RU1784265C - Роторный смеситель - Google Patents

Abstract

Использование: в промышленности строительных материалов, строительстве и других отрасл х народного хоз йства дл  производства полидисперсных материалов. Сущность изобретени : роторный смеситель содержит камеру смешивани , лопастной ротор и вибратор, выполненный в виде полого цилиндра стеугольными пластинами на наружной поверхности и диском, установленным перпендикул рно оси цилиндра. Вибратор установлен по оси камеры смешивани  консольно и размещен коаксиально лопаст м ротора. Последние расположены на периферии камеры смешивани  и образуют прерывистую винтовую линию/причем нижние лопасти установлены под углом 25...30° к горизонту, а верхние - под углом 50...60° к радиусу ротора. Вибратор совершает сложное колебательное движение с частотой и амплитудой, независ щей от сопротивлени  смеси, обеспечивает  вление виброкипени  и проработку всего объема смеси, а также совместно с лопаст ми интенсивную турбулизацию и циркул цию материала во всем пространстве камеры смешивани . 2 з.п,ф-лы, 2 мл.

Description

Изобретение относитс  к смесител м периодического действи  и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других област х народного хоз йства дл  производства полидисперсных материалов.

Известен смеситель принудительного перемешивани , содержащий установленный в цилиндрической чаше ротор с лопаст ми , соединенный с размещенным в стакане приводом его вращени  в виде зубчатой передачи, ведуща  шестерн  которой закреплена на вертикальном валу посредством подшипников эксцентрично, а ведома  выполнена с внутренним зацеплением, вертикальный вал снабжен дебалансом в виде

маховика с кольцевой канавкой и размещенными в ней шарами.

Известен также растворосмеситель СВ-79, содержащий установленный в цилиндрической чаше ротор с лопаст ми, соединенный с приводом его вращени .

К недостаткам известных смесителей относ тс  невысока  производительность, больша  энергоемкость процесса, низка  надежность несущих элементов деталей привода ротора, нестабильность процесса.

В одном смесителе в колебательном движении участвуют значительные массы ротора и корпуса смесител , что обусловливает повышенный расход энергии на возбуждение колебаний, высокие динамические

VI 00

4 ГО Os 01

нагрузки на несущие детали привода, а следовательно , и низкую надежность их. Нестабильность процесса смешивани  объ сн етс  тем, что амплитуда возбуждаемых дебалансным устройством колебаний ротора и корпуса зависит от структурно-реологических свойств материала. Последние определ ютс  содержанием различных компонентов смеси и измен етс  по мере смешивани . В другом смесителе рабочие органы взаимодействуют с неразрушенный , вследствие OTcyTCfBHH вибрации, ма- тер йалом. В св зи с этим в процессе движени  лопасти преодолевают значительные силы трени  и сдвига, которые, в свою очередь, определ ют величину интенсивности и мощности привода. Кроме того, в лопастных смесител х процесс происходит в услови х непрерывного сдвигового деформировани , что ведет к образованию разрыва сплошности смеси. По вление поверхности среза носит местный характер и приводит к образованию малоподвижных зон, что  вл етс  причиной неоднородного распределени  компонентов смеси и в целом способствует увеличению длительности процесса смешивани  и, вследствие этого снижению производительности и увеличению энергоемкости процесса. В обеих конструкци х наличие стакана в центре чаши снижает полезную емкость и производительность смесител .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  роторный смеситель периодического действи , содержащий камеру смешивани , ротор с приводом вращени , выполненный с лопаст ми, установленными под углом 45° к его радиусу, и вибратор с кинематическим возбуждением колебаний, консольно установленный по оси камеры смешивани , ко- аксиально лопаст м ротора, причем вибратор выполнен в виде полого цилиндра с ребрами по наружной поверхности и установлен на коленчатом валуе помощью сферических подшипников.

