ГИДРОТОН-МАШИНА

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для нагнетания низкоподвижных составов, а точнее к гидротон-машине и может быть использована в строительстве при подаче, например, цементо-песчаных, гидроизоляционных составов.
Известна машина для нагнетания бетона, описанная в патенте SU 308171, МПК: E04F 21/12, 1971, включающая бункер с двумя отсеками, а также загрузочной воронкой, клапаном колоколообразного типа, механизмом дозатора, шлангом, соплом, При применении данной машины смесь из бункера выдавливается в шланг под высоким давлением сжатого воздуха и после опорожнения бункера, машина останавливается и производится загрузка. Таким образом недостатком машины является периодичность ее загрузки.
Известно устройство для нанесения торкрет-бетона, описанное в патенте RU, 2140504, МПК: E04F 21/12, опубл. 27.10.1999, содержащее закрытый вибробункер, эжекционную камеру с эжектируемой трубкой, соединенной с источником сжатого воздуха, с источником подачи воды, на фасонной крышке вибробункера имеются две загрузочные камеры, выходные отверстия которых снабжены одной поочередно закрывающей их заслонкой, установленной на оси, закрепленной в боковых стенках фасонной крышки и имеющей рычаг.
Указанное устройство обеспечивает непрерывный режим работы, но имеет сложность конструкции.
В качестве прототипа выбрано устройство, описанное в книге "Строительный механизированный инструмент, отделочные машины, вибраторы", Москва, ЦНИИТЭ-строймаш, 1988, с. 15, которое используется для торкретирования цементсодержащих растворов при креплении горных выработок. Устройство включает раму, бункер с одновинтовым насосом, статор насоса, закрепленый на бункере, и ротор, расположенный эксцентрично оси статора, а также привод и приводной вал с шарнирами. Указанное устройство обеспечивает непрерывный режим работы, имеет более простую конструкцию, но не обеспечивает достаточную производительность и неудобно в обслуживании.
В основу заявляемой полезной модели положена задача создать такую гидротон-машину, конструкция которой обеспечила бы повышение производительности осуществлямых работ и было бы удобно в обслуживании.
Технический эффект, который может быть достигнут при использовании предлагаемой гидротон-машины, заключается в обеспечении удобства в ее обслуживании и, соответственно, в возможности повысить производительность работы оператора.
Эта задача решается за счет того, что в гидротон-машине, включающей раму, бункер с винтовым насосом, статор которого закреплен на бункере, а его ротор расположен эксцентрично оси статора, привод, приводной вал с шарнирами, согласно заявляемой полезной модели, привод жестко закреплен на раме, а ротор винтового насоса соединен с приводом с помощью приводного вала и шарниров, при этом бункер прикреплен к раме посредством опор, одна из которых расположена в непосредственной близости от винтового насоса и каждая из которых выполнена жесткой в плоскости, параллельной оси статора винтового насоса, и упругой в направлении, перпендикулярном к этой плоскости.
Благодаря заявляемой полезной модели стало возможно возможности повысить производительность работы оператора, так как перекачиваемый состав в заявляемой гидротон-машине меняет характеристики трения, отслаивается от стенок бункера, теряет склонность к образованию свода над полостью всасывания насоса и течет по направлению к шнеку, который подает его беспрепятственно к полости всасывания насоса.
Согласно заявляемой полезной модели, целесообразно, чтобы опоры были выполнены в виде упругих пластин и были расположены между бункером и рамой, симметрично оси статора.
Особенность заявляемой полезной модели состоит в том, что каждая из упругих пластин одним концом жестко прикреплена на раме, а вторым консольным концом жестко связана с бункером.
В дальнейшем полезная модель поясняется описанием предпочтительного варианта ее осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает гидротон-машину, согласно заявляемой полезной модели, продольный разрез;
фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1.
