Смеситель для сыпучих материалов
MIXER FOR LOOSE MATERIALS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к смесительному оборудованию для сыпучих материалов, предназначено преимущественно для смешивания глинистого сырья с добавками: золой, песком, опилками и пигментами, и может найти применение в строительной, химической, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности.
Уровень техники
При смешивании твердых сыпучих материалов в смесителях непрерывного действия необходимо избегать цикличных колебаний и нестабильности потоков поступающих в аппарат компонентов. К тому же такие смесители не могут обеспечить необходимой однородности смеси, так как добавки не успевают полностью распределиться по всему объему основного материала. Поэтому на многих предприятиях применяют стадию предварительного перемешивания непосредственно на конвейерной ленте ленточного питателя, обеспечивающую равномерное распределение добавки в потоке материала и необходимую гомогенную структуру смеси на выходе из смесителя.
Из уровня техники известно устройство для приготовления сухой строительной смеси (см. патент RU 2363573, МПК: B28C 5/36, опубл. 10.08.2009), включающее транспортерную ленту с приводом для перемещения песка и гребенки с приводами поперечного перемещения, выполненные в виде наклонно расположенных желобов и снабженные бункерами для цемента. Гребенки обеспечивают внедрение цемента между слоями песка, затем смесь песка и цемента перемешивается установленным за гребенками неподвижным рыхлительным элементом, снабженным набором ножей и стержней.
Среди недостатков этого аналога можно отметить сложность конструкции, его значительные габариты и низкую эффективностью смешения материалов.
Известен агрегат для смешения и уплотнения сыпучих материалов (см. патент RU 2321446, МПК: B01F 3/18, опубл. 10.04.2008), содержащий ленточный транспортер с приводом, дозаторы и примыкающие к нему валики с радиальными эластичными элементами, снабженные приводом вращательного движения. Над лентой установлены наклонные отбойные элементы криволинейной формы. Агрегат позволяет эффективно перемешивать сыпучие материалы.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции ввиду необходимости установки отбойных элементов, а также повышенное пылеобразование при смешении компонентов смеси. К тому же устройство невозможно применить на желобчатых ленточных конвейерах.
В качестве наиболее близкого к заявляемому устройству аналога, по наличию сходных конструктивных признаков, принято устройство для смешивания мелко- и крупнозернистых материалов и жидкостей (см. патент DE 2240035, МПК: B28C 5/36, 28.02.1974), содержащее установленный в корпусе ленточный конвейер, оснащенный бортами, размещенные над лентой дозаторы смешиваемых материалов и смесители, в виде установленных на приводных валах дисков с закрепленными на их поверхности пальцами.
Устройство отличает низкое качество перемешивания, ввиду того, что пальцы ориентированы перпендикулярно конвейерной ленте и не способны перемешивать между собой слои смешиваемых материалов.
Раскрытие изобретения
Заявляемым изобретением решается задача создания устройства, отличающегося простотой конструкции и обладающего высокой эффективностью перемешивания.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в смесителе для сыпучих материалов, содержащем ленточный конвейер с приводом и зоной смешения, оснащенный бортами, размещенные над лентой дозаторы смешиваемых материалов и смесительные устройства в виде установленных на приводных валах дисков, с закрепленными на их обращенной к ленте поверхности пальцами, согласно заявляемому изобретению, приводные валы установлены под углом к вертикали, и профиль поперечного сечения конвейерной ленты в зоне смешения выполнен в виде дуги эллипса.
Конечные точки перемешивающих пальцев при вращении дисков описывают в пространстве окружность. Проекция этой окружности на плоскость, поперечно секущую конвейерную ленту, имеет форму эллипса. Профиль поперечного сечения ленты соответствует форме получаемой проекции. Благодаря такому выполнению рабочих органов смесителя перемешивающие пальцы заходят в материал сверху вниз, проходят по всей ширине ленты и поднимаются вверх, эффективно перемешивая все внутренние слои и не оставляя застойных зон.
Предпочтительно выполнить угол наклона приводных валов от вертикали 5-25°. При угле наклона меньше 5° не происходит эффективного перемешивания слоев материала. При наклоне больше 25° будет происходить разбрасывание материала, приводящее к повышенному пылеобразованию.
В целях предотвращения повреждений конвейерной ленты и обеспечения ее сохранности пальцы закреплены на диске с возможностью регулирования по высоте.
В отличие от прототипа, конвейерная лента оснащена бортами непосредственно в зоне смешения, что направлено на снижение металлоемкости и габаритов устройства.
В частном случае реализации заявляемого изобретения конвейерная лента в зоне смешения расположена на опорах скольжения, обеспечивающих необходимый профиль ленты в виде дуги эллипса.
Для снижения силы трения между опорами скольжения и лентой и уменьшения износа ленты опоры скольжения футерованы антифрикционным материалом, например фторопластом.
Благодаря тому, что приводы вращения валов рядом расположенных смесительных устройств выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны, обеспечивается интенсивное перемешивание основного материала с добавками и достигается необходимая однородность смеси.
Краткое описание чертежей
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - заявляемое устройство, общий вид;
на фиг. 2 - заявляемое устройство, поперечный разрез.
Осуществление изобретения
Смеситель для сыпучих материалов содержит ленточный конвейер 1 с приводом (не показан) и зоной смешения I, размещенные над лентой дозаторы смешиваемых материалов 2, 3 и смесительные устройства 4. Смесительные устройства 4 выполнены в виде установленных на приводных валах 5 дисков 6, с закрепленными на их обращенной к ленте поверхности пальцами 7. Приводные валы 5 установлены под углом к вертикали α, составляющим 5-25°. Пальцы 7 на диске 6 закреплены с возможностью регулирования по высоте. Профиль поперечного сечения конвейерной ленты в зоне смешения I выполнен в виде дуги эллипса. Конвейерная лента в зоне смешения I оснащена бортами 8 и расположена на опорах скольжения 9, футерованных антифрикционным материалом. Приводы 10 вращения валов рядом расположенных смесительных устройств 4 выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны.
Смеситель работает следующим образом.
Подлежащие переработке сыпучие материалы подаются дозаторами 2 и 3 на поверхность конвейерной ленты 1. Материал движется тонким слоем вместе с лентой. При движении ленты в зоне смешения I находящийся на ней материал интенсивно перемешивается пальцами 7 противоположно вращающихся смесительных устройств 4. Готовая смесь с ленточного конвейера 1 поступает в основной смеситель непрерывного действия (не показан) на дальнейшую переработку.
Заявляемый смеситель для сыпучих материалов является эффективным и надежным оборудованием, имеет достаточно простую конструкцию и позволяет получать однородные смеси компонентов.
Модуль смесителя, включающий зону смешения: смесительные устройства, борта и направляющие, можно рассматривать как самостоятельное устройство, устанавливаемое непосредственно на действующий конвейер в различных отраслях промышленности.