АКТИВАТОР СУХИХ СМЕСЕЙ

Полезная модель относится к области производства строительных материалов, а именно к машинам и оборудованию, используемым для приготовления сухих строительных смесей, как на передвижных, мобильных, так и на стационарных узлах, а также может найти применение в других отраслях народного хозяйства: мукомольная, пищевая, горнорудная и др., где требуется осуществить помол с активацией входящих в эти смеси компонентов.
Известно устройство, активатор сухих смесей включающее цилиндрическую емкость, с установленным в ней вертикальным валом вращения и жестко закрепленными перпендикулярно валу диском с треугольными отверстиями, вертикальными стержнями и нагнетательными лопастями для измельчения механическим воздействием смеси цемента с суперпластификатором см. напр. патент РФ №2168486, опубл. 10.04.2004. бюл.№10.
В указанной конструкции осуществляется активирование реакционной способности частиц ударом стержней и отверстий в дисках, что способствует повышению качества изготавливаемой смеси. Однако подшипники качения находятся внутри рабочей камеры и подвержены интенсивному износу, а рабочая поверхность стержней не сориентирована к центру вращения, перенося центробежными силами поток материала на внутреннюю поверхность рабочей камеры, уменьшая частоту ударов частиц и эффект активации, что снижает производительность установки и качество смесей, поскольку образуются неоднородные фракции продуктов измельчения и застойные зоны в нижней части емкости.
В основу полезной модели поставлена задача повышения производительности и надежности оборудования активации с одновременным повышением качества обработанных ударами стержней частиц смесей.
Поставленная задача достигается тем, что активатор сухих смесей, содержащий цилиндрическую емкость, с установленным в ней вертикальным валом вращения и жестко закрепленными перпендикулярно валу диском с треугольными отверстиями, вертикальными стержнями и нагнетательными лопастями, снабжен четырехлопастным аэровинтом для создания воздушных потоков, установленным на вертикальном валу, закрепленном на выносных подшипниках, смонтированных на верхней и нижней крышках емкости, при этом на валу жестко закреплены не менее двух дополнительных дисков, на каждом из этих дисков, через один, закреплены стержни, выполненные прямоугольной формы, причем они расположены зеркально относительно продольной оси вала, один ряд стержней радиально направлен на расстоянии в долях радиуса 0,3R, 0,5R, 0,7R и 0,9R от продольной оси вала, а другой ряд - на расстоянии 0,2R, 0,4R, 0,6R и 0,8R, расположенные по эвольвентной в виде серповидной кривой, а в нижней части вала, развернуты на 90° по отношению к ним и жестко закреплены два серповидных скребка.
Поскольку активатор снабжен четырехлопастным аэровинтом для создания воздушных потоков, установленным на вертикальном валу, закрепленном на выносных подшипниках, смонтированных на верхней и нижней крышках емкости, при этом на валу жестко закреплены не менее двух дополнительных дисков, на каждом из этих дисков, через один, закреплены стержни, выполненные прямоугольной формы, причем они расположены зеркально относительно продольной оси вала, один ряд стержней радиально направлен на расстоянии в долях радиуса 0,3R, 0,5R, 0,7R и 0,9R от продольной оси вала, а другой ряд - на расстоянии 0,2R, 0,4R, 0,6R и 0,8R, расположенные по эвольвентной в виде серповидной кривой, а в нижней части вала, развернуты на 90° по отношению к ним и жестко закреплены два серповидных скребка, обеспечивается повышение производительности и надежности оборудования активации с одновременным повышением качества обработанных ударами стержней частиц смесей.
На фиг.1 изображен общий вид активатора, на фиг.2 - вид сверху на активатор, на фиг.3 - разрез А-А фиг.2, на фиг.4 - разрез Б-Б фиг.3, на фиг.5 - разрез В-В фиг.3.
Активатор содержит неподвижную цилиндрическую емкость 1 с загрузочным 2 и выгрузочным 3 отверстиями, установленный на ее днище электропривод 4 с ременной передачей вращения вертикальному валу 5, смонтированному в подшипниках 6, находящихся снаружи емкости. На валу 5 горизонтально установлены, последовательно сверху-вниз: четырехлопастной аэровинт 7, диски 8 с отверстиями и вертикальными прямоугольными в сечении стержнями 9, и серповидные скребки 10.
Данное устройство работает следующим образом.
Через загрузочное отверстие 2 отдозированные компоненты сухих материалов поступают в емкость 1 и рабочие камеры активатора. При загрузке образуется зона разряжения, созданная аэровинтом 7, закрепленным на вращающемся валу 5. Сухая смесь компонентов, проходя четыре рабочие зоны активатора, разделяемых дисками 8, за счет потока воздуха, создаваемого лопастями аэровинта, подвергается ударному воздействию отверстиями дисков и установленных в них стержней 9. Интенсификация процесса происходит также за счет возврата к центру вращающихся частиц после удара о поверхность прямоугольных стержней 9, установленных по эвольвентной кривой. Пройдя все четыре зоны, заряженная, обогащенная, смесь под действием потока воздуха и скребков 10 выгружается через отверстие 3. Вал 5, установленный в подшипниках 6, приводится во вращение приводом 4, смонтированным на днище емкости 1.
Кроме того, представленная совокупность средств возможного получения технического результата в отличие от выполнения порознь, значительно повышает производительность и качество активации, а также снижает массово-габаритные и энергетические (по мощности привода) показатели устройства, увеличивая его эффективность и область применения. Предложенная конструкция осуществляет качественную активацию материалов (компонентов смеси) дополнительно направленными ударами по частицам смеси за счет большего количества рабочих камер, разнонаправленных стержней, отверстий дисков и лопастей аэровинта. За счет механического воздействия частица смеси измельчается, нагревается, освобождается от несвязной влаги, приобретая тем самым небольшой запас внутренней энергии. Пройдя все четыре зоны, заряженный (обогащенный) материал под действием потока воздуха и скребков выгружается непосредственно в смесительную установку или в порционную тару. Вынесенные за пределы емкости подшипники позволяют добиться снижения простоев по ремонту и, соответственно, повысить эксплуатационную производительность.
Повышение производительности и надежности активатора с одновременным улучшением качества приготавливаемой смеси возможно за счет применения от двух до четырех рабочих камер, расположенных между дисками, крышкой и днищем емкости, и направленных по эвольвентной кривой, прямоугольных в сечении стержней, осуществляющих возврат этих частиц встречно к центру вращения вала. Эти конструктивные элементы, а также увеличенное количество отверстий в дисках и вертикально вниз направленный поток воздуха, создаваемый аэровинтом, интенсифицируют процесс и улучшают качество активации материалов. При этом серповидные скребки ускоряют выгрузку материалов из камеры, а подшипники, вынесенные за пределы камеры, всегда доступны к обслуживанию, что также способствует повышению эксплуатационной надежности установки в целом. Представленные геометрические соотношения радиально установленных стержней (от 0,2 до 0,9R), повернутые на 90° серповидные скребки и четырехлопастной аэровинт - это расчетные параметры конструкции активатора, направленные на достижение поставленной цели.