RU217911U1

RU217911U1 - Screw mixer blade with wear-resistant coating

Info

Publication number: RU217911U1
Application number: RU2022134540U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Родионов; Ирина Владимировна Перинская; Любовь Евгеньевна Куц; Павел Николаевич Устинов
Filing date: 2022-12-26
Publication date: 2023-04-25

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к оборудованию горнодобывающей, агломерационной, металлургической и машиностроительной промышленности, а также к строительной и автодорожной отраслям. Технический результат полезной модели заключается в создании конструкции лопатки шнекового смесителя с износостойким покрытием, обладающим повышенной механической прочностью и стойкостью к абразивному изнашиванию, полученным в результате лазерного формирования из порошка карбида вольфрама. Лопатка шнекового смесителя с износостойким покрытием, содержащая шток, соединенный с корпусом в виде пластины, на одной из плоских сторон которой имеется упрочненный слой площадью не менее 30% от площади стороны пластины, на поверхности одной из плоских сторон пластины лопатки имеется износостойкое покрытие площадью не менее 30% от площади стороны пластины, обладающее повышенной механической прочностью и стойкостью к абразивному изнашиванию, полученное в результате лазерного формирования из порошка карбида вольфрама. 2 ил.

The proposed utility model relates to equipment in the mining, sintering, metallurgical and machine-building industries, as well as to the construction and road industries. The technical result of the utility model is to create a design of a screw mixer blade with a wear-resistant coating with increased mechanical strength and resistance to abrasive wear, obtained as a result of laser formation from tungsten carbide powder. A screw mixer blade with a wear-resistant coating, containing a rod connected to a body in the form of a plate, on one of the flat sides of which there is a hardened layer with an area of at least 30% of the plate side area, on the surface of one of the flat sides of the blade plate there is a wear-resistant coating with an area of at least 30% of the area of the side of the plate, which has increased mechanical strength and resistance to abrasive wear, obtained as a result of laser formation from tungsten carbide powder. 2 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к оборудованию горнодобывающей, агломерационной, металлургической и машиностроительной промышленности, а также к строительной и автодорожной отраслям.The proposed utility model relates to the equipment of the mining, sintering, metallurgical and machine-building industries, as well as to the construction and road industries.

Особенностью эксплуатации шнековых смесителей является повышенный износ рабочих элементов (лопаток), взаимодействующих с абразивными частицами перерабатываемого материала.A feature of the operation of screw mixers is the increased wear of working elements (blades) that interact with abrasive particles of the processed material.

В процессе такой работы происходит износ рабочих элементов, что в дальнейшем требует их замены. В условиях постоянного абразивного износа наиболее уязвимыми элементами конструкции являются лопатки, воспринимающие основные механические нагрузки при смешивании компонентов и технологическом транспортировании смесей. Так как лопатки шнековых смесителей подвергаются высокому абразивному износу, время эксплуатации данного конструктивного элемента является не продолжительным, что требует проведения частых восстановительных работ и регулярной замены лопаток. Задача разработки технологии упрочнения или восстановления лопаток шнековых смесителей является актуальной и экономически востребованной.In the process of such work, wear of working elements occurs, which in the future requires their replacement. In conditions of constant abrasive wear, the most vulnerable structural elements are the blades, which perceive the main mechanical loads during mixing of components and technological transportation of mixtures. Since the blades of screw mixers are subject to high abrasive wear, the service life of this structural element is not long, which requires frequent restoration work and regular replacement of the blades. The task of developing a technology for strengthening or restoring the blades of screw mixers is relevant and economically in demand.

Наиболее часто применяемыми методами упрочнения поверхности в промышленном производстве является поверхностное пластическое деформирование, электродуговая наплавка, плазменное напыление износостойких покрытий и др.The most commonly used surface hardening methods in industrial production are surface plastic deformation, electric arc surfacing, plasma spraying of wear-resistant coatings, etc.

Известна конструкция лопатки смесителя [Патент DE №1459258, МПК В28С 5/10, 08.05.1969], содержащая шток, соединенный с корпусом в виде пластины.A known design of the mixer blade [Patent DE No. 1459258, IPC V28S 5/10, 05/08/1969], containing a rod connected to the housing in the form of a plate.

