RU2456156C1

RU2456156C1 - Plant for making solutions

Info

Publication number: RU2456156C1
Application number: RU2010153796/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Таратута (RU); Виктор Дмитриевич Таратута; Кирилл Алексеевич Белокур (RU); Кирилл Алексеевич Белокур; Георгий Васильевич Серга (RU); Георгий Васильевич Серга
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-20
Also published as: RU2010153796A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to production of mortars. Proposed plant comprises driven drum made up of three and more variable-width concave strips, folded in vertical plane in transverse direction and bended along the notches, and having walls skewed in crosswise-lengthwise direction and arranged in pairs at angle to each other to make variable-pitch zigzag screw lines and surfaces.

EFFECT: expanded performances.

7 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонной смеси.The invention relates to devices for the preparation of mortars and concrete mix.

Известен бетоносмеситель (а.с. №1199622, кл. B28C 5/14, 1982 г.), содержащий корпус с загрузочным и выгрузочным отверстиями и с рабочим перемешивающим органом, продольно в нем расположенным и снабженным вибролотком под выгрузочным отверстием.Known concrete mixer (AS No. 1199622, class B28C 5/14, 1982), comprising a housing with loading and unloading openings and with a working mixing body, longitudinally located in it and equipped with a vibratory tray under the unloading hole.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, большое количество комплектующих изделий и сложность изготовления, что приводит к снижению надежности работы бетоносмесителя.A disadvantage of the known device is the limited technological capabilities, a large number of components and the complexity of manufacturing, which leads to a decrease in the reliability of the concrete mixer.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является бетоносмеситель непрерывного действия (а.с. №356142, кл. B28C 5/22), 1971 г.), содержащий имеющий привод вращения барабан, по внутреннему периметру которого закреплен шнек и установленные между его витками лопатки.Closest to the proposed invention is a continuous mixer (AS No. 356142, class B28C 5/22), 1971), comprising a rotary drive with a rotary drive, a screw is fixed along its inner perimeter and blades are installed between its turns.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, уменьшение количества комплектующих изделий и упрощение изготовления.The technical solution to the problem is to expand technological capabilities, reduce the number of components and simplify manufacturing.

Техническое решение достигается тем, что в установке для приготовления растворов, содержащей имеющий привод вращения барабан, барабан по периметру изготовлен из трех и более полос переменной ширины вогнутой криволинейной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении, изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении и согнутых по надрезам, со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом один к другому с обеих сторон полос с образованием по периметру барабана направленных навстречу друг другу ломаных винтовых линий и ломаных винтовых поверхностей с переменным шагом.The technical solution is achieved by the fact that in the installation for the preparation of solutions containing a rotary drive, the drum along the perimeter is made of three or more stripes of variable width concave curved shape, curved in a vertical plane in the longitudinal direction, curved along helical lines in the transverse direction and bent along notches, with beveled walls in the transverse longitudinal direction, arranged in pairs at an angle to one another on both sides of the strips with the formation along the perimeter of the drum ennyh towards each other broken lines and broken screw helical surfaces with a variable pitch.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции установки для приготовления растворов.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge the inventive step of the proposed design of the installation for the preparation of solutions.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разрежение потоков компонентов растворов, а также потоков воды по мере их продвижения от загрузки к выгрузке, а также повысить эффективность смешивания частиц компонентов растворов и воды, расширяет технологические возможности.The novelty of the invention lies in the fact that such a design of the drum allows for consistent gradual compaction and dilution of the flows of the components of the solutions, as well as the flows of water as they move from loading to unloading, as well as increasing the efficiency of mixing particles of the components of solutions and water, expanding technological capabilities .

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений барабана изменяются по всей длине барабана многократно от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц компонентов растворов и расширяет технологические возможности установки.The novelty is also seen in the fact that the area and shape of the cross and longitudinal sections of the drum change over the entire length of the drum many times from loading to unloading, which changes the speed and trajectory of the movement of particles of the components of the solutions and extends the technological capabilities of the installation.

Новизна заключается также в том, что по периметру барабана образованы направленные навстречу друг другу ломаные винтовые поверхности с переменной шириной вогнутой криволинейной формы по длине барабана, что обеспечивает не только нарушение стационарности потоков движения частиц внутри барабана, но и потоков воды, расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that along the perimeter of the drum there are formed broken helical surfaces facing each other with a variable width of a concave curvilinear shape along the length of the drum, which provides not only a violation of the stationary particle flows inside the drum, but also water flows, expanding technological capabilities.

