МОДУЛЬНАЯ ПЛАНЕТАРНАЯ БЕТОНОМЕШАЛКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БЕТОНА Российский патент 2014 года по МПК B28C5/16 B01F7/16 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к планетарной бетономешалке, предназначенной для производства бетона на строительных площадках и на предприятиях по производству готовых строительных элементов.

В частности, заявленная бетономешалка относится к планетарным смесителям, в которых часть, содержащая смесительную емкость, выполняется из модульных элементов, соединяющихся между собой болтовыми соединениями, что облегчает быструю и простую смену конфигурации, включая положение и число разгрузочных люков (окон), которыми бетономешалка должна оборудоваться. Верхняя часть содержит фиксированный корпус редуктора, который может оборудоваться смотровыми люками или загрузочными люками для смеси также модульного типа, и соответствующим вращающимся корпусом, который с помощью планетарного зубчатого механизма передает движение лопастям бетономешалки и скрепера.

Узел привода не располагается в единственном большом мотор-редукторе, а децентрализуется, распределяясь, по меньшей мере, еще на один или более мотор-редукторов, которые передают движение кольцевому зубчатому колесу, обеспечивая то преимущество, что нагрузка распределяется на зубчатой передаче в многочисленных точках, обеспечивая равномерную передачу мощности.

При этом центр бетономешалки остается свободным и пригодным для размещения радиальной системы распределения ингредиентов, требующихся для производства цемента. Данная система является наиболее важным признаком настоящего изобретения, благодаря которому осуществляется более равномерное распределение ингредиентов.

Настоящее изобретение относится к промышленности производства бетона как в стационарных условиях, так и на передвижных установках.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно, что оборудование для производства бетона состоит из объединенного узла хранения, смесительного узла для приема, измерения и дозирования компонентов, воды и цемента, системы загрузки для передачи компонентов от узла хранения в смесительный узел и бункеры, содержащие цемент; как правило, бункеры оснащены питательными шнеками для подачи цемента в смесительный узел.

В настоящее время в соответствии с известной технологией смешивание, несомненно, является наиболее важным шагом в конкретном процессе, так как качество бетона во многом зависит от типа использующейся бетономешалки.

Бетономешалки с вертикальной осью доступны в различных конструктивных вариантах. Наиболее широко использующиеся варианты имеют узел центрального привода с питателями смеси, цемента и воды, монтирующихся по бокам, ограничивая пространство для обслуживания и чистки.

Верхняя часть имеет, по существу, коническую форму, в то время как смесительная емкость имеет цилиндрическую форму и имеет одну или более разгрузочных люков. Есть варианты с двойным приводом, где система питания также располагается в центре.

Есть бетономешалки, у которых верхняя часть не является конической, а состоит из вертикального расширения цилиндрической емкости. В этом случае крышки не открываются сверху, а открываются на сторонах. Этот признак делает более сложной и малоэффективной мойку и очистку.

Как правило, эти бетономешалки содержат цельную смесительную емкость с одной или несколькими люками для разгрузки и с узлом планетарного редуктора, устанавливаемым сверху.

На многих моделях система приводной трансмиссии состоит из зубчатой передачи или зубчатой коронной шестерни, приводящейся в движение мотор-редуктором, который имеет приводную шестерню в зацеплении с трансмиссионной шестерней.

На других моделях привод передается на нижнюю часть узла редуктора с помощью зубчатой рейки или зубчатого подшипника.

На некоторых моделях, в которых привод передается кольцевой шестерне, свободное центральное пространство используется для загрузки смеси, но подача цемента, воды и добавок остается на стороне.

Известный способ распределения воды обычно предполагает применение трубопроводов для подачи воды в бетономешалку с одной стороны, а не радиально, а это значит, что вода не распределяется равномерно в отношении смеси.

В других вариантах вода распределяется по соплам, установленным на стойках в верхней части бетономешалки, то есть на рычагах поддержки главного редуктора и приводного двигателя; в данном случае есть только три или четыре пункта распределения воды в зависимости от размера бетономешалки.

Все эти системы имеют тот недостаток, что вода не распределяется равномерно, в результате получается продукт низкого качества. Это отсутствие равномерного распределения получается в связи установкой компонентов распределения воды на сторонах.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к модульной планетарный бетономешалке для производства бетона, с помощью которой устраняются недостатки, описанные выше, или, по меньшей мере, снижается их влияние.

