РОТОР ШНЕКОВОГО РАСТВОРИТЕЛЯ Российский патент 2013 года по МПК B01F7/08 

Изобретение относится к оборудованию для смешивания жидких и вязких компонентов и может быть использовано в химической промышленности.

Предшествующий уровень техники

Известен смеситель замазученных грунтов шнековый, содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным окнами, расположенный в нем шнек с дополнительной наружной спиралью с противоположной навивкой и соединенной со шнеком и между своими витками распорками, соединяющими радиально спираль с валом шнека и продольно витки спирали, выполнеными в виде ленты, скрученной по винтовой образующей. Винтовая образующая продольной распорки имеет полтора и более число шагов в интервале шага витка наружной спирали. Продольные распорки выполнены со встречным направлением винтовой образующей к наружной спирали с возможностью дополнительного перемешивания грунта в зоне между витками спирали. Радиальные распорки с винтовой образующей выполнены конической формы с потенциальной возможностью перемещения грунта к периферии спирали (см. патент Российской Федерации № 2425713, МПК B01F 7/08). Недостатком данного смесителя является повышенная склонность радиальных распорок к забиванию смешиваемыми материалами и непрочность конструкции.

Известен смеситель, содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и расположенный внутри корпуса смешивающий рабочий орган, выполненный в виде концентрично установленных на приводном валу наружной и внутренней шнековых лент с противоположным направлением навивки, перемешивающий рабочий орган снабжен желобами, установленными диаметрально противоположно относительно вала выпуклостью в направлении корпуса и связанными одним концом с валом, а другим с нерабочей поверхностью наружной шнековой ленты, на которой в месте крепления желобов выполнены сообщающиеся с ними отверстия (см. патент Российской Федерации N 2008082, МПК B01F 7/08).

Недостатком данного смесителя является небольшая производительность и повышенная склонность конструкции к деформации вязкими и тяжелыми смешиваемыми материалами.

Из известных устройств наиболее близким является смеситель неоднородных, жидких материалов в резервуаре, включающий в себя центральный вал, опорные элементы и сравнительно узкие лопасти спиральной навивки, которые выполнены перпендикулярно или наклонно и расположены по спирали для вращения вокруг центрального вала. Если внешний край лопасти склонен наружу, то внутренний край склонен внутрь по отношению к валу (см. патент США №3946997 МПК B01F 7/08).

Недостатком данного смесителя является малая производительность, слабость опорных элементов и, как следствие, недолговечность конструкции.

Раскрытие изобретения

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение прочности конструкции и обеспечение возможности смешивания материалов различной вязкости, увеличение производительности и долговечности.

Технический результат достигается за счет того, что ротор шнекового растворителя, выполненный в виде вала, с возможностью вращения вокруг своей оси, снабженный поперечными лопастями в виде спиральной навивки и опорными элементами состоит как минимум из одной секции. Вал каждой секции выполнен в виде гидрогерметичной камеры. Ротор шнекового растворителя дополнительно имеет продольные лопасти и раскосы, а опорные элементы выполнены в виде опорных звезд с радиальными лучами, и закрепленных на валу, причем продольные лопасти закреплены в верхних краях радиальных лучей опорных звезд. Вал каждой секции выполнен сборным. Внутри вала дополнительно выполнены крепежи. Отдельные цилиндры вала через один снабжены пробкой проверки гидрогерметичности. Гидрогерметичность каждой секции вала обеспечивается заглушками. Заглушки дополнительно имеют радиальные ребра жесткости. Внутри вала проложен бандаж для усиления гидрогерметичности. Поперечные лопасти спиральной навивки разделены между собой, а каждая последующая лопасть, образующая спираль, закреплена на продольных лопастях со смещением по отношению к предыдущей. На поперечных лопастях выполнены прямоугольные выступы для обеспечения крепления на продольных лопастях. Продольные лопасти выполнены Z-образными в сечении. Продольные лопасти расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и проходят вдоль всего вала. На внешней стороне продольных лопастей по всей длине выполнены малые треугольные косынки. Раскосы выполнены с открытым П-образным сечением. Раскосы с одной стороны закреплены на валу, а с другой стороны закреплены на концах радиальных лучей опорных звезд. Каждая из опорных звезд закреплена на кольце и на одинаковом расстоянии друг от друга. Радиальные лучи опорных звезд выполнены П-образными в сечении. Каждый радиальный луч опорной звезды выполнен уменьшающимся по ширине, с боковыми сторонами разной длины. Опорные звезды дополнительно имеют поперечины, закрепленные между радиальными лучами. В нижней части со стороны вала радиальные лучи соединены между собой косынками. Ротор шнекового растворителя выполнен многосекционным. Секции ротора крепятся между собой посредством фланцевых соединений. Крайние секции вала дополнительно имеют цапфы.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображен вид спереди ротора шнекового растворителя в сборе;