Новизна заключатся также в том, что по периметру барабана образованы направленные навстречу не только друг другу под углом, но и к оси вращения барабана плоские грани, что обеспечивает нарушение стационарности движения потоков частиц компонентов растворов и воды внутри барабана, при этом скорость частиц компонентов растворов внутри барабана, а также воды в каждой точке их потоков хаотически пульсирует, поэтому частицы компонентов растворов внутри барабана, а также воды совершают неустановившиеся беспорядочные движения по сложным траекториям, а именно турбулентное течение, расширяют технологические возможности.The novelty also lies in the fact that along the perimeter of the drum there are formed flat faces directed towards each other at an angle, but also towards the axis of rotation of the drum, which ensures a violation of the stationary motion of the flows of particles of the components of the solutions and water inside the drum, while the velocity of the particles of the components of the solutions inside drum, as well as water at each point of their flows randomly pulsates, so particles of the components of the solutions inside the drum, as well as water make unsteady random movements along a complex track Toriyama, namely the turbulent flow, enhance technological capabilities.

Новизна заключается в том, что по периметру барабана образованы ломаные винтовые линии, направленные навстречу друг другу, что расширяет технологические возможности.The novelty lies in the fact that along the perimeter of the drum, broken helical lines are formed, directed towards each other, which expands the technological capabilities.

Новизна обусловлена также тем, что шаг винтовых линий по периметру изменяется по длине барабана от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует технологический процесс приготовления растворов, расширяет технологические возможности.The novelty is also due to the fact that the pitch of the helix along the perimeter varies along the length of the drum from loading to unloading, which intensifies the technological process of preparing solutions, expands technological capabilities.

Новизна заключается в том, что скручивание каждой полосы по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом один к другому с обеих сторон полос, обеспечивает дополнительное искривление поверхности по периметру барабана, благодаря чему увеличивается разность между углами наклона векторов перемещения частиц компонентов растворов и бетонных смесей в соседних участках барабана, поэтому частицы компонентов растворов и воды движутся по сложным траекториям, увеличивая число столкновений друг с другом и со стенками барабана, что интенсифицирует процесс приготовления растворовThe novelty is that the twisting of each strip along cuts with beveled walls in the transverse-longitudinal direction, arranged in pairs at an angle to one another on both sides of the strips, provides an additional surface curvature around the perimeter of the drum, thereby increasing the difference between the angles of inclination of the particle motion vectors components of mortars and concrete mixtures in neighboring sections of the drum, therefore, particles of components of solutions and water move along complex paths, increasing the number of collisions with each other and with the walls of the drum, which intensifies the process of preparing solutions

Новизна обусловлена также тем, что полосы имеют криволинейную вогнутую форму переменной ширины и выполнены ребристыми в поперечном направлении с образованием по периметру барабана чередующихся граней, что обеспечивает постепенное разрежение и уплотнение потоков частиц компонентов растворов и воды, интенсифицирует процесс приготовления растворов.The novelty is also due to the fact that the strips have a curved concave shape of variable width and are made ribbed in the transverse direction with the formation of alternating faces around the drum perimeter, which ensures gradual rarefaction and densification of particle flows of the components of solutions and water, intensifies the process of preparing solutions.

На фиг.1 изображена предлагаемая установка для приготовления растворов, общий вид; на фиг.2 - барабан вогнутой формы, общий вид; на фиг.3 - вид А на фиг.2; на фиг.4 - одна из полос переменной ширины, из которых изготовлен барабан вогнутой формы; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - полоса переменной ширины (фиг.4) после скручивания в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы; на фиг.7 - полоса переменной ширины (фиг.6) после сгиба по винтовым линиям на оправке вогнутой формы.Figure 1 shows the proposed installation for the preparation of solutions, General view; figure 2 - drum concave shape, General view; figure 3 is a view a in figure 2; figure 4 is one of the strips of variable width from which the concave shape drum is made; 5 - section B-B in Figure 4; figure 6 - strip of variable width (figure 4) after twisting in a vertical plane in the longitudinal direction relative to its own axis of symmetry of the strip; Fig.7 is a strip of variable width (Fig.6) after bending along helical lines on a concave mandrel.

