Ротаційний змішувач примусової дії

1. Ротаційний змішувач примусової дії, що містить корпус циліндричної форми із завантажувальним і вивантажувальним, закритим заслінкою, отворами і лопатевий вал, установлений на підшипникових опорах, винесених за межі внутрішньої поверхні корпусу, який відрізняється тим, що він додатково забезпечений порожнистим лопатевим ротором, установленим на підшипникових опорах, винесених за межі внутрішньої поверхні корпусу, причому лопатевий вал розташований усередині порожнистого лопатевого ротора і вони мають одну і ту ж геометричну вісь обертання, при цьому порожнистий лопатевий ротор складається з двох зміщених до підшипникових опор порожнистих валів, на кінці яких усередині корпусу змішувача біля торцевих стін жорстко закріплені центральні відбійні лопатки, на яких, у свою чергу, змонтовані крайні периферійні лопатки, пов'язані із середніми периферійними лопатками за допомогою сполучних радіальних кілець, причому крайні й середні периферійні лопатки порожнистого лопатевого ротора утворюють дві переривчасті гвинтові лінії, які мають протилежну спрямованість гвинтовим переривчастим лініям, утворюваним 3 Найближчим до пропонованої корисної моделі є одновальний лопатевий змішувач примусової дії, що містить циліндричний корпус із завантажувальним і вивантажувальним отворами, і центральний лопатевий вал, змонтований у підшипникових опорах, винесених за межі ділянки перемішування (Деклараційний патент на корисну модель №9899, кл. В28В 5/00 F, 2005). Недоліком відомого пристрою є порівняно велика енергоємність приготування якісної цементобетонної суміші. Мета корисної моделі - зниження енергоємності, підвищення продуктивності та якості приготування суміші. Указана мета досягається тим, що ротаційний змішувач примусової дії, який містить корпус циліндричної форми із завантажувальним і вивантажувальним, закритим заслінкою, отворами і лопатевий вал, установлений на підшипникових опорах, винесених за межі внутрішньої поверхні корпусу, додатково забезпечений порожнистим лопатевим ротором, установленим на підшипникових опорах, винесених за межі внутрішньої поверхні корпусу, причому лопатевий вал розташований усередині порожнистого лопатевого ротора і вони мають одну і ту ж геометричну вісь обертання, при цьому порожнистий лопатевий ротор складається з двох зміщених до підшипникових опор порожнистих валів, на кінці яких усередині корпусу змішувача біля торцевих стін жорстко закріплені центральні відбійні лопатки, на яких, у свою чергу, змонтовані крайні периферійні лопатки, пов'язані із середніми периферійними лопатками за допомогою сполучних радіальних кілець, причому крайні й середні периферійні лопатки порожнистого лопатевого ротора утворюють дві переривчасті гвинтові лінії, які мають протилежну спрямованість гвинтовим переривчастим лініям, утворюваним лопатками лопатевого вала, при цьому кут атаки периферійних лопаток порожнистого лопатевого ротора дорівнює a=55...60 градусів, а кут атаки лопаток лопатевого вала дорівнює b=30...35 градусів (кут атаки, - це кут, утворюваний робочою поверхнею лопаток і напрямком колової швидкості руху лопаток), і переривчасті гвинтові лінії порожнистого лопатевого вала напрямлені на зсув перемішуваного матеріалу до зони вивантаження, а переривчасті гвинтові лінії лопатевого вала напрямлені на зсув перемішуваного матеріалу в протилежний бік від зони вивантаження, при цьому зовнішній радіус периферійних лопаток порожнистого лопатевого ротора дорівнює R = (0,54...0, 56)3 V , висота периферійних лопаток дорівнює h=(0,23...0,26)R і діаметральний зазор між периферійними лопатками порожнистого лопатевого ротора та лопатками лопатевого вала дорівнює d=(1,2...1,25)dм, де V геометричний об'єм змішувача; dм - щонайбільший розмір мінеральних частинок гранулометричного складу бетонної суміші. Сполучні радіальні кільця виконані із зовнішніми пазами, розташованими в місцях сходу матеріалу з робочих поверхонь лопаток. На Фіг.1 зображений ротаційний змішувач примусової дії, загальний вигляд; на Фіг.2 - вигляд 43652 4 А на Фіг.1, на Фіг.3 - розріз Б-Б на Фіг.1; на Фіг.4 вигляд В на Фіг.1. Ротаційний змішувач примусової дії, який містіть корпус 1 циліндричної форми із завантажувальним 2 і вивантажувальним, закритим заслінкою 3, отворами і лопатевий вал 4, установлений на підшипникових опорах 5 і 6, винесених за межі внутрішньої поверхні корпусу, додатково забезпечений порожнистим лопатевим ротором, установленим на підшипникових опорах 7 і 8, винесених за межі внутрішньої поверхні корпусу, причому лопатевий вал 4 розташований усередині порожнистого лопатевого ротора і вони мають одну і ту ж геометричну вісь