Шнековый смеситель сыпучих материалов
SCREW MIXER OF BULK MATERIALS

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для смешивания сыпучих материалов шнеком.
Известен смеситель, который имеет плоские лопатки, закрепленные на ступице вала привода смесителя радиально равномерно по окружности, дисковую насадку, соединенную с лопатками и имеющую форму тела вращения с криволинейной поверхностью. На конце каждой лопатки выполнена отбортовка, отогнутая по линии, параллельной касательной к точке сопряжения внешней поверхности дисковой насадки и лопатки на угол 30-45° от плоскости лопатки, причем эта лопатка находится в наиболее близкой от оси вала привода точке сопряжения (патент РФ №2483793, 10.06.2013).
Недостатком этого смесителя является то, что плоские лопатки не могут обеспечить качественное перемешивание материалов.
Наиболее близкой по технической сущности является лопастная мешалка, состоящая из ступицы, наклонных лопастей, установленных под одинаковым углом к оси вращения мешалки и имеющих входные и выходные кромки, причем выходные кромки лопастей расположены в радиальной плоскости, проходящей через ось вращения мешалки (АС СССР №614809, 15.07.1978).
Недостатком этой мешалки является то, что прямые лопасти так же не могут обеспечить качественное перемешивание материалов.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы смесителя.
Поставленная задача решается следующим образом: шнековый смеситель состоит из бункера цилиндро-конической формы, двухзаходного шнека и охватывающего его кожуха с рассеивателем, загрузочного приемника и разгрузочного клапана, отличается тем, что на нижнем торце шнека установлен сменный двухзаходный наконечник, равный по высоте одному витку или шагу h навивки спиралей, каждая из которых выполнена в виде лопатки с переменным углом подъема от нуля в начале витка до величины угла подъема спиралей на основной части шнека в конце витка, причем начальные кромки спиралей наконечника образуют с осью Y угол, величина которого может изменяться в зависимости от соотношения диаметра вала d шнека к наружному диаметру шнека D.
Предлагаемый смеситель (фиг. 1) состоит из бункера цилиндро-конической формы 1, шнека 2 и охватывающего его кожуха 3, к верхнему торцу которого прикреплен рассеиватель 4. Загрузка бункера 1 производится через загрузочный приемник 5, выгрузка смеси - через разгрузочный клапан 6. Шнек 2 выполнен двухзаходным, так как при наличии двух спиралей он обеспечивает более высокую производительность при уменьшении уровня вибрации по сравнению с однозаходным шнеком.
К нижнему торцу шнека прикреплен двухзаходный сменный наконечник 7, равный по высоте одному витку или шагу h навивки спиралей, каждая из которых выполнена в виде лопатки с переменным углом подъема от нуля в начале витка до величины угла подъема спиралей на основной части шнека в конце витка, где наконечник стыкуется со шнеком. Начальные кромки спиралей наконечника образуют с осью Y угол α, величина которого может изменяться в диапазоне от 16°42' до 26°36' в зависимости от соотношения диаметра вала d шнека к наружному диаметру шнека D. Например, если D=100 мм, d=30 мм, т.е. d/D=30/100=0,3, угол α=16°42'; если D=100 мм, d=40 мм, т.е. d/D=40/100=0,4, угол α=21°48', если D=100 мм, d=50 мм, т.е. d/D=50/100=0,5, угол α=26°36'. Меньшие и большие значения отношения d/D принимать не рекомендуется. Наконечник 7 и шнек 2 выполнены с возможностью стыковки их спиралей.
Сменный наконечник отличается от конструкции шнека тем, что его спирали имеют переменный угол подъема, в то время как спирали шнека навиты с постоянным углом подъема β. Наконечник является сменным потому, что в смесителе могут применяться шнеки с различными конструктивными параметрами, поэтому при замене шнека нужно менять и наконечник.
Смеситель работает следующим образом.
В начале работы смешиваемые материалы через приемник 5 загружаются в бункер 1. Затем включается привод смесителя (на чертеже не показан), шнек 2 начинает вращаться, спиралями наконечника 7, выполненными в виде лопаток, захватывает смешиваемые материалы и перемещает их внутри кожуха 3 к верхнему торцу, где они попадают на рассеиватель 4, и оттуда осыпается вниз по всей площади поперечного сечения бункера. Установка на шнеке 2 наконечника 7 со спиралями в виде лопаток описанной формы позволяет более эффективно производить захват смешиваемых материалов в зоне загрузки шнека.
Техническим результатом в случае использования изобретения является повышение производительности шнека и сокращение времени смешивания материалов.