Двухвальный горизонтальный смеситель с регулируемыми вертикальными лопатками

Изобретение относится к области машиностроения, где происходит перемешивание исходных компонентов в однородную массу, и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях промышленности. В двухвальном смесителе лопатки входят в комплекты сборочных узлов, которые закреплены на каждой из четырех сторон вдоль горизонтальных квадратных валов по длине смесителя и имеют круглые концевики, установленные в цилиндрических корпусах с шариковыми закрытыми подшипниками. При этом на верхнем конце каждого вертикального концевика в прорезях закреплена лопатка, которая выполнена в виде радиальных пластин толщиной не менее чем 10 мм, шириной не более 80 мм, а нижний конце каждого хвостовика изготовлен в виде червяка с отфрезерованными эвольвентными зубьями, которые обеспечивают возможность поворота лопаток в вертикальной плоскости на 30°, 45° и 60°, по результатам объемной плотности сыпучих материалов соответственно 0,30, 0,55 и 0,75 т/м3, причем вращение горизонтальных круглых валов привода поворота лопаток и квадратных трубных валов смесителя осуществляется от электродвигателей. Достигается однородность смешивания не менее 98%. Изобретение обеспечивает повышение надежности комплектов сборочных узлов и снижение металлоемкости и энергоемкости всего процесса соответственно более чем на 25% и 35%. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, где происходит перемешивание исходных компонентов в однородную массу, и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях промышленности.

Известны лопастные смесители с вертикальным цилиндрическим корпусом, в которых продукт обычно перемешивается при периодической его загрузке (www/agro-mash.ru/alfav/ust_smesh_smes.htm.2006). Это смесители с наиболее высоким уровнем равномерности перемешивания, в отличие от горизонтальных и вертикальных шнековых смесителей.

Недостатком таких смесителей является высокая энергоемкость и металлоемкость процесса смешивания.

Известен одновальный горизонтальный смеситель, внутри которого размещен полый вал, вдоль которого расположены стойки с лопатками, жестко соединенными с зубчатыми элементами, взаимодействующими с нарезкой подвижного стержня, расположенного внутри вала, зубчатые элементы установлены на валу шарнирно, а стержень выполнен в виде рейки, установленной с возможностью возвратно-поступательного движения (а.с. СССР №1766478 А1, кл. B01F 7/04, 1992). Кроме того, лопатки выполнены из упругого материала.

Недостатком известного смесителя является низкая надежность рабочих органов и завышенная металлоемкость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является конструкция двухвального горизонтального смесителя с лопатками, которые размещены асимметрично относительно осей стержней, а поверхность их атакующего оперения меньше поверхности хвостового оперения, при этом лопатки установлены на концах стержней и имеют возможность углового поворота вокруг своих осей, с использованием упругих элементов и предварительной закруткой винтовых пружин (а.с. СССР №1151284, МПК В01 7/04. Бюл. №15, 1985 г.).

Недостатком известной конструкции смесителя является сложность в изготовлении и сборке механизма поворота ассиметричных лопаток, а также низкая надежность их работы, при этом интенсивность перемешивания исходных компонентов достигается только в зоне работы лопаток, а не во всем объеме смешивания.

Кроме того, при создании инновационных смесителей с регулируемыми системами необходимы приборы для управления рабочими органами и для контроля сыпучих материалов. Известно, что для оперативного метода измерения и определения объемной плотности сыпучих материалов применяются микроволновые технологии и современные приборы (htth://rusautomation.ru/stati/opredelenie-ob_emnoy-plotnosti-syp-at) (разработка немецкой компании SWR engineering - прибор Dens-M).

Задачей предлагаемого изобретения является повышение однородности смешивания, надежности конструкции рабочих органов смесителя, а также снижения металлоемкости и энергоемкости при выполнении всего объема перемешивания компонентов.

