Установка мобильная смесительная для производства материалов в дорожном строительстве Российский патент 2023 года по МПК E01C19/10 E01C9/04 B28C5/42 

Изобретение относится к мобильным установкам непрерывного действия для производства холодных регенерированных асфальто-бетонных смесей в дорожном строительстве и может быть использовано для приготовления различных материалов: укрепленных минеральных смесей, холодных асфальтобетонных смесей, бетонных смесей различных типов.

Известны производители асфальтосмесительных установок такие как ОАО «Саста», «Центросвар» и «УралНИТИ», ОАО «Кредмаш». Конструкции которых в большинстве случаев имеют возможность стыковки нескольких агрегатов в одну большую систему с заданным количеством бункеров, что обеспечивает компактность при сохранении пропорциональности между подачами отдельных фракций исходного сырья (материала). При этом большинство асфальтобетонных установок предназначено для приготовления смесей горячим способом и не предназначены для размещения в объеме 20футового морского контейнера.

Известен агрегат для получения асфальтобетонов, включающий устройства подачи битума с емкостью для битума, пенообразующего компонента, минерального сырья и смеситель, причем, устройство для подачи битума выполнено в виде охватывающей барабан транспортерной ленты, одна ветвь которой расположена в емкости для битума, а смеситель выполнен в виде "бегущей волны", образованной участком транспортерной ленты, и расположен под устройством подачи минерального компонента, при этом устройство подачи пенообразующего компонента размещено между устройствами подачи битума и минерального сырья (см. патент РФ №2098540, Е01С 19/10, 1994 г.).

Известен способ получения холодной асфальтобетонной смеси, включающий нанесение оболочек связующего из модифицированного битума на разогретые частицы крупных фракций минеральной части асфальтобетона, причем, связующее оболочек на частицах минеральной части смеси представляет собой асфальтовяжущее, полученное окатыванием крупных частиц минеральной части смеси минеральным порошком в присутствии модифицированного битума, в качестве модификатора битума используются отработки моторного масла в количестве 15-25% от массы битума, а содержание минерального порошка в асфальтобетонной смеси составляет 50% от массы минеральной части смеси (см. патент РФ №2560364, С04В 26/26, C08L 95/00, 2013 г.)

Известен агрегат содержащий устройства подачи битума, пенообразующего компонента, минерального сырья и смеситель минерального сырья с битумной пеной, представляющий собой роликовый смеситель типа "бегущей волны". Агрегат выполнен в виде транспортной ленточной системы и работает следующим образом. Вспененный битум подается в участок "бегущей волны" и сюда же поступает минеральное сырье. На "бегущей волне" происходит эффективное приготовление асфальтобетонной смеси, которая затем поступает в накопитель (см. заявка РФ №94028210, Е01С 19/10, 1994 г.).

Известна мобильная многофункциональная смесительная установка для производства материалов в дорожном строительстве, которую размещают на прицепе грузового автомобиля, длина которого 12-13 м, имеющая бункеры инертных материалов, представляющие собой узкие конусы, расположенные перпендикулярно продольной оси прицепа, и занимающие около 40% длины прицепа грузового автомобиля, двухвальную смесительную камеру, транспортеры, узел подачи воды, электроприводы, которые располагаются на оставшейся длине прицепа (см. https://www.wirtgen-group.com/ru-ru/, взятый за прототип).

Однако данная мобильная установка длиннее 20футового морского контейнера более чем в два раза. При этом малая загрузочная площадь каждого из бункеров способствует попаданию материалов при загрузке в соседний бункер, что приводит к плохому перемешиваю в смесительной камере и к ухудшению качества готовых смесей.

Таким образом, из известного уровня техники следует, что мобильные многофункциональные смесительные установки для производства материалов в дорожном строительстве известны, однако, элементы конструкции выполнены либо в виде отдельных блоков-модулей, которые могут быть объединены и смонтированы, например, на прицепе грузового автомобиля, при этом, как правило, имеется зависимость производительности от габаритов: чем выше производительность, тем больше габариты установки. Известны так же стационарные смесительная установки, способные производить узкий перечень материалов. При этом, грунто-смесительные установки, не способны производить бетонные смеси, так как их смесительные камеры не могут работать с жидкими и подвижными смесями. На установках, производящих бетоны, невозможно произвести качественные смеси на основе асфальтобетонного гранулята (фрезерованного асфальта) в связи с тем, что смесительные камеры не могут тщательно перемешать смесь с влажностью менее 8%. А габариты известных мобильных установок не позволяют размещать их в 20-ти футовых контейнерах при транспортировке.

Технической задачей настоящего изобретения является создание многофункциональной мобильной установки для производства материалов в дорожном строительстве, имеющей возможность компактного размещения в объеме каркаса, повторяющего габариты 20-ти футового морского контейнера.

