Смеситель для приготовления стержневых и формовочных смесей
Полезная модель относится к литейному производству, в частности, к смесителям непрерывного действия, предназначенным для приготовления стержневых и формовочных смесей из компонентов холодного твердения (ХТС). Конструкция смесителя содержит основание с поворотной колонной, средства подачи порошкообразных и жидких компонентов, снабженные перемешивающими элементами и индивидуальными приводами сопряженные между собой горизонтальную камеру предварительного смешивания, выполненную в виде двух параллельно размещенных цилиндрических массопроводов и вертикальную камеру окончательного смешивания. С целью улучшения конструкции камеры предварительного перемешивания и улучшения качества получаемой смеси в нем перемешивающие элементы камеры предварительного смешивания выполнены в виде равномерно размещенных на валах, снабженных пазами, пластин, закрепленных в пазах через промежуточные элементы. Продольные оси пазов на валах расположены относительно продольной оси валов под углом 0÷45 градусов угловых, пластины выполнены преимущественно в форме круговых сегментов, хорды которых меньше или равны диаметрам образующих их окружностей, а валы камеры предварительного смешивания синхронизированы между собой посредством синхронизирующего механизма, связанного с приводом. Такое конструктивное выполнение смесителя позволяет снизить трудоемкость при замене перемешивающих элементов, повысить качество получаемой смеси, а также позволяет изменять режимы смешивания и транспортировки смеси через камеру предварительного смешивания при изменении характеристик используемых компонентов.
Данная конструкция смесителя спроектирована и испытана в рабочих условиях, показала применимость в литейном производстве при изготовлении форм из холоднотвердеющих смесей (ХТС).
Предлагаемая полезная модель относится к литейному производству, в частности, к смесителям непрерывного действия, предназначенным для приготовления стержневых и формовочных смесей на основе компонентов холодного твердения.
Технический уровень, технико-экономические показатели, себестоимость, а также конкурентоспособность машиностроительной продукции в значительной степени зависит от качества литых заготовок, особенно из специальных сортов чугунов.
Одним из основных требований получения высококачественных формовочных и стержневых смесей является тщательное перемешивание составляющих компонентов смеси за достаточно короткое время. Чем равномернее распределяются между зернами песка связующее и отвердитель, тем выше основное качество смеси - ее способность пропускать пары и газы из формы, а также прочность, эластичность и другие физико-механические свойства.
Известен смеситель для приготовления холоднотвердеющих смесей (ХДС), содержащий станину с поворотной колонной, горизонтальную смесительную камеру, средства подачи порошкообразного материала и жидких компонентов, вертикальную смесительную камеру с приводным валом, загрузочные и разгрузочные отверстия [1].
Технологический процесс перемешивания и перемещения обрабатываемого материала в горизонтальной смесительной камере не обеспечивает ее высоких качественных показателей. В горизонтальной камере перемешиваются только сыпучие компоненты смеси, без жидких ее составляющих. При окончательном перемешивании в вертикальной смесительной камере сброс жидких составляющих на внутреннюю поверхность приемной воронки осуществляется вблизи от кольцевого
потока песка, что ведет к несвоевременному отвердению смеси на поверхности воронки, что приводит к образованию комков, которые неизбежно попадают в смесь для заполнения литейных форм, что приводит к неоднородностям в структуре формовочного массива и, соответственно, к снижению качества отливки.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели по совокупности общих признаков (принятый за прототип), является смеситель для приготовления стержневых и формовочных смесей, содержащий основание с поворотной колонной, средства подачи порошкообразных и жидких компонентов, снабженные перемешивающими элементами и индивидуальными приводами сопряженные между собой горизонтальную камеру предварительного смешивания, выполненную в виде двух параллельно размещенных цилиндрических масссопроводов и вертикальную камеру окончательного смешивания [2].
Из общетехнической литературы известно, что перемешивающие элементы в смесителях большинства конструкций для перемешивания вязких абразивосодержащих смесей (в частности, на основе песков) в процессе работы испытывают большие динамические нагрузки и подвержены интенсивному износу, что сказывается на механической стойкости перемешивающих элементов и требует их частой замены, а это, в свою очередь влияет как на производительность оборудования в целом, так и на качество получаемых формовочных смесей.
В известном смесителе камера предварительного смешивания состоит из двух параллельных массопроводов, в одном из которых происходит перемешивание и перемещение песка и смолы, а в другом - песка и отвердителя соответственно. Перемешивающие лопасти камеры предварительного перемешивания выполнены прямоугольной формы и закреплены постоянно на валах под некоторым углом к продольной оси валов, имеющих индивидуальные приводы. При износе лопастей,
особенно их оконечностей, снижается качество перемешивания, а разборка смесителя и замена лопастей требует значительных трудозатрат.
Целью предлагаемой полезной модели является улучшение конструкции камеры предварительного перемешивания и повышение качества получаемой смеси.