Недостатком известной конструкции  вл етс  невысока  производительность, вследствие недостаточной подвижности и циркул ции частиц смеси во всем пространстве камеры смешивани , и значительные энергозатраты на вращение ротора особенно при смешивании жестких бетонных и растворных смесей. В смесителе не обеспечиваетс  разрушение структуры материала во всем объеме камеры смешивани  из-за того, что при движении лопастей в смеси образуютс  полости, ограничивающие распространение колебаний от вибратора к корпусу. По этой причине материал, наход щийс  между внутренними лопаст ми и

корпусом, не прорабатываетс  вибрацией, а значит, наружные лопасти взаимодействуют с неразрушенным материалом, что обусловливает повышенный расход энергии на

5 преодоление сил сопротивлени  перемещению лопастей и снижает интенсивность смешивани  смеси.

Цель изобретени  - повышение производительности смесител  и снижение энер0 гоемкости процесса смешивани .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в роторном смесителе, содержащем камеру смешивани , ротор с приводом вращени , выполненный с лопаст ми, расположенны5 ми на периферии камеры, вибратор, выполненный в виде полого цилиндра с ребрами жесткости по наружной поверхности и кон- сольно установленный на валу посредством концентрической и эксцентриковой втулок и

0 сферических подшипников и расположенных коаксиально лопаст м ротора, цилиндр вибратора снабжен диском установленным в его нижней части перпендикул рно оси цилиндра, верхние лопасти ротора установ5 лены под углом 50...60° к радиусу ротора, а нижние - под углом 25...30° к горизонту и в целом образуют прерывистую винтовую линию , причем, с целью обеспечени  жесткости вибратора, ребра жесткости выполнены

0 в виде треугольных пластин. Сравнение с прототипом показывает, цилиндр вибратора снабжен диском, установленным в нижней части его перпендикул рно оси цилиндра, ребра жесткости вибратора вы5 полнены в виде треугольных пластин, а ротор выполнен с лопаст ми, образующими прерывистую винтовую линию, нижние из которых установлены под углом 25...30° к горизонту, а верхние - под углом 50...60° к

0 радиусу ротора. Это позвол ет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решени  критерию новизна. За вл ема  конструкци  смесител  обеспечивает более равномерную проработку сме5 си вибратором во всем пространстве рабочей камеры смесител , однородное разрушение структуры материала, создание эффекта виброкипени , более интенсивную турбулизацию и циркул цию материала

0 вдоль корпуса смесител  и вибратора и в целом большую производительность и меньший расход энергии на процесс смешивани . Ребра жесткости в виде треугольных пластин обеспечивают жесткость конструк5 ции вибратора, они просты в изготовлении . и при этом менее металлоемки, например, по сравнению с пр моугольными. Сходные отличительные признаки в известных технических решени х отсутствуют, что позвол ет

сделать вывод о соответствии предложенного технического решени  критерию существенные отличи .

На фиг.1 представлена схема смесител ; на фиг.2 - схема установки лопастей.

Смеситель содержит камеру 1 смешива- ни , ротор 2, выполненный с расположенными на периферии камеры смешивани  лопаст ми 3,4 образующими прерывистую винтовую линию, нижние 3 из которых установлены под углом 25...30° к горизонту, а верхние 4 - 50...60° к радиусу ротора 2. Ротор 2 имеет привод 5 вращени . По оси камеры 1 смешивани , коаксиально лопаст м 3 и 4 ротора 2, установлен вибратор 6 с кинематическим возбуждением колебаний от привода 7. Вибратор 6 выполнен в виде полого цилиндра 8 с пластинами 9 треугольной формы в нижней части которых перпендикул рно оси цилиндра 8 закреплен диск 10, и установлен на валу 11 посредством верхней концентрической и нижней эксцентриковой втулок 12 и 13 соответственно и сферических подшипников 14. Конструкцией предусмотрена динамическа  балансировка неуравновешенной части вибратора 6 противовесом 15, создающим равную по величине и противоположно направленную центробежную силу. В смесителе имеютс  окна 16 и 17 загрузки и выгрузки материалов соответственно. Рекомендуемое соотношение радиуса камеры 1 смешивани  и радиуса вибратора 6 R/r 3...5. Наличие на полом цилиндре 8 треугольных пластин 9 и диска 10 позвол ет увеличить площадь поверхности, передающей вибрацию и жесткость вибратора 6, установка вибратора 6 на валу 11 посредством концентрической и эксцентриковой втулок 12 и 13, а также сферических подшипников 14 позвол ет создавать как круговые колебани  в горизонтальной плоскости, так и вертикально направленные колебани , причем последние возбуждаютс  посредством диска 10. С целью предотвращени  попадани  в пространство между диском 10 и днищем корпуса 1 крупных минеральных компонентов, способных вызвать заклинивание вибратора рекомендуетс  величина минимального зазора между диском 10 и днищем корпуса 1 2...4 мм, а зазор между лопастью 3 или 4 и корпусом 1 смесител  - З.,.6мм.

