Шланговий роторний бетононасос з вібраторами

Реферат: Шланговий бетононасос, принцип дії якого ґрунтується на витисканні бетонної суміші з еластичного шланга двома огумованими роликами, що безпосередньо не контактують, і бетонною сумішшю у процесі її перекачування. Для підвищення надійності робочий ротор насоса має два однакових кронштейни, закріплених на фланці, і кожен з них оснащено підпружиненим телескопічним утримувачем ролика, діаметр котрого перевищує зовнішній діаметр шланга на дві товщини стінки шланга, та вібраторами, які пов'язують всі елементи ротора та генерують відносні вимушені коливання утримувачів і кожного ролика з частотою (4…8) циклів за один оберт ротора при амплітуді (2…5) мм. UA 115706 C2 (12) UA 115706 C2 UA 115706 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується насособудування, зокрема належить до насосів для перекачування будівельних сумішей в цивільному та промисловому будівництві. Відомий шланговий насос, який містить механізм, який забезпечує перетискання шланга, має напрямні деталі, які закріплені в кришках корпусу з робочою поверхнею із виступами та западинами, а також додаткових роликів, що встановлені з можливістю взаємодії з робочими роликами, які містять випуклу поверхню меншого радіуса, ніж опорна угнута поверхня корпусу [1]. Але недоліком такого насоса є складність його конструкції, яка не гарантує надійності роботи машини в разі потрапляння в перекачувану бетонну суміш заповнювача завищеного розміру. Крім того, немає впевненості в тому, що в робочому просторі насоса при перекачуванні бетонна суміш не почне розшаровуватись. За найближчий аналог прийнятий бетононасос, принцип дії якого ґрунтується на витисканні бетонної суміші з еластичного шланга двома огумованими роликами [2]. Така конструкція бетононасоса також не гарантує надійної роботи машини та не забезпечує тривалий час її роботи. Нами поставлена задача підвищення надійності роботи бетононасоса завдяки: 1) ліквідації його можливості аварійної зупинки та руйнування в процесі роботи; 2) попередження швидкого зносу внутрішньої поверхні шланга; 3) підтриманню в завислому стані компонентів бетонної суміші при перекачуванні. Розв'язання поставленої задачі досягається тим, що робочий орган бетононасоса складається із ротора, який складається із двох паралельних між собою кронштейнів, закріплених на фланці привідного вала, кожен із них оснащено телескопічним утримувачем ролика; при цьому діаметр ролика на дві товщини стінки шланга перевищує зовнішній діаметр еластичною шланга, та вібромеханізмами на кожному кронштейні, які за рахунок обертання ротора генерують відносні маятникові коливання роликів з частотою (4…8) циклів за один оберт ротора при амплітуді коливань (2…5) мм кожного ролика. На фіг. 1 показана проекція бетононасоса в плані з елементами телескопічного зв'язку роликів та вібромеханізмів; на фіг. 2 приведена принципова схеми компоновки вібромеханізмів насоса (схема шланга умовно не показана); на фіг. 3 показані в деталях телескопічні з'єднання роликів з кронштейнами та частково елементи вібромеханізма; на фіг. 4 умовно і частково показані перерізи по А-А та Б-Б телескопічного з'єднання ролика з кронштейном ротора, привідні деталі вібромеханізма та обидві ковзні опори хвостовика утримувача ролика; на фіг. 5 стрілками позначені найбільші заломи (перегинання) шланга при перекачуванні бетонної суміші. На фіг. 5; 6 контури шлангів відповідають діаметру його внутрішньої оболонки. На фіг. 6 передня стінка витискної камери моделюється площиною (умовно). Шланговий роторний бетононасос з вібраторами складається із таких елементів: 1 еластичний робочий шланг; 2 - витискні ролики; 3 - утримувачі роликів; 4 - шарніри утримувачів, які є осями маятникових коливань утримувачів та роликів; 5 - ковзні телескопічні кронштейни утримувачів з шарнірами; 6 - привідні кронштейни ротора, закріплені на фланці; 7 - пружини як опора телескопічних кронштейнів 5; 8 - велике зубчасте колесо, нерухомо прикріплене до дна корпуса співвісно з привідним валом ротора; 9 - фланець привідного вала ротора; 10 - бетонна суміш в процесі перекачування; 11 - регулювальні гвинти, які дозволяють через пружини 7 та телескопічні кронштейни передати натисне зусилля на утримувач ролика та ролик; 12 маховички гвинтів 11; 13 - корпус насоса у вигляді циліндричної обичайки; 14 - малі зубчасті колеса, зчеплені постійно з нерухомим великим зубчастим колесом 8; 15 - ексцентрично закріплені на дискові пальці привідні для коливань утримувачів роликів; 16 - диск, закріплений на малому валу вібромеханізма з пальцем являється нижньою ковзною опорою хвостовика утримувача; 17 - днище корпуса; 18 - шпонка привідного вала