RU109011U1

RU109011U1 - FORCED MIXER

Info

Publication number: RU109011U1
Application number: RU2011104897/05U
Authority: RU
Inventors: Игорь Михайлович Ефремов; Дмитрий Викторович Лобанов; Иван Валерьевич Комаров; Григорий Сергеевич Гончарук; Иван Сергеевич Сумкин
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2011-02-09
Publication date: 2011-10-10

Abstract

Смеситель принудительного действия, содержащий камеру смешивания, ротор, выполненный с лопастями, имеющий привод вращения, отличающийся тем, что виброактиватор, выполненный в виде сильфона, в нижней части которого расположен нижний фланец, функцией которого является крепление виброактиватора к днищу камеры посредством болтовых соединений, а функцией верхнего фланца, крышки, седла и сферического самонастраивающегося подшипника является осуществление свободного вращения относительно геометрического центра сильфона и эксцентриковой втулки, закрепленной при помощи шпоночного соединения на валу; эксцентриковая втулка выполнена с возможностью возбуждения крутильных колебаний, которые передаются через седло и верхний фланец, образуя сложные горизонтально-вертикально-разнонаправленные крутильные колебания сильфона, функцией которого является передача данных колебаний на приготавливаемую смесь посредством эксцентриситета, образованного смещением центра оси вращения самой втулки относительно оси крепления на валу; вал расположен в опорной втулке и приводится в движение приводом виброактиватора посредством ременной передачи; между верхним фланцем и седлом, седлом и крышкой, нижним фланцем и корпусом камеры герметично установлены резиновые уплотнители, выполненные с возможностью осуществления полной герметизации внутренней части виброактиватора от проникновения различных частиц смешиваемой среды и воды; в смесителе имеются также окна загрузки и выгрузки материалов. A forced-action mixer comprising a mixing chamber, a rotor made with blades, having a rotation drive, characterized in that the vibration activator is made in the form of a bellows, in the lower part of which there is a lower flange, the function of which is to mount the vibration activator to the bottom of the chamber by means of bolted connections, and the function of the upper flange, the cover, the seat and the spherical self-aligning bearing is the implementation of free rotation relative to the geometric center of the bellows and the eccentric tulkus fixed by means of key connection to the shaft; the eccentric sleeve is capable of exciting torsional vibrations, which are transmitted through the seat and upper flange, forming complex horizontally vertically multidirectional torsional vibrations of the bellows, the function of which is to transmit these vibrations to the prepared mixture by means of an eccentricity formed by shifting the center of rotation of the axis of the sleeve relative to the axis of attachment on the shaft; the shaft is located in the support sleeve and is driven by a vibratory activator drive by means of a belt drive; between the upper flange and the saddle, the saddle and the cover, the lower flange and the body of the chamber are hermetically sealed rubber seals made with the possibility of fully sealing the inside of the vibration activator from the penetration of various particles of the mixed medium and water; The mixer also has windows for loading and unloading materials.

Description

Полезная модель относится к смесителям периодического действия с принудительным перемешиванием материалов и может быть использована в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов.The utility model relates to batch mixers with forced mixing of materials and can be used in the construction materials industry, in construction and other areas of the construction industry for the production of polydisperse materials.

В настоящее время смесители периодического действия с принудительным перемешиванием являются лучшими в своем роде для перемешивания жестких цементно-бетонных смесей.Nowadays, batch mixers with forced mixing are the best of their kind for mixing rigid cement-concrete mixes.

Из уровня техники известны различные устройства, реализованные на данной основе.The prior art various devices that are implemented on this basis.

Например известен роторный смеситель с механическим вибровозбудителем, содержащий камеру смешивания и вибратор, выполненный в виде тарельчатых пружин с резиновыми амортизаторами. Вибратор жестко закреплен в середине камеры смешивания и имеет кривошипно-шатунный механизм, с помощью которого тарельчатые пружины возбуждают колебания частиц в горизонтальном направлении. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты вращения привода кривошипно-шатунного механизма (Патент RU 2297274 С1).For example, a rotary mixer with a mechanical vibration exciter is known, comprising a mixing chamber and a vibrator made in the form of disk springs with rubber shock absorbers. The vibrator is rigidly fixed in the middle of the mixing chamber and has a crank mechanism, with the help of which the Belleville springs excite particle vibrations in the horizontal direction. In the mixer, it is possible to adjust the intensity of the vibration by changing the rotational speed of the drive of the crank mechanism (Patent RU 2297274 C1).

