СМЕСИТЕЛЬ

Полезная модель относится к строительству, а именно к устройствам для приготовления бетонной смеси и строительных растворов.
Известен смеситель (Патент Р.Ф. на изобретение №2101177, МПК: В 28 С 5/42, опубл.10.01.1998 г.) - прототип, содержащий опору с закрепленным на ней с возможностью вращения смесительным барабаном, имеющим переднюю часть в виде усеченного конуса с загрузочно-разгрузочным отверстием, среднюю цилиндрическую часть, днище, в виде усеченного конуса и закрепленные на внутренней поверхности смесительного барабана спиральные лопасти гравитационного перемешивания, соосно установленный с ним вал ротора со спиральными лопастями принудительного перемешивания, и по крайней мере, один привод смесительного барабана и ротора.
Лопасти гравитационного перемешивания и лопасти принудительного перемешивания расположены последовательно чередуясь по длине смесительного барабана. В зонах действия лопастей гравитационного перемешивания происходит недостаточно интенсивное перемешивание жестких бетонных смесей и строительных растворов, что влияет на интенсивность перемешивание в целом всего объема смеси в смесительном барабане. В зонах гравитационного смешивания имеют место застойные зоны, в которых жесткие смеси не перемешиваются, что влияет в конечном итоге на качество готовой смеси т.е. на ее однородность.
Полезная модель позволяет повысить производительность смесителя и качество готовой смеси за счет увеличения объема загрузки исходных компонентов путем увеличения угла наклона смесительного барабана и обеспечения возможности интенсивного перемешивания всего объема смеси в смесительном барабане.
Кроме того, при креплении ступицы посредством резьбового соединения к валу ротора, а так же при креплении лопастей принудительного перемешивания к ступице посредством резьбового соединения обеспечивается быстрая их установка и снятие при ремонте.
При расположении конца стакана с сальниковым уплотнением в полости передней части смесительного барабана снижается вероятность попадания смеси в подшипниковый узел вала.
Технический результат достигается в смесителе, содержащем опору с закрепленным на ней с возможностью вращения смесительным барабаном, имеющим переднюю часть в виде усеченного конуса с загрузочно-разгрузочным отверстием, среднюю
цилиндрическую часть, днище, в виде усеченного конуса и закрепленные на внутренней поверхности смесительного барабана лопасти гравитационного перемешивания, соосно установленный с ним вал ротора с лопастями принудительного перемешивания, и по крайней мере, один привод смесительного барабана и ротора.
Новым является то, что, лопасти гравитационного перемешивания выполнены в виде пластин, расположены двумя группами в шахматном порядке, лопасти первой группы закреплены на внутренней поверхности средней цилиндрической и передней частей смесительного барабана по винтовым линиям встречно направленным к винтовым линиям крепления лопастей второй группы, размещенных на внутренней поверхности средней цилиндрической части смесительного барабана, лопасти принудительного перемешивания расположены на конце вала ротора и закреплены по винтовой линии однонаправлено второй группе лопастей.
Смеситель может быть выполнен с лопастями принудительного перемешивания соединенными с валом ротора посредством ступицы, выполненной из трех жестко скрепленных между собой пластин с образованием треугольного посадочного отверстия для вала, который имеет посадочное место соответствующей конфигурации, при этом ступица фиксируется посредством резьбового соединения к валу ротора, а лопасти принудительного перемешивания крепиться посредством резьбового соединения к ступице.
Вал ротора установлен в подшипниках размещенных в стакане, который жестко соединен с днищем смесительного барабана, на конце стакана со стороны ступицы имеется сальниковое уплотнение для защиты подшипников от перемешиваемой смеси, при этом конец стакана с сальниковым уплотнением расположены в полости передней части смесительного барабана.
Наличие двух групп лопастей гравитационного перемешивания, выполненных в виде пластин, расположенных в шахматном порядке: первой группы с лопастями, закрепленными на внутренней поверхности средней цилиндрической и передней частей смесительного барабана и второй группы, расположенной на средней цилиндрической части смесительного барабана а так же расположение групп лопастей по встречно направленным винтовым линиям, обеспечивает перемешивание и перемещение потоков смеси во взаимо-встречном направлении, что способствует интенсификации процесса.
Первая группа лопастей обеспечивает гравитационное перемешивание и перемещение смеси от загрузочно-разгрузочного отверстия к днищу и исключает выброс смеси из смесительного барабана при его вращении, а вторая производит гравитационное перемешивание и перемещение смеси во встречном направлении от днища.
Лопасти принудительного перемешивания расположены на конце вала ротора и закреплены по винтовой линии однонаправлено второй группе лопастей, что обеспечивает принудительное перемешивание и перемещение смеси от днища к горловине, что так же интенсифицирует процесс перемешивания.