На фиг.2 приведены схема расположени  лопастей 3 и 4 ротора 2. Углы установки нижних 2 и верхних 4 лопастей, соответственно разные 25...30° к горизонту и 50...60° к радиусу ротора, прин ты с таким расчетом , чтобы при движении на их поверхност х не образовывались  дра уплотнени  и перемещение смеси происходило в основном снизу вверх вдоль корпуса 1 смесител  и далее к вибратору 6.

Смеситель работает следующим образом .

При быстром вращении вала 11 вибратор 6 совершает сложное колебательное движение с заданной частотой и амплитудой , не завис щей от сопротивлени  смеси, что обеспечивает посто нство интенсивности вибрационного воздействи . Цилиндр 8 и пластины 9 вибратора б возбуждают колебани  частиц смеси в горизонтальном направлении , а диск 10 - в вертикальном, последнее обсто тельство обусловливает

 вление виброкипени  5. Установка верхних лопастей 4 под углом 50...60° к радиусу ротора, а нижних 3 под углом 25...30° к горизонту и их расположение на периферии камеры смешивани  по винтовой линии

обеспечивают перемещение материала снизу вверх вдоль корпуса 1 смесител  и далее к вибратору 6, что способствует образованию контуров циркул ции смеси и исключа-. ет образовани  зон, непрорабатываемых

вибрацией. В целом конструкци  смесител  позвол ет интенсифицировать процесс смешивани  при одновременном снижении потерь анергии на вращение ротора 2, вследствие снижени  сил сопротивлени 

перемещению лопастей 3 и 4, повышени  подвижности и турбулизации смеси во всем объеме камеры смесител  1.

Конструкци  смесител  позвол ет повысить производительность и снизить затраты энергии на процесс смешивани  особенно жестких бетонных смесей, объ сн ющиес  тем, что при колебательном движении вибратора с амплитудным значением ускорени  вибрации 180...250м/с2происходит более однородное тиксотропное разрушение структуры материала во всем пространстве камеры смешивани , про вл ющеес  в уменьшении в зкости в 50...60 раз и более по сравнению с в зкостью известного неразрушенного материала. В св зи с этим уменьшаетс  сопротивление перемещению лопастей и потребл ема  мощность привода вращени  ротора. Вместе с тем достигаетс  эффект виброкипени  смеси под

действием колебательного движени  диска вибратора, больша  турбулизаци  и более интенсивна  циркул ци  частиц смеси, в результате чего сокращаетс  врем  смешивани , повышаетс  производительность

смесител .

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Роторный смеситель, содержащий камеру смешивани , ротор с приводом вращени , выполненный с лопаст ми, расположенными на периферии камеры, вибратор , консольно установленный на валу посредством сферических подшипников, концентрической и эксцентриковой втулок и выполненный в виде полого цилиндра с ребрами жесткости на наружной поверхности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и снижени  энергоемкости процесса перемешивани , цилиндр вибратора снабжен диском, установленным в его нижней части перпендикул рно оси цилиндра, нижние лопасти

   0

   ротора установлены под углом 25-30° к горизонту , а верхние - под углом 50-60° к радиусу ротора.
2. 2.Смеситель поп.1,отличающий- с   тем, что, с целью обеспечени  жесткости конструкции, ребра жесткости выполнены в виде треугольных пластин.
3. 3.Смеситель по п.1, от л и ча ю щи й- с   тем, что лопасти ротора образуют прерывистую винтовую линию.

   S 11

   17 9

   П a №

   Я 15 /J ft 70 °

   Фиг,1