Поставленная цель достигается тем, что в известном смесителе для стержневых и формовочных смесей, содержащем основание с поворотной колонной, средства подачи порошкообразных и жидких компонентов, снабженные перемешивающими элементами и индивидуальными приводами сопряженные между собой горизонтальную камеру предварительного смешивания, выполненную в виде двух параллельно размещенных цилиндрических массопроводов и вертикальную камеру окончательного смешивания перемешивающие элементы камеры предварительного смешивания выполнены в виде равномерно размещенных на снабженных пазами валах пластин, закрепленных в пазах посредством промежуточных крепежных элементов, при этом сами пластины выполнены преимущественно в форме круговых сегментов, хорды которых меньше или равны диаметрам образующих их окружностей, продольные оси пазов, выполненные на валах расположены относительно продольной оси последних под углом 0÷45 градусов угловых, а валы камеры предварительного смешивания синхронизированы между собой посредством синхронизирующего механизма, связанного с приводом.
Предлагаемая конструкция смесителя представлена на чертежах, где:
- на Фиг.1 представлен общий вид смесителя;
- на Фиг.2, 3 представлены виды на пластины и крепление их к валу;
- на Фиг.4 представлен вид пластины по стрелке «А» на Фиг.3.
- на Фиг.5 представлен общий вид вала с установленными перемешивающими пластинами.
Смеситель для приготовления стержневых и формовочных смесей содержит основание 1, поворотную колонну 2, установленную на ней и состоящую из двух массопроводов смесительную камеру 3 с перемешивающими и транспортирующими элементами, включающими приводные валы 4, преимущественно квадратного поперечного сечения, на которых (см. Фиг.2, 3, 4) в пазах 5 при помощи пальцев 6 и гаек 7 закреплены пластины 8. Для различных режимов перемешивания и в зависимости от свойств используемых компонентов пазы на валах по отношению к продольной оси валов могут быть выполнены под различными углами в диапазоне 0÷45 градусов угловых, что позволяет осуществлять зонное интенсивное перемешивание при установке пластин значительно менее 45 градусов угловых. Угол 45 градусов угловых признан оптимальным для используемых в настоящее время компонентов смеси. Валы смесительной камеры снабжены синхронизирующим механизмом 9, связанным с приводом 10. Смеситель снабжен трубой 11 для подачи песка, механизмом 12 для подачи порошкообразного материала и соплами 13 с регуляторами расхода для подачи жидких компонентов в горизонтальную смесительную камеру 3, причем в один из массопроводов подается песок и связующее, а другой - песок и отвердитель. На свободном конце горизонтальной смесительной камеры закреплена быстроходная смесительная камера 14 с прикрепленным к корпусу 15 разгрузочным конусом 16 и приводом 17. Предлагаемый смеситель работает следующим образом.
Вертикальная смесительная камера 14 перемещается оператором при помощи скобы, закрепленной на свободном конце горизонтальной смесительной камеры, над технологической оснасткой: опокой или стержневым ящиком (на чертежах не показаны) для заполнения ее формовочной смесью. Для приготовления смеси в горизонтальную смесительную камеру 3 по трубе 11 из цехового бункера подается песок, механизмом 12 подается порошкообразный материал, по соплам 13
подаются связующее и отвердитель, при этом приводы 10 и 17 должны быть включены. Так как валы смесительной камеры 3 синхронизированы, а подача связующего и отвердителя строго дозирована в соответствии с требованиями технологического процесса, в массопроводах камеры 3 происходит интенсивное перемешивание компонентов с одновременной транспортировкой их в сторону вертикальной камеры 14, соединения компонентов, содержащих связующее и отвердитель в единую смесь и дополнительное интенсивное ее перемешивание. В результате получается смесь с высокой однородностью по всему объему и высокими технологическими характеристиками.
По мере износа пластин горизонтальной смесительной камеры они могут быть заменены с минимальной затратой труда и, кроме того, в зависимости от требований технологического процесса, используемых компонентов и связующего с отвердителем, может быть легко настроена интенсивность смешивания и скорость транспортирования материала.
Смеситель спроектирован и изготовлен в металле, испытания показали его применимость в литейном производстве.
Библиографические данные:
1. Авт. св-во №1199426, М. Кл. В22С 5/04
2. Патент №34103, М. Кл. В22С 5/04
1. Смеситель для приготовления стержневых и формовочных смесей, содержащий основание с поворотной колонной, средства подачи порошкообразных и жидких компонентов, снабженные перемешивающими элементами и индивидуальными приводами, сопряженные между собой горизонтальную камеру предварительного смешивания, выполненную в виде двух параллельно размещенных цилиндрических массопроводов, и вертикальную камеру окончательного смешивания, отличающийся тем, что в нем перемешивающие элементы камеры предварительного смешивания выполнены в виде равномерно размещенных на валах, снабженных пазами, пластин, закрепленных в пазах через промежуточные элементы.
2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что пластины выполнены преимущественно в форме круговых сегментов, хорды которых меньше или равны диаметрам образующих их окружностей.
3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что продольные оси пазов расположены относительно продольной оси валов под углом 0÷45 градусов угловых.
4. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что валы камеры предварительного смешивания синхронизированы между собой посредством синхронизирующего механизма, связанного с приводом.