Техническая задача решается тем, что используют компактное расположение всех узлов за счет сложной геометрической формы бункеров, что в свою очередь позволяет как увеличить их внутренний объем и площадь верхней загрузки, так и получить дополнительное пространство для размещения всех узлов технологической схемы. Для чего задние стенки бункеров в нижней своей части скошены под углом 35-60° к задней стенке смесительной камеры. Нижняя часть передних стенок бункеров скошена под углом 45-85° к передней стенке смесительной камеры. Боковые стенки бункеров в нижней своей части скошены под углом 45-60°. Прямоугольные окна выгрузки из бункеров инертных материалов, расположены под углом 25-45°, что позволяет равномерно выгружать материал на ленты транспортеров-дозаторов. Угол наклона транспортеров-дозаторов 15-45° предотвращает осыпание материалов. Двухвальная смесительная камера имеет непрерывный принцип действия с высоким оборотом валов более 100 об/мин, при этом лопасти валов расположены под углом 25-60° по отношению к окнам выгрузки, что позволяет смешивать материалы, подаваемые в смесительную камеру до гомогенного состояния. А системы дозирования воды, минерального вяжущего и органического вяжущего, позволяют использовать различные комбинации вяжущих для производства материалов, применяемых в дорожном строительстве, таких как, укрепленные минеральные смеси, холодные асфальтобетонные смеси, бетонные смеси различных типов, все это обеспечивает заявляемой смесительной установке многофункциональность.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображен вид спереди вдоль продольной оси установки

На фиг. 2 - вид сзади вдоль продольной оси установки

На фиг. 3 - вид сбоку со стороны бункера 2,

На фиг. 4 - вид сверху

На фиг. 5 - узел приема и подачи минерального вяжущего

На фиг. 6 - бункер инертных материалов

На фиг. 7 - транспортер-дозатор подачи инертных материалов

На фиг. 8 - узел подачи органического вяжущего

На фиг. 9 - узел подачи воды

На фиг. 10 - складной транспортер выгрузки готового материала

На фиг. 11 - технологическая схема установки

где:

1 - каркас

2 - бункер инертного материала №1

3 - бункер инертного материала №2

4 - транспортер-дозатор бункера инертного материала №1

5 - рама-подпорка транспортер-дозатор бункера инертного материала №1

6 - транспортер перегрузки

7 - смесительная камера

8 - рама смесительной камеры

9 - транспортер выгрузки

10 - рама транспортера выгрузки

11 - электроприводы

12 - мотор-редуктор

13 - трубопровод для подачи органического вяжущего

14 - трубопровод для подачи воды

15 - вибраторы

16 - электрошкаф

17 - транспортер-дозатор бункера инертного материалы №2

18 - рама-подпорка транспортера-дозатора бункера инертного материалы №2

19 - валы смесительной камеры

20 - лопасти валов

21 - сетка бункеров инертных материалов №1, 2

22 - бункер приема и подачи минерального вяжущего

23 - рама-приставка бункера приема и подачи минерального вяжущего

24 - пика

25 - сетка бункера приема и подачи минерального вяжущего

26 - шнековый транспортер подачи минерального вяжущего

27 - окна выгрузки

28 - насос-дозатор подачи органического вяжущего

29 - насос-дозатор подачи воды.

Бункеры-дозаторы инертных материалов №1, 2 прикреплены в верхней своей части к каркасу сваркой.

