установка для приема и транспортирования сыпучих строительных материалов

Формула изобретения

1. Установка для приема и пневматического транспортирования сыпучих строительных материалов, преимущественно вяжущих и сухих строительных смесей, например, на этажи строящегося высотного здания, состоящая из приемного силоса, снабженного пневматическим винтовым насосом, содержащим приемную и смесительную камеры, соединенные между собой цилиндрическим корпусом, с расположенным в приемной камере и цилиндрическом корпусе напорным шнеком с винтовыми лопастями, автономного компрессора, материалопровода с переключателями направления подачи материала, приемных бункеров для материалов, а также системы электроуправления и контроля, отличающаяся тем, что напорный шнек выполнен составным из секций, одна из которых выполнена с лопастью, расположенной по однозаходной спирали, а устанавливаемая со стороны смесительной камеры другая из этих секций выполнена с винтовыми лопастями, расположенными по двухзаходной спирали, при этом вал данной секции имеет форму расширяющегося в сторону смесительной камеры конуса с углом конусности =10-15° и длиной конуса, равной 0,5-0,7 диаметра шнека, причем одна из лопастей двухзаходной спирали размещена на поверхности конуса, не доходя до торца конуса на 0,5 шага спирали.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что секция шнека пневматического винтового насоса со стороны смесительной камеры соединена с предыдущей секцией с помощью входящих одна в другую конических поверхностей, выполненных на их концах, а сами секции стягиваются посредством расположенной внутри их тяги, один конец которой соединен с валом электродвигателя привода шнека, а другой - с упорной поверхностью, выполненной внутри секции.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что смесительная камера пневматического винтового насоса выполнена с люком на боковой стенке.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что приемный бункер выполнен передвижным на колесах и оборудован дозатором.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что приемный бункер оборудован датчиками-указателями верхнего и нижнего уровней материала, соединенными и взаимодействующими с системой электроуправления работой установки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области пневмотранспорта сыпучих материалов и может быть использовано для перемещения вяжущих и сухих строительных смесей, например, на этажи строящегося высотного здания.

Известны пневмотранспортные установки, принимающие цемент из автоцементовоза и перемещающие его в приемные бункеры бетоносмесительного отделения, например автоматизированный склад цемента СБ-33А. Он состоит из силоса для приема цемента, камерного пневматического насоса, материало- и воздухопроводов и системы электроуправления [1]. Применение в этой установке камерного пневматического насоса сопряжено с цикличным режимом подачи цемента в приемные бункеры и повышенным расходом транспортирующего воздуха.

Недостатком известной пневмотранспортной установкой являются высокие энергозатраты, связанные с повышенным расходом воздуха, необходимого как на процесс пневмотранспортирования, так и на продувку трассы во время цикла загрузки камеры насоса.

Наиболее близкой конструкцией по технической сущности к заявленному изобретению является пневмотранспортная установка, содержащая силосную емкость, установленный под ней пневматический винтовой насос, материало- и воздухопроводы и систему электроуправления [2]. Пневматический винтовой насос содержит приемную и смесительные камеры, соединенные между собой цилиндрическим корпусом. В приемной камере и цилиндрическом корпусе находится напорный шнек, выполненный с винтовыми лопастями, расположенными по однозаходной спирали и приводимый во вращение электродвигателем. Конструкция пневмонасоса обеспечивает оптимальный режим транспортирования при постоянной длине трассы.

Недостатком известной установки является снижение производительности пневмотранспортирования и перебои в работе пневмонасоса при необходимости увеличения длины трассы свыше расчетной и соответственном увеличении давления воздуха для перемещения материаловоздушной смеси.

Применение строительных растворов из сухих строительных смесей в сочетании с современной технологией их нанесения повышают значительно производительность труда и качество работ. Наиболее целесообразным является приготовление строительных растворов непосредственно на месте их применения. Для этого необходимо обеспечить подачу сухих строительных смесей на этажи строящегося здания.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение технологических возможностей установки путем увеличения дальности транспортирования сыпучих материалов по мере строительства здания при обеспечении надежной ее работы. Кроме того, использование для данной цели пневмотранспортирования обеспечит необходимую производительность, соблюдение требований экологии и исключит потери материала.

