УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройствам для перемешивания твердых и жидких компонентов, например при приготовления смеси цемента с другими материалами или перемешивании битума с модифицирующими добавками при приготовлении резинобитумных мастик.
Известен привод бетономешелки по патенту РФ на изобретение №2418675, МПК B28C 5/00, опубл. 08.09.2009 г.
Привод бетономешалки содержит электродвигатель, механически соединенный со шкивом, закрытые корпусом. Корпус содержит верхнюю часть и нижнюю часть. Нижняя часть выполнена в форме прямоугольника, на одной из коротких сторон которого дополнительно расположен круговой сегмент. В нижней части со стороны кругового сегмента выполнено отверстие для прохождения оси шкива. Со стороны второй короткой стороны расположены воздухозаборные отверстия и средство для крепления электродвигателя. Профиль верхней части представляет собой сопряжение дуг двух окружностей, причем дуга меньшего радиуса расположена со стороны электродвигателя, а ее центр расположен внутри корпуса, а дуга большего радиуса расположена со стороны шкива, а ее центр расположен вне корпуса. На верхней части выполнено отверстие для размещения электрического разъема, а на верхней поверхности верхней части корпуса в зоне расположения электродвигателя выполнено, по меньшей мере, одно отверстие.
Недостатки сложность конструкции и неэффективность перемешивания.
Известна бетономешалка, содержащая установленную на двухколесном ходу раму, закрепленный на раме бак, выполненный с возможностью отсоединения от рамы, стойку, выполненную в виде кран-балки с самотормозящей лебедкой, на гибком звене которой подвешен узел привода лопастей (US 3156452 A, опубл. 10.11.1964).
Недостатком известного является недостаточная интенсификация процесса перемешивания из за малой скорости движения перемешивающих лопастей. Увеличение скорости вращения лопастей приведет к многократному увеличению мощности привода (электродвигателя).
Известно устройство для перемешивания бетона, содержащее привод и перемешивающее устройство, соединенное с ним по патенту РФ на изобретение №2244624, МПК B28C 5/42, опубл. г., прототип.
Недостаток - низкая скорость перемешивания. Применение более высоких скоростей приводит к резкому увеличению потребной мощности и силовых нагрузок на перемешивающее устройство.
Известно устройство для перемешивания по патенту СССР на изобретение №8181, кл. 8а, опубл. 28.02.1929 г., прототип.
Это устройство для перемешивания содержащий привод, соединенный через редуктор по меньшей мере с двумя валами, на которых размещены перемешивающие устройства.
Недостатки этого устройства заключаются в том, что примененный редуктор имеет большие вес и габариты и не обеспечивает высокой степени редуцирования частоты вращения вала привода.
Задачи создания полезной модели: уменьшение веса и габаритов устройства при улучшении перемешивания.
Достигнутый технический результат: увеличение относительной скорости вращения перемешивающих устройств при малых габаритах редуктора.
Решение указанных задач достигнуто в устройстве для перемешивания, содержащем привод, соединенный через редуктор и основной вал с перемешивающим устройством, и размещенный коаксиально основному валу, по меньшей мере, один дополнительный вал, на котором закреплено дополнительное перемешивающее устройство, а связи между основным и дополнительным валами выполнена при помощи, по меньшей мере, одного редуктора, тем, что редуктор выполнен планетарным. Может быть выполнен один дополнительный вал, а основной и дополнительный вал выполнены с возможностью вращения в одну сторону. Может быть выполнен один дополнительный вал, а основной и дополнительный вал выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны. Может быть выполнено два дополнительных вала, а основной и первый дополнительный вал выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны, а второй дополнительный вал с возможностью вращения в ту же сторону, что основной вал. Может быть выполнено три дополнительных вала, а основной, первый дополнительный вал выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны, а второй дополнительный вал с возможностью вращения в ту же сторону, что основной вал. Может быть применено два редуктора. Один из редукторов может быть выполнен планетарным. Оба редуктора могут быть выполнены планетарными, при этом редуктор, к которому присоединены валы, выполнен диффиренциальным.
Применение планетарного редуктора имеющего малые габариты и вес позволит достигнуть заявленный технический результат. Применение дифференциального редуктора увеличит относительную скорость вращения соседних перемешивающих устройств.
Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг. 1…10, где:
- на фиг. 1 приведен чертеж двухвального устройства для перемешивания с горизонтальными валами,
- на фиг. 2 приведен чертеж трехвального устройства для перемешивания с горизонтальными валами,
- на фиг. 3 приведен чертеж четырехвального устройства для перемешивания с горизонтальными валами,
- на фиг. 4 приведен чертеж четырехвального устройства для перемешивания с вертикальными валами,
- на фиг. 5 приведен чертеж двухвального устройства для перемешивания с вертикальными валами и одним редуктором,
- на фиг. 6 приведен чертеж двухвального устройства для перемешивания с вертикальными валами и двумя редукторами,
- на фиг. 7 приведен чертеж двухвального устройства для перемешивания с горизонтальными валами и двумя редукторами один из которых планетарный,
- на фиг. 8 приведен чертеж двухвального устройства для перемешивания с горизонтальными валами применением цепной передачи,
- на фиг. 9 приведен чертеж двухвального устройства для перемешивания с горизонтальными валами двумя планетарными редукторами, один из которых выполнен дифференциальным,
на фиг. 10 приведен чертеж двухвального устройства для перемешивания с горизонтальными валами и основным валом, состоящим из частей.