В результате использования в изобретении эвольвентной передачи и электродвигателей с известными датчиками контроля и индикаторами положения лопаток в вертикальной плоскости в предлагаемом двухвальном горизонтальном смесителе с регулируемыми вертикальными лопатками нижний конец каждого хвостовика сборочных узлов изготовлен в виде червяка с отфрезерованными эвольвентными зубьями, которые за счет сцепления с большими цилиндрическими шестернями, закрепленными на горизонтальных цилиндрических валах смесителя, обеспечивают возможность плавного разворота лопаток в вертикальной плоскости. При этом повышается однородность смешивания при выполнении всего объема перемешивания компонентов в смесителе с регулированием поворота лопаток в вертикальной плоскости на 30°, 45° и 60° при использовании эвольвентной передачи, которая работает по результатам сигнала электрического датчика, установленного в приборе, с использованием микроволновых технологий, для определения объемной плотности сыпучих материалов соответственно 0,30, 0,55 и 0,75 т/м3 при одновременном ее контроле и измерении в процессе загрузки в смеситель.

Предложенная конструкция сборочных узлов лопаток обеспечивает повышение надежности комплектов сборочных узлов и однородности смешивания не менее 98%, что в целом снижает металлоемкость и энергоемкость всего процесса соответственно более чем на 25% и 35%.

Технический результат достигается тем, что в двухвальном горизонтальном смесителе с регулируемыми вертикальными лопатками, содержащем корпус с загрузочным и выгрузным окнами и лопатки для перемешивания с возможностью их углового поворота, согласно изобретению на каждой из четырех сторон двух горизонтальных валов смесителя, изготовленных из металлической квадратной трубы, а по всей их длине установлены диаметрально, со смещением на ширину лопаток, не менее чем на 80 мм, по четыре комплекта сборочных узлов, в каждом из них имеются выполненные из металла круглые вертикальные концевики, которые установлены в корпусе с закрытыми шариковыми подшипниками, также на верхнем конце каждого концевика в прорезях закреплена лопатка, изготовленная в виде радиальной пластины толщиной не менее чем 10 мм и шириной не менее 80 мм, кроме того, в середине каждого концевика выточена кольцевая проточка, которая предназначена для фиксации концевика в вертикальной плоскости крышкой с отверстием в центре и выполнена из двух половинок для перекрытия вырезанных монтажных квадратных окон в квадратной трубе, а нижний конец каждого хвостовика изготовлен в виде червяка с отфрезерованными эвольвентными зубьями, которые обеспечивают возможность поворота лопаток в вертикальной плоскости на 30°, 45° и 60°, в зависимости от объемной плотности сыпучих материалов, соответственно 0,30, 0,55 и 0,75 т/м3, которую определяет и фиксирует прибор при одновременном измерении в процессе их загрузки в смеситель в потоке, причем вращение горизонтальных круглых валов привода поворота лопаток и квадратных трубных валов смесителя осуществляется от электродвигателей, при этом зубья червяка зацепляются с аналогичными эвольвентными зубьями больших цилиндрических шестерен, которые выполнены в виде плоских цилиндров с круглыми фланцами и закреплены уже на горизонтальных цилиндрических валах, при этом ось валов концевиков перекрещивается на 90° с осью горизонтальных цилиндрических валов, а каждая лопатка в сборочных узлах своими нижними торцами закрепляется в верхних прорезях концевиков не менее чем двумя горизонтальными болтами с гроверными шайбами, а створки крышки для перекрытия вырезанных монтажных окон в квадратной трубе закрепляются не менее чем десятью потайными винтами, кроме того, лопатки сборочных узлов расположены диаметрально по всей длине валов в корпусе смесителя со смещением на их ширину и установлены заточенными ребрами не менее чем 15° навстречу друг другу от торцевых стенок смесителя до центра его корпуса, что позволяет активизировать конвективное послойное перемешивание компонентов и ускорить процесс выгрузки из смесителя приготовленного корма.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1 и фиг. 2.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема смесителя со снятой передней крышкой и показан вырез крепления сборочного узла лопаток на горизонтальных квадратных валах. На фиг. 2 изображены рабочие органы смесителя по стрелке А и показаны сборка концевиков валов и увеличенный фрагмент установки углов лопаток.