Заявляемая гидротон-машина содержит одновинтовой насос, ротор 1 (фиг. 1) которого расположен в статоре 2 эксцентрично его оси. Статор 2 закреплен жестко на бункере 3, а ротор 1 получает вращение с помощью приводного вала 4 со шнеком, который одновременно является шнековым питателем, осуществляющим подачу перекачиваемого низкоподвижного состава к полости всасывания одновинтового насоса. Вал 4 соединен шарнирами 5 с ротором 1 и приводом 6, который жестко закреплен на подвижной раме 7. Бункер 3 закреплен на раме 7 через опоры 8 и 9 (фиг. 2), выполненные жесткими в плоскости, параллельной оси статора, и упругими в направлении, перпендикулярном этой плоскости, что достигается конструкцией опор. Опоры 8 и 9 преимущественно выполнены в виде упругих пластин, установленных параллельно оси статора между бункером 3 и рамой 7. При этом каждая из названных упругих пластин одним концом жестко крепится на раме, а вторым консольным концом жестко связана с бункером 3. Благодаря такой конструкции внешние силы вызывают деформацию опор только в направлении, перпендикулярном плоскости пластин.
При вращении ротор 1 осуществляет сложное планетарное движение, состоящее из вращения вокруг своей оси и вокруг оси статора 2. При этом ось ротора описывает цилиндрическую поверхность с диаметром основания, равным двум эксцентриситетам винтовой поверхности насоса. Вместе с ротором движется связанный с ним шарнир 5 приводного вала 4. В результате такого движения возникают неуравновешенные силы, передающиеся через статор 2 на бункер 3.
В известной конструкции динамические усилия воспринимаются жесткой рамой, которая препятствует развитию колебания.
В заявляемой конструкции гидротон-машины упругие опоры 8 и 9 способствуют развитию вынужденных колебаний бункера 3 с находящимся в нем перекачиваемым составом, а винтовой насос играет роль источника вынужденных колебаний.
Конструкция опор 8 и 9 и их симметричное расположение относительно оси статора 2 обусловили то, что колебания бункера направлены перпендикулярно оси статора и вокруг этой оси. А так как источник колебаний находится в непосредственной близости к нижним опорам 9, их деформация значительно превосходит деформацию опор 8, что приводит к поворотам бункера в вертикальной плоскости и колебаниям вокруг заделки опор 8 на раме 7.
Результирующая форма колебаний бункера оказывается благоприятной для течения перекачиваемого низкоподвижного состава.
Под воздействием колебаний перекачиваемый состав меняет характеристики трения. Он отслаивается от стенок бункера, теряет склонность к образованию свода над полостью всасывания насоса и течет по направлению к шнеку, который подает его беспрепятственно к полости всасывания насоса.
Ротор 1 винтового насоса соединен с приводом 6 с помощью вала 4 и шарниров 5, что позволяет закрепить привод на раме 7 независимо от бункера 3. В результате привод исключается из колебательного процесса, что снижает величину колеблющейся массы, снижает собственную частоту колебаний системы и повышает интенсивность колебаний. При этом повышается надежность привода, который будет работать в более благоприятных условиях.
Гидротон-машина работает следующим образом.
Подаваемый материал загружают в бункер 3. Привод включают от пульта управления (на чертеже не показан) и через шарниры 5 передают вращение на вал 4 и ротор 1. Материал с помощью шнека, размещенного на валу 4, и за счет гравитационных сил подают к полости всасывания винтового насоса и перекачивают насосом по рукаву 10. При вращении ротора и вала 4 возникают неуравновешенный динамические нагрузки, которые передаются через статор 2 на бункер 3 и вызывают вибрацию бункера 3, который колеблется вместе с находящимся в нем материалом на упругих опорах 8 и 9 с частотой вращения ротора. В результате наложения вибраций происходит оползание подаваемого материала со стенок бункера и повышается подвижность материала, в результате чего он не образует свода над всасывающей полостью насоса и течет, обеспечивая полную реализацию возможностей насоса, повышая производительность гидротон-машины и уменьшая трудоемкость ее обслуживания. При этом вибрации не передаются на привод 6 насоса, благодаря чему не происходит ухудшения его работоспособности.
Предлагаемая конструкция позволяет осуществлять подачу таких низкоподвижных составов, как например, гидроизоляционные составы, цементно-песчаные жесткие составы, используемые при зачеканке швов в тоннелях метро, а также иных низкоподвижных составов, подача которых с помощью известных устройств связана со значительными трудностями.