на фиг.2 изображен вид спереди секции ротора шнекового растворителя;

на фиг.3 изображен вид спереди крайней секции ротора шнекового растворителя;

на фиг.4 изображен вал ротора шнекового растворителя в аксонометрии, в увеличенном размере;

на фиг.5 изображен вал ротора шнекового растворителя с крепежом и бандажом в аксонометрии;

на фиг.6 изображен вид спереди опорной звезды ротора шнекового растворителя, представленной как отдельная деталь, в увеличенном размере;

на фиг.7 изображен вид спереди поперечной лопасти спиральной навивки ротора шнекового растворителя, представленной как отдельная деталь, в увеличенном размере;

на фиг.8 изображена продольная лопасть ротора шнекового растворителя в аксонометрии, в увеличенном размере;

на фиг.9 изображен вид спереди фрагмента соединения поперечной лопасти спиральной навивки и продольной лопасти ротора шнекового растворителя в увеличенном размере.

Ротор шнекового растворителя 1 состоит из вала 2, который выполнен в виде гидрогерметичной камеры 3, состоящей из цилиндров 4, а цилиндры 4, в свою очередь, из продольных полуцилиндров 5. Внутри вал 2 снабжен крепежами 6, образованными радиальными лучами крепежа 7, закрепленными на кольце крепежа 8. Цилиндры 4 вала 2, через один, снабжены пробкой проверки гидрогерметичности 9. Секции 10 и крайние секции 11 вала 2 имеют заглушки 12, а заглушки 12, в свою очередь, имеют радиальные ребра жесткости 13. Внутри вала 2, в области соединения цилиндров 4 проложен бандаж 14. Поперечные лопасти спиральной навивки 15 закреплены на продольных лопастях 16 и имеют прямоугольные выступы 17.

Продольные лопасти 16 дополнительно снабжены малыми треугольными косынками 18. На внешней стороне к валу 2 закреплены раскосы 19, с другой стороны закрепленные на радиальных лучах 20 опорных звезд 21, образованных на кольцах 22. Опорные звезды 21 дополнительно имеют поперечины 23 и косынки 24. Секции 10 и крайние секции 11, с одной стороны снабжены фланцевыми соединениями 25, а, крайние секции 11 с противоположной стороны имеют цапфы 26.

Ротор шнекового растворителя 1 выполнен в виде вала 2 с возможностью вращения вокруг своей оси. Вал 2 выполнен в виде гидрогерметичной затворной камеры 3, состоящей из отдельных цилиндров 4, где каждый цилиндр 4 выполнен из продольных полуцилиндров 5, при этом продольные полуцилиндры 5 каждого последующего цилиндра 2 расположены со смещением по отношению к продольным полуцилиндрам 5 предыдущего цилиндра 4. Внутри вала 2 дополнительно выполнены крепежи 6, образованные радиальными лучами крепежа 7, закрепленными на кольце крепежа 8. Отдельные цилиндры 4 вала 2 через один снабжены пробкой проверки гидрогерметичности 9. Ротор шнекового растворителя 1 имеет секции 10 и крайние секции 11. Гидрогерметичность каждой секции 10 и крайних секций 11 вала 2 обеспечивается заглушками 12, расположенными в начале и в конце секции 10 и крайних секциях 11, при этом диаметр заглушек 12 равен внутреннему диаметру цилиндров 4 вала 2. Заглушки 12 дополнительно имеют радиальные ребра жесткости 13. Внутри вала 2, в области соединения цилиндров 4 проложен бандаж 14 в виде неширокого кольца, плотно прилегающего к внутренним стенкам вала 2, для усиления гидрогерметичности.

