СМЕСИТЕЛЬ РОТОРНЫЙ ПОРТАЛЬНЫЙ Российский патент 2024 года по МПК B01F27/85 B01F27/90 B01F27/92 B22C5/04 

Настоящее изобретение относится к устройствам для смешивания составов на основе песка и связующих добавок, в частности для приготовления песчано-каолиновых смесей для использования при формовании литьевых форм в металлургии.

Известен смеситель для приготовления формовочной смеси (Патент на изобретение №2284875, МПК: В22С), состоящий из неподвижной чаши, установленной на опорных ножках, в центре дна которой расположен вал с радиально закрепленными на нем тремя плужками, с приводом их вращения в виде мотора со специальным редуктором с конической зубчатой передачей, расположенным под дном чаши, а также с наличием одной или двух роторных вихревых головок, установленных на боковой стенке чаши и выполненных в виде вертикального вала с металлическими лопатками с наплавленными твердосплавными рабочими поверхностями, расположенными по окружности в виде спирали, с приводом вращения от двигателя через ременную передачу.

Данный смеситель имеет сложную конструкцию, неудобную для обслуживания. До рабочих инструментов, при их достаточно частой замене, весьма нелегко добраться. При данной конструкции приводов сложно монтировать антифрикционные защитные пластины-брони на дно и стенки чаши, поэтому их на практике не устанавливают, что требует дополнительные мощности приводов для перемещения смеси в чаше.

Известен также роторный смеситель модели SAM фирмы «Georg Fischer-DISA» (рекламный проспект « Для приготовления формовочных смесей ф. EIRICH (АЙРИХ)», имеющий также неподвижную чашу с вращающимися концентрично у дна S-образными ракелями от центрального привода, установленного на массивной крышке, а у вертикальной стенки скребком, производящими отвод смеси от бронированных дна и стенки. Одновременно с ракелями и скребком вращаются вихревые роторные головки, имеющие вращение также вокруг своей оси от приводов, смонтированных также на крышке смесителя. В крышке дополнительно выполнены узлы подачи основного сырья и добавок с весовыми дозаторами. Замена рабочих смешивающих инструментов производится через люк в боковой стенке чаши.

Основным недостатком данного смесителя является сложная конструкция крышки, которая предопределяет неудобство при замене инструмента - через узкий люк в стенке и разборку половины смесителя при замене брони стенки и дна чаши.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в упрощении конструкции смесителя, выражающемся в выполнении простой компоновки приводов рабочих инструментов, без промежуточных передаточных механизмов, в конструктивном изменении самих рабочих инструментов по улучшению их антифрикционных свойств и регулировки, с целью увеличения КПД, соответственно снижения потребляемой мощности, создания удобств при монтажно-наладочных и эксплуатационных работах, в облегчении замены рабочих инструментов, антифрикционной защитной брони на дне и стенке чаши.

Данная задача решается за счет того, что приводы рабочих инструментов в смесителе не связаны с чашей и ее крышкой, а установлены на портале, состоящем из двух Г-образных стоек, скрепленных в верхней части между собой в центре, через корпус подшипникового узла промежуточного вала, связывающего центральный мотор-редуктор через фланцевое соединение с ведомым валом, содержащим на нижнем конце, в перпендикулярной плоскости на трех рычагах рабочие инструменты - плужки с хомутовыми креплениями, а на верхних, горизонтальных балках Г-образных стоек на подвижных кронштейнах с хомутовыми креплениями шарнирно, с возможностью поворота в вертикальной плоскости, закреплены через корпуса подшипниковых узлов промежуточных валов две рыхлительные роторные головки с рабочими инструментами-лопастями, связанные с мотор-редукторами через фланцевые соединения, при этом чаша представляет собой сварную стальную конструкцию со стенкой цилиндрической формы и плоским дном, с закрепленными в верхней части цилиндрической стенки, диаметрально противоположно, двумя U-образными кронштейнами, охватывающими вертикальные балки Г-образных стоек портала и имеющими на концах установленные опорные траверсы с выполненными в средней части отверстиями для размещения винтов домкратов, жестко закрепленных на внешних сторонах портала, с ручным приводом подъема и опускания чаши за нижние плоскости опорных траверс U-образных кронштейнов с помощью гаек - маховиков.