Устройство для перемешивания (фиг. 1…10) может быть выполнено нескольких вариантов в зависимости от количества валов.
Наиболее простой вариант (фиг. 1) содержит емкость 1, внутри которой установлены основной вал 2 с перемешивающим устройством 3 и дополнительный вал 4 с дополнительным перемешивающим устройством 5. Основной вал 2 выполнен пустотелым, а дополнительный вал 4 может быть выполнен сплошным. Конструкция и материал перемешивающих устройств может быть различными. Наиболее целесообразно перемешивающие устройства изготовить из чугуна или силумина.
Устройство содержит привод 6, например электродвигатель, выходной вал 7 которого через муфту 8 соединен с входным валом 9 редуктора 10. Валы 2 и 4 соединены редуктором 10 посредством муфт 11 и 12. (фиг. 1). Редуктор 10 содержит корпус 13, ведущую шестерню 14 ведомую шестерню 15, дополнительную ведомую шестерню 16, блок шестерен 17, установленных на валу 18 и промежуточные шестерни 19 для изменения направления вращения, а также основной выходной вал 20 и дополнительный выходной вал 21. Возможны и другие варианты исполнения редуктора 10. Вместо муфт 8, 11 и 12 могут быть применены и другие средства трансмиссии. На фиг. 2 приведена схема трехвального устройства для перемешивания с горизонтальным расположением валов. Это устройство дополнительно содержит второй дополнительный вал 22 с установленным на нем вторым дополнительным перемешивающим устройством 23. На фиг. 4 приведена схема четырехвального устройства с вертикальным расположением валов.
На фиг. 5 приведено двухвальное устройство с одним редуктором и вертикальным расположением валов. На фиг. 6 приведено двухвальное устройство с двумя редукторами и с вертикальным расположением валов. Устройство в этом случае дополнительно содержит второй редуктор 25 с входным и выходным валами, соответственно 26 и 27. Выходной вал 27 соединен с редуктором 10 через муфту 28.
В связи с тем, что скорость вращения перемешивающих устройств 2, 4 и т.д. в десятки и сотни раз меньше скорости вращения вала 7 привода 6 целесообразно использовать планетарный редуктор 28 (фиг. 7). Планетарный редуктор 29 содержит корпус 30, входной вал 31, на котором жестко закреплена солнечная шестерня 32, внешнюю шестерню 33, планетарные шестерни 34 (не менее 3-х), установленные на осях 35 и водило 36 в котором сцентрированы оси 35. Планетарный редуктор 29 имеет два выходных вала: первый 37 и второй 38.
Как отмечалось ранее, вместо муфты 8 может быть применена цепная передача, содержащая ведущую и ведомую звездочки 39 и 40 и цепь 41 (фиг. 8). Возможно применение ременной передачи (на фиг. 1…10 не показано).
Один из редукторов, а именно непосредственно соединенный с валами 2 и 4 может быть выполнен планетарным дифференциальным, т.е с двумя выходными валами, (фиг. 9).
Возможно выполнение дополнительного вала 4 из частей, например из трех частей 42…44 (фиг. 10). Части 42…44 соединены между собой кинематически, например внешним редуктором 45 и внутренним редуктором 46 (установленным в емкости 1 на дополнительном валу 2). Прямая передача вращения с основного вала 2 на часть 41 выполнена штифтом 47 (шпонкой, шлицами и т.д.). Возможны и другие варианты исполнения трансмиссии
Для уменьшения мощности приводного двигателя для горизонтального вала марка редуктора могут быть применены редукторы: 1 ЦЗУ 160 - редуктор цилиндрический трехступенчатый; для вертикальных валов коническо-цилиндрические редукторы типа КЦ 1200. (производства г. Челябинск "Редуктор", и г. Новокуйбышевск).
При работе устройства на примере одного из вариантов (фиг. 1…10) включают привод 6, вал которого 7 через муфту 8 приводит во вращение входной вал 9 редуктора 10.
Выходные валы 12 и 13 раскручивают основной вал 2 с основным перемешивающим устройством 3 и дополнительный вал 4 с дополнительным перемешивающим устройством 5. При этом скорость вращения валов 2 и 4 снижается в десятки и сотни раз, и кроме того, они вращаются в противоположные стороны.
Например, при частоте вращения вала 7
N0 - 1500 об/мин
Для основного вала 2
N1 - +1,5 об/мин:
Для дополнительного вала 4:
N2 - -1,5 об/мин
Относительная скорость вращения валов 2 и 4 в этом примере составит 3 об/ мин.
Это позволит ускорить процесс перемешивания в 2 раза.
Применение полезной модели позволило:
- установить несколько перемешивающих устройств, вращающихся с разными скоростями в одной емкости,
- увеличить относительную скорость вращения перемешивающих устройств при их вращении в противоположные стороны,
- снизить центробежные и изгибающие нагрузки на перемешивающие устройства.