Смесители турбулентого типа

Возможность восстановления марочной прочности лежалого цемента, применение низкомарочных цементов без ухудшения  показателей прочности выпускаемых  изделий позволяет резко увеличить  экономическую эффективность производства строительных материалов при снижении себестоимости выпускаемой продукции.

По принципу действия смесители  принудительного типа подразделяют на группы: противоточные, роторные, лопастные  и турбулентного типа. Роторные или  турбулентные смесители имеют горизонтальную неподвижную чашу и вращающийся  в центре ротор, на котором неподвижно установлены смешивающие устройства, размещенные в горизонтальной плоскости. В смесителях турбулентного типа благодаря быстрому вращению смешивающих  устройств специальной конструкции, смешивание происходит интенсивно, в  короткие сроки и с возможным  воздухововлечением.

Составляющие смеси загружаются  отдельными порциями через отверстие  в крышке бака. Компоненты смеси  перемешиваются с помощью быстровращающегося ротора, вращение которого осуществляется от электродвигателя через клиномерную  передачу. Разгрузочное устройство находится в нижней части бака. При загрузке компонентов смеси и их перемешивании оно закрывается крышкой с резиновым уплотнением.

Предназначены для приготовления  бетонных смесей с осадкой конуса 3 см и строительных растворов подвижностью 4 см.

 

 

 

 

 

 

5. Техническая характеристика оборудования по основным параметрам в сравнении с существующими  аналогами.

 

 

Табл. 1 Технические характеристики бетоносмесителей

Показатель	СБ – 133 А	СБ – 148
Объем готового замеса по бетонной смеси, л	65	800
Объем готового замеса по раствору, л	80	1000
Вместимость по загрузке, л	100	1200
Наибольшая крупность  заполнителя, мм	40	40
Частота вращения барабана, об/мин	500	320
Мощность двигателя, кВт	4	55
Давление в пневмосистеме, МПа	-	0,4-0,6
Габаритные размеры, мм	1000х 660х1000	2650х 1600х2000
Масса, кг	180	2300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Новые технические  решения по разработке деталей, узлов, и агрегатов оборудования данного  типа.

 

Смеситель с активной пневмодинамической защитой опорного узла

Номер патента:  2264849

Номер заявки:  2004114631

Дата подачи заявки:  14.05.2004

Дата регистрации в  Государственном реестре изобретений  РФ:  27.11.2005

Срок действия патента: 14.05.2024

Автор(ы):  Липилин Александр Борисович, Терняев Александр Владимирович

Патентообладатель(и): Липилин Александр Борисович, Терняев Александр Владимирович

 

Изобретение относится к области  строительной техники и может  быть использовано при приготовлении  разных строительных смесей: для стеновых блоков, плит перекрытий, в монолитном строительстве, особенно в тех случаях, когда важно изготовление высококачественной пористой, ячеистой структуры пенобетонной смеси в течение длительного  периода без остановки для  ремонта и профилактики смесителя. Изобретение может быть использовано в других отраслях промышленности и  народного хозяйства для получения  различных смесей.

Технической задачей настоящего изобретения  является повышение срока бесперебойной  эксплуатации смесителя, его надежности, расширения функциональных возможностей путем исключения контакта сальниковой  группы с любой агрессивной рабочей  смесью при одновременном расширении диапазона воздействия сжатого  воздуха на смесь, снижение материалоемкости конструкции, улучшение условий  работы смесителя и отдельных  его частей. Поставленная задача достигается  устройством активной пневмодинамической защиты опорного узла, включающей в себя корпус с фланцевым дном и приводной вал, установленный в подшипниковой опоре с сальниками, заключенной в отдельном корпусе, закрепленном на фланцевом дне корпуса смесителя, лопасти, систему подачи сжатого воздуха. При этом корпус подшипниковой опоры расположен внутри корпуса смесителя и оснащен защитным кожухом, выполненным в виде перевернутого стакана, основанием закрепленным на хвостовой части вала, выше подшипниковой опоры, так что нижняя кромка стенки стакана образует зазор с фланцевым дном смесителя, а лопасти закреплены на защитном кожухе. При этом смеситель снабжен дополнительной системой подачи сжатого воздуха в верхнюю часть полости стаканообразного защитного кожуха, непосредственно под днище стаканообразного защитного кожуха, а выступающий за кожух хвостовик вала защищен герметичной крышкой.