Установка включает: металлический каркас 1 с наружными габаритами, соответствующими габаритам 20-ти футового морского контейнера, внутри которого вдоль продольной оси расположены зеркально к друг другу два бункера инертных материалов 2, 3 на общей раме, на боковых стенках бункеров инертных материалов установлены вибраторы 15 для предотвращения зависания материалов; два транспортера-дозатора инертных материалов 4, 17 с углом наклона 15-45°, каждый из которых размещен под одним из бункеров, транспортер перегрузки 6, смесительная камера 7, транспортер выгрузки 9. Бункеры в сечении имеют форму неправильной трапеции с меньшим основанием внизу. Каждый бункер имеет четыре грани-стенки, все стенки имеют различные углы наклона. Задние стенки бункеров в нижней своей части скошены под углом 35-60° к задней стенке смесительной камеры. Нижняя часть передних стенок бункеров скошена под углом 45-85° к передней стенке смесительной камеры. Боковые стенки бункеров, зеркально расположенные друг к другу, в нижней своей части скошены на угол 45-60° для размещения транспортеров-дозаторов. Каждый транспортер-дозатор установлен на собственной раме-подпорке 5, 18 и приводится в движение мотор-редуктором 12. Бункеры имеют прямоугольные окна выгрузки 27, расположенные под углом 25-45° по отношению к продольной оси установки. В нижней части под бункерами вдоль продольной оси установки размещена двухвальная смесительная камера 7, внутри корпуса которой размещены два вала 19 с лопастями 20 установленными под углом 25-60° к окнам выгрузки. Стенки смесительной камеры и лопасти выполнены из высокопрочной стали. Скорость вращения валов более 100 об./мин. Валы 19 с лопастями 20 приводятся в движение с помощью мотора-редуктора 12. Смесительная камера 7 установлена на собственной раме 8. Здесь же размещены транспортер перегрузки 6, ниже верхней точки транспортеров-дозаторов 4, 17 и выше смесительной камеры 7 и перпендикулярен им. Узел дозирования воды, который включает трубопровод 14 и насос-дозатор 29, узел дозирования органического вяжущего, который включает трубопровод 13 и насос-дозатор 28. Транспортер выгрузки 9 состоит из трех частей, соединенных между собой подвижными соединениями. Одна часть транспортера расположена ниже окна выгрузки из смесительной камеры (на чертеже не обозначено), а две другие раскладываются под углом 25-45° относительно смесительной камеры 7. В нерабочем состоянии, при транспортировке заявляемого устройства, все части транспортера выгрузки размещают в объеме каркаса 1, причем одну из частей транспортера выгрузки размещают в верхней части бункера №2. Узел приема и подачи минерального вяжущего, состоящий из бункера приема и подачи минерального вяжущего 22, рамы-приставки, бункера приема и подачи минерального вяжущего 23, пики 24, сетки бункера приема и подачи минерального вяжущего 25, шнекового транспортера для подачи минерального вяжущего 26 в смесительную камеру 7, перед транспортировкой разбирают, и закладывает в бункеры инертных материалов 2, 3.

Технологическая схема установки включает: узел приема и подачи минерального вяжущего, узел приготовления инертных материалов, узел подачи органического вяжущего, узел подачи воды, складной транспортер выгрузки готового материала.

Изобретение реализуется следующим образом.

В каркасе, повторяющем размеры 20-ти футового морского контейнера, устанавливают и фиксируют все технологические узлы.

Перед началом эксплуатации установку приводят в рабочее состояние.

Узел приема и подачи минерального вяжущего извлекают из бункеров инертных материалов и собирают.

Транспортер выгрузки раскладывают под углом 25-45°С и фиксируют на раме-приставке.

Установку подключают к источнику электроэнергии. Затем производят подключение источников подачи воды и органического вяжущего.

Бункер приема и подачи минерального вяжущего заполняют минеральным вяжущем, которое растаривают из биг-бегов или мешков с помощью пики и просеивают через сетку, и с помощью шнекового транспортера подают в смесительную камеру, контролируют при этом количество дозируемого минерального вяжещего посредством изменения скорости вращения шнека.

С использованием фронтального погрузчика или экскаватора производят заполнение необходимыми инертными материалами бункеров №1 и №2. Бункеры могут быть заполнены различными инертными материалами, например, бункер инертных материалов №1 - минеральным материалом, бункер №2 - минеральным материалом либо асфальтобетонным гранулятом. Включают вибраторы, не позволяющие зависать материалам на стенках бункеров интернах материалов.

Материалы из бункеров через окна выгрузки подают на транспортеры-дозаторы. Норму дозирования материалов контролируют за счет изменения скорости движения транспортеров-дозаторов. Затем материал с транспортеров-дозаторов поступает на транспортер перегрузки, который в свою очередь перегружает материал в смесительную камеру, в которую подают воду и, например, органическое вяжущее, дозировку которых контролируют с помощью компьютера. В смесительной камере происходит тщательное перемешивание всех компонентов до однородного состояния при скорости вращения валов более 100 об./мин. Готовую смесь выгружают на транспортер выгрузки, перегружают в грузовой автомобиль или на площадку хранения.

Заявляемая мобильная многофункциональная смесительная установка для производства материалов в дорожном строительстве имеет габаритные размеры 20-ти футового морского контейнера, а именно длинна 6058 мм × ширина 2438 мм × и высота 2591 или 2896 мм, что позволяет беспрепятственно транспортировать установку морским, железнодорожным, и автомобильным транспортом, и эксплуатировать устанавливая на фундаменте или уплотненном участке грунта, в частности, в труднодоступной местности со сложным ландшафтом.