Предлагаемый двухвальный горизонтальный смеситель с регулируемыми вертикальными лопатками (фиг. 1) содержит корпус 1 смесителя с загрузочными патрубками 2, конусный бункер 24, в котором установлен прибор для определения в потоке объемной плотности сыпучих компонентов, а в центре корпуса 1 смесителя имеется выгрузной бомболюк со створками 3, которые открываются от двух электродвигателей 25. В корпусе 1 смесителя расположены два горизонтальных вала 4, которые изготовлены из квадратной металлической трубы 5, а на каждой ее стороне закреплены сборочные узлы 6 с регулируемыми лопатками 7 (фиг. 2) шириной и толщиной соответственно не менее 80 и 10 мм. Конструктивно сборочные узлы 6 (фиг. 1) включают лопатки 7, каждая из которых своими нижними торцами закреплена не менее чем двумя горизонтальными болтами, в верхних прорезях каждого концевика 9, изготовленного из круглого металла. Лопатки 7 расположены диаметрально по всей длины валов в корпусе смесителя со смещением на величину ширины вертикальных лопаток.

Кроме того, в середине каждого концевика 9 выточена кольцевая проточка 10, предназначенная для фиксации концевиков в вертикальной плоскости крышкой 8, которая выполнена из двух половинок и закрепляется не менее чем четырьмя потайными винтами, на поверхностях каждой из сторон по всей длине двух валов, изготовленных из квадратной металлической трубы 5, при этом крышка 8 имеет металлические прокладки и закрывает вырезанные монтажные квадратные окнах в трубе 5.

Также на нижнем конце каждого хвостовика из концевиков 9 выточен и изготовлен червяк 11 с отфрезерованными эвольвентными зубьями. При этом концевики 9 сборочных узлов 6 установлены в цилиндрических корпусах с шариковыми закрытыми подшипниками и монтируются на каждой плоскости крышки 8 квадратной трубы 5, выполненной в виде двух горизонтальных валов 4. При осуществлении монтажа червяк 11 зацепляется с аналогичными эвольвентными зубьями большой цилиндрической шестерни 12, которая изготовлена из металла и закреплена уже на двух горизонтальных цилиндрических валах 13, а последние устанавливаются внутри квадратных труб 5.

Квадратные металлические трубы 5 имеют хвостовики 14 (фиг. 2), которые установлены в подшипниках 15 на наружных поверхностях левой передней 16 и правой задней 17 стенках корпуса 1 смесителя. Горизонтальные цилиндрические валы 13 монтируются внутри квадратных труб 5 и имеют также свои хвостовики 18, которые установлены в подшипниках 19 на внутренних стенках 16, 17 корпуса 1 смесителя, при этом правые хвостовики 14 квадратных труб 5 соединяются с электродвигателем 20 через редуктор 21, который имеет две цилиндрические прямозубые шестерни и частотный регулятор оборотов, а цилиндрические валы 13 уже своими левыми хвостовиками 18 соединяются с соответствующими электродвигателями 22 и 23, которые имеют датчики контроля положения лопаток в вертикальной плоскости и индикаторы контроля установки их на 30°, 45° и 60°. Нижний конец каждого концевика 9 сборочных узлов изготовлен в виде червяка с отфрезерованными эвольвентными зубьями и зацепляется с большими цилиндрическими шестернями 12, закрепленными на горизонтальных цилиндрических валах 13 смесителя. При этом ось концевиков 9 (фиг. 1) перекрещивается на 90° с осью горизонтальных цилиндрических валов 13. В бункере 24 (фиг. 1) установлен прибор с электрическим датчиком по одновременному измерению и контролю объемной плотности сыпучих материалов соответственно 0,30, 0,55 и 0,75 т/м3 в процессе их загрузки в смеситель в потоке. Для выгрузки приготовленного корма корпус 1 смесителя имеет выгрузной бомболюк со створками 3, которые открываются с использованием двух электродвигателей 25.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. Необходимое количество ранее взвешенных и отдозированных сыпучих измельченных компонентов для выполнения процесса смешивания поступает в конусный бункер прибора 24 для определения в потоке объемной плотности сыпучих компонентов, далее они самотеком ссыпаются через загрузочные патрубки 2 в корпус 1 двухвального корытообразного смесителя и попадают в зону вращения двух горизонтальных валов 4, которые изготовлены из квадратной металлической трубы 5 с закрепленными на каждой из ее сторон вдоль валов сборочных узлов 6 регулируемыми лопатами 7, которые разворачиваются с использованием эвольвентной передачи. Вертикальные лопатки 7 сборочных узлов 6 расположены диаметрально по всей длине валов в корпусе смесителя со смещением на величину их ширины, при этом заточенные ребра лопаток не менее чем 15° установлены навстречу друг другу от торцевых стенок 16 и 17 (фиг. 2) до центра корпуса 1 смесителя, что позволяет активизировать конвективное послойное перемешивание компонентов, ускорить процесс выгрузки приготовленного корма и обеспечить повышение надежности комплектов сборочных узлов.