Смеситель с активной пневмодинамической защитой опорного узла состоит из корпуса цилиндрической, конической или похожей (например, бочкообразной) формы. Корпус оснащен загрузочным  устройством и основной системой подачи сжатого воздуха. В нижней части корпуса расположено разгрузочное устройство. Корпус выполнен в виде обечайки с неразъемным дисковым фланцевым кольцом, на котором с  помощью разъемного устройства (например, болтового) закреплен дисковый фланец. Приводной вал расположен внутри корпуса смесителя, имеет свой корпус с системой подшипников и привод, расположенный в нижней консольной части вала. Корпус приводного вала оснащен дополнительным защитным кожухом  стаканообразного перевернутого типа, состоящим из цилиндра с жестко закрепленным в его верхней части дном-фланцем  и герметичной крышкой, надетой  на верхнюю выступающую консоль  вала. При этом лопасти установлены  на цилиндре защитного кожуха. В  верхней части вала под фланцем  защитного кожуха расположен сальниковый  узел. Защитный кожух закреплен на приводном валу таким образом, что  между нижней кромкой стенок цилиндра и фланцем корпуса смесителя остается кольцеобразный зазор для выхода воздуха в корпус смесителя. Смеситель с активной пневмодинамической защитой опорного узла оснащен дополнительной системой подачи сжатого воздуха, расположенной во фланце таким образом, чтобы ее выпускной конец находился внутри полости защитного кожуха в непосредственной близости от дна фланца, т.е. в зоне расположения сальникового узла.

Смеситель с активной пневмодинамической защитой опорного узла работает следующим  образом. Необходимые для получения  смеси компоненты подаются в корпус смесителя через загрузочное  устройство, включается основная и  дополнительная системы подачи сжатого  воздуха, включается привод. Лопасти, закрепленные на цилиндре защитного кожуха, перемешивают смесь, а сжатый воздух от основной системы подачи воздуха способствует образованию пористой мелкоячеистой  структуры этой смеси. Через кольцевой  зазор часть жидкости из бетонной смеси просачивается внутрь полости  защитного кожуха. Сжатый воздух, подаваемый в эту полость, препятствует ее полному  заполнению жидкостью. Кроме того, воздух, постоянно поступающий в полость, равномерно выталкивая через кольцевой  зазор смесь в корпус, частично выходит и сам, улучшая качество изготавливаемой пенобетонной смеси. При этом в верхней части указанной  полости образуется воздушная пробка за счет избыточного давления воздуха, препятствующая попаданию абразивных материалов из просачивающейся жидкости на сальниковый узел и вал. Смесь  же, попавшая в полость защитного  кожуха, не подвергается разбрызгиванию, а спокойно вращается, в связи  с чем не может попасть на сальниковый  узел. Регулируя давление воздуха  в системе, можно добиться такого соотношения жидкости и воздуха, что воздушная пробка будет занимать верхнюю треть объема полости, образованной стаканом, дном-фланцем, фланцем и  корпусом, обеспечивая стабильную технологическую  надежность процесса и активную пневмодинамическую защиту опорного узла с сальниками.

Таким образом, заявленное изобретение  обеспечивает бесперебойное получение  качественной пористой мелкоячеистой  бетонной смеси при высокой надежности в работе за счет создания рациональной конструкции подшипниковой опоры  и исключения попадания абразивных частиц на сальниковый узел и приводной  вал, значительно снижает металлоемкость смесителя, так как предложенный смеситель с активной пневмодинамической защитой опорного узла проще и  компактнее, чем известные устройства. Улучшаются условия работы вала, так  как его можно делать короче за счет рационального размещения внутри корпуса смесителя. При этом нагрузка более равномерно распределена по длине  вала. Значительно сокращается время, необходимое на техническое обслуживание, которое обычно тратится в известных  устройствах на замену изношенных при  контакте с абразивными частицами  деталей. Кольцевая подача воздуха  в нижнюю часть корпуса смесителя  усиливает поризацию бетонной смеси, уменьшая размер застойных зон, а  подача воздуха снизу и сверху в корпус смесителя расширяет  функциональные возможности смесителя, т.к. дает возможность увеличить  площадь контакта воздуха с изготавливаемой  пенобетонной смесью и более эффективно регулировать избыточное давление воздуха, используя конструкцию внутренней полости защитного кожуха, что  позволяет получать высококачественные ячеистые смеси. Значительно сокращается  время получения готовой смеси, так как увеличена площадь  воздействия воздуха на смешиваемые  компоненты, сверху и снизу, т.е. обеспечивается более качественное перемешивание. Изготовлены, испытаны опытные образцы, которые показали значительно более  надежную работу смесителя и получение  более качественной пенобетонной смеси.

 

 

 

 

7. Расчет отдельных  деталей, узлов, основных технических  эксплуатационных параметров.