Это достигается с помощью системы смешивания бетона, которую можно перевозить на грузовых автомобилях или с помощью аналогичных транспортных средств. Характеристики приводятся в основном пункте формулы изобретения.

Зависимые пункты описывают предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.

Для того чтобы преодолеть недостатки, описанные выше, в настоящем изобретении используется центральную часть для подачи компонентов бетона, таких как вода, цемент и добавки, и в то же время обеспечивается концентрическая система подачи, которая оптимизирует распределение компонентов и снижает эффект отсутствия однородности, возникающий при подаче этих компонентов со стороны.

В настоящем изобретении предлагается система смешивания бетона, содержащая модульные элементы емкости, где бетономешалка включает в себя секторы, которые могут скрепляться друг с другом в требующуюся конфигурацию с возможностью выбора даже в более поздние сроки положения люков для разгрузки бетона и количества устанавливаемых люков.

Модульная конструкция также может быть и у верхней части бетономешалки, и у смотровых люков и люков подачи смеси. Концентрический дизайн центральной системы распределения цемента, воды и добавок обеспечивает равномерное распределение и перемешивание компонентов во всей смеси.

В одном из вариантов изобретения наружная концентрическая труба соединяется у дна с конусом, формирующим зонтичный по форме поток воды, при котором вода распределяется радиально по всей поверхности.

Эта труба имеет прямоугольные прорези для предотвращения образования отложений в тех случаях, когда используется грязная вода.

Этот вариант также содержит скользящее кольцо, которое частично закрывает прорези, тем самым регулируя поток воды.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Дополнительные признаки и преимущества изобретения становятся очевидными из описания одного из примеров его воплощения со ссылками на прилагающиеся рисунки, которые представляют пример, который не должен ограничивать всю совокупность признаков настоящего изобретения.

На чертежах показывается:

Фигура 1 - общий вид всей установки, которая включает планетарную бетономешалку для производства бетона на строительных площадках и на производственных предприятиях по предварительному изготовлению строительных элементов.

Фигура 2 - вид установки спереди, частично в разрезе.

Фигура 3 - вид установки сверху.

Фигура 4 - вид установки сбоку, в разрезе.

Фигуры 5-9 - различные виды установки в соответствии с настоящим изобретением; на некоторых фигурах установка показана в частично разобранном виде.

Фигура 10 - диаграмма узлов подачи материала и воды и узла удаления пыли.

Фигура 11 - вид в перспективе узла подачи и извлечения в соответствии с настоящим изобретением.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРА ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как видно на прилагаемых чертежах, установка в соответствии с настоящим изобретением, по существу, содержит корпус 20 скругленной формы, который в нижней части имеет емкость 21, задаваемую секторными модулями, и который в верхней части имеет фиксированный корпус 22 или бетономешалку с установленными вертикальными кольцевыми мотор-редукторами 23.

Фиксированный корпус 22 редуктора, в свою очередь, содержит ряд элементов бетономешалки, работающих внутри емкости 21, а центральная верхняя часть фиксированного корпуса оснащена узлом 24 подачи, который используется для подачи воды, цемента и добавок в емкость 21.

Элементы бетономешалки, расположенные внутри емкости, содержат множество лопастей 25 бетономешалки и лопастей 26 скрепера, которые приводятся в действие трансмиссионной системой, при этом имеющие большие размеры планетарные мотор-редукторы 23, установленные на фланцах в верхней части корпуса 22 редуктора бетономешалки, передают мощность для привода сильной кольцевой шестерне 27, которая передает приводные усилия нижней части 39 корпуса редуктора, который действует как водило таким образом, что вращающийся корпус редуктора передает мощность привода лопастям 26 скрепера.

Лопасти 25 бетономешалки приводятся в движение солнечной шестерней 28, которая входит в зацепление с фиксированным зубчатым венечным колесом 29.

Соединение между сателлитом бетономешалки, который приводит в движение две или три лопасти бетономешалки, и трансмиссионным валом 38, приводящим в движение солнечную шестерню, представляет собой шлицевое соединение. Шлицы упрощают согласование по времени и исключение факторов, способствующих концентрации напряжения, которое в противном случае возникает при периодических применениях. Эффект такого соединения заключается в усилении трансмиссии и большей сопротивляемости усталостному напряжению, которому подвергается бетономешалка.

