
металла, наблюдается заклинивание барабана в корпусе питателя,
обусловленное попаданием частиц материала в зазор между бараба-
ном и корпусом затвора. Для предотвращения этого иногда уста-
навливают специальную щетку на стенке приемного отверстия затво-
ра: при вращении барабана щетка сбрасывает частицы с его торца в
ячейку.
2. Для предотвращения пропуска воздуха между наружной по-
верхностью ячейкового барабана и корпусом затвора эти узлы выпол-
няются конструктивно различно:
- для компенсации износа ячейкового барабана и корпуса затвора по
цилиндрической поверхности трения используют ячейковые бара-
баны, имеющие лопасти, набранные из листов пружинной стали. По
мере износа листов за счет сил упругости они прижимаются к корпу-
су барабана и таким образом компенсируют износ. Кроме того, эти
листы крепятся к барабану так, что могут смещаться в радиальном
направлении и компенсировать образовавшийся зазор. Эта конст-
рукция позволяет также избежать заклинивания барабана в резуль-
тате попадания посторонних твердых предметов, так как пружинная
лопасть может отогнуться, пропустив предмет в ячейку. Для компен-
сации износа при трении барабана и корпуса затвора применяют
корпуса затворов с подвижными вкладышами, охватывающими ба-
рабан. По мере износа за счет трения между барабаном и вклады-
шами последние перемещаются при помощи пружин, резиновых
прокладок и других средств, все время плотно прилегая к наружной
поверхности ячейкового барабана. Обычно применяют четыре
вкладыша: два с обоих торцов барабана и два по цилиндру трения.
Такая конструкция обеспечивает большой межремонтный срок экс-
плуатации, но является довольно сложной;
- с целью увеличения межремонтного срока работы ячейкового бара-
бана и корпуса затвора можно поверхности трения корпуса затвора
футеровать броневыми плитами из износоустойчивого материала, а
наружную поверхность ячейкового барабана наплавлять твердыми
сплавами, затем протачивать на необходимый размер.
3. Для работы с абразивными материалами подшипники вала
ячейкового барабана делаются выносными и крепятся на кронштейнах
корпуса; вал барабана на выходе из корпуса затвора имеет поджим-
ные сальниковые уплотнения. Такая конструкция предотвращает по-
падание материала в подшипники и их заклинивание, а также облег-
чает эксплуатацию (поджим) сальникового уплотнения.
4. При использовании затвора-питателя в нагнетательных уста-
новках для нормального поступления материала из затвора-питателя
в трубопровод применяются сопла, вставленные в торцовую стенку
разгрузочной части корпуса питателя. Находящийся в ячейке мате-
риал смешивается с воздухом, образуя необходимую для транспорти-
рования смесь, которая поступает в пневмопровод через отверстие в
95
противоположной торцовой стенке затвора-питателя.
Особенно широкое применение шлюзовый затвор нашел за ру-
бежом при загрузке транспортных емкостей из бункеров и силосов
хранения пылевидного материала. Это в первую очередь объясняется
тем, что выгрузочные отверстия силосов и бункеров расположены
достаточно высоко, создавая возможность применения вертикальной
разгрузки, обеспечивающей максимальную концентрацию смеси пы-
левидного материала с воздухом.
Затворы с пережимным гибким элементом применяются в ка-
честве запорного элемента на трубопроводах для пылевидных грузов.
Их преимущества перед затворами с жестким запорным элементом
следующие: незначительное сопротивление прохождению материала,
полная герметичность дроссельной части затворов, герметичность
перекрытия прохода, обусловленная большой эластичностью запор-
ного пережимного патрубка, быстрая и удобная замена запорного пат-
рубка. Конструкция затвора с пневмоприводом отличается простотой
и малым количеством деталей (рис.2.56). Разъемный корпус состоит
из двух половин 1 и 2, которые собираются на болтах 3 и штуцера 4
для подвода сжатого воздуха. В корпусе помещается резиновая фа-
сонная трубка 5 с отбортованными концами, которые зажимаются
фланцами трубопровода с обеих сторон, создавая необходимую гер-
метичность соединения. При подаче сжатого воздуха резиновая труб-
ка сжимается, запирая проход.
Затвор шланговый-фланцевый-чугунный с ручным приводом
служит для длительного перекрытия трубопровода при ремонтах
(рис.2.57).
При вращении маховика резиновый патрубок пережимается пе-
ремещающимися траверсами, перекрывая проход. При вращении ма-
ховика в обратную сторону траверсы расходятся, и резиновый патру-
бок разжимается, открывая проход в клапане. Клапан может устанав-
ливаться на трубопроводе в любом рабочем положении.
