МНОГОЧАСТОТНЫЙ ВИБРОСМЕСИТЕЛЬ

Полезная модель относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использована в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.
Из уровня техники известны различные устройства, подобные предлагаемому. Например, известен роторный смеситель с механическим вибровозбудителем (Патент RU 2297274 C1, 20.04.2007, B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде тарельчатых пружин с резиновыми амортизаторами, и жестко закрепленный в середине камеры смешивания. Вибратор имеет кривошипно-шатунный механизм, с помощью которого тарельчатые пружины возбуждают колебания частиц в горизонтальном направлении. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты вращения привода кривошипно-шатунного механизма.
Так же известно устройство для перемешивания бетонной смеси (Патент RU 2399486 C1, 20.09.2010, B28C 5/16, B01F 11/00), содержащее камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, жестко закрепленный в центре камеры смешивания вибратор с осью, с посаженными на нее с зазором тарельчатыми пружинами и амортизаторами. Вибратор выполнен с упорными шайбами большего и меньшего диаметра, при этом тарельчатые пружины, амортизаторы размещаются на оси в следующем порядке: тарельчатая пружина, упорная шайба большего диаметра, резиновый амортизатор, упорная шайба большего диаметра, тарельчатая пружина, упорная шайба меньшего диаметра, резиновый амортизатор, упорная шайба меньшего диаметра. Кривошипно-шатунный механизм оказывает деформирующее воздействие на тарельчатые пружины, шайбы, резиновые амортизаторы посредством крышки, прикрепленной к нему болтовым соединением, тем самым, заставляя их совершать колебательные движения в возвратно-поступательном направлении, возбуждая колебания частиц смеси в горизонтальном направлении.
К недостаткам данных конструкций относятся значительные энергозатраты на деформирование тарельчатых пружин, высокий процент износа резиновых амортизаторов, а так же недостаточно эффективное тиксотропное разрушение (разжижение) структуры материала вследствие возбуждения в бетонной смеси колебаний строго горизонтальной направленности.
Из уровня техники известны так же группа вибрационных смесителей (Патент RU 2201796 C1, 10.04.2003, B01F 11/00; Патент RU 2189854 C1, 27.09.2002, B01F 11/00; Патент RU 2140320 C1, 27.10.1999, B01F 11/00), содержащих торообразный корпус, опирающийся через амортизаторы на раму, вибровозбудитель и патрубки загрузки и выгрузки материала, отличающихся между собой наличием внутри центра основания корпуса различных жестко закрепленных сферических и полусферических насадок.
К основным недостаткам данных конструкций следует отнести сложность использования смесителей в производстве бетонных смесей, невысокую эффективность и интенсивность смешиваемых материалов, и недостаточное смешивание материалов в верхней части корпуса смесителя вследствие отсутствия перемешивающих и/или перемещающих внутри корпуса компоненты смеси агрегатов и механизмов, а так же возбуждения направленных в вертикальной плоскости колебаний непосредственно через корпус смесителя.
Наиболее близким аналогом является роторный смеситель с механическим вибровозбудителем (Патент RU 2398625 C1, 10.09.2010, B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, и вибратор, выполненный в виде сварного сильфона со складывающимися гофрами. Вибратор жестко закреплен в середине камеры смешивания и связан с электрическим двигателем посредством кривошипно-шатунного механизма.
Так же наиболее близким аналогом является роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем (Патент RU 2292943 C1, 10.02.2007, B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде сильфона с диском, жестко закреплен в середине камеры смешивания. Вибратор имеет электромагнит, с помощью которого сильфон возбуждает колебания частиц в горизонтальном направлении. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты переменного тока, подаваемого на обмотку электромагнита.
К недостаткам данных устройств следует отнести невозможность создания многочастотного вибрационного поля.
Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств и обеспечении достижения новых свойств заявляемым объектам. То есть обеспечивается реализация возможности создания многочастотного вибрационного поля, за счет установки дополнительных сильфонов.
Технический результат достигается тем, что многочастотный вибросмеситель содержит камеру смешивания с окнами загрузки и выгрузки материала, ротор с лопастям, выполненный с возможностью вращения от редуктора, который содержит входной и выходной валы, причем выходной вал выполнен в виде трубы и жестко соединен с ротором. Внутри выходного вала редуктора размещена стойка, выполненная в виде трубы, причем внешний диаметр стойки меньше, чем внутренний диаметр выходного вала редуктора. Стойка верхним торцом жестко закреплена к корпусу редуктора, а нижним торцом жестко соединена с крышкой центрального вибратора, состоящего из двух соосных сильфонов, находящихся один над другим, кроме того смеситель имеет дополнительные вибраторы в количестве четырех штук, равноудаленные от центра смесителя, выполненные с функцией возбуждения одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством механического возбуждения от кривошипно-шатунных механизмов, а корпусы вибраторов выполнены в виде металлической гофрированной оболочки.
Сущность полезной модели поясняется чертежом: на фигуре 1 представлена схема вибрационного смесителя, на фигуре 2 представлен разрез по сечению А-А по фигуре 1.
Устройство содержит камеру 1 смешивания с окнами 2 и 3 загрузки и выгрузки материалов соответственно, ротор 4 с лопастями 5 в количестве 4 штук, который выполнен с возможностью вращения от редуктора 6, содержащим ведущий 7 и ведомый 8 валы, причем ведомый вал 8 выполнен в виде трубы и жестко скреплен с ротором 4. При этом внутри ведомого вала 8 размещена стойка 9, выполненная в виде трубы, и имеющая меньший внешний диаметр, чем внутренний диаметр вала 8. Стойка 9 жестко закреплена верхним торцом к корпусу редуктора 6, а нижним торцом жестко скреплена с составным сильфоном 10. Вращение на входной вал 7 редуктора 6 передается от электродвигателя 11. Внутри составного сильфона 10 установлен дебаланс 12. Кроме того смеситель имеет дополнительные сильфоны 13 в количестве 4 штук, равноудаленные от центра смесителя, выполненные с функцией возбуждения одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством механического возбуждения от кривошипно-шатунных механизмов 14, а корпусы сильфонов 13 выполнены в виде металлической гофрированной оболочки.
Устройство работает следующим образом: электродвигатель 11 вращает входной вал 7, который в свою очередь вращает выходной вал 8, ротор 4 и установленные на нем лопасти 5, таким образом перемешивая обрабатываемую смесь. Сильфоны 10, 13 за счет источников вибрации 12 и 14 соответственно совершают колебательные движения в вертикальной плоскости, тем самым возбуждая колебания частиц смеси, находящейся вблизи от гофрированного контура.
В целом устройство обеспечивает образование разнонаправленных колебаний обрабатываемой смеси, находящейся вблизи от гофрированного контура, вибрационное поле которых соответствует гофрированному контуру по внешним образующим гофр, а также с образованием дополнительных вертикальных колебаний обрабатываемой смеси, находящейся вблизи от центральной части сильфона 10, а также обеспечивается образование различных по частоте вибрационных полей.