Сущность изобретения заключается в том, что установка для приема и пневматического транспортирования сыпучих строительных материалов, преимущественно вяжущих и сухих строительных смесей, например на этажи строящегося высотного здания, состоящая из приемного силоса, снабженного пневматическим винтовым насосом, содержащим приемную и смесительную камеры, соединенные между собой цилиндрическим корпусом с расположенным в приемной камере и цилиндрическом корпусе напорным шнеком с винтовыми лопастями, автономного компрессора, материалопровода с переключателями направления подачи материала, приемных бункеров для материалов, а также системы электроуправления и контроля, напорный шнек выполнен составным из секций, одна из которых выполнена с лопастью, расположенной по однозаходной спирали, две другие являются взаимозаменяемыми в зависимости от дальности подачи сыпучих строительных материалов. Одна из взаимозаменяемых секций выполнена также с лопастью, расположенной по однозаходной спирали, а устанавливаемая со стороны смесительной камеры другая из этих секций выполнена с винтовыми лопастями, расположенными по двухзаходной спирали, при этом вал данной секции имеет форму расширяющегося в сторону смесительной камеры конуса с углом конусности =10°-15° и длиной конуса, равной 0,5-0,7 диаметра шнека, причем одна из лопастей двухзаходной спирали размещена на поверхности конуса, не доходя до торца конуса на 0,5 шага спирали. Секция шнека пневмовинтового насоса со стороны смесительной камеры соединена с предыдущей секцией с помощью входящих одна в другую конических поверхностей, выполненных на их концах, а сами секции стягиваются посредством расположенной внутри их тяги, один конец которой соединен с валом электродвигателя привода шнека, а другой - с упорной поверхностью, выполненной внутри секции.

Смесительная камера пневмовинтового насоса выполнена с люком на боковой стенке. Приемный бункер выполнен передвижным на колесах и оборудован дозатором. Приемный бункер оборудован датчиками-указателями верхнего и нижнего уровня материала, соединенными и взаимодействующими с системой электроуправления работой установки.

Изобретение поясняется фиг.1-6.

Установка состоит из силосной емкости 1, к конусной части которой крепятся секторный затвор 2 и пневматический винтовой насос 3. К смесительной камере насоса присоединен транспортный материалопровод 4. Передвижные приемные бункеры 5 устанавливаются на этажах строящегося высотного здания. Изменение направления подачи материаловоздушной смеси к этим бункерам осуществляется с помощью двухходового переключателя 6. Управление работой установки и контроль ее производительности производится электроаппаратурой, расположенной на пульте управления 7. Для выработки сжатого воздуха применяется индивидуальный компрессор 8. Доставка сыпучих строительных материалов, в том числе сухих строительных смесей, осуществляется автоцементовозом 9.

Пневмовинтовой насос содержит приемную 10 и смесительную 11 камеры, соединенные между собой цилиндрическим корпусом 12 с расположенным в приемной камере и цилиндрическом корпусе напорным шнеком, состоящим из секции шнека 13 и взаимозаменяемых секций 14 и 15. Секции шнека 13 и 14 выполнены с лопастями, расположенными по однозаходной спирали. Линия разъема секций шнека 13 и 14 расположена от конца шнека на расстоянии, равном 3,5 шага последнего витка.

Секции шнека 13 и 14 установлены на моторной втулке 16, закрепленной на валу 17 электродвигателя 18 привода шнека. Соединение секции шнека 13 с моторной втулкой 16 осуществляется с помощью конической поверхности 19, выполненной в этой секции и насаживаемой на коническую поверхность хвостовика моторной втулки 16.

Соединение секции шнека 14 с секцией шнека 13 осуществляется с помощью конических поверхностей 20 и 21, выполненных на концах этих секций.

Секции шнека 13 и 14 стягиваются посредством расположенной внутри их тяги 22, один конец которой соединен с валом электродвигателя привода шнека, а другой - с выполненной внутри секции 14 упорной поверхностью 23, которую поджимают гайки 24, наворачиваемые на тягу. Сменная секция шнека 15 выполнена с винтовыми лопастями, расположенными по двухзаходной спирали. Вал этой секции имеет форму расширяющегося в сторону смесительной камеры конуса с углом конусности =10°-15° и длиной конуса, равной 0,5-0,7 диаметра шнека, а одна из лопастей двухзаходной спирали размещена на поверхности конуса на длине, не доходя до торца конуса на 0,5 шага спирали. При замене секции шнека 14 на секцию шнека 15 соединение этих секций осуществляется с помощью конических поверхностей 20 и 25.