Нижняя часть 39 корпуса 22 редуктора содержит уплотнение 30 вращательного соединения, которое имеет двойное назначение: предотвращать попадание пыли и загрязняющих веществ в корпус 22 редуктора и останавливать утечку смазки из редуктора. Уплотнение устанавливается в открытом желобе для облегчения технического обслуживания и защищается содержащими его секторами.

Внутренняя часть смесительной емкости 21, находящаяся в контакте с материалом, полностью покрывается сменными противоизносными панелями 31, которые изготавливаются из высокоизносостойкой стали; для специальных применений могут также использоваться покрытия из износостойкой резины.

Лопасти 25 бетономешалки изготавливаются литьем из чугуна. Варианты могут также изготавливаться из высокоизносостойкой стали или покрываться износостойкой резиной.

Все лопасти имеют форму, которая оптимизирует поток материала при смешивании и сводит к минимуму трение и, следовательно, абразивный износ, вызванный смесями.

Специальные гидродинамические профили были разработаны для центральных лопастей, для периферийных лопастей скрепера и для опорных рычагов лопастей.

Емкость 21 спроектирована с использованием модулей 41, 42 секторов, соединенных друг с другом болтами и выполненных такими, чтобы облегчать изменения в положении и количестве разгрузочных люков 32. В случаях, когда необходимо добавить разгрузочные люки, достаточно заменить фиксированный сектор сектором, оснащенным люками. Это стало возможным благодаря конструкции бетономешалки с болтовыми соединениями.

Основным инновационным признаком настоящего изобретения является система распределения воды, цемента и добавок, указанная в полном объеме позицией 24. Она крепится к неподвижной части корпуса 22 редуктора и включает в себя несколько концентрических труб, показанных на Фигуре 10.

Первая крайняя внутренняя труба 33 предназначена для подачи цемента, учитывая, что центральное распределение цемента вместе с центрифугированием смеси в емкости является идеальным способом получения равномерного распределения, сокращения времени перемешивания и улучшения механических характеристик бетона.

Наружная концентрическая труба 34 предназначена для извлечения пыли. Она является концентрической с трубой для цемента и ограничивает отложение неиспользованной цементной пыли на внутренних стенках бетономешалки. Эта труба образует кольцевой экран, который извлекает пыль в радиальном направлении из всего объема емкости.

Последняя крайняя внешняя концентрические труба 35 используется для подачи воды. Благодаря сектору 36 с конусообразным нижним краем формируется зонтичный по форме поток воды и добавок, при котором этот поток распределяется радиально по всей поверхности емкости через отверстия 37, расположенные на равных интервалах. Этот радиально распределенный поток воды образует барьер, который также сбивает вниз пыль, появляющуюся при поступлении цемента через трубу, которая является концентрической по отношению к трубе для извлечения пыли и трубе для воды.

Добавки вводятся в трубу для воды через соединители 17.

Благодаря эффективности использующегося принудительного способа смешивания, бетономешалка в соответствии с настоящим изобретением удовлетворяет техническим требованиям широкого спектра производственных процессов и приложений, включая следующие: установка для монтирования бетономешалки на грузовом автомобиле; производство бетона в стационарных условиях на заводе по изготовлению строительных элементов; мобильный завод; применение на строительных площадках; специальные процессы смешивания (для удаления пыли, производства связующих веществ, обработки промышленных отходов и обработки химических материалов).

Перемешивание потоков является весьма эффективным благодаря центробежному эффекту при планетарном движении сателлитов (одного или нескольких в зависимости от емкости модели бетономешалки) в сочетании с центростремительным эффектом лопастей скрепера.

Преимущество использования нескольких мотор-редукторов 23 (количество зависит от размера бетономешалки) заключается в улучшенном распределении крутящего момента на кольцевой шестерне 27, при этом зубья рейки находятся под меньшим напряжением в сравнении с рейкой при одном мотор-редукторе, и поэтому имеют большее сопротивление усталости и более долгий срок службы.

По всему периметру смесительные емкости оснащаются стальными панелями 40, которые могут открываться по одной секции и которые облегчают доступ к компонентам бетономешалки. Бетономешалка оснащается смотровыми люками и выключателями при достижении предела безопасности в соответствии с самыми строгими правилами техники безопасности.

Изобретение, как оно описано выше, относится к предпочтительному воплощению. Естественно, в то время как принцип изобретения остается таким же, детали конструкции и варианты осуществления могут широко варьироваться в отношении того, что было описано и проиллюстрировано только в качестве примера, не выходя за рамки настоящего изобретения.