Для обеспечения возможности опускания чаши в нижнее не рабочее положение при замене рабочих инструментов и брони, на верхнем бандажном поясе стенки чаши с помощью болтовых крепежных соединений закреплена конусообразная съемная крышка, состоящая из двух одинаковых половин, выполненных из облегченных тонколистовых конструкций с элементами жесткости в виде прямоугольных люков с откидными крышками для загрузки материалов и воды для смеси, а также для наблюдения за процессом смешивания и взятия проб для анализа.

В нижней передней части стенки чаши выполнен люк для выгрузки готовой смеси с откидывающейся в горизонтальной плоскости крышки на двух рычагах с шарнирными соединениями на стенке и крышке и закрепляемой в закрытом положении к стенке, для герметизации чаши при работе, с помощью двух откидных болтов с гайками - барашками.

Центральный ведомый вал имеет в нижней части конусное уширение с внутренней полостью, на стенке которого выполнены отверстия для установки и закрепления рычагов для инструментов-плужков под тупым углом к касательной окружности по отношению к направлению вращения с целью ускорения очистки дна чаши при выгрузке.

Инструмент - плужок выполнен из антифрикционного и износостойкого материала - полиуретана, имеет плоско-параллелепипедную форму со срезанной под углом узкой гранью, прилегающей к плоскости дна, а в торцевой части, контактирующей с внутренней стороной стенки чаши дополнен стенкой-скребком, со срезанной под углом передней гранью, а с задней стороны имеет два прилива С-образной формы для установки с регулировкой минимальных зазоров между инструментом и броней чаши, в начале и по мере износа, а также хомутового крепления с помощью распорных втулок и болтов на рычаге центрального ведомого вала.

Отверстие полости конусного расширения центрального ведомого вала снизу закрыто заглушкой из полиуретана с крестообразным скребком-чистиком, контактирующим с дном чаши.

Для снижения сопротивления и увеличения КПД при смешивании, инструменты-лопасти рыхлительных роторных головок выполнены из полиуретана и представляют собой втулки с центральными шестигранными отверстиями с выполненными радиально к цилиндрической поверхности втулки, под углом к торцевой поверхности одиночными приливами в виде прямоугольных пластин.

Для обеспечения активного перемещения смешиваемого материала с нижних слоев на верхние, рыхлительные роторные головки выполнены из шестигранных ведомых валов, с крепежным фланцем на верхнем конце для соединения с промежуточными валами подшипниковых узлов, на которые устанавливаются инструменты-лопасти с расположением прямоугольных пластин под 120 градусов по отношению к соседним, образуя своего рода винтовые пространственные лопастные конструкции, закрепленные снизу шайбами и болтами.

Защитная антифрикционная броня чаши состоит из полиуретанового сплошного диска, устанавливаемого на дно чаши и полиуретановых выпукло-вогнутых пластин, внешние выпуклые поверхности которых выполнены с радиусом, равным радиусу внутренней поверхности стенки чаши и имеющих на образующих вертикальных торцевых сторонах у выпуклой поверхности - на одних выступы, а на смежных пластинах впадины, образующие соединение "в четверть" при установке и закреплении их на внутренней поверхности стенки и дверцы разгрузочного люка чаши.

При монтаже или замене рабочих инструментов, а также защитной антифрикционной брони, производится опускание чаши с помощью боковых винтовых домкратов до уровня пола, предварительно сняв крышку.

После подъема чаши в рабочее верхнее положение, производится выверка зазоров между рабочими инструментами и броней чаши с последующим закреплением ее болтами через стенки U-образных кронштейнов чаши к вертикальным балкам Г-образных стоек портала.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является конструктивная простота установки приводов рабочих инструментов смесителя - на горизонтальной балке портала, через промежуточные подшипниковые корпуса с соосными валами, удобство замены рабочих инструментов и защитной брони, обеспечиваемое опусканием чаши до уровня пола, а также снижение необходимой мощности приводов за счет применения антифрикцинного износостойкого материала-полиуретана для изготовления рабочих инструментов и брони дна и внутренней поверхности стенки чаши.

