Результат интеллектуальной деятельности: Мобильная бетоносмесительная установка

Изобретение относится к устройствам для приготовления бетонных смесей и может быть использовано в строительстве при возведении и ремонте искусственных сооружений, в т.ч. в полевых условиях.

Известна передвижная бетонорастворная установка, включающая бункера для заполнителей, дозатор для заполнителей, перегрузочный механизм, цементную емкость, дозатор цемента, смеситель, разгрузочный конвейер и транспортную платформу с неподвижным блоком и размещенным в нем выдвижным блоком, кабиной оператора, емкостью для воды и емкостью для химических добавок [1].

Недостатком данной передвижной бетонорастворной установки является сложность и трудоемкость обслуживания оборудования в блоках автотранспортных габаритов из-за узких проходов между его агрегатами.

Наиболее близким аналогом является перебазируемая модульная бетонорастворная установка [2], у которой имеются выдвижные подъемный блок и боковой модуль, позволяющие увеличить проходы между агрегатами оборудования и, соответственно, улучшить его обслуживание.

Однако, при высокой мобильности известных установок, технологическое оборудование обеспечивает приготовление низких классов (марок) бетона в полевых условиях эксплуатации из-за отсутствия оборудования по очистке и активации местных материалов. Более высокие классы (марки) бетонов приготавливаются со значительным перерасходом дорогостоящего цемента и привозных заполнителей. Этот факт не позволяет широко использовать местные материалы в условиях удаленности от центральных баз строительства, что увеличивает сроки строительства, потребление дорогостоящего привозные заполнители и цемент, а также загрязняет окружающую среду. Предлагаемая в изобретении технология активации местных материалов, путем их тонкого помола компактными активаторами вместо громоздких мельниц и дробилок, не пригодных для полевых условий, и создания новых химически активных поверхностей разлома в частицах заполнителей и вяжущих, позволит обеспечить производство бетонов высоких по прочности классов (марок) в полевых условиях эксплуатации.

Технологическим результатом изобретения является расширение ассортимента выпускаемых классов (марок) бетона и техническим результатом - повышение экологических свойств мобильной бетоносмесительной установки.

Для достижения указанного результата мобильная бетоносмесительная установка содержит размещенные в кузове транспортного средства кабину оператора, бункера цемента и воды, дозаторы цемента и воды, сменные бункера заполнителей, снабженные вибропитателями, смеситель, бетононасос и дизельную электростанцию, отличающаяся тем, что в выдвижном модуле над смесителем установлены активатор, выгрузочным отверстием подключенный к смесителю, а входным - с питателем цемента, и устройство для сбора измельченных частиц цемента, которое содержит замкнутый трубопровод, одним концом подключенный к вентилятору, а другим, через перекидную заслонку, - к трубопроводу воды, направленному в смеситель, причем в замкнутом трубопроводе, с шагом L кратным 5-6 диаметрам D трубопровода, выполнены конусные устройства, имеющие сверху гибкую мембрану с регулировочным винтом, а в трубопроводе под конусной частью - отверстия, при этом конусы сужающейся частью направлены по оси трубопровода в одну сторону по направлению движения потока воздуха.

Поскольку в выдвижном модуле над смесителем установлены активатор, выгрузочным отверстием подключенный к смесителю, а входным - с питателем цемента, и устройство для сбора измельченных частиц цемента, которое содержит замкнутый трубопровод, одним концом подключенный к вентилятору, а другим, через перекидную заслонку, - к трубопроводу воды, направленному в смеситель, причем в замкнутом трубопроводе, с шагом L кратным 5-6 диаметрам D трубопровода, выполнены конусные устройства, имеющие сверху гибкую мембрану с регулировочным винтом, а в трубопроводе под конусной частью - отверстия, при этом конусы сужающейся частью направлены по оси трубопровода в одну сторону по направлению движения потока воздуха, обеспечивается расширение ассортимента выпускаемых классов (марок) бетона и повышение экологических свойств установки.

На графическом материале на фиг. 1 показан общий вид установки в транспортном положении; на фиг. 2 - общий вид выдвижного модуля в рабочем положении, на фиг. 3 - фиг. 2 вид сверху, на фиг. 4 - фиг. 3 разрез А-А, на фиг. 5 - фиг. 3 разрез Б-Б.