Регулировка лопаток 7 на угол атаки 30°, 45° и 60° производится от валов сборочных узлов 9, которые вращаются в вертикальной плоскости с использованием эвольвентной передачи, и приводом от двух электродвигателей 22 и 23, в торцах валов которых со стороны крыльчаток установлены датчики положения и индикаторы контроля поворота лопаток 7 в вертикальной плоскости. При этом разворачивание валов сборочных узлов 9 с лопатками 7 на требуемый угол атаки осуществляется по результатам электрического сигнала, полученного в известном приборе, при одновременном измерении и контроле в потоке объемной плотности сыпучих материалов соответственно 0,30, 0,55 и 0,75 т/м3, с применением микроволновых технологий, в процессе загрузки их в смеситель. Привод двух горизонтальных квадратных валов 5 смесителя уже осуществляется от электродвигателя 20 через редуктор 21. Приготовленные кормосмеси выгружаются внизу смесителя через выгрузной бомболюк, створки 3 которого открываются с использованием двух электродвигателей 25.

Предложенная конструкция смесителя обеспечивает повышение надежности комплектов сборочных узлов и однородности смешивания не менее 98%, что в целом снижает металлоемкость и энергоемкость всего процесса соответственно более чем на 25% и 35%.

Двухвальный горизонтальный смеситель с регулируемыми вертикальными лопатками, содержащий корпус с загрузочным и выгрузным окнами и лопатки для перемешивания с возможностью их углового поворота, отличающийся тем, что на каждой из четырех сторон двух горизонтальных валов смесителя, изготовленных из металлической квадратной трубы, а по всей их длине установлены диаметрально, со смещением на ширину лопаток, не менее чем на 80 мм по четыре комплекта сборочных узлов, в каждом из них имеются выполненные из металла круглые вертикальные концевики, которые установлены в корпусе с закрытыми шариковыми подшипниками, также на верхнем конце каждого концевика в прорезях закреплена лопатка, изготовленная в виде радиальной пластины толщиной не менее чем 10 мм и шириной не менее 80 мм, кроме того, в середине каждого концевика выточена кольцевая проточка, которая предназначена для фиксации концевика в вертикальной плоскости крышкой с отверстием в центре и выполнена из двух половинок для перекрытия вырезанных монтажных квадратных окон в квадратной трубе, а нижний конец каждого хвостовика изготовлен в виде червяка с отфрезерованными эвольвентными зубьями, которые обеспечивают возможность поворота лопаток в вертикальной плоскости на 30°, 45° и 60°, в зависимости от объемной плотности сыпучих материалов соответственно 0,30, 0,55 и 0,75 т/м3, которую определяет и фиксирует прибор при одновременном измерении в процессе их загрузки в смеситель в потоке, причем вращение горизонтальных круглых валов привода поворота лопаток и квадратных трубных валов смесителя осуществляется от электродвигателей, при этом зубья червяка зацепляются с аналогичными эвольвентными зубьями больших цилиндрических шестерен, которые выполнены в виде плоских цилиндров с круглыми фланцами и закреплены уже на горизонтальных цилиндрических валах, при этом ось валов концевиков перекрещивается на 90° с осью горизонтальных цилиндрических валов, каждая лопатка в сборочных узлах своими нижними торцами закрепляется в верхних прорезях концевиков, не менее чем двумя горизонтальными болтами с гроверными шайбами, а створки крышки для перекрытия вырезанных монтажных окон в квадратной трубе закрепляются не менее чем десятью потайными винтами, кроме того, лопатки сборочных узлов расположены диаметрально по всей длине валов в корпусе смесителя со смещением на их ширину и установлены заточенными ребрами не менее чем 15° навстречу друг другу от торцевых стенок смесителя до центра его корпуса, что позволяет активизировать конвективное послойное перемешивание компонентов и ускорить процесс выгрузки из смесителя приготовленного корма.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к переработке техногенных материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности: химической, энергетической, топливной, а также в промышленности строительных материалов для приготовления композиционных смесей с тонкоизмельченными волокнистыми материалами.