Ротор шнекового растворителя 1 дополнительно снабжен поперечными лопастями спиральной навивки 15, выполненными в виде спирали, при этом поперечные лопасти спиральной навивки 15 разделены между собой, где каждая последующая поперечная лопасть спиральной навивки 15, образующая спираль, закреплена на продольных лопастях 16 со смещением по отношению к предыдущей. На поперечных лопастях спиральной навивки 15, справа сверху и слева снизу каждой выполнены прямоугольные выступы 17 для обеспечения крепления на продольных лопастях 16.

Продольные лопасти 16 ротора шнекового растворителя 1 выполнены Z-образными в сечении. Продольные лопасти 16 расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и проходят вдоль всего вала 2. На внешней стороне продольных лопастей 16, на некотором, одинаковом расстоянии друг от друга, по всей длине выполнены малые треугольные косынки 18.

Ротор шнекового растворителя 1 дополнительно имеет раскосы 19, выполненные с открытым П-образным сечением. Раскосы 19 развернуты открытой частью П-образного сечения в сторону вала 2. Раскосы 19 с одной стороны закреплены на валу 2, а с другой стороны закреплены на концах радиальных лучей 20 опорных звезд 21.

Радиальные лучи 20 опорных звезд 21 ротора шнекового растворителя 1 закреплены на кольце 22 диаметром, большим диаметра вала 2, и на одинаковом расстоянии друг от друга. Радиальные лучи 20 опорных звезд 21 выполнены П-образными в сечении. Каждый радиальный луч 20 опорной звезды 21 выполнен уменьшающимся по ширине в направлении от вала 2 к верхним краям радиальных лучей 20 опорных звезд 21, с боковыми сторонами разной длины. Опорные звезды 21 дополнительно имеют поперечины 23, закрепленные между радиальными лучами 20, опорных звезд 21 на некотором расстоянии от их верхнего края. В нижней части со стороны вала 2 радиальные лучи 20 соединены между собой косынками 24 в форме параллелепипеда с неравными сторонами.

Секции 10 и крайние секции 11 ротора шнекового растворителя 1 крепятся между собой посредством фланцевых соединений 25. Крайние секции 11 вала 2 дополнительно имеют цапфы 26.

Ротор шнекового растворителя 1 работает следующим образом: рабочие компоненты попадают в область ротора и начинают продвигаться и перемешиваться за счет спиральной навивки поперечных лопастей 15. Дополнительное продвижение и перемешивание рабочих компонентов обеспечиватся продольными лопастями 16, которые своей Z-образной формой позволяют рабочим компонентам на некоторое время задерживаться в лунках и свободно сливаться из них в момент поворота продольной лопасти 16 под определенным углом. А за счет разделения и смещения поперечных лопастей спиральной навивки 15 рабочие компоненты не скапливаются в области соединения продольных лопастей 16 и поперечных лопастей спиральной навивки 15, и имеют дополнительную возможность сливания. Гидрогерметичность вала обеспечивает способность работы ротора шнекового растворителя 1 в подвешенном состоянии, в вязких средах.

Промышленная применимость предлагаемого ротора шнекового растворителя заключается в том, что детали конструкции и способы их сборки, а именно сварка, просты и доступны для изготовления. А инновационный подход к их комплектации и взаимному расположению позволяет высокоэффективно использовать предлагаемый ротор шнекового растворителя.