Устройство поясняется фиг. 1, на которой смеситель роторный портальный, вид спереди; фиг. 2 - вид на смеситель спереди, с вырывом по стенке чаши и показом рабочих инструментов внутри чаши; фиг. 3 - вид сверху на смеситель; фиг. 4 - центральный ведомый вал с плужками в аксонометрии; фиг. 5 - вид снизу на центральный ведомый вал с плужками в аксонометрии; фиг. 6 - вид в аксонометрии на рабочий инструмент - рыхлительную роторную головку; фиг. 7 - вид в аксонометрии на ведомый вал рыхлительной роторной головки; фиг. 8 - вид в аксонометрии на лопасть роторной головки; фиг. 9 - вид в аксонометрии антифрикционного защитного листа брони стенки чаши с выступами на вертикальных торцевых сторонах у выпуклой поверхности; фиг. 10 - то же, что на фиг. 9, но со впадинами на вертикальных торцевых сторонах у выпуклой поверхности; фиг. 11 - вид на смеситель с опущенной до пола чашей; фиг. 12 - вид на смеситель с открытыми крышками загрузочного и разгрузочного люков.

Смеситель роторный портальный включает портал 1, состоящий из двух Г-образных стоек, соединенных между собой через подшипниковый корпус промежуточного вала центрального привода вращения плужков с соосным мотор-редуктором 2, с закрепленными на горизонтальных балках стоек двумя приводами рыхлительных роторных головок с соосными мотор-редукторами 3, а между вертикальными балками стоек портала установлена чаша 4 смесителя, в верхней части которой диаметрально противоположно выполнены охватывающие вертикальные балки портала два U-образных кронштейна 5, имеющие на концах опорные траверсы 6, через которые чаша поднимается или опускается ручными домкратами, состоящими из гаек-маховиков 7, винтов 8, жестко закрепленных на вертикальных балках стоек с наружных сторон с помощью кронштейнов 9 и крепежных болтовых соединений 10. На цилиндрической передней стенке чаши, в нижней ее части выполнен разгрузочный люк с откидной в горизонтальной плоскости крышкой 11, а в верхней части стенки, на ее бандажном поясе с помощью болтовых соединений закреплена конусообразная крышка 12, состоящая из двух одинаковых половин с выполненными в каждой загрузочными люками 13 с открывающимися в вертикальной плоскости крышками на шарнирах. С рабочими инструментами соосные мотор-редукторы соединены через узлы промежуточных валов, центральный через узел с подшипниковым корпусом параллелепипедной формы 14, а два других - через узлы с цилиндрическими подшипниковыми корпусами 15, закрепляемые на горизонтальных балках стоек с помощью хомутов 16, обеспечивающих возможность их продольного перемещения и поворота в вертикальной плоскости. Центральный ведомый вал с рабочими инструментами - плужками 17 и рыхлительные роторные головки 18 закреплены к соответствующим промежуточным валам с помощью фланцевых соединений. На дне чаши в качестве защитной антифрикционной брони закреплен сплошной полиуретановый диск 19, а к внутренней поверхности цилиндрической стенки выпукло-вогнутые полиуретановые пластины с выступами 20 и впадинами 21 со стороны выпуклой поверхности. Крышка разгрузочного люка, содержит также с внутренней стороны защитную броню из выпукло-вогнутой полиуретановой пластины и соединена шарнирно двумя рычагами 22 с проушинами 23 и 24 к цилиндрической поверхности чаши, в нижней ее части с передней стороны. Открывание и закрывание ее ручное с помощью ручки 25 и двух откидных болтов с гайками - маховичками 26. Открывание и закрывание загрузочных люков также ручное с помощью ручек 27 с осями, соединенными штифтами со втулками 28 крышек. Ведомый центральный вал имеет в верхней части фланец 29 с посадочным центрирующим пояском, а в нижней части конусное уширение 30 с внутренней полостью, в стенках которого выполнены 3 отверстия через 120 градусов в горизонтальной плоскости для установки и закрепления рычагов в виде круглых стержней 31 с ребрами жесткости 32, на которых соответственно установлены полиуретановые инструменты - плужки 33 плоско-параллелепипедной формы с выполненными с наружной стороны, контактирующей со стенкой чаши, стенками-скребками и имеющие с задней стороны по два С-образных прилива 34, с помощью упругих свойств которых, а также распорных втулок 35 и винтов 36 образующих хомутовые крепления их на рычагах.

