Смеситель материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРвслублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУвв двлак нзабретеивв и открытий(71) Заявитель Омский политехнический институт.(5 Й) СМЕСИТЕЛЬ МАТЕРИАЛОВ 1Изобретение относится к области смесительной техники и предназначено для перемешивания сыпучих и пастообразных материалов в различных отрас- .лях производства, например в хими 5 ческой промышленности, пищевой, лег-, кой и других отраслях в качестве реактора - смесителя.Известны аппараты 1 1 1 с воронкообразной камерой, внутри которой установлен рабочий шнек с возможностью вращательного движения вокруг своей оси. Верхний конец шнека в таких аппаратах может перемещаться по круговым, либо более сложным траектори ям. Суммарное сложное движение шнека достигается путем применения двух и более приводов. Зто приводит к услож-. нению конструкции, ее .удорожанию.гоКонструкция известных аппаратов не позволяет применять два и более рабочих шнеков, совершающих сложное движение в корпусе аппарата. Зто при 2водит к снижению производительности. Обеспечение сложного движения верхнего конца рабочего шнека с помощью направляющих сложной конфигурации ведет к снижению технологичности изготовления аппарата и низкой его надежности в силу повышенного износа направляющих и наличия жестких ударов. Известны также устройства, обладающие более высокой производительностью, снабженные центральным поводком, водилами, связанными с несколькими рабочими шнеками2. Указанные смесители, однако имеют нерациональные конструкции механизмов приводов в смысле распределения нагрузок в звеньях.В известных механизмах приводов, обеспечивающих сложное движение шнеков, имеет место как редукция, так и мультипликация скоростей вращения звеньев, т,е. имеются. промежуточныезвенья с малыми угловыми скоростями вращения, если сравнивать их со скоростями вращения рабочих органов. Та" кие звенья загружены большими нагрузками и,как следствие, имеют большие габариты, массу и снижают надежность работы механизма в целом. Рассмотренные аппараты, кроме того, не позволяют осуществить автоматического изменения параметров движения шнеков 10 в зависимости от сопротивления перемешиваемых материалов.Однако известные устройства эффективны лишь в частных случаях приме,нения, поскольку в результате авто" 15 матического изменения параметров дви" жения шнеков последние начинают двигаться по траекториям с наименьшими сопротивлением перемешиваемой среды.Такой режим работы положительно 20 зарекомендовал себя в случаях, когда по условиям технического процесса ограничиваются усилия воздействия на материалс целью сохранения 1 его структуры (например, при переме" 25 шивании порошкообразного анальгина), либо ограничиваются местные тепловыделения (взрывоопасные и горючие вещества).В целом такое "нежесткое" воздей ствие на материал приводит к значительному увеличению времени смешения и к снижению производительности. В подавляющем большинстве случаев при перемешивании требуется иаоборот наиболее интенсивное воздействие мешалок на недостаточно переработанные участки материала.Наиболее близким техническим решением к изобретению является смеси- тель материалов3 , содержащий корпус с крышкой, соединенный с двига" тепем двухступенчатый зубчато-рычажный механизм размещенный в верхней части корпуса и содержащий поводки первой и второй ступени и связанную с ними систему зубчатых колес, и шнековые мешалки, установленные на по" водках второй ступени., Известному смесителю присущи ука-50 занные выше недостатки. Угловая скорость шнековых мешалок данного смесителя находится в пределах 10-20,1 с, а линейная скорость перемещения их осей -. в пределах 0,5- 55 2 м/с. Расчет показывает, что такие режимы работы дпя аппарата радиусом в 1 м могут быть обеспечены, если 993 4угловая скорость центрального приводного вала и центрального поводкабудет около 1,1 с. Следовательно,передаточное число от центральногоприводного йала к мешалкам будет равняться 10"20. Поэтому момент нацентральном приводном валу при наличии четырех мешалок будет в 4080 раз больше, чем на .каждой мешалке.Этот факт подтверждает нерациональность распределения нагрузок в мешалке, что приводит к снижению надежности, увеличению габаритов и мас.сы, т.е. металлоемкости.Целью изобретения является повышение надежности смесителя и сниже"ние его металлоемкости путем уменьшения нагрузок-в механизме привода,а также повышение производительностипутем автоматического создания наиболее. жестких режимов в зонах с недостаточно перемешанными компонентами.Цепь достигается тем, что в смесителе материалов, содержащем корпусс крышкой, соединенный с двигателемдвухступенчатый зубчато-рычажный механизм, размещенный в верхней частикорпуса и содержащий поводки первой .и.второй ступени и связанную с нимисистему зубчатых колес, и шнековыемешалки, установленные на поводкахвторой ступени, двигатель расположенв нижней части корпуса и соединен сзубчато-рычажным .механизмом чер эпространственный шарнир и шнекоьуюмешалку,Сателлитные зубчатые колеса поводка первой ступени и одного из поводков второй ступени могут быть раз"мещены с возможностью взаимозацепления.