Изобретение относится к оборудованию для смешивания сыпучих продуктов и может быть использовано в комбикормовой промышленности, на предприятиях агропромышленного комплекса и в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для приготовления эмульсий и суспензий для сжигания в топках энергетических установок, а также в химической технологии.

Месильное устройство (2) имеет по меньшей мере два вала (12, 14), на которых закреплены расположенные в месильной камере (6) инструменты (18, 22). По меньшей мере один из инструментов (18, 22) выполнен транспортирующим тесто от загрузочной зоны (10) в направлении (20) подачи к разгрузочному отверстию (8).

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для приготовления кормов на животноводческих фермах и комплексах. Устройство для смешивания сухих кормов и сухих добавок состоит из бункера для сухих кормов, в котором установлен выгрузной шнек, выполненный в виде спирали круглого сечения, в зоне выгрузки выгрузной шнек выполнен в виде П-образных лопастей круглого сечения, изготовленных из прутка диметром 4…10 мм и повернутых относительно оси вращения на угол α=5…15° по ходу витков спирали в бункере, при этом под П-образными лопастями круглого сечения расположена сетка, выполненная в виде пластины с прямоугольными пробивными отверстиями шириной поперек вала шнека 15…30 мм и длиной 30…70 мм с перемычками 2…4 мм, параллельно с бункером для сухих кормов расположен многокомпонентный бункер-дозатор сухих добавок, имеющий в двух-семи секциях на общем валу лопастные барабаны с плоскими радиальными лопастями в количестве 6…20 шт.

Изобретение относится к устройствам для смешивания материалов, обладающих плохой сыпучестью и различающихся по плотности, например для смешивания рецептурных компонентов животного и растительного происхождения, а также продуктов микробиального синтеза, и может применяться для приготовления кормов в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к смесителям и может быть использовано для приготовления эмульсий и суспензий для сжигания в топках энергетических установок, а также в химической технологии.

Настоящее изобретение относится к улавливающему устройству, которое улавливает порошкообразный добавляемый агент, выталкиваемый из напорного пластикатора закрытого типа для пластикации пластицируемого материала с высокой вязкостью, такого как каучук, пластик и керамика, и способу улавливания порошкообразного добавляемого агента, используя улавливающее устройство.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для переработки органического сырья. Установка включает систему подачи исходного сырья (1), анаэробный биореактор (2), нагреватель биомассы, систему отвода биогаза (3), систему удаления биомассы (7), систему управления технологическим процессом (6).