Установка для приготовления растворов состоит из станины 1, выполненной (фиг.1) в виде сварной рамы. На станине 1 закреплен привод главного движения, состоящий из электродвигателя 2, редуктора 3 и четырех роликовых опор 4. Барабан 5 снабжен двумя ободами 6, которые опираются на роликовые опоры 4. На станине 1 смонтировано средство для загрузки 7 и разгрузки 8. Установка для приготовления растворов снабжена трубопроводом 9 с винтовой насадкой 10 (фиг.1) для подачи внутрь барабана 5 воды затворения.Installation for the preparation of solutions consists of a frame 1, made (figure 1) in the form of a welded frame. A drive of the main movement is fixed on the bed 1, consisting of an electric motor 2, a gearbox 3 and four roller bearings 4. The drum 5 is equipped with two rims 6, which are supported by the roller bearings 4. A means for loading 7 and unloading is mounted on the bed 1. Installation for preparation solutions is equipped with a pipeline 9 with a screw nozzle 10 (Fig.1) for supplying mixing water into the drum 5.

Барабан 5 вогнутой формы с переменным шагом винтовых линий по его периметру (фиг.2, фиг.3) выполнен из полос 11-12-13-14-15-16 переменной ширины (фиг.4) с надрезами (фиг.5), свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы (фиг.6), изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении. Полосы 11-12-13-14-15-16 согнуты (фиг.4) по надрезам, со скошенными стенками (фиг.5) в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом один к другому с обеих сторон полос (фиг.5). Так как полосы 11-12-13-14-15-16 имеют переменную ширину фиг.5), то барабан 5 (фиг.2, фиг.3) имеет переменное продольное сечение и переменное проходное поперечное сечение по длине барабана.The concave-shaped drum 5 with a variable pitch of helical lines around its perimeter (FIG. 2, FIG. 3) is made of strips 11-12-13-14-15-16 of variable width (FIG. 4) with notches (FIG. 5), rolled in a vertical plane in the longitudinal direction relative to its own axis of symmetry of the strip (Fig.6), curved along helical lines in the transverse direction. Strips 11-12-13-14-15-16 are bent (Fig. 4) along the notches, with beveled walls (Fig. 5) in the transverse-longitudinal direction, arranged in pairs at an angle to one another on both sides of the strips (Fig. 5) ) Since the strips 11-12-13-14-15-16 have a variable width of FIG. 5), the drum 5 (FIG. 2, FIG. 3) has a variable longitudinal section and a variable passage cross section along the length of the drum.

Кроме того, полосы 11-12-13-14-15-16 выполнены ребристыми в продольно-поперечном направлении, образуя на фиг.2 чередующие перфорированные грани, например, 17-18-19-20 и т.д. для полосы 19. При этом каждые две смежные перфорированные грани, например 17 и 18, 18 и 19, 19 и 20 и т.д. расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон полос пересекаются между собой с образованием винтовых линий основного направления, например, 21-22-23-24-25-26-27-28-29 на наружной поверхности и винтовых канавок по внутренней поверхности барабана 5. На фиг.2 и фиг.3 одна из винтовых линий основного направления 21-22-23-24-25-26-27-28-29 показана утолщенной линией. На наружной поверхности барабана 5 образуются также винтовые канавки и винтовые линии противоположного направления, например, 30-31-32-33-34-24-35-36-37 (фиг.2 и фиг.3) показаны утолщенной линией.In addition, the strips 11-12-13-14-15-16 are ribbed in the longitudinal-transverse direction, forming in FIG. 2 alternating perforated faces, for example, 17-18-19-20, etc. for strip 19. Moreover, every two adjacent perforated faces, for example 17 and 18, 18 and 19, 19 and 20, etc. located at an obtuse angle one to another from the outer and inner sides of the strips intersect with each other with the formation of helical lines of the main direction, for example, 21-22-23-24-25-26-27-28-29 on the outer surface and helical grooves on the inner the surface of the drum 5. In figure 2 and figure 3, one of the helical lines of the main direction 21-22-23-24-25-26-27-28-29 is shown by a thickened line. On the outer surface of the drum 5, helical grooves and helical lines of the opposite direction are also formed, for example, 30-31-32-33-34-24-35-36-37 (FIG. 2 and FIG. 3) are shown by a thickened line.