Клапан шланговый-фланцевый-чугунный с электроприводом
(рис.2.58). Проход клапана перекрывается за счет пережима резино-
вого патрубка траверсами, двигающимися навстречу друг другу. Кла-
пан можно устанав-
ливать на трубопро-
воде в любом рабо-
чем положении. Осо-
бенно рационально
применение клапана
в системах дистан-
ционного и автомати-
ческого управления
при следующих усло-
виях: отсутствии сжа-
5 4 3 1
2
Рис.2.56. Затвор шланговый-фланцевый-чугунный
96
того воздуха или гидрооборудования, необходимого для привода кла-
пана; большом количестве клапанов и значительном расстоянии меж-
ду ними (отпадает необходимость в сложной разводке трубопрово-
дов); необходимости надежного перекрытия трубопровода на дли-
тельное время.
Клапан запорный-фланцевый-чугунный с гидропневмопережи-
мом (рис.2.59) состоит из двух патрубков с резиновым чехлом внутри,
соединенных между собой шпильками. Между патрубками зажат рези-
новый вкладыш, между вкладышем и
фланцем патрубка проложена про-
кладка из фторопласта. Клапан имеет
указатель положения. Проход клапана
перекрывается за счет пережима ре-
зинового вкладыша при подаче через
штуцер воды или воздуха. Клапан
можно устанавливать на трубопрово-
де в любом рабочем положении.
5
4
3
2
1
Рис.2.57. Затвор шланговый-фланцевый-чугунный (с ручным приводом):
1- резиновый патрубок; 2- верхняя траверса; 3- маховик;
4- нижняя траверса; 5- корпус
Рис.2.58. Клапан шланговый флан-
цевый чугунный с электроприво-
дом: 1- резиновый патрубок;
2- траверса;
2
1
4 1 2 3 5
Рис.2.59. Клапан запорный фланцевый чугун-
ный с гидропневмопережимом:
1- указатель; 2- вкладыш;
3- патрубок; 4- шпильки; 5- штуцер
97
Затворы клапанного типа очень широко распространены в сис-
темах транспортирования пылевидных материалов. Выпускаемые
промышленностью пневмовыгружатели из бункеров и силосов снаб-
жены затворами клапанного типа с приводом от пневматического ци-
линдра. Однако, как уже отмечалось ранее, при работе в зимних усло-
виях пневматические цилиндры часто замерзают, поэтому в Оргпро-
ектцементе разработана конструкция затвора с приводом от пневмо-
мембранных камер (рис.2.60).
Пневмомембранные камеры хода закрытия и открытия клапана
располагаются на плите 1, которая, в свою очередь, крепится к корпу-
су клапана 2. Основными частями камеры являются штампованные
корпус 3 и крышка 4, между которыми зажата резиновая мембрана 5 с
тканевыми прокладками.
17 12 13
18
2
4
5
3
1
6
9
7 8
Ø15
11
15
16
10
14
Рис.2.60. Затвор клапанного типа
с пневмомембранным приводом
98
Внутренней поверхностью мембрана опирается на тарелку, за-
крепленную на штоке 6. Шток входит в отверстие корпуса с зазором,
что допускает его боковые отклонения при присоединении к качающе-
му рычагу исполнительного механизма. Последний состоит из вала 7 с
рычагом 8. Вал с рычагами вращается во втулках кронштейнов 9, ко-
торые крепятся к плите.
Большое плечо рычага посредством тяг 10 соединяется со што-
ком 11, на котором крепится головка клапана 12. Конусная часть го-
ловки клапана поджимается к резиновому седлу 13 клапана. Шток 11
перемещается в двух подшипниках скольжения; один из них приварен
к крышке корпуса клапана 14, другой 15 крепится на кронштейне 16.
Затвор снабжен также ручной задвижкой 17, которая может быть ис-
пользована при ремонте клапана или отсутствии сжатого воздуха. В
тех случаях, когда надобности в ручной задвижке нет, затвор вы-
полняется без нее и без плиты, на которой она крепится.
При поступлении в камеру сжатого воздуха через штуцер 18,
приваренный к крышке, мембрана прогибается и давит на шток, пере-
мещающий головку клапана в положение «открыто» или «закрыто»
через исполнительный механизм. Подача сжатого воздуха регулирует-
ся автоматически с помощью золотника с электромагнитным приво-
дом.
Воздействие мембраны на исполнительный механизм зависит от
давления сжатого воздуха в системе и положения штока камеры. По
мере увеличения хода штока усилия, передаваемые резиновой мем-
браной, уменьшаются.
Клапан выполняется с одной или несколькими пневмомембран-
ными камерами для хода закрытия в зависимости от давления сжатого
воздуха, подводимого к пневмомембранным камерам.
Целесообразность применения перечисленных выше затворов
зависит от конкретных условий работы и физико-механических
свойств грузов.
