RU2188701C1

RU2188701C1 - Mixing apparatus

Info

Publication number: RU2188701C1
Application number: RU2001105904/12A
Authority: RU
Inventors: Д.М. Мубинов; Э.Д. Мубинов; А.Г. Халимов; И.Г. Ибрагимов; Э.Ф. Кашапов
Original assignee: Уфимский государственный нефтяной технический университет
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2002-09-10

Abstract

FIELD: chemical, pharmaceutical, food-processing and other branches of industry. SUBSTANCE: mixing apparatus has housing, hollow shaft with transverse and longitudinal shafts pivotally attached thereto, and blade rotating device for rotating blades at variable frequency. Transverse blades in upper row are made double-armed and are engaged with their short ends through slots in hollow shaft to spring-loaded sleeve. Upper and lower transverse blades are mounted on shaft for rotation relative to its longitudinal axis through angle of from 10 deg to 90 deg. Apparatus is used for mixing liquids of various viscosity in said branches of industry. EFFECT: increased efficiency by reduced starting moment and decreased consumption of labor by reducing works connected with insertion of hollow shaft with blades into housing and withdrawal of shaft therefrom. 1 dwg

Description

Изобретение относится к перемешивающим устройствам и может быть использовано в химической, пищевой и фармацевтической промышленности. The invention relates to mixing devices and can be used in the chemical, food and pharmaceutical industries.

Известно, что в зависимости от физико-механических свойств перемешиваемой среды мощность, затрачиваемая на запуск мешалки в два и более раз, превышает мощность при установившемся режиме. Для снижения пусковых нагрузок в перемешивающих устройствах предложен ряд технических решений. It is known that, depending on the physicomechanical properties of the mixed medium, the power expended to start the mixer two or more times exceeds the power in steady state. To reduce the starting load in the mixing devices, a number of technical solutions are proposed.

Известно перемешивающее устройство [авторское свидетельство СССР 1180056, 1985, БИ 35], содержащее вал, соединенный с приводом через шарнир Гука и две мешалки, в котором с целью снижения пусковых нагрузок на привод мешалки присоединены к валу при помощи дифференциального механизма, при этом оси сателлитов механизма жестко закреплены на валу, а планетарные шестерни соединены с мешалками при помощи двух полуосей. A mixing device is known [USSR author's certificate 1180056, 1985, BI 35], comprising a shaft connected to the drive through a Hook joint and two mixers, in which, in order to reduce the starting loads on the drive, the mixers are connected to the shaft using a differential mechanism, while the axis of the satellites the mechanism is rigidly fixed to the shaft, and planetary gears are connected to the mixers using two axles.

Недостатком этого устройства является сложная конструкция, обуславливающая большую трудоемкость при изготовлении и эксплуатации, в том числе при монтаже и демонтаже мешалки. The disadvantage of this device is its complex design, which causes great complexity in the manufacture and operation, including during installation and dismantling of the mixer.

Известно устройство для перемешивания [авторское свидетельство СССР 1152639, В 01 F 7/18, 1985, БИ 16], содержащее вращающийся вал и рабочий орган в виде шарнирно закрепленных на валу лопастей, в котором для снижения энергозатрат при перемешивании рабочий орган снабжен рычагами, имеющими грузы на свободных концах, жестко соединенными с концами лопастей, закрепленными на валу и пружинами, связывающими рычаги с валом. A device for mixing is known [USSR author's certificate 1152639, 01 F 7/18, 1985, BI 16], comprising a rotating shaft and a working body in the form of blades pivotally mounted on the shaft, in which the working body is equipped with levers having lowering energy consumption during mixing freights at the free ends, rigidly connected to the ends of the blades, mounted on the shaft and springs connecting the levers with the shaft.

Недостатком устройства является то, что монтаж и демонтаж вала с лопастями можно производить либо вместе с крышкой, что является трудоемким процессом, либо через монтажное отверстие в крышке с прижатыми к оси вала лопастями, при этом согласно конструкции вал должен вращаться для прижатия лопастей. The disadvantage of this device is that the mounting and dismounting of the shaft with the blades can be done either together with the cover, which is a time-consuming process, or through the mounting hole in the cover with the blades pressed against the shaft axis, while according to the design, the shaft must rotate to press the blades.