Изобретение относится к устройствам для смешивания составов на основе песка и связующих добавок, в частности для приготовления песчано-каолиновых смесей для использования при формовании литьевых форм в металлургии. Смеситель имеет в составе чашу со съемной, выполненной из двух одинаковых половин крышкой, портал из двух Г-образных стоек, связанных между собой корпусом промежуточного вала, передающего вращение от центрального мотор-редуктора к центральному ведомому валу, на нижнем конце которого, в цилиндрическом конусном корпусе уширения, закреплены радиально 3 рычага с инструментами-плужками. На горизонтальных балках Г-образных стоек портала установлены диаметрально противоположно две рыхлительные роторные головки с приводами от мотор-редукторов через промежуточные валы в подшипниковых корпусах, которые закреплены на них шарнирно и могут устанавливаться под углом в вертикальной плоскости. Чаша, имеющая цилиндрическую форму, размещена между вертикальными балками Г-образных стоек. В верхней половине чаши, с наружной стороны, диаметрально противоположно, установлены U-образные кронштейны, охватывающие стойки и имеющие на концах траверсы с центральными отверстиями для установки двух винтов домкратов, закрепленных на наружных сторонах вертикальных стоек портала. С помощью их, за нижние плоскости траверс, гайками-маховиками производится подъем и опускание чаши. В нижнем положении чаши производится установка и замена рабочих инструментов и защитной брони чаши. Инструмент-плужок выполнен из полиуретана, имеет плоско-параллелепипедную форму со срезанной под углом узкой гранью, прилегающей к плоскости дна, а в торцевой части имеет стенку-скребок для отвода материала смеси из углов чаши. Инструменты-лопасти рыхлительных роторных головок выполнены из полиуретана в виде втулок с шестигранными центральными отверстиями и имеют на наружной цилиндрической поверхности одиночные приливы по форме прямоугольных пластин, выполненных под углом к торцевой поверхности. Инструменты – лопасти, устанавливаются на шестигранные ведомые валы роторных головок под углом 120 градусов относительно друг друга, образуя своего рода винтовую пространственную лопастную конструкцию, закрепляемую снизу шайбами и болтами. Инструменты-плужки имеют с задней стороны два прилива С-образной формы для хомутового крепления с помощью распорных втулок и болтов на рычагах центрального ведомого вала при их установке или регулировке по мере износа. Технический результат изобретения - упрощение установки приводов рабочих инструментов, удобство замены их и защитной брони, увеличение КПД в целом. 9 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Смеситель роторный портальный, для смешивания песка с добавками, имеющий чашу, инструменты-плужки с приводом вращения от центрального мотор-редуктора, две рыхлительные роторные головки с расположенными диаметрально противоположно приводами от мотор-редукторов, отличающийся тем, что приводы инструментов не связаны с чашей и ее крышкой, а установлены на портале, состоящем из двух Г-образных стоек, скрепленных в верхней части между собой в центре, через корпус подшипникового узла промежуточного вала, связывющего центральный мотор-редуктор через фланцевое соединение с ведомым валом, содержащим на нижнем конце, в перпендикулярной плоскости на трех рычагах инструменты-плужки, а на верхних горизонтальных балках Г-образных стоек, на подвижных кронштейнах с хомутовыми креплениями шарнирно, с возможностью поворота в вертикальной плоскости, закреплены через корпуса подшипниковых узлов промежуточных валов две рыхлительные роторные головки с инструментами-лопастями, связанные с мотор-редукторами через фланцевые соединения, при этом чаша представляет собой сварную стальную конструкцию со стенкой цилиндрической формы и плоским дном, с закрепленными в верхней части цилиндрической стенки, диаметрально противоположно, двумя U-образными кронштейнами, охватывающими вертикальные балки Г-образных стоек портала и имеющими на концах установленные опорные траверсы с выполненными в средней части отверстиями для размещения винтов домкратов, закрепленных на внешний сторонах портала, с приводом подъема и опускания чаши за нижние плоскости опорных траверс U-образных кронштейнов с помощью гаек-маховиков.