Планетарная бетономешалка для производства бетона на строительных площадках и на производственных предприятиях по предварительному изготовлению строительных элементов содержит емкость, оборудованную узлом редуктора, имеющего средства перемешивания и компоненты их привода, а верхняя центральная часть фиксированного корпуса имеет питательный узел, причем система распределения воды, цемента и добавок устанавливается на фиксированном корпусе редуктора и содержит комплект концентрических труб, где первая крайняя внутренняя труба предназначается для подачи цемента, наружная концентрическая труба предназначается для удаления пыли и, в связи с тем, что она концентрична трубе для цемента, ограничивает формирование цементной пыли, а последняя крайняя наружная концентрическая труба используется для подачи воды, причем эта труба благодаря участку с коническим нижним краем распределяет воду в виде зонтичного потока воды и добавок радиально по всей поверхности емкости через отверстия, располагающиеся с равномерными интервалами, при этом добавки попадают в водяную трубу через соединения. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Планетарная бетономешалка для производства бетона на строительных площадках и на предприятиях по производству готовых строительных элементов содержит емкость (21), оборудованную узлом (22) редуктора, имеющего средства перемешивания и компоненты их привода, а верхняя центральная часть фиксированного корпуса (22) имеет питательный узел (24), отличающаяся тем, что система распределения воды, цемента и добавок (24) устанавливается на фиксированном корпусе (22) редуктора и содержит комплект концентрических труб, причем первая крайняя внутренняя труба (33) предназначается для подачи цемента, наружная концентрическая труба (34) предназначается для удаления пыли и, в связи с тем, что она концентрична трубе для цемента, ограничивает формирование цементной пыли, а последняя крайняя наружная концентрическая труба (35) используется для подачи воды, причем эта труба благодаря участку (36) с коническим нижним краем распределяет воду в виде зонтичного потока воды и добавок радиально по всей поверхности емкости через отверстия (37), располагающиеся с равномерными интервалами, при этом добавки попадают в водяную трубу через соединения (17).

2. Планетарная бетономешалка для производства бетона по п.1, отличающаяся тем, что емкость составляется из секционных модулей (41, 42), соединяющихся друг с другом с помощью болтов, и выполняется с возможностью облегчать изменения положения и числа разгрузочных люков (32), соединенных болтами друг с другом или с опорными колоннами.

3. Планетарная бетономешалка для производства бетона по п.2, отличающаяся тем, что смесительные элементы внутри емкости содержат множество лопастей (25) бетономешалки и лопастей (26) скрепера, приводящихся в движение трансмиссионной системой, в которой планетарные редукторные двигатели (23) крепятся на фланцах к верхней части корпуса (22) редуктора и передают приводное усилие кольцевой шестерне (27), которая приводит в движение нижнюю часть (39) корпуса редуктора, который действует как водило таким образом, что вращающийся корпус зубчатого редуктора передает приводное усилие лопастям (26) скрепера.

4. Планетарная бетономешалка для производства бетона по п.3, отличающаяся тем, что лопасти (25) бетономешалки приводятся в движение с помощью солнечной шестерни (28), которая входит в зацепление с зубчатым венечным колесом (29).

5. Планетарная бетономешалка для производства бетона по п.4, отличающаяся тем, что соединение между сателлитом бетономешалки и валом солнечной шестерни представляет собой шлицевое соединение, выполненное для упрощения согласования по времени и исключения факторов, способствующих концентрации напряжения, которое в противном случае возникает при периодических применениях.

6. Планетарная бетономешалка для производства бетона по п.5, отличающаяся тем, что нижняя часть (39) корпуса редуктора содержит уплотнение (30) вращательного соединения, устанавливающееся в открытом желобе, защищенном содержащимися секторами, для упрощения обслуживания.

7. Планетарная бетономешалка для производства бетона по п.6, отличающаяся тем, что внутренние части смесительной емкости, находящиеся в контакте с материалом, полностью покрываются съемными износостойкими панелями (31), изготавливающимися из высокоизносостойкой стали.

8. Планетарная бетономешалка для производства бетона по п.7, отличающаяся тем, что лопасти (25) бетономешалки изготавливаются литьем из чугуна, из высокоизносостойкой стали или покрываются износостойкой резиной, а также отличающаяся тем, что все лопасти имеют форму, позволяющую оптимизировать поток материала при смешивании и минимизировать трение, а поэтому сократить абразивный износ, вызывающийся смесями.