Известно устройство [авторское свидетельство СССР 386652, В 01 F 7/18, 1973, БИ 27], принятое за прототип, включающее корпус, мешалку рамного типа с продольными и поперечными лопастями и средство для их вращения, в котором с целью упрощения монтажа и демонтажа перемешивающего устройства в корпус его поперечные лопасти шарнирно соединены с расположенными параллельно корпусу аппарата продольными лопастями с возможностью перемещения к оси вала. A device is known [USSR author's certificate 386652, 01 F 7/18, 1973, BI 27], adopted as a prototype, including a housing, a frame type mixer with longitudinal and transverse blades and means for their rotation, in which, with the aim of simplifying installation and dismantling mixing device into the housing, its transverse blades are pivotally connected to the longitudinal blades located parallel to the apparatus body with the possibility of movement to the shaft axis.

Недостатком прототипа является то, что монтаж и демонтаж вала мешалки с лопастями из корпуса через отверстие в крышке производится при уменьшении радиального вылета лопастей вручную с помощью стержней с крюками при поднятом узле привода вращения, с нарушением правил технической безопасности. The disadvantage of the prototype is that the installation and dismantling of the shaft of the mixer with the blades from the body through the hole in the lid is performed by reducing the radial departure of the blades manually using rods with hooks when the rotational drive assembly is raised, in violation of technical safety rules.

Другим недостатком прототипа является то, что его конструкция не обеспечивает снижение пускового момента, так как вращение вала начинается при максимальном радиальном вылете лопастей. Another disadvantage of the prototype is that its design does not provide a reduction in starting torque, since the rotation of the shaft begins at the maximum radial reach of the blades.

Общими конструктивными элементами для заявляемого изобретения и прототипа является корпус мешалки, привод вращения, вал с поперечными и продольными лопастями. Common structural elements for the claimed invention and prototype is the mixer body, rotation drive, shaft with transverse and longitudinal blades.

Заявляемое изобретение решает техническую задачу снижения пускового момента и уменьшения трудоемкости работ, связанных с вводом вала с лопастями в корпус или извлечении из него. Указанная задача решается тем, что в перемешивающем устройстве, включающем корпус, вал с шарнирно соединенными с ним поперечными лопастями, которые шарнирно соединены с продольными, поперечные лопасти в верхнем ряду выполнены двуплечими и короткими концами взаимодействуют с подпружиненным стаканом, размещенным внутри пустотелого вала, причем поперечные лопасти в верхнем и нижнем ряду установлены на валу с возможностью поворота относительно его продольной оси на угол от 10 до 90^o.The claimed invention solves the technical problem of reducing the starting torque and reducing the complexity of the work associated with the introduction of the shaft with the blades in the housing or removing from it. This problem is solved in that in a mixing device including a housing, a shaft with transverse blades pivotally connected thereto, which are pivotally connected with longitudinal blades, the transverse blades in the upper row are made of two shoulders and short ends interact with a spring-loaded cup placed inside the hollow shaft, and the transverse ones the blades in the upper and lower row are mounted on the shaft with the possibility of rotation relative to its longitudinal axis by an angle from 10 to 90 ^o .

На чертеже изображено заявляемое устройство (продольный разрез). Оно включает корпус 1, крышку 2, имеющую люк 3, на фланцах которого размещен привод 4 с регулируемой частотой вращения, вал пустотелый 5 с прорезями, на котором с помощью пальцев 6 шарнирно установлены верхние двухплечие поперечные лопасти 7, короткие концы которых размещены в прорезах вала 5 и опираются на подпружиненный стакан 8. Продольные лопасти 9 с помощью пальцев 10 связаны с верхними двуплечими поперечными лопастями 7 и с нижними поперечными лопастями 14. Внутри пустотелого вала 5 размещены пружина 11 и втулка 12. The drawing shows the inventive device (longitudinal section). It includes a housing 1, a cover 2 having a hatch 3, on the flanges of which a drive 4 with an adjustable rotation speed is placed, a hollow shaft 5 with slots, on which upper two-shouldered transverse blades 7 are pivotally mounted using their fingers 6, the short ends of which are located in the slots of the shaft 5 and rely on a spring-loaded cup 8. The longitudinal blades 9 are connected with the fingers 10 to the upper two-shoulder transverse blades 7 and to the lower transverse blades 14. A spring 11 and a sleeve 12 are placed inside the hollow shaft 5.