 

Число оборотов пропеллера-смесителя:

где  - число оборотов, 

- диаметр винта, 

 

Угловая скорость: 

, 

где  - число оборотов, 

 

Шаг винта: 

 

где  - радиус окружности, описываемой крайней точкой лопасти, 

 угол подъема винтовой линии, 

Найдем радиус:

 

Теперь найдем шаг винта: 

 

Скорость восходящего  потока в зоне пропеллера: 

   

где  - шаг винта лопасти, 

 угол подъема винтовой линии, 

 

Мощность, потребная  для вращения вала пропеллерного  смесителя: 

где  - ускорение силы тяжести, 

- коэффициент, учитывающий проскальзывание  жидкости;

плотность жидкости, 

- радиус окружности, описываемой  крайней точкой лопасти, 

- шаг винта лопасти, 

 угол подъема винтовой линии, 

угловая скорость;

к.п.д.;

- число оборотов вала, 

 

.

 

Производительность  смесителя: 

 

где  плотность жидкости, 

скорость восходящего потока, 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Ремонт, обслуживание и условия безопасной работы оборудования.

 

Таблица 2. Техническое обслуживание.

№ п/п	Периодичность проведения	Перечень работ
1	2	3
1	Перед началом смены	Провести внешний осмотр
2	Через каждые 100 часов работы	2.1 Проверить затяжку всех  резьбовых соединений смесителя, при необходимости затянуть.
		2.2 Проверить отсутствие  люфтов в шарнирных соединениях,  при необходимости заменить подшипники.
3	Через 500 часов работы	Заменить смазку в подшипниках  смесителя. Для замены смазки снять  и разобрать карданный механизм, промыть подшипники в керосине и  заложить новую смазку.

 

Меры безопасности

Перед началом работы следует  внимательно изучить содержание руководства по эксплуатации.

• Смеситель имеет класс защиты 01 по ГОСТ 27570.0-87. При работе обязательным является заземление смесителя через зажим заземления.
• Лица, управляющие работой смесителя, должны иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже II.
• Производить обслуживание и ремонт смесителя могут лица, прошедшие аттестацию по электробезопасности (правила ПЭЭП и ПТБ электроустановок до 1000 В) и имеющие удостоверение, оформленное по установленной форме. Работы по обслуживанию и ремонту смесителя могут производиться лицами, имеющими квалификационную группу не ниже III.
• Во избежание поражения током осмотр и ремонт следует производить на смесителе, отключенном от электрической сети.
• Подключение смесителя к электросети производится с помощью исправных электроустановочных устройств (шнур, вилка и розетка).
• Смеситель при работе должен располагаться в специально отведенном месте на жестком, прочном горизонтальном основании.
• Смеситель должен эксплуатироваться в сухом отапливаемом и вентилируемом помещении.
• Перед началом монтажа провести внешний осмотр смесителя:

- на корпусе и других  металлических частях не должно  быть следов ударов, сколов, ржавчины, грязи, заусенцев, трещин;

- клемма защитного заземления  и вилка сетевого шнура должны  быть исправными и чистыми.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

- эксплуатировать смеситель  без защитного заземления;

- производить ремонтные  работы без снятия напряжения;

- включать смеситель при  откинутом защитном колпаке или  искусственно заблокированном микровыключателе;

- включать смеситель при  неподжатом прижиме крышки.

 

 

 

 

Возможные неисправности  и порядок ремонта

 

Придание чаше сложного пространственного  движения обеспечивается многозвенным кинематическим механизмом смесителя. Шарнирные соединения кинематического механизма при работе издают характерный, периодически повторяющийся шум, не являющийся признаком неисправности смесителя.

Система управления смесителя  ремонту не подлежит. В случае поломки системы управления она подлежит замене.

Перечень возможных неисправностей и порядок ремонта смесителя  приведены в таблице 3.

 

Таблица 3 Порядок ремонта возможных неисправностей

№ п/п	Внешнее проявление неисправности	Вероятная причина	Порядок ремонта
1	2	3	4
1	При включении системы не отображается информация на дисплее.	1.1 Отсутствует контакт  в цепи электропитания 220 В.	Найти и устранить причину  отсутствия электропитания.
		1.2 Неисправна система управления.	Заменить систему.
2	При закрытии защитного колпака на дисплее отображается надпись «Сработал концевик».	2.1 Разомкнут или неисправен  микровыключатель.	Замкнуть микровыключатель, опустив колпак , при необходимости отрегулируйте положение микровыключателя. Если микровыключатель неисправен - заменить.
3	Металлические стуки при  работе смесителя.	3.1 Неисправен мотор - редуктор	См. паспорт на мотор –  редуктор.
		3.2 Ослабление креплений  элементов смесителя	Подтянуть крепеж.
		3.3 Ослабление затяжки гаек 42, 46, 53	Подтянуть гайки.
		3.4 Вышли из строя подшипники  шарниров.	Заменить подшипники
4	Значительный люфт в механизмах шарниров.	4.1 Вышли из строя подшипники  шарниров.	Заменить подшипники
5	Течь масла из редуктора.	5.1 Неисправен мотор-редуктор.	Отремонтировать (заменить) мотор-редуктор