Винтовые линии по наружной поверхности барабана 5 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности, причем винтовые канавки и винтовые линии барабана 5 могут иметь различное число заходов и различные шаги. На полосах 11-12-13-14-15-16 перед свертыванием выполняют надрезы 38, 39 со скошенными стенками, расположенными попарно под углом один к другому, как, например, на фиг.4 и фиг.5 посредством фрезерования, обработки давлением и т.п. Геометрия и величина углов Ψ, α, β, ω, λ, φ скосов надрезов и их взаимное расположение соответствует числу заходов и величинам шагов винтовых линий противоположного направления. Надрезы 38, 39 создают (фиг.4, фиг.5) попеременно с противоположных сторон каждой полосы 11-12-13-14-15-16. Затем относительно продольной оси каждую из полос 11-12-13-14-15-16 скручивают в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосы. На фиг.6 показана одна из полос, например 11, скрученная в вертикальной плоскости вдоль своей продольной оси, с расположенными по винтовым линиям вдоль продольной оси боковыми кромками 40 и 41. Предварительно скрученную в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосу, например 11, помещают на оправку 42 (фиг.7) и изгибают так, чтобы кромки 40 и 41 разместились по винтовым линиям и в поперечном направлении. После изгиба в поперечном сечении каждая полоса повернута относительно продольной оси барабана так, что ее кромки образуют и в поперечном направлении полосы винтовую линию с одинаковым шагом для всех полос. После этого полосу 11 деформируют и снимают с оправки 42 либо фиксируют на оправке 42. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы, например, 12-13-14-15-16. Далее все деформированные таким образом полосы размещают на оправке 42, совмещают и соединяют известными методами, например, сваркой.The helical lines along the outer surface of the drum 5 have the same position designations with their corresponding grooves on the inner surface, and the helical grooves and helical lines of the drum 5 can have a different number of starts and different steps. On the strips 11-12-13-14-15-16 before folding, cuts 38, 39 are made with beveled walls arranged in pairs at an angle to one another, as, for example, in Fig. 4 and Fig. 5 by means of milling, pressure processing and etc. The geometry and magnitude of the angles Ψ, α, β, ω, λ, φ of the bevels of the notches and their relative positions correspond to the number of approaches and the step sizes of helical lines of the opposite direction. The incisions 38, 39 create (figure 4, figure 5) alternately from opposite sides of each strip 11-12-13-14-15-16. Then, relative to the longitudinal axis, each of the strips 11-12-13-14-15-16 is twisted in a vertical plane relative to the longitudinal axis of the strip. Figure 6 shows one of the strips, for example 11, twisted in a vertical plane along its longitudinal axis, with lateral edges 40 and 41 located along helical lines along the longitudinal axis. A strip, for example 11, previously twisted in a vertical plane relative to the longitudinal axis, is placed on the mandrel 42 (Fig.7) and bend so that the edges 40 and 41 are placed along helical lines and in the transverse direction. After bending in the cross section, each strip is rotated relative to the longitudinal axis of the drum so that its edges form a helical line in the transverse direction of the strip with the same pitch for all strips. After that, the strip 11 is deformed and removed from the mandrel 42 or fixed on the mandrel 42. The remaining strips are processed in the same way, for example, 12-13-14-15-16. Further, all the strips thus deformed are placed on the mandrel 42, combined and connected by known methods, for example, by welding.

Предлагаемая установка для приготовления растворов работает следующим образом. В барабан 5 через средство для загрузки беспрерывно загружаются компоненты растворов. При вращении барабана 5 частицы компонентов растворов в сухом состоянии захватываются внутренними смежными гранями, например 17 и 18, 18 и 19, 19 и 20 и т.д., расположены под тупым углом одна к другой и работая как полки, смонтированные по ломаным винтовым линиям под некоторыми углами друг к другу, поднимают порции компонентов растворов на определенную высоту и бросают их навстречу друг другу под углом не только к направлению движения этих порций, но и под углом движущихся стенок барабана 5. Т.е. по достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы компонентов растворов движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к стенкам вращающегося барабана 5 и перемещается в сторону выгрузки. Происходит интенсивное приготовление сухой смеси компонентов растворов при их движении на расстоянии L от загрузки к выгрузке. После смешивания сухие смеси компонентов растворов попадают в зону подачи воды затворения (L).The proposed installation for the preparation of solutions works as follows. Solution components are continuously loaded into the drum 5 through the loading means. When the drum 5 rotates, the particles of the solution components in the dry state are captured by internal adjacent faces, for example, 17 and 18, 18 and 19, 19 and 20, etc., are located at an obtuse angle to one another and work like shelves mounted along broken helical lines at certain angles to each other, raise portions of the components of the solutions to a certain height and throw them towards each other at an angle not only to the direction of movement of these portions, but also at an angle of the moving walls of the drum 5. That is upon reaching a certain height under the influence of gravitational forces and the angle of repose formed, the particles of the components of the solutions move towards each other at certain angles and to the walls of the rotating drum 5 and moves towards the discharge side. Intensive preparation of a dry mixture of the components of the solutions occurs when they move at a distance L from loading to unloading. After mixing, dry mixtures of the components of the solutions fall into the mixing water supply zone (L).