Таким образом, поставленная техническая задача выполнена. Перечень позиций

1.ротор шнекового растворителя

2.вал

3.гидрогерметичная камера

4.цилиндр

5.продольный полуцилиндр

6.крепеж

7.радиальный луч крепежа

8.кольцо крепежа

9.пробка проверки гидрогерметичности

10.секция

11.крайняя секция

12.заглушка

13.радиальные ребра жесткости

14.бандаж

15.поперечная лопасть спиральной навивки

16.продольная лопасть

17.прямоугольный выступ

18.малая треугольная косынка

19.раскос

20.радиальный луч

21.опорная звезда

22.кольцо

23.поперечина

24.косынка

25.фланцевое соединение

26.цапфа.

Изобретение относится к смешиванию жидких и вязких компонентов и может быть использовано в химической промышленности. Ротор шнекового растворителя выполнен в виде вала, снабжен поперечными лопастями в виде спиральной навивки и опорными элементами и состоит как минимум из одной секции. Вал каждой секции выполнен в виде гидрогерметичной затворной камеры. Ротор шнекового растворителя дополнительно имеет продольные лопасти и раскосы. Опорные элементы выполнены в виде опорных звезд с радиальными лучами, закрепленных на валу. Вал каждой секции выполнен сборным, из отдельных цилиндров, где каждый цилиндр состоит из продольных полуцилиндров. Полуцилиндры каждого последующего цилиндра расположены со смещением по отношению к полуцилиндрам предыдущего цилиндра. Внутри вала дополнительно выполнены крепежи, образованные радиальными лучами крепежа, закрепленными на кольце крепежа. Отдельные цилиндры вала через один снабжены пробкой проверки гидрогерметичности. Технический результат состоит в повышении прочности, увеличении производительности и долговечности. 22 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Ротор шнекового растворителя, выполненный в виде вала, с возможностью вращения вокруг своей оси, снабженный поперечными лопастями в виде спиральной навивки и опорными элементами, и состоящий как минимум из одной секции, отличающийся тем, что вал каждой секции выполнен в виде гидрогерметичной камеры и дополнительно имеет продольные лопасти и раскосы, а опорные элементы выполнены в виде опорных звезд с радиальными лучами, и закрепленных на валу, причем продольные лопасти закреплены в верхних краях радиальных лучей опорных звезд.

2. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что вал каждой секции выполнен сборным из отдельных цилиндров, где каждый цилиндр выполнен из продольных полуцилиндров, при этом продольные полуцилиндры каждого последующего цилиндра расположены со смещением по отношению к продольным полуцилиндрам предыдущего цилиндра.

3. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что внутри вала дополнительно выполнены крепежи, образованные радиальными лучами крепежа, закрепленными на кольце крепежа.

4. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что отдельные цилиндры вала через один снабжены пробкой проверки гидрогерметичности.

5. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что гидрогерметичность каждой секции вала обеспечивается заглушками, расположенными в начале и в конце секции, при этом диаметр заглушек равен внутреннему диаметру цилиндров вала.

6. Ротор шнекового растворителя по п.5, отличающийся тем, что заглушки дополнительно имеют радиальные ребра жесткости.

7. Ротор шнекового растворителя по п.2, отличающийся тем, что внутри вала, в области соединения цилиндров проложен бандаж в виде неширокого кольца, плотно прилегающего к внутренним стенкам вала, для усиления гидрогерметичности.

8. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что поперечные лопасти спиральной навивки выполнены в виде спирали, при этом они разделены между собой, а каждая последующая лопасть спиральной навивки, образующая спираль, закреплена на продольных лопастях со смещением по отношению к предыдущей.

9. Ротор шнекового растворителя по п.8, отличающийся тем, что на поперечных лопастях спиральной навивки, справа сверху и слева снизу каждой выполнены прямоугольные выступы для обеспечения крепления на продольных лопастях.

10. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что продольные лопасти выполнены Z-образными в сечении.

11. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что продольные лопасти расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и проходят вдоль всего вала.

12. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что на внешней стороне продольных лопастей, на некотором, одинаковом расстоянии друг от друга, по всей длине выполнены малые треугольные косынки.

13. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что раскосы выполнены с открытым П-образным сечением.

14. Ротор шнекового растворителя по п.13, отличающийся тем, что раскосы развернуты открытой частью П-образного сечения в сторону вала.

15. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что раскосы с одной стороны закреплены на валу, а с другой стороны закреплены на концах радиальных лучей опорных звезд.

16. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что каждая из опорных звезд, образованных радиальными лучами, закреплена на кольце диаметром, большим диаметра вала, и на одинаковом расстоянии друг от друга.

17. Ротор шнекового растворителя по п.16, отличающийся тем, что радиальные лучи опорных звезд выполнены П-образными в сечении.

18. Ротор шнекового растворителя по п.16, отличающийся тем, что каждый радиальный луч опорной звезды выполнен уменьшающимся по ширине в направлении от вала к верхним краям радиальных лучей опорных звезд, с боковыми сторонами разной длины.

19. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что опорные звезды дополнительно имеют поперечины, закрепленные между радиальными лучами, на некотором расстоянии от их верхнего края.

20. Ротор шнекового растворителя по п.16, отличающийся тем, что в нижней части со стороны вала радиальные лучи соединены между собой косынками в форме параллелепипеда с неравными сторонами.

21. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что он выполнен многосекционным.

22. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что секции ротора крепятся между собой посредством фланцевых соединений.

23. Ротор шнекового растворителя по п.1, отличающийся тем, что крайние секции вала дополнительно имеют цапфы.

5. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что гидрогерметичность каждой секции вала обеспечивается заглушками, расположенными в начале и в конце секции, при этом диаметр заглушек равен внутреннему диаметру цилиндров вала.

6. Ротор шнекового растворителя по п.5 отличающийся тем, что заглушки дополнительно имеют радиальные ребра жесткости.

7. Ротор шнекового растворителя по п.2 отличающийся тем, что внутри вала, в области соединения цилиндров проложен бандаж в виде неширокого кольца, плотно прилегающего к внутренним стенкам вала, для усиления гидрогерметичности.

8. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что поперечные лопасти спиральной навивки выполнены в виде спирали, при этом они разделены между собой, а каждая последующая лопасть спиральной навивки, образующая спираль, закреплена на продольных лопастях со смещением по отношению к предыдущей.

9. Ротор шнекового растворителя по п.8 отличающийся тем, что на поперечных лопастях спиральной навивки, справа сверху и слева снизу каждой выполнены прямоугольные выступы для обеспечения крепления на продольных лопастях.

10. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что продольные лопасти выполнены Z-образными в сечении.

11. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что продольные лопасти расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и проходят вдоль всего вала.

12. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что на внешней стороне продольных лопастей, на некотором, одинаковом расстоянии друг от друга, по всей длине выполнены малые треугольные косынки.

13. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что раскосы выполнены с открытым П-образным сечением.

14. Ротор шнекового растворителя по п.13 отличающийся тем, что раскосы развернуты открытой частью П-образного сечения в сторону вала.

15. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что раскосы с одной стороны закреплены на валу, а с другой стороны закреплены на концах радиальных лучей опорных звезд.

16. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что каждая из опорных звезд, образованных радиальными лучами, закреплена на кольце диаметром, большем диаметра вала и на одинаковом расстоянии друг от друга.

17. Ротор шнекового растворителя по п.16 отличающийся тем, что радиальные лучи опорных звезд выполнены П-образными в сечении.

18. Ротор шнекового растворителя по п.16 отличающийся тем, что каждый радиальный луч опорной звезды выполнен уменьшающимся по ширине в направлении от вала к верхним краям радиальных лучей опорных звезд, с боковыми сторонами разной длины.

19. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что опорные звезды дополнительно имеют поперечины, закрепленные между радиальными лучами, на некотором расстоянии от их верхнего края.

20. Ротор шнекового растворителя по п.16 отличающийся тем, что в нижней части со стороны вала радиальные лучи соединены между собой косынками в форме параллелепипеда с неравными сторонами.

21. Ротор шнекового растворителя по п.1., отличающийся тем, что он выполнен многосекционным.

22. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что секции ротора крепятся между собой посредством фланцевых соединений.

23. Ротор шнекового растворителя по п.1 отличающийся тем, что крайние секции вала дополнительно имеют цапфы.