Лопатевий змішувач примусової дії

Корисна модель належить до промисловості виробництва будівельних матеріалів, а саме до пристроїв для приготування цементобетонних, асфальтобетонних і тому подібних до того сумішей. Відомий лопатевий змішувач примусової дії для приготування цементобетонних і асфальтобетонних сумішей, що містить два лопатеві вали, розміщені в коритоподібному корпусі, що складається з днища й подовжніх і торцевих стін, при цьому профіль днища виконано у вигляді зв'язаних по твірній двох циліндричних поверхонь [Патент Франції № 1287385, кл. В01F, 1962]. Недоліками відомого пристрою є велика енергоємність і металоємність, а також складність приводу, що забезпечує синхронне обертання лопатевих валів. У цьому змішувачі відбувається дроблення мінерального матеріалу в результаті його заклинювання між торцями лопаток і корпусом змішувача. Найближчим до пропонованої корисної моделі є лопатевий змішувач примусової дії, що містить циліндричний корпус із завантажувальним і вивантажувальним отворами, і центральний лопатевий вал з периферійними лопатями, виконаними у вигляді стояків із закріпленими на їх кінцях периферійними лопатками [Авторське свідоцтво СРСР №778762, Кл. В01F7/04, 1978]. Відомий пристрій в основному призначено для приготування будівельних розчинів і не забезпечує якісного приготування цементобетонних і асфальтобетонних сумішей навіть при достатньо тривалому перемішуванні.. Мета корисної моделі - зниження енергоємності, підвищення продуктивності та якості приготування суміші. Указана мета досягається тим, що лопатевий змішувач примусової дії, що містить циліндричний корпус із завантажувальним і вивантажувальним отворами, горизонтально розташований центральний лопатевий вал з периферійними лопатями, виконаними у вигляді стояків із закріпленими периферійними лопатками, додатково забезпечений внутрішніми лопатями, виконаними у вигляді стояків із закріпленими внутрішніми лопатками, що мають зовнішній радіус обертання, якій дорівнює 0,65...0,85 зовнішнього радіуса обертання периферійних лопаток, причому периферійні й внутрішні лопаті попарно зблоковани, мають одну систему кріплення і розгорнені відносно осі обертання одна від одної на кут 180°, при цьому робочі поверхні периферійних лопаток нахилені під кутом α=30...40° до площини, паралельної осі вала, і утворюють переривчасту гвинтову лінію в прямому напрямку, а робочі поверхні внутрішніх лопаток нахилені під кутом β=120...130° до площини, паралельної осі вала, і утворюють переривчасту гвинтову лінію у зворотному напрямку, відповідно осі суміжних лопатей однойменного напрямку гвинтової лінії розташовані одна відносно іншої під кутом 90° і установлені з кроком, якій дорівнює 0,32...0,48 радіуса внутрішньої поверхні циліндричного корпусу, висота периферійних лопаток дорівнює 0,2...0,3 радіуса робочої поверхні корпусу, а відношення ширини внутрішніх лопаток до ширини периферійних лопаток складає 1,5...1,75. По ходу закручування кожної переривчастої гвинтової лінії біля торців корпусу змішувача установлено відбійні лопатки, що мають ті ж самі геометричні параметри, що і основні, й розгорнені на кут 180°. На Фіг.1 зображено лопатевий змішувач примусової дії, загальний вигляд; на Фіг.2 - розріз А-А на Фіг.1. Лопатевий змішувач включає корпус 1 із завантажувальним 2 і вивантажувальним, закритим заслінкою 3, отворами і центральний лопатевий вал 4, який за допомогою підшипникових опор 5 установлено всередині корпусу 1. Центральний лопатевий вал 4 забезпечено периферійними лопатями, виконаними у вигляді стояків 6 і закріпленими на них за допомогою різьбових з'єднань 7 периферійних лопаток 8, і внутрішніми лопатями, виконаними у вигляді стояків 9 і закріплених на них за допомогою різьбових з'єднань 10 внутрішніх лопаток 11, що мають зовнішній радіус обертання, якій дорівнює 0,65...0,85 зовнішнього радіуса обертання периферійних лопаток. Периферійні та внутрішні лопаті попарно зблоковані, мають одну систему кріплення за допомогою