Недостатком данной конструкции является недостаточно высокая стойкость поверхности лопаток к абразивному изнашиванию, приводящая к снижению эксплуатационной надежности шнекового смесителя.The disadvantage of this design is the insufficiently high resistance of the surface of the blades to abrasive wear, leading to a decrease in the operational reliability of the screw mixer.

Известна конструкция смесителя [Патент RU №46947, МПК B01F 7/08, 10.08.2005], содержащая горизонтальный корпус с загрузочным и разгрузочным окнами, в котором размещены два вала, при этом винтовые линии лопаток валов имеют противоположное направление навивки, отличающийся тем, что конструкция устройства выполнена на жесткой раме, загрузочное окно имеет предохранительную фракционную решетку, разгрузочное выполнено на консоли, в корпусе два вала размещены с разнонаправленным вращением, опорные стенки крепления валов выполнены легкомонтируемыми, лопатки выполнены самоочищающимися, для этого лопатки одного вала установлены под углом 30°, другого - под углом 60° с попеременным чередованием в каждой четверти рабочей камеры.Known mixer design [Patent RU No. 46947, IPC B01F 7/08, 08/10/2005], containing a horizontal housing with loading and unloading windows, which houses two shafts, while the helical lines of the shaft blades have the opposite winding direction, characterized in that the design of the device is made on a rigid frame, the loading window has a safety fractional grate, the unloading window is made on the console, two shafts are placed in the body with multidirectional rotation, the supporting walls of the shafts are made easily mounted, the blades are made self-cleaning, for this the blades of one shaft are installed at an angle of 30 °, the other - at an angle of 60 ° with alternating alternation in each quarter of the working chamber.

Наиболее близким к предлагаемому решению является конструкция лопатки смесителя [Патент RU №2200089, МПК В28С 5/12, 10.03.2003], содержащая шток, соединенный с корпусом в виде пластины, которая на одной из плоских сторон имеет упрочненный слой площадью не менее 30% от площади стороны пластины. Упрочненный слой получен диффузионным легированием, наплавкой или индукционной наплавкой.The closest to the proposed solution is the design of the mixer blade [Patent RU No. 2200089, IPC V28S 5/12, 10.03.2003], containing a rod connected to the body in the form of a plate, which on one of the flat sides has a hardened layer with an area of at least 30% from the area of the side of the plate. The hardened layer is obtained by diffusion alloying, surfacing or induction surfacing.

Задачей полезной модели является повышение стойкости поверхности лопаток шнекового смесителя к абразивному изнашиванию путем создания покрытия с повышенной механической прочностью и износостойкостью, способствующего повышению эксплуатационной надежности смесителя.The objective of the utility model is to increase the resistance of the surface of the screw mixer blades to abrasive wear by creating a coating with increased mechanical strength and wear resistance, which helps to increase the operational reliability of the mixer.

Технический результат полезной модели заключается в создании конструкции лопатки шнекового смесителя с износостойким покрытием, обладающим повышенной механической прочностью и стойкостью к абразивному изнашиванию, полученным в результате лазерного формирования из порошка карбида вольфрама.The technical result of the utility model is to create a design of a screw mixer blade with a wear-resistant coating with increased mechanical strength and resistance to abrasive wear, obtained as a result of laser formation from tungsten carbide powder.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемой конструкции лопатки шнекового смесителя с износостойким покрытием, содержащей шток, соединенный с корпусом в виде пластины, на одной из плоских сторон которой имеется упрочненный слой площадью не менее 30% от площади стороны пластины, согласно новому техническому решению, на поверхности одной из плоских сторон пластины лопатки имеется износостойкое покрытие площадью не менее 30% от площади стороны пластины, обладающее повышенной механической прочностью и стойкостью к абразивному изнашиванию, полученное в результате лазерного формирования из порошка карбида вольфрама. Описание конструкции.The problem is solved due to the fact that in the proposed design of a screw mixer blade with a wear-resistant coating, containing a rod connected to the body in the form of a plate, on one of the flat sides of which there is a hardened layer with an area of at least 30% of the area of the side of the plate, according to the new technical solution, on the surface of one of the flat sides of the blade plate there is a wear-resistant coating with an area of at least 30% of the area of the side of the plate, which has increased mechanical strength and resistance to abrasive wear, obtained as a result of laser formation from tungsten carbide powder. Description of the structure.