К недостаткам известной конструкции относятся значительные энергозатраты на деформирование тарельчатых пружин, неэффективная конструкция вибратора, приводящая к низкой производительности, а также высокий процент износа резиновых амортизаторов.The disadvantages of the known design include significant energy consumption for the deformation of the Belleville springs, inefficient vibrator design, leading to low productivity, as well as a high percentage of wear of rubber shock absorbers.

Также существует 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).There is also 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, and 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).

К недостаткам известной конструкции относятся невысокая производительность, значительные энергозатраты на вращение вибратора, очень высокий процент износа подшипниковых узлов, отсутствие активации нижних слоев приготавливаемой смеси, 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 vibrator, a very high percentage of wear of the bearing assemblies, the lack of activation of the lower layers of the prepared mixture, the inability to control the intensity of the impact of the vibrator on the prepared mixture.

Наиболее близким к предлагаемому является роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде сильфона, жестко закрепленного в середине камеры смешивания. Вибратор имеет электромагнит, с помощью которого сильфон возбуждает колебания частиц в горизонтальном направлении. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты переменного тока, подаваемого в обмотку электромагнита (Патент RU 2292943 С1).Closest to the proposed is a rotary mixer with an electromechanical vibration exciter, comprising a mixing chamber, a rotor with a rotary drive, made with blades, a vibrator made in the form of a bellows, rigidly fixed in the middle of the mixing chamber. The vibrator has an electromagnet, with the help of which the bellows excites particle vibrations in the horizontal direction. The mixer has the ability to adjust the intensity of the vibration by changing the frequency of the alternating current supplied to the electromagnet winding (Patent RU 2292943 C1).

К недостаткам известной конструкции смесителя относится одно направленность колебаний частиц смеси, дополнительные затраты на электроизоляцию и увеличение требований электробезопасности.The disadvantages of the known design of the mixer include one direction of oscillation of the particles of the mixture, additional costs for electrical insulation and increased requirements for electrical safety.

Техническим результатом данной полезной модели является повышение производительности смесителя, снижение энергоемкости процесса смешивания, повышение номенклатуры смешиваемых материалов, снижение вибрационного воздействия на внешнюю среду и узлы бетоносмесителя в частности, а также других факторов, влияющих на износ подшипниковых узлов агрегата в целом.The technical result of this utility model is to increase the mixer performance, reduce the energy intensity of the mixing process, increase the range of materials being mixed, reduce the vibration impact on the environment and the concrete mixer units in particular, as well as other factors affecting the wear of the bearing units of the unit as a whole.

Заявленный технический результат достигается тем, что смеситель принудительного действия, содержащий камеру смешивания, ротор, выполненный с лопастями, имеющий привод вращения, отличающийся тем, что виброактиватор, выполненный в виде сильфона, в нижней части которого расположен нижний фланец, функцией которого является крепление виброактиватора к днищу камеры посредством болтовых соединений, а функцией верхнего фланца, крышки, седла и сферического самонастраивающегося подшипника, является осуществление свободного вращения относительно геометрического центра сильфона и эксцентриковой втулки, закрепленной при помощи шпоночного соединения на валу. Эксцентриковая втулка выполнена с возможностью возбуждения крутильных колебаний, которые передаются через седло и верхний фланец, образуя сложные горизонтально-вертикально-разнонаправленные крутильные колебания сильфона, функцией которого является передача данных колебаний на приготавливаемую смесь, посредством эксцентриситета, образованного смещением центра оси вращения самой втулки относительно оси крепления на валу. Вал расположен в опорной втулке и приводится в движение приводом виброактиватора посредством ременной передачи. Между верхним фланцем и седлом, седлом и крышкой, нижним фланцем и корпусом камеры герметично установлены резиновые уплотнители, выполненные с возможностью осуществления полной герметизации внутренней части виброактиватора от проникновения различных частиц смешиваемой среды и воды. В смесителе имеются также окна загрузки и выгрузки материалов.The claimed technical result is achieved in that the forced-action mixer comprising a mixing chamber, a rotor made with blades, having a rotation drive, characterized in that the vibration activator is made in the form of a bellows, in the lower part of which there is a lower flange, the function of which is to mount the vibrator to the bottom of the chamber by means of bolted connections, and the function of the upper flange, cover, seat and spherical self-aligning bearing is to carry out free rotation no geometric center of the bellows and the eccentric bushing, fixed by means of key connection to the shaft. The eccentric sleeve is capable of exciting torsional vibrations, which are transmitted through the seat and upper flange, forming complex horizontally vertically multidirectional torsional vibrations of the bellows, the function of which is to transmit these vibrations to the prepared mixture, by means of an eccentricity formed by shifting the center of rotation of the axis of the sleeve relative to the axis mounting on the shaft. The shaft is located in the support sleeve and is driven by a vibratory activator drive by means of a belt drive. Between the upper flange and the saddle, the saddle and the cover, the lower flange and the camera body, rubber seals are hermetically sealed, which are capable of completely sealing the inside of the vibration activator from the penetration of various particles of the mixed medium and water. The mixer also has windows for loading and unloading materials.

Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 изображен смеситель принудительного действия.The essence of the utility model is illustrated by drawings: figure 1 shows a forced action mixer.

Смеситель содержит камеру 1 смешивания, ротор 2, выполненный с лопастями 3, 4. Ротор 2 имеет привод 5 вращения. В центре камеры 1 смешивания установлен виброактиватор 6, выполненный в виде сильфона 7, в нижней части которого расположен нижний фланец 8, функцией которого является крепление виброактиватора к днищу камеры 1 посредством болтовых соединений 9. Функцией верхнего фланца 10 с крышкой 11 и седла 12 для сферического самонастраивающегося подшипника 13, является осуществление свободного вращения относительно геометрического центра сильфона 7 и эксцентриковой втулки 14, закрепленной при помощи шпоночного соединения 15 на валу 16. Эксцентриковая втулка 14 выполнена с возможностью возбуждения крутильных колебаний, которые передаются через седло 12 и верхний фланец 10, образуя сложные горизонтально-вертикально-разнонаправленные крутильные колебания сильфона 7, функцией которого является передача данных колебаний на приготавливаемую смесь, посредством эксцентриситета, образованного смещением центра оси вращения самой втулки относительно оси крепления на валу 16. Вал 16 расположен в опорной втулке 17 и приводится в движение приводом 18 виброактиватора посредством ременной передачи 19. Между верхним фланцем 10 и седлом 12, седлом 12 и крышкой 11, нижним фланцем 8 и корпусом камеры 1 герметично установлены резиновые уплотнители, 20, 21 и 22 соответственно, выполненные с возможностью осуществления полной герметизации внутренней части виброактиватора от проникновения различных частиц смешиваемой среды и воды. В смесителе имеются также окна 23 и 24 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 vibration activator 6 is installed, made in the form of a bellows 7, in the lower part of which there is a lower flange 8, the function of which is to attach the vibration activator to the bottom of the chamber 1 by means of bolt joints 9. The function of the upper flange 10 with a cover 11 and a seat 12 for a spherical self-aligning bearing 13, is the implementation of free rotation relative to the geometric center of the bellows 7 and the eccentric sleeve 14, mounted by keyway 15 on the shaft 16. The eccentric sleeve And 14 is made with the possibility of exciting torsional vibrations, which are transmitted through the saddle 12 and the upper flange 10, forming complex horizontally vertically multidirectional torsional vibrations of the bellows 7, the function of which is to transmit these vibrations to the prepared mixture, by means of an eccentricity formed by shifting the center of rotation axis itself bushings relative to the axis of attachment to the shaft 16. The shaft 16 is located in the supporting sleeve 17 and is driven by the actuator 18 of the vibration activator by means of a belt drive 19. Between the upper flange 10 and the saddle 12, the saddle 12 and the cover 11, the lower flange 8 and the housing of the chamber 1 are hermetically sealed with rubber seals 20, 21 and 22, respectively, configured to completely seal the inside of the vibration activator from the penetration of various particles of the mixed medium and water. The mixer also has windows 23 and 24 for loading and unloading materials, respectively.

