RU74081U1

RU74081U1 - ELECTRIC HYDRAULIC VIBRATOR MIXER

Info

Publication number: RU74081U1
Application number: RU2006123298/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Михайлович Ефремов; Виталий Сергеевич Янин; Роман Евгеньевич Никифоров; Василий Сергеевич Огородников
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2008-06-20

Abstract

Изобретение относится к смесителям периодического действия и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов. Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение производительности смесителя, снижение энергоемкости процесса смешивания, снижение вибрационного воздействия, так же других факторов, влияющих на износ подшипниковых узлов. Технический результат достигается тем, что роторный смеситель с электрогидравлическим вибровозбудителем содержит камеру 1 смешивания, ротор 2, выполненный с лопастями 3, 4. Ротор 2 имеет привод 5 вращения. В центре камеры 1 смешивания установлен вибратор 15 заполненный жидкостью 10 с электрогидравлическим возбуждением колебаний от электродов 8 и 9. Вибратор 15 выполнен в виде диска 7, служащим крышкой сильфона 6. Из нутрии сильфон 6 покрыт изолирующим материалом, позволяющим избежать передачу электрического заряда на сам смеситель. Электроды 8 и 9 подключены к сети 12 с переменным током. В смесителе имеются так же окна 13 и 14 загрузки и выгрузки материалов соответственно.The invention relates to batch mixers and can be used in the construction materials industry, in construction and other areas of the construction industry for the production of polydisperse materials. The technical problem solved by the invention is to increase the performance of the mixer, reducing the energy intensity of the mixing process, reducing vibration effects, as well as other factors affecting the wear of bearing assemblies. The technical result is achieved in that the rotary mixer with an electro-hydraulic vibration exciter contains a mixing chamber 1, a rotor 2 made with blades 3, 4. The rotor 2 has a rotation drive 5. In the center of the mixing chamber 1, a vibrator 15 is installed filled with a liquid 10 with electro-hydraulic excitation of vibrations from the electrodes 8 and 9. The vibrator 15 is made in the form of a disk 7 serving as a bellows cover 6. From the inside, the bellows 6 is covered with an insulating material, which avoids the transmission of electric charge to the mixer itself . The electrodes 8 and 9 are connected to the network 12 with alternating current. The mixer also has windows 13 and 14 for loading and unloading materials, respectively.

Description

Изобретение относится к смесителям периодического действия и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов.The invention relates to batch mixers and can be used in the construction materials industry, in construction and other areas of the construction industry for the production of polydisperse materials.

Известен смеситель принудительного перемешивания, содержащий установленный в цилиндрической чаше ротор с лопастями, соединенный с размещенным в стакане приводом его вращения в виде зубчатой передачи, ведущая шестерня которой закреплена на вертикальном валу посредством подшипников эксцентрично, а ведомая выполнена с внутренним зацеплением, вертикальный вал снабжен дебалансом в виде маховика с кольцевой канавкой и размещенными в ней шарами (Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. М.: Высшая школа, 1973, с.156-161, рис.107.).A known forced-mixing mixer, comprising a rotor with blades mounted in a cylindrical bowl, connected to a rotational drive placed in the glass in the form of a gear transmission, the drive gear of which is mounted on the vertical shaft by bearings eccentrically, and the driven gear is made with internal gearing, the vertical shaft is equipped with an unbalance in in the form of a flywheel with an annular groove and balls placed in it (Korolev K.M. Production of concrete mix and mortar. M: Higher school, 1973, p. 156-161, Fig. 107.).

Известен так же растворосмеситель СВ-79, содержащий установленный в цилиндрической чаше ротор с лопастями, соединенный с приводом его вращения (Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. М.: Высшая школа, 1973, с.156-161, рис.107.).The SV-79 mortar mixer is also known, which contains a rotor with blades mounted in a cylindrical bowl and connected to its rotation drive (Korolev K.M. Production of concrete mix and mortar. M: Higher school, 1973, p. 156-161, fig. 107.).

К недостаткам известных смесителей относятся невысокая производительность, большая энергоемкость процесса, низкая надежность несущих элементов деталей привода ротора, нестабильность процесса.The disadvantages of the known mixers include low productivity, high energy intensity of the process, low reliability of the load-bearing elements of the rotor drive parts, process instability.