Одновременное воздействие на смесь гравитационного и принудительного перемешивания позволяет увеличить объем загрузки смесителя исходными компонентами и соответственно выход готовой смеси т.е. повышает производительность за счет обеспечения возможности увеличения угла наклона смесительного барабана 3 до 3 Оград.
Наличие ступицы, выполненной из трех жестко скрепленных между собой пластин с образованием треугольного посадочного отверстия для вала, который имеет посадочное место соответствующей конфигурации и крепление ступицы посредством резьбового соединения, например винтового, к валу ротора позволяет производить быструю установку и снятие ее при ремонте.
Крепление лопастей принудительного перемешивания к ступице посредством резьбового соединения, например винтового, обеспечивает возможность регулировки зазоров между ними и группами лопастей гравитационного перемешивания, а так же возможность установки и замены лопастей принудительного перемешивания внутри смесительного барабана.
Установка вала ротора в подшипниках размещенных в стакане, который жестко соединен с днищем смесительного барабана и размещение на конце стакана со стороны ступицы сальникового уплотнения для защиты подшипников от перемешиваемой смеси, так что бы конец стакана с сальниковым уплотнением были расположены в полости передней части смесительного барабана снижает вероятность попадания смеси в подшипниковый узел вала.
На фиг.1 изображен общий вид смесителя;
На фиг.2 изображен разрез А-А на фиг.1;
На фиг.3 изображен разрез Б-Б на фиг.2;
На фиг.4 изображена развертка стенок смесительного барабана;
На фиг.5 изображена ступица смесителя;
На фиг.6 изображена кинематическая схема смесителя с одним приводом;
На фиг.7 изображена кинематическая схема смесителя с двумя приводами.
Смеситель цикличный принудительно-гравитационного действия состоит из станины 1, закрепленного на ней посредством траверсы 2 с возможностью вращения смесительного барабана 3, по крайней мере одним приводом 4 и механизмом поворота 5 для изменения угла наклона барабана 3 относительно горизонта.
Смесительный барабан 3 состоит из передней части 6 в виде усеченного конуса, имеющей загрузочно-разгрузочное отверстие 7, средней 8 цилиндрической части и днища 9, в виде усеченного конуса. На внутренней поверхности смесительного барабана 3 закреплены две группы лопастей 10 и 11 гравитационного перемешивания, выполненных в виде пластин, расположенных по встречно направленным винтовым линиям. Лопасти в каждой группе расположены равномерно по внутренней поверхности барабана. Зона перемешивания смеси лопастями группы 10 перекрывает зону перемешивания лопастями группы 11. Каждая лопасть из группы лопастей 10 закреплена на внутренней поверхности средней 8 цилиндрической части и передней части 6 смесительного барабана 3. Лопасти 10 расположены на всей поверхности передней части б или на ее участке и на всей цилиндрической части 8 или на ее участке, составляющем не менее ½ высоты цилиндрической части 8.
Группа лопастей 11 расположена на внутренней поверхности средней цилиндрической части 8. Длина каждой лопасти 11 близка к значению высоты цилиндрической части 8 и имеет угол атаки β 15-2 5 град.
Углы атаки определены исходя из параметров процесса перемешивания смесей различной жесткости и подвижности.
Расположение групп лопастей 10 и 11 по встречно направленным винтовым линиям обеспечивает перемешивание и перемещение потоков смеси во взаимо-встречном направлении. Группа лопастей 10 обеспечивает перемешивание и перемещение смеси от загрузочно-разгрузочного отверстия 7 к днищу 9 и исключает выброс смеси из смесительного барабана 3 при его вращении.
Группа лопастей 11 обеспечивает перемешивание и перемещение смеси от днища 9 к загрузочно-разгрузочному отверстию 7 т.е. перемещение от днища 9 к лопастям 10, что увеличивает объем перемешиваемой смеси лопастями 10 и соответственно увеличивает производительность смесителя, и качество полученной смеси.
Группы лопастей 10 и 11 могут содержать по 3-5 лопастей, в зависимости от объема смесительного барабана 3. Лопасти 10 и 11 располагаются в шахматном порядке по отношению друг к другу.
Внутри смесительного барабана 3 соосно оси вращения установлен ротор 12 принудительного перемешивания, имеющий направление вращения противоположное направлению вращения смесительного барабана 3. Ротор 12 имеет вал 13, установленный в подшипниках 14, размещенных в стакане 15, который жестко соединен с днищем 9. На конце вала 13 закреплена съемная ступица 16 со сменными лопастями 17 принудительного перемешивания смеси.
Ступица 16 крепится посредством резьбового соединения, например, болта 18 к валу 13, что позволяет производить быструю установку и снятие ступицы 16 (ее ремонт).
Ступица 16 состоит из трех пластин 19 жестко закрепленных между собой(сваркой) с образованием треугольного посадочного отверстия 20 для вала 13, имеющего посадочное место соответствующей конфигурации. На пластинах 19 посредством резьбовых соединений, например, болтов 21 крепятся роторные лопасти 17. Болтовые соединения 21 обеспечивают возможность регулировки зазоров между роторными лопастями 17 и лопастями 10, 11, а так же возможность установки и замены лопастей 17 внутри смесительного барабана 3.