Так как поверхность барабана 5 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций частиц компонентов растворов, которые поднимаются вверх и падают вниз, движутся под разными углами. Поскольку внутренняя поверхность барабана 5 криволинейна, то каждая порция частиц компонентов растворов перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс смешивания и перетирания частиц компонентов растворов друг с другом и со стенками барабана, повышает интенсивность смешивания частиц компонентов растворов, расширяет технологические возможности. Так как из-за криволинейности бочкообразной поверхности барабана 5 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц компонентов растворов, то каждая частица движется по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва этих частиц от стенок барабана, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса приготовления растворов. При этом происходит активация сухих сыпучих материалов компонентов смеси и обеспечивается не только интенсивное перемешивание частиц компонентов растворов, но и обеспечивается измельчение частиц компонентов растворов на меньшие фракции.Since the surface of the drum 5 is continuous, the process of movement of subsequent portions of particles of the components of the solutions, which rise up and fall down, move at different angles, is continuous. Since the inner surface of the drum 5 is curved, each portion of the particles of the solution components moves in its direction vector towards the discharge side, which greatly intensifies the process of mixing and grinding particles of the solution components with each other and with the walls of the drum, increases the intensity of mixing of the particles of the solution components, expands technological capabilities. Since, due to the curvature of the barrel-shaped surface of the drum 5, the range of changes in the resulting displacement vectors of the particles of the solution components is significantly expanded, each particle moves in different direction vectors, which provides a greater chance of collisions at the initial moment of separation of these particles from the walls of the drum, where they have a certain margin kinetic energy and move with high kinetic energy, therefore, the intensification of the process of preparation of solutions is provided. In this case, the activation of dry bulk materials of the components of the mixture occurs and not only intensive mixing of the particles of the components of the solutions is ensured, but also the grinding of particles of the components of the solutions into smaller fractions is ensured.

В таком сухом состоянии компоненты растворов перемещаются вдоль продольной оси барабана 5 на расстоянии L (фиг.1), где подается в готовую сухую смесь компонентов растворов вода затворения и начинает происходить процесс затворения. При дальнейшем движении вдоль оси барабана 5 происходит процесс приготовления растворов. При дальнейшем движении вдоль оси барабана 5 готовая смесь выгружается из барабана 5 в средство для выгрузки 8.In such a dry state, the components of the solutions move along the longitudinal axis of the drum 5 at a distance L (FIG. 1), where mixing water is supplied to the finished dry mixture of the components of the solutions and mixing process begins. With further movement along the axis of the drum 5, the process of preparing solutions. With further movement along the axis of the drum 5, the finished mixture is unloaded from the drum 5 into the means for unloading 8.

Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений компонентов растворов и воды затворения, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц компонентов растворов и воды друг с другом и со стенками барабана 5, повышает производительность, расширяет технологические возможности. Так как барабан 5 выполнен вогнутой формы и по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, интенсифицируется процесс приготовления растворов и расширяются технологические возможности установки, при этом обеспечивается последовательного постепенного уплотнения и разрежение потоков компонентов растворов, а также потоков воды по мере продвижения их от загрузки к выгрузке, что также интенсифицирует процесс приготовления растворов и расширяет технологические возможности установки.Technical and economic advantages arise due to the expansion of the range of changes in the resulting displacement vectors of the solution components and mixing water, the increase in the intensity of their mixing and reorientation, as well as the speed of their movement from loading to unloading, which increases the mixing intensity, increases the energy consumption of the interaction of particles of the components of the solutions and water each with a friend and with the walls of the drum 5, increases productivity, expands technological capabilities. Since the drum 5 is concave in shape and along the entire length has a variable not only transverse, but also longitudinal section, the process of preparing solutions is intensified and the technological capabilities of the installation are expanded, while sequential gradual compaction and rarefaction of the flows of the components of the solutions, as well as the flows of water as moving them from loading to unloading, which also intensifies the process of preparing solutions and expands the technological capabilities of the installation.

Claims

Installation for the preparation of solutions containing a drum with a rotation drive, characterized in that the perimeter of the drum is made of three or more stripes of variable width of a concave curvilinear shape, folded in a vertical plane in the longitudinal direction, curved along helical lines in the transverse direction and bent along the notches, with beveled walls in the transverse-longitudinal direction, arranged in pairs at an angle to one another on both sides of the strips with the formation along the perimeter of the drum directed towards each other rugu broken lines and broken screw helical surfaces with a variable pitch.