Мобильная бетоносмесительная установка состоит из установленного на комбинированный ход 1 транспортного средства 2 с перегрузочным устройством 3 и кузовом с размещенным в нем выдвижным модулем 4. В задней части кузова 4 смонтированы сменные бункера 5 заполнителей, питающие смеситель 6. Сверху кузова 4 имеются бункера цемента 7 и воды 8. Внутри кузова имеются операторская 9 и дизельная электростанция 10. Весовые дозаторы 11 цемента, вибродозаторы 12 заполнителей, объемный дозатор 13 воды подключены к смесителю 6. В выдвижном модуле над смесителем 6 установлен активатор 14 с устройством 15 для сбора взвешенных сухих частиц из смесителя, а также измельченных из активатора частиц цемента. Устройство 15 для сбора взвешенных частиц содержит замкнутый трубопровод, одним концом подключенный к вентилятору 16, а другим, через перекидную заслонку 17 - к трубопроводу воды 18. В трубопроводе устройства 15 выполнены конусные устройства 20 сверху с гибкой мембраной 21 и винтом 22, снизу - с отверстием 23. Выгрузочное отверстие смесителя 6 подключено к бетононасосу 24 с гибким шлангом 25, которое посредством перегрузочного устройства 3 монтируется к опалубке строительной конструкции и по которому подается готовая смесь. Дозирование активатора производится шнековым дозатором 26, а управление заслонкой 17 - приводом 27.

Мобильная бетоносмесительная установка работает следующим образом. Из складов заполнителей, цемента и воды, или из передвижных средств транспортно-складского контейнерного типа поступают на установку исходные компоненты: в размещенные в блоке 4 сменные бункера 5 заполнители и цементную емкость 7. Они заправляются соответствующими запасами компонентов бетонных смесей требуемых марок, а также водой - бак 8. По прибытии транспортного средства 2 на комбинированном ходу 1 на место строительства эти компоненты поступают в дозаторы 11 цемента, 12 заполнителей и 13 воды, а затем в требуемой дозе - в смеситель 6, смешиваются и смесь в готовом виде бетононасосом 24 по шлангу 25 направляется устройством 3, управляемым с пульта операторской 9, в опалубку строительной конструкции (не показана). Приводы указанных агрегатов оборудования установки подключены к электростанции 10.

Для приготовления бетонов одновременно включаются смеситель 6, дозаторы 11, 12, 13 и активатор 14. В активатор 14 поступает шнековым устройством 26 доза цемента, которая подвергается тонкому измельчению и направляется в смеситель 6, куда одновременно загружаются дозы заполнителей, цемента и воды. Для сбора взвешенных наночастиц цемента, прошедших через уплотнения смесителя и активатора, включается вентилятор 16, который забирает воздух из пространства над смесителем и активатором и нагнетает его в кольцевой трубопровод устройства 15 с конусными устройствами 20 и расположенных под ними отверстий 23. При этом воздух с взвешенными в воздухе тонкомолотыми наноразмерными частицами цемента за счет пониженного давления под срезом устройств 20 инжекторного типа, сужающихся по диаметру труб, устремляется в трубопровод устройства 15 и движется вместе с воздухом по замкнутому контуру трубопровода. При открытии клапана вывода отдозированной воды из дозатора 13 по трубопроводу 18 и поступления ее в смеситель 6, перекидная заслонка 17, по управлению с операторской 9, перекрывает трубопровод устройства 15 и направляет поток воздуха с тонко измельченными частицами в поток воды, поступающий в смеситель 6. После смешения готовая смесь транспортируется посредством бетононасоса 24 по шлангу 25 в конструкцию. Технологический процесс производства бетонорастворных смесей обеспечивается энергией посредством электростанции 10.

Для обеспечения рабочего процесса выпуска готовых смесей и более полного сбора тонко измельченных частиц цемента производятся контрольные пуски оборудования, когда проходное сечение конусных устройств 20, установленных с шагом L кратным 5-6 диаметрам D трубопровода для ускорения потока воздуха, регулируется мембраной 21 посредством винта 22.

Применение предлагаемой модульной бетоносмесительной установки в составе активаторов цемента и устройств для сбора до 95-98% взвешенных в воздухе наноразмерных тонко измельченных частиц цемента, позволит не только улучшить экологические свойства установки, но и обеспечить производство бетонов высоких по прочности классов (марок) и расширить ассортимент выпуска бетона в полевых условиях эксплуатации. Это крайне важно для строительства, ведущегося в отдаленных от центральных баз районах страны.

Источники информации

1. Патент РФ «Передвижная бетонорастворная установка» RU 2267401 С1 МПК, опубл. Бюллетень №01 от 10.01.2006.

2. Патент на полезную модель «Перебазируемая модульная бетонорастворная установка» RU 138592 U1 МПК, опубл. Бюллетень №8 от 20.03.2014.