Наиболее близким к предлагаемому является роторный смеситель периодического действия, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, установленными под углом 45° к его радиусу, и вибратор с кинематическим возбуждением колебаний, консольно установленный по оси камеры смешивания, коаксиально лопастям ротора, причем вибратор выполнен в виде полого цилиндра с ребрами по наружной поверхности и установлен на коленчатом валу с помощью сферических подшипников (Патент SU 1301476 А1, 17.04.1985, В 01 F 11/00).Closest to the proposed one is a batch rotary mixer containing a mixing chamber, a rotor with a rotary drive, made with blades mounted at an angle of 45 ° to its radius, and a vibrator with kinematic excitation of vibrations, cantilever mounted along the axis of the mixing chamber, coaxial to the rotor blades, moreover, the vibrator is made in the form of a hollow cylinder with ribs on the outer surface and mounted on the crankshaft using spherical bearings (Patent SU 1301476 A1, 04.17.1985, B 01 F 11/00).

К недостаткам известной конструкции относятся невысокая производительность, значительные энергозатраты на вращение ротора и дополнительные энергозатраты на вращение вибратора, а так же очень высокий процент износа подшипниковых узлов и невозможность регулирования интенсивности воздействия вибратора на приготавливаемую смесь.The disadvantages of the known design include low productivity, significant energy consumption for the rotation of the rotor and additional energy consumption for the rotation of the vibrator, as well as a very high percentage of wear of the bearing assemblies and the inability to control the intensity of the impact of the vibrator on the prepared mixture.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение производительности смесителя, снижение энергоемкости процесса смешивания, снижение вибрационного воздействия, так же других факторов, влияющих на износ подшипниковых узлов.The technical problem solved by the invention is to increase the performance of the mixer, reducing the energy intensity of the mixing process, reducing vibration effects, as well as other factors affecting the wear of bearing assemblies.

Технический результат достигается тем, что роторный смеситель с электрогидравлическим вибровозбудителем, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде сильфона с диском, жестко закреплен в середине камеры смешивания. Вибратор заполнен жидкостью. В нутрии вибратор покрыт изолирующим материалом, позволяющим избежать передачу электрического заряда на сам смеситель. В основании вибратора установлены 2 электрода с разной полярностью, искра проходящая между электродами образует зону высокого давления. В результате чего жидкость начинает давить на внутреннюю поверхность вибратора, заставляя его изменять свои геометрически размеры во всех направлениях. Используя реле выдержки времени возможна регулировка частоты колебаний путем изменения времени размыкания контактов. В смесителе The technical result is achieved in that a rotary mixer with an electro-hydraulic vibration exciter containing a mixing chamber, a rotor with a rotary drive made with blades, a vibrator made in the form of a bellows with a disk, is rigidly fixed in the middle of the mixing chamber. The vibrator is filled with liquid. In nutria, the vibrator is covered with insulating material, which avoids the transmission of electric charge to the mixer itself. At the base of the vibrator there are 2 electrodes with different polarity, the spark passing between the electrodes forms a high pressure zone. As a result, the liquid begins to press on the inner surface of the vibrator, forcing it to change its geometrical dimensions in all directions. Using the time delay relay, it is possible to adjust the oscillation frequency by changing the contact opening time. In the mixer

имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты переменного тока, подаваемого на электроды.it is possible to adjust the intensity of the vibration by changing the frequency of the alternating current supplied to the electrodes.

Сравнение с прототипом показывает, что в вибрационном механизме предлагаемого смесителя отсутствуют подшипниковые узлы и привод вращения, полностью исключено попадание частиц приготавливаемой смеси внутрь вибратора. Заявляемая конструкция смесителя обеспечивает более равномерную проработку смеси вибратором во всем пространстве рабочей камеры смесителя, однородное разрушение структуры материала, создание эффекта виброкипения, более интенсивную турбулизацию и циркуляцию материала в корпусе смесителя и в целом большую производительность и меньший расход энергии на процесс смешивания.Comparison with the prototype shows that in the vibrational mechanism of the proposed mixer there are no bearing assemblies and a rotation drive, particles of the prepared mixture are completely excluded from entering the vibrator. The inventive design of the mixer provides more uniform processing of the mixture by the vibrator in the entire space of the working chamber of the mixer, uniform destruction of the structure of the material, the creation of the effect of boiling, more intensive turbulence and circulation of the material in the body of the mixer and, in general, greater productivity and lower energy consumption for the mixing process.

Сущность изобретения поясняется чертежом: на фиг.1 представлена схема роторного смесителя с электрогидравлическим вибровозбудителем.The invention is illustrated in the drawing: figure 1 presents a diagram of a rotary mixer with an electro-hydraulic vibration exciter.