ротора; 19 - привідний вал ротора; 20 - натискні опори гвинтів 11; 21 - додатковий малий верхній боковий кронштейн, закріплений на кронштейні ротора і являється верхньою ковзною опорою хвостовика утримувача ролика; 22 - додатковий малий боковий нижній кронштейн, закріплений на кронштейні ротора та являється опорою для вала вібромеханізма; 23 - вилка утримувача та ролика: 24 - підшипники привідною вала ротора; 25 - гвинтові заглушки-опори регулювальних гвинтів; 26 - вали вібраторів, на яких закріплені мале зубчасте колесо та диск з пальцем; 27 прямокутний наскрізний паз на хвостовику утримувача, в якому розташований палець, який при обертанні ротора приводить в коливальний рух хвостовик утримувача. Шланговий роторний бетононасос з вібраторами працює наступним чином. При обертанні ротора процес заповнювання бетонною сумішшю вакуумного простору шланга та витискання бетонної суміші до бетонопроводу у пропонованою бетононасос є традиційним для класичних шлангових перистальтичних насосів. 1 UA 115706 C2 5 10 15 20 25 30 З першої ж миті обертання ротора починають обертатись навколо нерухомою великого зубчастого колеса 8 малі зубчасті колеса 14, які обертають вали 26, диски 16 з ексцентрично розташованими на них пальцями 15; ці пальці розміщені у прямокутних вирізах 27 хвостовиків утримувачів. Оскільки утримувачі з своїми хвостовиками ковзно спираються на диски 16 та малі кронштейни 21, а серединою утримувачі спирається на циліндричні шарніри 4, які закріплені на телескопічних підпружинених стержнях 5, то завдяки коливанню хвостовиків утримувачів 3 дією ексцентричних пальців, кожен із утримувачів 3 одержує вимушені відносні маятникові коливання навколо осі шарнірів 4. Коливання ролика створені вібромеханізмом, який не є автономним, оскільки об'єднує практично всі елементи ротора. Коливання роликів через еластичний шланг передаються рухомій бетонній суміші, при цьому суміш і шланг коливаються вздовж осі шланга і поперек неї через пружність шланга; такий процес коливань запобігає небезпечному та швидкому розшаруванню бетонної суміші; крім того, запобігається осідання щебеню на внутрішній поверхні шланга; з такого осідання починаються бетонні пробки в шлангах. Утримувачі не мають жорсткого зв'язку з ротором, оскільки утримувачі циліндричним шарніром спираються на підпружинений телескопічний кронштейн; при цьому, що в бетонній суміші опинився жорсткий наповнювач, більший нормативного розміру, тоді ролик переміститься, завдяки підпружиненому телескопічному кронштейну, на деяку відстань в бік ротора: ненормативний наповнювач залишиться поза роликом, а потік, який рухається послідовним роликом, винесе його в бетонопровід. При цьому, можливі руйнування конструкції насоса та шланга будуть застережені, тобто внутрішня оболонка шланга буде запобіжна аварійному зношенню. Розшарування та осідання наповнювача бетонної суміші на стінку витискної камери та нижню частину внутрішньої поверхні шланга зменшиться, якщо витискна стінка складає кут до осі шланга близький до 90°; це досягається тим, що діаметр ролика має перевищувати зовнішній діаметр шланга на дві товщини стінки шланга (фіг. 5). При значному перевищенні діаметра ролика порівняно з внутрішнім діаметром шланга кут (X між витискною стінкою та віссю шланга зменшується і потік суміші швидкостями наповнювача напрямлений до нижньої частини внутрішньої поверхні шланга, що сприяє небажаному розшаруванню суміші. Крім того, при такому співвідношенні діаметрів ролика та шланга зменшуються напруження шланга, оскільки практично не виникає "залому" (різкого перегину) шланга в зоні витискання та в зоні перетискання шланга (фіг. 6); ці обставини теж зменшують зношуваність шланга. 35 Джерела інформації: 1. Патент RU № 2049931, F04B 43/12. 1995 2. Назаренко І.І. Машини для виробництва будівельних матеріалів /І.І. Науменко - Київ: КНУБА, 1999 - С. 189-190. 40 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 Шланговий бетононасос, принцип дії якого ґрунтується на витисканні бетонної суміші з еластичного шланга двома огумованими роликами, що безпосередньо не контактують, і бетонною сумішшю у процесі її перекачування, який відрізняється тим, що робочий ротор насоса має два однакових кронштейни, закріплених на фланці, і кожен з них оснащено підпружиненим телескопічним утримувачем ролика, діаметр котрого перевищує зовнішній діаметр шланга на дві товщини стінки шланга, та вібраторами, які пов'язують всі елементи ротора та генерують відносні вимушені коливання утримувачів і кожного ролика з частотою (4…8) циклів за один оберт ротора при амплітуді (2…5) мм. 2 UA 115706 C2 3 UA 115706 C2 4 UA 115706 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5