Вибросмеситель непрерывного действия
Владельцы патента RU 2435635:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к вибросмесителям непрерывного действия и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов. Вибросмеситель содержит раму с неподвижной камерой смешивания, внутри которой на опорах установлен приводной вал вращения и вибрации, на который смонтирован вал шнека с винтовой лопастью. Механический вибровозбудитель выполнен в виде двух дисков с расположенными на плоскости вдоль вертикальной и горизонтальной оси симметрии призматическими зубьями, при помощи которых происходит возбуждение сложных возвратно-поступательных колебаний частиц по всему объему камеры смешивания. Имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством замены дисков с призматическими зубьями на диски с другими геометрическими параметрами зубьев. Технический результат состоит в повышении производительности смесителя, снижении энергоемкости процесса смешивания, снижении вибрационного воздействия. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к вибросмесителям непрерывного действия и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов.
Известен вибросмеситель непрерывного действия для перемешивания строительных смесей, содержащий неподвижный корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями, установленный в опорах полый вал с винтовыми лопастями и приводным элементом, приводной дебалансный вал, установленный внутри полового вала (Авторское свидетельство СССР №196585, М.кл. В01F 11/00, 1966).
Наиболее близким к прилагаемому является вибросмеситель непрерывного действия для перемешивания строительных смесей, содержащий дебалансный вал, выполненный в виде водила с переменным по длине от отверстия загрузки к отверстию выгрузки эксцентриситетом, на концах которого установлены опоры полового вала, причем приводной элемент установлен на полом валу в месте нулевого эксцентриситета (Авторское свидетельство СССР №533384, М.кл. В01F 11/00, 1976).
К недостаткам известных вибросмесителей относится большая энергоемкость процесса смешивания, низкая надежность несущих элементов деталей привода вращения вала винтовых лопастей, а также очень высокий процент износа подшипниковых узлов и невозможность регулирования интенсивности воздействия вибрации на приготовляемую бетонную смесь.
Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение производительности вибросмесителя, снижение энергоемкости процесса смешивания, снижение вибрационного воздействия, также других факторов, влияющих на износ подшипниковых узлов.
Технический результат достигается тем, что вибросмеситель непрерывного действия с механическим вибровозбудителем, содержащий раму с неподвижной камерой смешивания, согласно изобретению внутри которой на опорах установлен приводной вал вращения и вибрации, на который смонтирован вал шнека с винтовой лопастью. Причем механический вибровозбудитель выполнен в виде двух дисков с расположенными на плоскости вдоль вертикальной и горизонтальной оси симметрии призматическими зубьями, при помощи которых происходит возбуждение сложных возвратно-поступательных колебаний частиц по всему объему камеры смешивания. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством замены дисков с призматическими зубьями на диски с другими геометрическими параметрами зубьев.
Сравнение с прототипом показывает, что в вибросмесителе непрерывного действия с механическим вибровозбудителем полностью исключен дополнительный привод на вибрацию, снижены радиальные и осевые нагрузки и отсутствуют ударные нагрузки на подшипниковые узлы. Заявляемая конструкция вибросмесителя позволяет интенсифицировать процесс смешивания при одновременном снижении потерь энергии на вращение приводного вала, вследствие снижения сил сопротивления перемещению вала шнека с винтовой лопастью, обеспечивает более равномерную проработку смеси вибратором во всем пространстве рабочей камеры вибросмесителя, однородное разрушения структуры материала, создание эффекта виброкипения, более интенсивную турбулезацию и циркуляцию материала в корпусе вибросмесителя и в целом большую производительность и меньший расход энергии на процесс смешивания.
Сущность изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 представлен вибросмеситель непрерывного действия, на фиг.2 представлен узел модернизации, увеличено, на фиг.3 представлена трехмерная модель диска с расположенными на плоскости вдоль вертикальной и горизонтальной оси симметрии призматическими зубьями, на фиг.4, 5 представлена трехмерная модель вибросмесителя непрерывного действия.