2. Смеситель роторный портальный по п. 1, отличающийся тем, что на верхнем бандажном поясе чаши с помощью болтовых крепежных соединений закреплена конусообразная съемная крышка, состоящая из двух одинаковых половин, выполненных из облегченных тонколистовых конструкций с элементами жесткости в виде прямоугольных люков с откидными крышками для загрузки материалов и воды для смеси, а также для наблюдения за процессом смешивания и взятия проб для анализа.

3. Смеситель роторный портальный по п. 1, отличающийся тем, что люк для выгрузки готовой смеси, находящийся в нижней передней части стенки чаши, выполнен с откидывающейся в горизонтальной плоскости крышкой на двух рычагах с шарнирными соединениями на стенке и крышке и закрепляемой в закрытом положении к стенке с помощью двух откидных болтов с гайками-барашками.

4. Смеситель роторный портальный по п. 1, отличающийся тем, что центральный ведомый вал имеет в нижней части конусное уширение с внутренней полостью, на стенке которого выполнены отверстия для установки и закрепления рычагов для инструментов-плужков под тупым углом к касательной окружности стенки уширения по отношению к направлению вращения.

5. Смеситель роторный портальный по п. 1, отличающийся тем, что инструмент-плужок выполнен из материала с антифрикционными свойствами - полиуретана и имеет плоско-параллелепипедную форму со срезанной под углом узкой гранью, прилегающей к плоскости дна, а в торцевой части, контактирующей с внутренней стороной стенки чаши, дополнен стенкой-скребком, со срезанной под углом передней гранью.

6. Смеситель роторный портальный по п. 1 или 5, отличающийся тем, что с задней стороны инструмент-плужок имеет два прилива С-образной формы для установки и хомутового крепления с помощью распорных втулок и болтов на рычаге центрального ведомого вала.

7. Смеситель роторный портальный по п. 1, отличающийся тем, что отверстие полости конусного расширения центрального ведомого вала снизу закрыто заглушкой из полиуретана с крестообразным скребком-чистиком, контактирующим с дном чаши.

8. Смеситель роторный портальный по п. 1, отличающийся тем, что инструменты-лопасти рыхлительных роторных головок выполнены из полиуретана и представляют собой втулки с центральными шестигранными отверстиями, с выполненными радиально к цилиндрической поверхности втулки, под углом к торцевой поверхности одиночными приливами в виде прямоугольных пластин.

9. Смеситель роторный портальный по п. 1 или 8, отличающийся тем, что рыхлительные роторные головки выполнены из шестигранных ведомых валов, с крепежным фланцем на верхнем конце для соединения с промежуточными валами подшипниковых узлов, на которые устанавливаются сменные инструменты - лопасти с расположением прямоугольных пластин под углом 120 градусов по отношению к соседним, образуя своего рода винтовые пространственные лопастные конструкции, закрепленные снизу шайбами и болтами.

10. Смеситель роторный портальный по п. 1, отличающийся тем, что защитная антифрикционная броня чаши состоит из полиуретанового сплошного диска, устанавливаемого на дно чаши, и полиуретановых выпукло-вогнутых пластин, внешние выпуклые поверхности которых выполнены с радиусом, равным радиусу внутренней поверхности стенки чаши и имеющих на образующих вертикальных торцевых сторонах у выпуклой поверхности, на одних - выступы, а на смежных пластинах впадины, образующих соединение «в четверть» при установке и закреплении их на внутренней поверхности стенки и дверцы разгрузочного люка чаши.