Вибрационный смеситель
Владельцы патента RU 2270055:
Гладышев Андрей Алексеевич (RU)
Гладышев Алексей Николаевич (RU)
Гладышев Вячеслав Алексеевич (RU)
Изобретение относится к устройствам для перемешивания веществ и может быть использовано для образования дисперсных эмульсий и новых синтезированных веществ, например нового топлива. Вибрационный смеситель содержит корпус с патрубками подвода смешиваемых компонентов и отвода смеси, в котором расположен основной шток, имеющий узел соединения с вибрационным приводом, и чередующиеся пластины с каналами для прохода смеси, первые из которых жестко установлены на основном штоке. Смеситель снабжен как минимум двумя дополнительными штоками, подпружиненными относительно корпуса и расположенными параллельно основному штоку, а вторые пластины жестко закреплены на дополнительных штоках. Технический результат - упрощение конструкции, а также повышение эффективности и надежности за счет обеспечения встречного перемещения чередующихся пластин при использовании простого вибрационного привода. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к устройствам для перемешивания веществ и может быть использовано для образования дисперсных эмульсий и новых синтезированных веществ, например нового топлива.
Известен электровибрационный смеситель (авт. свид. SU №194473, МПК B 01 F 11/00, 1981 г.), содержащий корпус с патрубками подвода смешиваемых компонентов и отвода смеси, закрепленные на торцах корпуса модули электровибродвигателя и рабочий орган в виде двух групп дисков или пластин. Каждая группа пластин связана с соответствующим модулем электровибродвигателя. Диски одной группы закреплены в стенках стакана, а другой сблокированы на стяжках.
Такой смеситель требует сложного в изготовлении электровибродвигателя и настройки его модулей для обеспечения перемещения одной группы дисков относительно другой, что усложняет его эксплуатацию. Кроме того, необходимость перемещения стакана приводит к большим энергетическим затратам, что снижает его эффективность.
Известен другой вибрационный смеситель, наиболее близкий к заявляемому и принятый в качестве прототипа (авт. свид. SU №1726001, МПК5 B 01 F 11/00, 1989 г.), содержащий корпус с патрубками подвода смешиваемых компонентов и отвода смеси, в котором расположен основной шток, имеющий узел соединения с вибрационным приводом, и чередующиеся пластины с каналами для прохода смеси, шарнирно закрепленные одним концом на корпусе, а в центральной части - основном штоке. Крепление пластин на корпусе чередуется с противоположных сторон от штока.
Такой смеситель более прост в эксплуатации и позволяет использовать более простой электровибродвигатель.
Однако смеситель не обеспечивает эффективного перемешивания, что объясняется перемещением чередующихся пластин в одном направлении, кроме того, в наиболее эффективной зоне перемешивания (в зоне максимальной амплитуды колебаний пластин) у пластин выполнены выемки для прохода компонентов. Наличие шарнирных соединений пластин снижает надежность работы смесителя.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, а также повышение эффективности и надежности смесителя за счет обеспечения встречного перемещения чередующихся пластин при использовании простого вибрационного привода.
Поставленная задача решается усовершенствованием вибрационного смесителя, содержащего корпус с патрубками подвода смешиваемых компонентов и отвода смеси, в котором расположен основной шток, имеющий узел соединения с вибрационным приводом, и чередующиеся пластины с каналами для прохода смеси, первые из которых установлены на основном штоке.
Это усовершенствование заключается в том, что пластины установлены на основном штоке жестко, при этом смеситель снабжен как минимум двумя дополнительными штоками, подпружиненными относительно корпуса и расположенными параллельно основному штоку, а вторые пластины жестко закреплены на дополнительных штоках.
Кроме того, пластины могут быть установлены на штоках посредством распорных втулок.
Кроме того, основной шток может быть подпружинен относительно корпуса.
Кроме того, жесткость пружин, которыми подпружинены дополнительные штоки, может быть больше жесткости пружины, которой подпружинен основной шток.
Кроме того, основной и дополнительный штоки могут быть соединены двуплечим рычагом, ось качания которого расположена между штоками.
Кроме того, каналы для прохода смеси могут быть выполнены в виде отверстий в пластинах.
Установка пластин на основном штоке жестко позволяет надежно передать движение от основного штока к первым пластинам.
При этом снабжение смесителя как минимум двумя дополнительными штоками, подпружиненными относительно корпуса и расположенными параллельно основному штоку, на которых жестко закреплены вторые пластины, позволяет обеспечить движение вторых пластин вместе с дополнительными штоками за счет упругих сил пружин.
Установка пластин на штоках посредством распорных втулок позволяет облегчить изготовление и сборку смесителя.
Выполнение основного штока подпружиненным относительно корпуса позволяет регулировать параметры колебаний штока за счет изменения жесткости пружин, а также регулировать зазор между пластинами и уравновесить вес деталей, закрепленных на штоке.