Смеситель содержит камеру 1 смешивания, ротор 2, выполненный с лопастями 3, 4. Ротор 2 имеет привод 5 вращения. В центре камеры 1 смешивания установлен вибратор 15 заполненный жидкостью 10 с электрогидравлическим возбуждением колебаний от электродов 8 и 9. Вибратор 15 выполнен в виде диска 7, служащим крышкой сильфона 6. Из нутрии сильфон 6 покрыт изолирующим материалом, позволяющим избежать передачу электрического заряда на сам смеситель. Электроды 8 и 9 подключены к сети 12 с переменным током. В смесителе имеются так же окна 13 и 14 загрузки и выгрузки материалов соответственно.The mixer comprises a mixing chamber 1, a rotor 2 made with blades 3, 4. The rotor 2 has a rotation drive 5. In the center of the mixing chamber 1, a vibrator 15 is installed filled with a liquid 10 with electro-hydraulic excitation of vibrations from the electrodes 8 and 9. The vibrator 15 is made in the form of a disk 7 serving as a bellows cover 6. From the inside, the bellows 6 is covered with an insulating material, which avoids the transmission of electric charge to the mixer itself . The electrodes 8 and 9 are connected to the network 12 with alternating current. The mixer also has windows 13 and 14 for loading and unloading materials, respectively.

Роторный смеситель с электрогидравлическим вибровозбудителем работает следующим образом: привод 5 вращает ротор 2 и лопасти 3, 4, тем самым, перемешивая приготавливаемую смесь. Электроды 8 и 9 подключены к сети 12 с переменным током. С помощью реле выдержки времени 11 можно несколько раз в секунду пропускать искру между электродами 8 и 9, при этом вибратор изменяет свои геометрические размеры во всех направлениях тем самым возбуждая колебания частиц смеси во всех направлениях. В целом конструкция смесителя позволяет интенсифицировать процесс смешивания при одновременном снижении потерь энергии на вращение ротора 2, вследствие снижения сил сопротивления перемещению лопастей 3 и 4, повышении подвижности и турбулизации смеси во всем объеме камеры смесителя 1.A rotary mixer with an electro-hydraulic vibration exciter works as follows: the drive 5 rotates the rotor 2 and the blades 3, 4, thereby mixing the prepared mixture. The electrodes 8 and 9 are connected to the network 12 with alternating current. Using the time delay relay 11, it is possible to pass a spark several times per second between the electrodes 8 and 9, while the vibrator changes its geometric dimensions in all directions, thereby exciting the particles of the mixture in all directions. In general, the design of the mixer allows you to intensify the mixing process while reducing energy losses due to the rotation of the rotor 2, due to a decrease in the resistance to movement of the blades 3 and 4, increased mobility and turbulization of the mixture in the entire volume of the mixer chamber 1.

Конструкция смесителя позволяет повысить производительность и снизить затраты энергии на процесс смешивания особенно жестких бетонных смесей, объясняющиеся тем, что при колебательном движении вибратора с амплитудным значением ускорения вибрации 180...250 м/с² происходит более однородное тиксотропное разрушение структуры материала во всем пространстве камеры смешивания, проявляющееся в уменьшении вязкости в 50...60 раз и более по сравнению с вязкостью известного неразрушенного материала. В связи с этим уменьшается сопротивление перемещению лопастей и потребляемая мощность привода вращения ротора. Вместе с тем достигается эффект виброкипения смеси под действием колебательного движения диска вибратора, большая турбулизация и более интенсивная циркуляция частиц смеси, в результате чего сокращается время смешивания, повышается производительность смесителя.The design of the mixer allows you to increase productivity and reduce energy costs for the mixing process of especially hard concrete mixtures, due to the fact that during vibrational movement of the vibrator with an amplitude value of vibration acceleration of 180 ... 250 m / s ² there is a more uniform thixotropic destruction of the material structure in the entire chamber space mixing, which manifests itself in a decrease in viscosity of 50 ... 60 times or more compared with the viscosity of known non-degraded material. In this regard, the resistance to movement of the blades and the power consumption of the rotor rotation drive are reduced. At the same time, the effect of boiling of the mixture under the influence of the oscillatory movement of the vibrator disk is achieved, greater turbulization and more intensive circulation of the mixture particles, as a result of which the mixing time is reduced, and the mixer productivity is increased.

Claims

1. A rotary mixer with an electro-hydraulic vibration exciter, comprising a mixing chamber, a rotor with a rotary drive, made with blades, a vibrator rigidly fixed in the middle of the mixing chamber, characterized in that the vibrator is made in the form of a bellows with a disk and is rigidly fixed in the middle of the mixing chamber.

2. The mixer according to claim 1, characterized in that the vibrator is filled with liquid and two electrodes are installed at its base, with which the bellows excites particle vibrations in all directions.

3. The mixer according to claim 1, characterized in that it is possible to adjust the intensity of the vibration by changing the frequency of the alternating current supplied to the electrodes of the electro-hydraulic vibration exciter.