На фиг. 1 показан внешний вид (модель) шнекового смесителя с износостойким покрытием с рабочими элементами (лопатками), расположенными дискретно на поверхности вала, где позициями обозначены: 1 - вал, 2 - лопатки. На фиг. 2 показана конструкция лопатки шнекового смесителя с износостойким покрытием, где позициями обозначены: 3 - шток с резьбой в верхней части, 4 - корпус в виде пластины, 5 - износостойкое покрытие.In FIG. 1 shows the appearance (model) of a screw mixer with a wear-resistant coating with working elements (blades) located discretely on the shaft surface, where the positions indicate: 1 - shaft, 2 - blades. In FIG. 2 shows the design of a screw mixer blade with a wear-resistant coating, where the positions indicate: 3 - a rod with a thread in the upper part, 4 - a body in the form of a plate, 5 - a wear-resistant coating.

Шнековый смеситель с износостойким покрытием (фиг. 1) содержит вал 1 с закрепленными на нем лопатками 2. Лопатка шнекового смесителя с износостойким покрытием (фиг. 2) содержит шток с резьбой в верхней части 3 для крепления на вале 1 (фиг. 1). Шток с резьбой в верхней части 3 нижней частью прикреплен сваркой к корпусу в виде пластины 4. На поверхности одной из плоских сторон пластины 4 лопатки 2 имеется износостойкое покрытие 5 площадью не менее 30% от площади стороны пластины, обладающее повышенной механической прочностью и стойкостью к абразивному изнашиванию, полученное в результате лазерного формирования из порошка карбида вольфрама.A screw mixer with a wear-resistant coating (Fig. 1) contains a shaft 1 with blades 2 fixed on it. The threaded rod in the upper part 3 is attached by welding to the body in the form of a plate 4. On the surface of one of the flat sides of the plate 4 of the blade 2 there is a wear-resistant coating 5 with an area of at least 30% of the area of the side of the plate, which has increased mechanical strength and resistance to abrasive wear resulting from laser forming from tungsten carbide powder.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Компоненты смеси загружают в шнековый смеситель. Вал 1 с дискретно закрепленными посредством штока с резьбой в верхней части 3 лопатками 2 вращается, в результате чего происходит перемешивание и продвижение компонентов смеси к выгрузочному устройству (на фиг. не показано). В процессе работы лопатки 2 ее рабочая часть - пластина 4, подвергается интенсивному абразивному изнашиванию твердыми частицами смеси.The components of the mixture are loaded into a screw mixer. The shaft 1 with blades 2 discretely fixed by means of a threaded rod in the upper part 3 rotates, as a result of which the mixture components are mixed and moved to the unloading device (not shown in the figure). During the operation of the blade 2, its working part - the plate 4 - is subjected to intense abrasive wear by the solid particles of the mixture.

Наличие износостойкого покрытия 5, полученного в результате лазерного формирования из порошка карбида вольфрама на одной из плоских сторон площадью не менее 30% от площади стороны пластины, обеспечивает повышенную механическую прочность и износостойкость поверхности лопатки, что способствует повышению эксплуатационной надежности шнекового смесителя.The presence of a wear-resistant coating 5 obtained as a result of laser formation from tungsten carbide powder on one of the flat sides with an area of at least 30% of the plate side area provides increased mechanical strength and wear resistance of the blade surface, which improves the operational reliability of the screw mixer.

Таким образом, предложенная конструкция лопатки шнекового смесителя с износостойким покрытием, полученным в результате лазерного формирования из порошка карбида вольфрама площадью не менее 30% от площади стороны пластины, обладает повышенной механической прочностью и износостойкостью, что обеспечивает повышенную эксплуатационную надежность смесителя и позволяет значительно увеличить срок его эксплуатации без проведения дополнительного восстановительного ремонта.Thus, the proposed design of a screw mixer blade with a wear-resistant coating obtained as a result of laser formation from tungsten carbide powder with an area of at least 30% of the plate side area has increased mechanical strength and wear resistance, which ensures increased operational reliability of the mixer and can significantly increase its service life. operation without additional refurbishment.

Claims

A screw mixer blade with a wear-resistant coating, containing a rod connected to a body in the form of a plate, on one of the flat sides of which there is a hardened layer with an area of at least 30% of the plate side area, characterized in that on the surface of one of the flat sides of the blade plate there is a wear-resistant coating with an area of at least 30% of the area of the side of the plate, which has increased mechanical strength and resistance to abrasive wear, obtained as a result of laser formation from tungsten carbide powder.