Роторные лопасти 17 расположены по винтовой линии однонаправлено группе лопастей 11. Каждая лопасть 17 имеет угол атаки у 15-25 град. Такое расположение лопастей 17 и направление вращения ротора 13, обратное относительно смесительного барабана 3 обеспечивает принудительное перемешивание с перемещением смеси от загрузочно-разгрузочного отверстия 7 к днищу 9, что обеспечивает повышение интенсивности перемешивания и производительности смесителя, а так же повышает качество полученной смеси и исключает выброс смеси из смесительного барабана 3 при его вращении.
Одновременное воздействие на смесь гравитационного и принудительного перемешивания 12 позволяет увеличить объем загрузки смесителя исходными компонентами и соответственно выход готовой смеси т.е. повышает производительность за счет обеспечения возможности увеличения угла наклона смесительного барабана 3 до 3 Оград.
Между валом 13 и стаканом 15, перед подшипниками 14 размещено сальниковое уплотнение 22. Сальниковое уплотнение 22 и конец стакана 15 расположены в полости передней части 6 смесительного барабана 3, что снижает вероятность попадания смеси в подшипники 14 вала.
Смеситель содержит один привод 4 для смесительного барабана 3 и ротора 13 (фиг.6). Привод 4 состоит из двигателя 23, клиноременной передачи 24 передающей вращение ведущему валу-шестерне 25, приводящему во вращение смесительный барабан 3 посредством ведомого зубчатого колеса 26.
На ведущем валу-шестерне 25 закреплена ведущая звездочка 27, на валу 13 ротора закреплена ведомая звездочка 28 цепной передачи от ведущего вала-шестерни 25 к валу 13 ротора.
Смеситель может содержать два привода, состоящих из привода для смесительного барабана 3 и привода для ротора 13, выполненные раздельно (фиг.7). В этом исполнении
привод смесительного барабана состоит из электродвигателя 29, связанного клиноременной передачей 30 с редуктором 31, соединенным с ведущим валом-шестерней 25, передающей вращение на зубчатое колесо 32, соединенное неподвижно с днищем 9 смесительного барабана 3. Привод ротора 12 состоит из электродвигателя 33, связанного клиноременной передачей 34 с редуктором 35, соединенным с валом ротора 13.
Смеситель работает следующим образом.
Через загрузочно-разгрузочное отверстие 7 загружают исходные компоненты растворной или бетонной смесей. Механизмом поворота 5 устанавливается угол наклона смесительного барабана 3 к горизонту, обеспечивающий интенсивное перемешивание смеси (20-45 град.). После чего, включают двигатель 23, приводящий во вращение смесительный барабан 3 и ротор 12. Двигатель 23 посредством клиноременной передачи 23 передает вращение ведущему валу-шестерне 25, приводящему во вращение смесительный барабан 3 посредством зубчатого колеса 26. Вращение ведущего вала-шестерне 25 посредством цепной передачи, состоящей из звездочки 28 и звездочки 27 передает вращение валу 13.
Перемешивание происходит за счет гравитационных сил и принудительного перемешивания лопастями 17 ротора 12.
При вращении смесительного барабана 3 лопасти второй группы 11, участвуя в гравитационном перемешивании перемещают смесь в направлении от днища 9 к загрузочно-разгрузочному отверстию 7. Лопасти первой группы 10, так же участвуя в гравитационном перемешивании перемещают смесь навстречу движению смеси, создаваемому второй группой лопастей 11. Часть смеси, находясь на лопастях 10 и 11, при вращении смесительного барабана 3 падая на лопасти 17 ротора 13 получает дополнительное интенсивное принудительное перемешивание. Кроме того, лопасти 17 принудительно перемешивают смесь, находящуюся в нижней части 9 смесительного барабана 3. Благодаря чему обеспечивается интенсивное перемешивание всего объема смеси в смесительном барабане и повышается производительность 3.Гравитационно-принудительное перемешивание позволяет увеличить угол наклона смесительного барабана 3, тем самым увеличить объем приготавливаемой смеси за один замес.
Ступица 16 и роторные лопасти 17 крепятся посредством резьбовых соединений 18 и 21 с возможностью съема. Резьбовые соединения (болты) 18 и 21 позволяют производить быструю установку и съем лопастей 17 и ступицы 16, а так же ревизию сальникового уплотнения 22.
В случае исполнения смесителя с двумя приводами 29 и 33, они включаются одновременно. Двигатель 29 посредством клиноременной передачи 30 передает вращение
через редуктор 31 валу-шестерне 25 и далее через зубчатое колесо 32 и смесительному барабану 3. Двигатель 33 посредством клиноременной передачи 34 передает вращение через редуктор 34 валу 13 ротора 12.