Вибросмеситель состоит из рамы (1) с неподвижной камерой смешивания (2) и имеет загрузочное (3) и разгрузочное (4) отверстия. Внутри камеры смешивания (2) на опорах (5), установленных на концах приводного вала (6), мотор редуктора (7) клиноременная передача (8), на валу шнека (10) смонтирована винтовая лопасть (11). Причем винтовая лопасть (11) выполнена неподвижно на валу шнека (10), шаг и угол которой уменьшается вдоль длины вала шнека (10), образуя сложную форму винтовой лопасти (11). К перегородке (12) смонтирован неподвижно диск с расположенными на плоскости вдоль вертикальной и горизонтальной оси симметрии призматическими зубьями (13), а диск с расположенными на плоскости вдоль вертикальной и горизонтальной оси симметрии призматическими зубьями (14) установлен на вал шнека (10), который при вращении образует набегание зубьев друг на друга, тем самым возбуждая сложные возвратно-поступательные колебания. Функция спиральной пружины (18) предназначена для возврата вала шнека (10) с винтовой лопастью (11) в исходное положение, а резиновая прокладка (15) установлена для амортизации возникающих колебаний. Спиральная пружина (18) соосно смонтирована на крепление (17) и направляющую (18). Для предотвращения попадания бетонной смеси в ответственные механизмы установлены крышки (20) с манжетным уплотнением.
Вибросмеситель непрерывного действия работает следующим образом: от мотор-редуктора (7) через клиноременную передачу (8) передается крутящий момент на вал (6) и через шлицевое соединение (9) на вал шнека (10) вместе с винтовой лопастью (11), перемешивая и перемещая смесь к разгрузочному отверстию (4). Диск с расположенными на плоскости вдоль вертикальной и горизонтальной оси симметрии призматическими зубьями (13) смонтирован неподвижно к перегородке (12), а диск с расположенными на плоскости вдоль вертикальной и горизонтальной оси симметрии призматическими зубьями (14) установлен на вал шнека (10).
При вращении вала шнека (10) происходит набегание расположенных на плоскости вдоль вертикальной и горизонтальной оси симметрии призматических зубьев диска (14) на расположенные в плоскости вдоль вертикальной и горизонтальной оси симметрии зубья диска (13) и одновременное движение вала шнека (10) вместе с винтовой лопастью (11) вперед, при достижении зубьями крайнего верхнего положения происходит сбрасывание зубьев. Диск шнека (16) сжимает спиральную пружину (18), и вал шнека (10) вместе с винтовой лопастью (11) возвращается в исходное положение. В результате чего за один оборот приводного вала (6) вдоль оси камеры смешивания (2) происходит четыре сложных возвратно-поступательных колебаний.
Конструкция вибросмесителя позволяет повысить производительность и снизить затраты энергии на процесс смешивания особенно жестких бетонных смесей, объясняющиеся тем, что при колебательном движении вибратора с амплитудным значением ускорения вибрации 180…25 м/с2 происходит тиксотропное разрушение структуры материала во всем пространстве камеры смешивания, проявляющееся в уменьшении вязкости в 50…60 раз и более по сравнению с вязкостью известного неразрушаемого материала. В связи с этим уменьшается сопротивление перемещению вала шнека вместе с винтовой лопастью и потребляемая мощность вала привода вращения.
1. Вибросмеситель непрерывного действия, содержащий раму с неподвижной камерой смешивания, отличающийся тем, что внутри камеры смешивания на опорах, установленных на концах приводного вала привода вращения и вибрации, смонтирован вал шнека вместе с винтовой лопастью, который установлен на приводной вал при помощи шлицевого соединения.
2. Вибросмеситель по п.1, отличающийся тем, что механический вибровозбудитель выполнен в виде двух дисков с призматическими зубьями, расположенными на плоскости вдоль вертикальной и горизонтальной оси симметрии, винтовая лопасть выполнена неподвижно на валу шнека, шаг и угол которой уменьшается вдоль длины вала шнека, образуя сложную форму винтовой лопасти, при помощи которой механический вибровозбудитель имеет возможность создавать сложные возвратно-поступательные колебания частиц по всему объему камеры смешивания.
3. Вибросмеситель по п.1, отличающийся тем, что интенсивность вибрации возможно регулировать посредством замены дисков с призматическими зубьями на диски с другими геометрическими параметрами зубьев.