Смеситель принудительного действия со встроенным виброактиватором работает следующим образом: привод 5 вращает ротор 2 и лопасти 3, 4, тем самым перемешивая приготовляемую смесь. Виброактиватор 6 приводится в действие регулируемым электродвигателем 18 через ременную передачу 19. Верхний фланец 10 сильфона 6, благодаря установленному на нем седлу 12, сферического двухрядного самонастраивающегося подшипника 13 и эксцентриковой втулке 14, совершает сложные крутильные колебания и возбуждая колебания частиц смеси во всех направлениях. Благодаря сменной эксцентриковой втулке 14 и регулируемому электродвигателю 18, имеется возможность регулировать параметры вибрационного воздействия на смесь. В целом конструкция 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.The forced-action mixer with built-in vibration activator works as follows: drive 5 rotates rotor 2 and blades 3, 4, thereby mixing the mixture being prepared. The vibration activator 6 is driven by an adjustable electric motor 18 through a belt drive 19. The upper flange 10 of the bellows 6, thanks to the seat 12 mounted on it, a spherical double row self-aligning bearing 13 and an eccentric sleeve 14, performs complex torsional vibrations and excites vibrations of the mixture particles in all directions. Thanks to the replaceable eccentric sleeve 14 and the adjustable motor 18, it is possible to adjust the parameters of the vibration effect on the mixture. In general, the design allows 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, increasing mobility and turbulization of the mixture in the entire volume of the mixer chamber 1.

В результате сложных колебаний передаваемых сильфоном на обрабатываемую смесь воздействие на смесь происходит во всех направлениях, в результате чего, достигается эффект виброкипения смеси, при этом наблюдается эффект турбулизации и интенсифицирующей циркуляции частиц смеси по всему внутреннему объему камеры. Конструкция смесителя позволяет увеличить номенклатуру смешиваемых материалов, повысить производительность, снизить затраты энергии на процесс смешивания, особенно жестких бетонных смесей, объясняющиеся тем, что при колебаниях сильфона виброактиватора 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, что дает значительное уменьшение сопротивления перемешиванию бетонной массы, в связи с чем уменьшается потребляемая мощность привода вращения барабана и сокращается время приготовления бетонной смеси.As a result of complex vibrations transmitted by the bellows to the mixture being processed, the effect on the mixture occurs in all directions, as a result of which the effect of vibro-boiling of the mixture is achieved, while the effect of turbulization and intensifying circulation of the particles of the mixture throughout the entire internal volume of the chamber is observed. The design of the mixer allows you to increase the range of mixed materials, increase productivity, reduce energy costs for the mixing process, especially hard concrete mixtures, due to the fact that during vibration of the vibration activator bellows with an amplitude value of vibration acceleration of 180 ... 250 m / s ² , a more uniform thixotropic destruction of the material structure occurs in the entire space of the mixing chamber, which is manifested in a decrease in viscosity by 50 ... 60 times or more compared with the viscosity of the known undamaged material, it provides a significant decrease in the resistance kneaded concrete mass, and therefore the reduced rotation of the drum drive input power and the preparation of concrete mix is reduced.

Claims

A forced-action mixer comprising a mixing chamber, a rotor made with blades, having a rotation drive, characterized in that the vibration activator is made in the form of a bellows, in the lower part of which there is a lower flange, the function of which is to mount the vibration activator to the bottom of the chamber by means of bolted connections, and the function of the upper flange, the cover, the seat and the spherical self-aligning bearing is the implementation of free rotation relative to the geometric center of the bellows and the eccentric tulkus fixed by means of key connection to the shaft; the eccentric sleeve is capable of exciting torsional vibrations, which are transmitted through the seat and upper flange, forming complex horizontally vertically multidirectional torsional vibrations of the bellows, the function of which is to transmit these vibrations to the prepared mixture by means of an eccentricity formed by shifting the center of rotation of the axis of the sleeve relative to the axis of attachment on the shaft; the shaft is located in the support sleeve and is driven by a vibratory activator drive by means of a belt drive; between the upper flange and the saddle, the saddle and the cover, the lower flange and the body of the chamber are hermetically sealed rubber seals, made with the possibility of fully sealing the inside of the vibration activator from the penetration of various particles of the mixed medium and water; The mixer also has windows for loading and unloading materials.