Устройство работает следующим образом. Силовые воздействия пружины 11 через стакан 8 передаются коротким концам двуплечих поперечных лопастей 7, которые посредством продольных лопастей 9 поворачивают нижние поперечные лопасти 14 на одинаковый по величине угол относительно продольной оси вала. Причем по конструктивным соображениям минимальный угол между поперечными лопастями и продольной осью вала находится в пределах 10^o (меньший угол невозможен из-за залегания продольных лопастей 9 на пальцы 6). В этом положении радиальный вылет лопастей становится существенно меньше диаметра люка 3. В таком положении вал монтируется в корпус 1 или извлекается из него. В этом же положении осуществляется запуск привода мешалки. После диспергирования осадка в непосредственной близости от выпускного отверстия 13 изменяют частоту вращения вала 5 в сторону ее увеличения. Под действием центробежных сил поперечные лопасти 7, 14, преодолевая сопротивление пружины 11, поворачиваются на угол до 90^o и перемещают продольные лопасти 9 к стенкам корпуса (на чертеже это положение показано штриховыми линиями). При этом зона перемешивания увеличивается. При выключенном приводе вращения вала центробежная сила стремится к нулю и пружина 11 возвращает лопасти 7, 9, 14 в исходное положение (показано сплошными линиями).The device operates as follows. The force of the spring 11 through the cup 8 is transmitted to the short ends of the two shoulders of the transverse blades 7, which, through the longitudinal blades 9, rotate the lower transverse blades 14 by the same angle relative to the longitudinal axis of the shaft. Moreover, for structural reasons, the minimum angle between the transverse blades and the longitudinal axis of the shaft is within 10 ^o (a smaller angle is impossible due to the longitudinal blades 9 lying on fingers 6). In this position, the radial departure of the blades becomes significantly smaller than the diameter of the hatch 3. In this position, the shaft is mounted in or removed from the housing 1. In the same position, the stirrer drive is started. After dispersing the precipitate in the immediate vicinity of the outlet 13, the rotation frequency of the shaft 5 is changed in the direction of its increase. Under the action of centrifugal forces, the transverse blades 7, 14, overcoming the resistance of the spring 11, rotate through an angle of up to 90 ^o and move the longitudinal blades 9 to the walls of the housing (in the drawing this position is shown by dashed lines). In this case, the mixing zone increases. When the shaft rotation drive is turned off, the centrifugal force tends to zero and the spring 11 returns the blades 7, 9, 14 to their original position (shown by solid lines).

Положительный эффект от использования заявляемого устройства выражается в снижении мощности, потребляемой на запуск вала, и уменьшении трудоемкости работ по установке и извлечению вала с лопастями из корпуса по сравнению с прототипом. A positive effect from the use of the inventive device is expressed in reducing the power consumed to start the shaft, and reducing the complexity of the installation and removal of the shaft with blades from the housing in comparison with the prototype.

Заявляемое изобретение соответствует критерию промышленная применимость и может быть использовано в качестве перемешивающего устройства в нефтехимической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности, где необходим этот процесс. The claimed invention meets the criterion of industrial applicability and can be used as a mixing device in the petrochemical, pharmaceutical, food and other industries where this process is necessary.

Claims

A mixing device comprising a housing, a shaft with transverse blades articulated with it, which are articulated with longitudinal blades, characterized in that the transverse blades in the upper row are double-armed and have short ends interact with a spring-loaded cup placed inside the hollow shaft, and the transverse blades in the upper and lower rows are mounted on the shaft with the possibility of rotation relative to its longitudinal axis at an angle from 10 to 90 ^o .