різьбових з'єднань 12 і розгорнені відносно осі обертання одна від одної на кут 180°, при цьому робочі поверхні периферійних лопаток нахилені під кутом α=30...40° до площини, паралельної осі вала, і утворюють переривчасту гвинтову лінію в прямому напрямку, а робочі поверхні внутрішніх лопаток нахилені під кутом β=120...130° до площини, паралельної осі вала, і утворюють переривчасту гвинтову лінію у зворотному напрямку. Вісі суміжних лопатей однойменного напрямку гвинтової лінії розташовані одна відносно одної під кутом 90° і установлені з кроком, що дорівнює 0,32...0,48 радіуса внутрішньої поверхні циліндричного корпусу. Висота периферійних лопаток дорівнює 0,2...0,3 радіуса робочої поверхні корпусу, а відношення ширини внутрішніх лопаток до ширини периферійних лопаток складає 1,5...1,75. По ходу закручування кожної переривчастої гвинтової лінії у торців корпусу 1 змішувача установлено відбійні лопатки 13 і 14, що мають ті ж самі геометричні параметри, що і основні лопатки, і розгорнені на кут 180°. Лопатевий змішувач примусової дії з'єднується з приводом (на рисунку не показано) за допомогою напівмуфти 15. Лопатевий змішувач працює таким чином. Умикається привід змішувача і через завантажувальний отвір 2 всередину корпусу 1 подають заздалегідь віддозовані мінеральні матеріали і воду. Під час обертання вала по стрілці, указаній на Фіг.1 і 2, лопаті інтенсивно перемішують суміш, одночасно переміщаючи її по двох протилежно направлених потоках: у центральній частині та по периферії. Під дією внутрішніх лопаток 11 суміш переводиться в зважений стан і утворюється центральний потік, який переміщається в подовжньому напрямку до задньої торцевої стінки корпусу, і одночасно закручується навкруги подовжньої осі. Під дією периферійних лопаток 8 утворюється кільцевий периферійний потік, який обертається навкруги подовжньої осі і одночасно переміщається в подовжньому напрямку до передньої торцевої стінки корпусу. При цьому кожна частинка зазнає вихрових рухів і періодично переміщується з одного потоку в інший, що забезпечує інтенсивний масообмін і прискорює процес обволікання мінеральних частинок в'яжучим. При пропонованому діапазоні співвідношення основних параметрів досягається найефективніша робота лопатевого змішувача. Закріплення внутрішніх лопаток під кутом β=120...130° до площини, паралельної осі вала, є найраціональнішим, оскільки при цих значеннях кута забезпечується переведення суміші в зважений стан і завихрення мінеральних частинок, що сприяє інтенсивному перемішуванню, і створюється необхідна швидкість транспортування центрального потоку. Закріплення периферійних лопаток під кутом α=30...40° до площини, паралельної осі вала, забезпечує необхідну швидкість транспортування, достатньо інтенсивне перемішування кільцевого потоку суміші й мінімальні витрати енергії на перемішування. При розташуванні суміжних лопатей однойменного напряму гвинтової лінії з кроком, що дорівнює 0,32...0,48 радіуса внутрішньої поверхні циліндричного корпусу, спрощується конструкція бетонозмішувача за рахунок установки мінімально необхідної кількості лопатей. Висота периферійних лопаток, яка дорівнює 0,2...0,3 радіуса робочої поверхні корпусу, є раціональною, оскільки при великих значеннях зростають витрати енергії на перемішування, при менших значеннях зменшується масообмін між периферійним кільцевим потоком і центральним потоком, що уповільнює процес перемішування. При відношенні ширини внутрішніх лопаток до ширини центральних лопаток, що дорівнює 1,5...1,75, забезпечується рівномірний розподіл суміші по всій зоні перемішування. Використання відбійних лопаток 13 і 14 усуває утворення застійних зон в змішувачі. При відкриванні заслінки 3 суміш вивантажується в транспортний засіб. Коефіцієнт заповнення лопатевого змішувача складає 0,6...0,7 від усього об'єму змішувача, що дозволяє на 25...40% збільшити об'єм разового замісу. У 1,5...2 рази скорочується тривалість перемішування, а отже, збільшується продуктивність.