обертання, при цьому порожнистий лопатевий ротор складається з двох зміщених до підшипникових опор порожнистих валів 9 і 10, на кінці яких усередині корпусу змішувача біля торцевих стін жорстко закріплені центральні відбійні лопатки 11 і 12, на яких, у свою чергу, змонтовані крайні периферійні лопатки 13 і 14, пов'язані із середніми периферійними лопатками 15 за допомогою сполучних радіальних кілець 16 і 17, причому крайні 13 і 14, а також середні 15 периферійні лопатки порожнистого лопатевого ротора утворюють дві переривчасті гвинтові лінії, які мають протилежну спрямованість гвинтовим переривчастим лініям, утворюваним лопатками 18 лопатевого вала, при цьому кут атаки периферійних лопаток 13, 14 і 15 порожнистого лопатевого ротора дорівнює a=55...60 градусів, а кут атаки лопаток 18 лопатевого вала 4 дорівнює b=30...35 градусів (кут атаки, - це кут, утворюваний робочою поверхнею лопаток і напрямком колової швидкості руху лопаток), і переривчасті гвинтові лінії порожнистого лопатевого вала направлені на зсув перемішуваного матеріалу до зони вивантаження, а переривчасті гвинтові лінії лопатевого вала направлені на зсув перемішуваного матеріалу в протилежний бік від зони вивантаження, при цьому зовнішній радіус периферійних лопаток 13, 14 і 15 порожнистого лопатевого ротора дорівнює = (0,54...0, 56)3 V , висота периферійних лопаток R дорівнює h=(0,23...0,26)R і діаметральний зазор між периферійними лопатками 13, 14 і 15 порожнистого лопатевого ротора і лопатками 18 лопатевого вала 4 дорівнює d=(1,2...1,25)dм, де V - геометричний об'єм змішувача; dм - щонайбільший розмір мінеральних частинок гранулометричного складу бетонної суміші. Сполучні радіальні кільця 16 і 17 виконані із зовнішніми пазами, розташованими в місцях сходу матеріалу з робочих поверхонь лопаток. Лопатевий вал і порожнистий лопатевий ротор сполучені з приводом відповідно за допомогою зірочок 19 і 20. Робота ротаційного змішувача примусової дії здійснюється таким чином. Основний привод змішувача за допомогою зірочок 19 і 20 обертає відповідно лопатевий вал 4 і порожнистий лопатевий ротор. При цьому лопатевий вал 4 обертається з кутовою швидкістю, яка перевищує кутову швидкість пологого лопатевого ротора в 1,6...3,2 разу. Після ввімкнення основного привода через завантажувальний отвір 2 всередину корпусу 1 подають заздалегідь віддозовані мі 5 неральні матеріали, а потім і воду. При обертанні лопатевого вала і порожнистого лопатевого ротора їхні лопаті інтенсивно перемішують суміш, одночасно переміщаючи її по двох протилежно напрямленим потоках: у центральній частині й по периферії. Лопатки 13, 14 і 10 порожнистого лопатевого ротора переміщають суміш, що готується, у напрямку до зони вивантаження, а лопатки 18 лопатевого вала 4 переміщають цю суміш у зворотному напрямку. Під дією периферійних лопаток 13, 14 і 15 утворюється кільцевий периферійний потік, який обертається навкруги подовжньої осі та одночасно переміщається в подовжньому напрямку. Під дією лопаток 18 лопатевого вала 4 суміш переводиться у зважений стан і утворюється центральний потік, який переміщається в подовжньому напрямку і одночасно закручується навкруги подовжньої осі. При цьому кожна частинка відчуває вихрові рухи й періодично переміщається з одного потоку в інший, забезпечуючи тим самим інтенсивний масообмін. При такому режимі роботи пропонованого змішувача в цементобетонній суміші інтенсивно руйнуються агрегати, що складаються із злиплих частинок цементу, покритих водною плівкою. Суміш стає більш рухомою, швидшає 43652 6 процес обволікання мінеральних частинок в'яжучим. У результаті скорочується тривалість перемішування та утворюється однорідна якісна суміш. Запропоновані співвідношення геометричних розмірів змішувача залежно від геометричного об'єму змішувача є раціональними. При цьому не тільки інтенсифікується процес перемішування, але і знижуються сили опору на лопаті, які виникають при перемішуванні суміші, що приводить до зменшення потужності привода. Виконання сполучних радіальних кілець 16 і 17 із зовнішніми пазами дозволяє зменшити сили опору при сході перемішуваної суміші з робочих поверхонь лопаток. Використання відбійних лопаток 11 і 12 усуває утворення застійних зон у змішувачі. При відкриванні заслінки 3 суміш вивантажується в транспортний засіб. Використання ротаційного змішувача примусової дії дозволяє не менш ніж на 40–45% зменшити енергоємність процесу перемішування, на 20...30% скоротити тривалість перемішування цементобетонної суміші й забезпечити отримання якісної цементобетонної суміші. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 43652 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601