Изобретение относится к мобильным установкам непрерывного действия для производства строительных смесей. Технический результат – повышение качества приготавливаемых смесей и повышение производительности при снижении габаритов установки. Мобильная установка для производства материалов размещена в металлическом каркасе с наружными габаритами, соответствующими габаритам 20-футового морского контейнера. Установка включает два бункера инертных материалов, которые расположены зеркально друг к другу на общей раме, и в верхней своей части закреплены на каркасе. На боковых стенках бункеров установлены вибраторы, под каждым из бункеров размещены два транспортера-дозатора с углом наклона 15-45°, смесительная камера и транспортер перегрузки, который расположен ниже верхней точки транспортеров-дозаторов и выше смесительной камеры и перпендикулярен им. Бункеры в сечении имеют форму неправильной трапеции с меньшим основанием внизу; каждый бункер имеет четыре грани-стенки, все стенки имеют различные углы наклона: задние стенки бункеров в нижней своей части скошены под углом 35-60° к задней стенке смесительной камеры. Нижняя часть передних стенок бункеров скошена под углом 45-85° к передней стенке смесительной камеры; боковые стенки бункеров в нижней своей части скошены под углом 45-60° для размещения транспортеров-дозаторов. Каждый транспортер-дозатор установлен на собственной раме-подпорке. Бункеры имеют прямоугольные окна выгрузки, расположенные под углом 25-45° по отношению к продольной оси установки; в нижней части под бункерами вдоль продольной оси установки размещена смесительная камера, имеющая два вала с лопастями под углом 25-60° к окнам выгрузки. Смесительная камера, узел дозирования воды, включающий трубопровод и насос-дозатор, узел дозирования органического вяжущего, включающий трубопровод и насос-дозатор, установлены на собственной раме. Транспортер выгрузки состоит из трех частей, соединенных между собой подвижными соединениями, одна часть транспортера расположена ниже окна выгрузки из смесительной камеры, а две другие части транспортера раскладываются под углом 25-45° относительно смесительной камеры, и в нерабочем состоянии, при транспортировке, все части транспортера выгрузки размещают в объеме каркаса. Последнюю из частей транспортера выгрузки размещают в верхней части бункера. Узел приема и подачи минерального вяжущего, состоящий из бункера приема и подачи минерального вяжущего, рамы-приставки, пики, сетки бункера приема и подачи минерального вяжущего, шнекового транспортера для подачи минерального вяжущего в смесительную камеру, перед транспортировкой разбирают и складывают в бункеры инертных материалов. 11 ил.

Установка мобильная многофункциональная смесительная для производства материалов в дорожном строительстве, размещенная на прицепе грузового автомобиля, включающая бункеры инертных материалов, представляющие собой узкие конусы, расположенные перпендикулярно продольной оси прицепа, двухвальную смесительную камеру, транспортеры, узел подачи воды, электроприводы, размещенные вдоль продольной оси прицепа, отличающаяся тем, что установка размещена в металлическом каркасе с наружными габаритами, соответствующими габаритам 20-футового морского контейнера, два бункера инертных материалов расположены зеркально друг к другу на общей раме, и в верхней своей части закреплены на каркасе, причем на боковых стенках бункеров установлены вибраторы, под каждым из бункеров размещен транспортер-дозатор с углом наклона 15-45°, транспортер перегрузки расположен ниже верхней точки транспортеров-дозаторов и выше смесительной камеры и перпендикулярен им, причем бункеры в сечении имеют форму неправильной трапеции с меньшим основанием внизу; каждый бункер имеет четыре грани-стенки, все стенки имеют различные углы наклона: задние стенки бункеров в нижней своей части скошены под углом 35-60° к задней стенке смесительной камеры, а нижняя часть передних стенок бункеров скошена под углом 45-85° к передней стенке смесительной камеры; боковые стенки бункеров в нижней своей части скошены под углом 45-60° для размещения транспортеров-дозаторов, а бункеры имеют прямоугольные окна выгрузки, расположенные под углом 25-45° по отношению к продольной оси установки, причем каждый транспортер-дозатор установлен на собственной раме-подпорке и имеет привод в виде мотор-редуктора, а в нижней части под бункерами вдоль продольной оси установки размещена смесительная камера, имеющая два вала с лопастями под углом 25-60° к окнам выгрузки, и привод валов выполнен в виде мотор-редуктора, при этом скорость вращения валов более 100 об/мин, кроме того, стенки смесительной камеры и лопасти выполнены из высокопрочной стали; смесительная камера установлена на собственной раме, на которой размещены: узел дозирования воды, включающий трубопровод и насос-дозатор, узел дозирования органического вяжущего, включающий трубопровод и насос-дозатор; кроме того, транспортер выгрузки состоит из трех частей, соединенных между собой подвижными соединениями, причем одна часть транспортера расположена ниже окна выгрузки из смесительной камеры, а две другие части транспортера с возможностью раскладывания под углом 25-45° относительно смесительной камеры, при транспортировке части транспортера выгрузки размещены в объеме каркаса, и последняя из частей транспортера выгрузки размещена в верхней части бункера; при этом узел приема и подачи минерального вяжущего состоит из бункера приема и подачи минерального вяжущего с пиками и сетками, рамы-приставки бункера приема и подачи минерального вяжущего, шнекового транспортера для подачи минерального вяжущего в смесительную камеру, которые выполнены с возможностью разборки перед транспортировкой и размещения в бункерах инертных материалов.