Изобретение относится к миксеру для приготовления стоматологического материала и может быть использовано в медицине. Миксер (10) для приготовления стоматологического материала содержит смесительный бочонок (17) и смесительный ротор (16), впускные патрубки (13, 14) миксера и выпускной патрубок (15).
Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Смеситель содержит неподвижный вертикальный корпус прямоугольного сечения, внутри которого к противоположным сторонам прикреплены направляющие лотки, под которыми размещены устройства для разделения потока, в верхней части корпуса установлены устройства загрузки, а в нижней - устройства выгрузки. Устройства для разделения потока представляют собой установленный на валу с возможностью вращения набор дисков, имеющих на боковых поверхностях криволинейные лопасти с отверстиями, причем радиус кривизны лопастей увеличивается от центра вала к краям, а длина лопастей и размер отверстий увеличивается от краев к центру. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процесса смешения. 6 ил.

Изобретение относится к обработке сыпучих материалов, в частности к устройству для смешивания сухих и/или рассыпчатых насыпных материалов и способу очистки смесительного резервуара. Устройство (1) для смешивания сухого и/или рассыпчатого насыпного материала содержит смесительный резервуар (2) с цилиндрической или корытообразной стенкой (3), с ограждающими торцевыми стенками (4а, 4b) и со смесительным валом (5), проходящим соосно к смесительному резервуару (2) и имеющим смесительные рабочие органы (6), а также с выпускным отверстием (8) для вывода готовой смеси из смесительного резервуара, находящимся в области основания (7) смесительного резервуара (2) на расстоянии от торцевых ограждающих стенок (4а, 4b). Для очистки смесительного резервуара (2) после его опустошения на внутренней стороне (3а) стенки (3) расположены несколько впускных отверстий (9), входящих в смесительный резервуар на стороне внутренней стенки, для нагнетания сжатого воздуха в смесительный резервуар (2) выше выпускного отверстия (8), и каждый раз рядом с одной из торцевых ограждающих стенок 4а и 4b. Сжатый воздух, струящийся из впускных отверстий (9) в смесительный резервуар (2), направляют вдоль внутренней стороны (3а) смесительного резервуара (2) в направлении области основания (7) и/или к выпускному отверстию (8). Дополнительно на каждой из обеих торцевых ограждающих стенок (4а, 4b) предусмотрено по одному торцевому впускному отверстию (11) с расположенными в них соплами для сжатого воздуха (12), входящими в смесительный резервуар (2) с торцевых сторон, через которые сжатый воздух нагнетают в смесительный резервуар (2) вдоль области основания (7) к выпускному отверстию (8), чтобы через выпускное отверстие (8) удалить из смесительного резервуара (2) сыпучий материал, снятый с внутренней стороны (3а) смесительного резервуара (2). Изобретение обеспечивает тщательную очистку устройства для смешивания с большой надежностью без вреда для лица, производящего очистку устройства для смешивания. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, где происходит перемешивание исходных компонентов в однородную массу, и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях промышленности. В двухвальном смесителе лопатки входят в комплекты сборочных узлов, которые закреплены на каждой из четырех сторон вдоль горизонтальных квадратных валов по длине смесителя и имеют круглые концевики, установленные в цилиндрических корпусах с шариковыми закрытыми подшипниками. При этом на верхнем конце каждого вертикального концевика в прорезях закреплена лопатка, которая выполнена в виде радиальных пластин толщиной не менее чем 10 мм, шириной не более 80 мм, а нижний конце каждого хвостовика изготовлен в виде червяка с отфрезерованными эвольвентными зубьями, которые обеспечивают возможность поворота лопаток в вертикальной плоскости на 30°, 45° и 60°, по результатам объемной плотности сыпучих материалов соответственно 0,30, 0,55 и 0,75 тм3, причем вращение горизонтальных круглых валов привода поворота лопаток и квадратных трубных валов смесителя осуществляется от электродвигателей. Достигается однородность смешивания не менее 98. Изобретение обеспечивает повышение надежности комплектов сборочных узлов и снижение металлоемкости и энергоемкости всего процесса соответственно более чем на 25 и 35. 2 ил.

Наверх