Установка пружин, которыми подпружинены дополнительные штоки большей жесткости, чем жесткость пружины, которой подпружинен основной шток, позволяет обеспечить большую частоту колебаний дополнительных штоков и за счет этого повысить интенсивность перемешивания.
Соединение основного и каждого дополнительного штока двуплечим рычагом, ось качания которого расположена между штоками, передает колебания от основного штока, соединенного с вибрационным приводом к дополнительным штокам, при этом обеспечивается движение дополнительных штоков в противофазе основному, что необходимо для перемещения в противофазе пластин и интенсивного перемешивания.
Выполнение каналов для прохода смеси в виде отверстий в пластинах позволяет более технологично выполнить каналы.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен заявляемый смеситель, на фиг.2 - пластина, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.
Вибрационный смеситель содержит корпус 1 с патрубками подвода 2 смешиваемых компонентов и отвода 3 смеси, в котором расположен основной шток 4, имеющий узел 5 соединения с вибрационным приводом 6, и чередующиеся пластины 7 и 8 с каналами для прохода смеси. Пластины 6 установлены на основном штоке 4 жестко. Смеситель снабжен как минимум двумя дополнительными штоками 9, расположенными параллельно основному штоку 4 и подпружиненными относительно корпуса 1 пружинами 10. Пластины 8 жестко закреплены на дополнительных штоках 9. В приведенном варианте пластины 7 и 8 установлены на штоках 4 и 9 посредством распорных втулок 11, основной шток 4 подпружинен относительно корпуса 1 пружиной 12. Жесткость пружин 10, которыми подпружинены дополнительные штоки 9, больше жесткости пружины 12, например, в 2-3 раза. В изображенном на фиг.1 варианте основной 4 и дополнительные штоки 9 соединены двуплечими рычагами 13, оси 14 качания которых расположены между штоками 4 и 9. В варианте на фиг.2 каналы 15 для прохода смеси выполнены в виде отверстий в пластинах 7 и 8. Для повышения интенсивности перемешивания на верхней и нижней сторонах пластин 7 и 8 выполнены кольцевые канавки 16.
Вибрационный смеситель работает следующим образом.
В зависимости от требуемой для эффективного перемешивания амплитуды и частоты колебаний пластин выбирают параметры вибрационного привода 6 и расчетом или экспериментально производят подбор жесткости пружин 10 и 12.
Включают вибрационный привод 6 и приводят в колебательное движение основной шток 4 с пластинами 7. В полость корпуса 1 через патрубки 2 подают под давлением смешиваемые компоненты, например воду и топливо. Колебательное движение пластин 7 через смешиваемые компоненты передается пластинам 8, которые закреплены на упруго установленных дополнительных штоках 9. За счет выбора параметров пружин 10 обеспечивается колебание пластин 8 в противофазе с пластинами 7. В варианте на фиг.1 колебание от штока 4 передается штокам 9 посредством рычагов 13. Осуществляется возвратно-поступательное движение пластин 7 и 8 во взаимно противоположных направлениях. При движении пластин 7 и 8 навстречу друг другу компоненты, находящиеся между пластинами 7 и 8, испытывают сжатие, а при удалении пластин 7 и 8 - резкое разрежение, обеспечивающее интенсивное перемешивание компонентов, которые в процессе перемешивания по каналам 15 поднимаются к патрубку отвода 3 смеси.
Таким образом, использование предлагаемого смесителя позволяет получить эффективное и надежное смешивание компонентов за счет обеспечения встречного перемещения чередующихся пластин при использовании простого вибрационного привода.
1. Вибрационный смеситель, содержащий корпус с патрубками подвода смешиваемых компонентов и отвода смеси, в котором расположен основной шток, имеющий узел соединения с вибрационным приводом, и чередующиеся пластины с каналами для прохода смеси, первые из которых установлены на основном штоке, отличающийся тем, что пластины установлены на основном штоке жестко, при этом смеситель снабжен как минимум двумя дополнительными штоками, подпружиненными относительно корпуса и расположенными параллельно основному штоку, а вторые пластины жестко закреплены на дополнительных штоках.
2. Вибрационный смеситель по п.1, отличающийся тем, что пластины установлены на штоках посредством распорных втулок.
3. Вибрационный смеситель по п.1, отличающийся тем, что основной шток подпружинен относительно корпуса.
4. Вибрационный смеситель по п.3, отличающийся тем, что жесткость пружин, которыми подпружинены дополнительные штоки, больше жесткости пружины, которой подпружинен основной шток.
5. Вибрационный смеситель по п.1, отличающийся тем, что основной и дополнительный штоки соединены двуплечим рычагом, ось качания которого расположена между штоками.
6. Вибрационный смеситель по п.1, отличающийся тем, что каналы для прохода смеси выполнены в виде отверстий в пластинах.