На фиг. 1 представлена схема смесителя материалов; на фиг,2 - один извариантов выполнения этого смесителяс возможностью автоматического созда"ния наиболее жестких режимов в зонахс недостаточно перемешаннымй компонентами.Смеситель содержит воронкообразную камеру 1 с крышкой 2. Внутри сме"сительной камеры, установлен шнек 3,связанный с двигателем й. В верхнейчасти камеры установлен поводок первой ступени 5, выполненный в видекорпуса. На крышке 2 соосно с повод"ком 5 неподвижно установлено кони- .ческое зубчатое колесо 6, в эацепление с которым входят сателлитные конические зубчатые колеса 7, установ ленные в первой ступени и жестко соединенные с поводками второй ступени 8, которые шарнирно связаны с повод Ф ком 5. Соосно с поводками 3 на по" водке первой ступени .установленц колеса 9, с которыми зацепляются конические зубчатые колеса 1 О, жестко связанные со шнеком 3 и шнеками 11. 1 ВШнек 3 и шнеки 11 шарнирно связаны с поводками 8.Смеситель может содержать взаимозацепляющиеся зубчатые колеса 7 поводка первой ступени и колеса 6 од- . 1 ф ного из: поводков второй ступени, с одним:из которых связан шнек 3, а е -другим - .один из консольных шнеков 11Смеситель работает .следующим образом . 26При вращении вала: двигателя 4 двйжение через специальную муфту пере" дается шнеку 3, приводящему во вращение зубчатое. колесо М, которое на- .чинает обкатываться вокруг зубчатогоколеса 9, увлекая за собой поводок 8.Последний вращает .зубчатое колесо 7,обкатывающееся вокруг неподвижного .зубчатого колеса 6. Шнек 3 совершает. сложное вращательное движение и при" водит в аналогииное.движение дополнительные консольные шнеки 11. Шнек :3 является звеном с наибольшей угловой скоростью и в механизме привода таким образом имеет место тольи.ко редуцирование скорости вращения звеньев. Иеханизм смесителя является высокотехнологичным, допускает жесткие режимы работы и использование./нескольких шнеков.Смеситель см. Фиг.Ц работает.аледующим образом.При вращении вала двигателя 4 движение через специальную муфту передается шнеку 3, приводящему во вра-щение взаимозацепляющиеся колеса 6 и,в свою очередь, шнек И . При этом шнек 3 является ведущим, а шнек 11 -. ведомым. В результате на поводок второй ступени 8 действует реактивнцй момент., приводящий его в- движение и. равный сумме моментов, приложенных к шнекам 3 и И, Движение от поводка 8 аналогичным образом передается взаимозацепляющимся колесам 7, а сле 5 довательно, приводит в движение по" водок первой ступени 5 и систему до" полнительных консольных шнеков 11. 93 6При этом угловая скорость вращенияшнеков 3 и 11 относительно собственных осей и линейная скорость переме"щения их верхних концов будет полностью зависеть от характера сопротивления перемешиваемых материалов при движении шнеков. Так, при увеличении лобового сопротивления движению шнеков (вход шнеков в зону не яеремешанных агломератов) автоматически уменьшается линейная скорость перемещения их верхних концов и.шнеки, наиболее интенсивно и продолжительно перерабатывают неперемешаннце зоны. При равномерном сопротивлении движе" ние верхних концов шнеков происходит по циклоидальным траекториям, определяемым структурой механизма и физическими свойствами перемешиваемых материалов.Таким образом, расположение дви" гателя в нижней части корпуса и соединение его с зубчато-рычажным механизмом через пространственный шарнир и шнековую мешалку, а также размещениесйтеллитнцх зубчатых колес поводкапервой ступени и одного иэ поводков второй ступени с возможностью взаимозацепления позволяет повысить надежность аппарата, снизить его металлоемкость и существенно повысить производительность процесса,Формула изобретения1. Смеситель материалов, содержащий корпус с крышкой, соединенный с двигателем двухступенчатый зубчаторычажнцй механизм, размещенный в верхней части корпуса и содержащий поводки первой и второй ступеней и связанную с ниии систему зубчатых колес, и шнековые мешалки, установленные на доводках второй ступени, о т л ич а ю щ и й а я тем, что, с целью повышения надежности его в работе и снижения металлоемкости путем уменьшения нагрузок в механизме привода, двйгатель расположен в нижней части корпуса и соединен с зубчато-рычажным механизмом через пространственный шарнир и шнековую мешалку.2. Смеситель по п.1., о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процес" са путем автоматического создания жестких режимов в зонах с недостаточ993993 8 разных материалов в СССР и за рубежом. И 1972, с.19-2 Й,но перемешанными компонентами, сателлитные зубчатые колеса поводка первой ступени и одного из поводков второй ступени размещены с возможностью вэвимоэацепления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, В.Я.филин. Современные конструкции Смесителей для сыпучих и пастооб 2, З.Штербачек и др. Перемешиваь ние в химической промышленности. Л.,1963. 3, Авторское свидетельство СССРЮ Убй 1 О, кл, В О 1 Р 7/ЗО, 198 О.. 993993 Составител Техред Т.М В,Парадееочка Ре ор О.Орко орректор Е.Рошко лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 каз 66/4 Тираж 686 Подписн ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М, Раушская наб., д, 4/