Секции шнека 13 и 15 также стягиваются посредством расположенной внутри их тяги 22, один конец которой соединен с валом электродвигателя привода шнека, а другой - с выполненной внутри секции шнека 15 упорной поверхностью 26, поджимаемой гайками 24, наворачиваемыми на тягу.

Экспериментально установлено и подтверждено эксплуатационными испытаниями, что применение сменной секции шнека, выполненной с лопастями по двухзаходной спирали и с указанными конструктивными элементами увеличивает плотность пылевой пробки, что исключает прорывы воздуха через шнек при возрастании рабочего давления в смесительной камере на 80-85% свыше предусмотренного технической характеристикой.

Применение секции шнека с винтовыми лопастями, расположенными по двухзаходной спирали, на начальных этапах работы пневмовинтового насоса при меньшей дальности подачи нецелесообразно, т.к. приведет к излишнему расходу энергии на пневмотранспортирование и повышенному абразивному износу лопастей шнека, что зависит от плотности пылевой пробки.

На боковой стенке смесительной камеры 11 имеется люк, закрываемый крышкой 27, через который производится замена секции шнека, выполненной с лопастями по однозаходной спирали на секцию шнека, выполненную с лопастями по двухзаходной спирали.

Передвижной приемный бункер 5 имеет фильтр 28 для очистки транспортирующего воздуха перед его выпуском, указатели уровня 29 сыпучего материала в бункере, винтовой питатель 30, дозатор материала 31.

Бункер 5 установлен на колесах 32, что обеспечивает удобство его перемещения на этаже здания. При необходимости во время строительства могут применяться несколько передвижных приемных бункеров, расположенных на разных этажах и соединенных материалопроводами 4 с пневмовинтовым насосом 3.

Установка работает следующим образом. Сыпучие строительные материалы, преимущественно вяжущие и сухие строительные смеси, доставляются на строительную площадку автоцементовозом 9 и перегружаются пневматическим способом в силос 1. Из силоса 1 через секторный затвор 2 материал поступает в приемную камеру 10 пневмовинтового насоса 3, откуда напорным шнеком, состоящим из секций шнека 13 и 14, перемещается в смесительную камеру 11. Под воздействием избыточного давления сжатого воздуха, поступающего от компрессора 8, по трубопроводам 33 и 34, аэрированный материал перемещается по транспортному материалопроводу 4 в передвижной приемный бункер 5. Транспортирующий воздух перед удалением из бункера 5 очищается в фильтре 28.

Бункер 5 оборудован верхним и нижним указателями уровня материала 29, электрически связанными с пультом управления работой установки. При поступлении сигнала о заполнении приемного бункера оператор может с помощью двухходового переключателя 6 направить материал к другому приемному бункеру или остановить работу установки. Выгрузка материала из приемного бункера 5 производится винтовым питателем 30, подающим его в дозатор 31, из которого осуществляется порционная загрузка смесителя для приготовления растворов.

Пневмовинтовой насос 3 осуществляет перемещение материаловоздушной смеси в оптимальном режиме в пределах максимальной дальности транспортирования (приведенной), соответствующей его технической характеристике. Режим работы фиксируется показаниями датчика производительности, выведенными на пульт управления 7.

По мере строительства высотного здания увеличивается дальность и высота подачи транспортируемого материала, что соответственно повышает сопротивление трассы. Перемещение материаловоздушной смеси поэтому может происходить только при увеличении рабочего давления в смесительной камере. При этом, в связи с увеличением рабочего давления в смесительной камере выше расчетного, определенного для дальности транспортирования при конструкции шнека, секции которого выполнены с винтовыми лопастями по однозаходной спирали, возникают прорывы сжатого воздуха из смесительной камеры через шнек. В результате этих прорывов процесс транспортирования становится неустойчивым, снижается производительность пневмовинтового насоса и величина потребляемой его электродвигателем мощности, что и фиксируется показаниями датчика производительности.

Восстановление работы пневмонасоса в оптимальном режиме в данном случае обеспечивается оператором путем демонтажа секции шнека 14, и установки вместо нее секции шнека 15. Указанная замена производится через люк в стенке смесительной камеры 11 закрытый крышкой 27. После выполнения указанной замены секции шнека обеспечивается надежная работа установки при увеличении дальности транспортирования.

Источники информации

1. Погрузоразгрузочные работы. Справочник строителя. М.: Стройиздат, 1980, с.165-166, рис. V.8.

2. И.П.Малевич и др. Транспортировка и складирование порошкообразных и строительных материалов. М.: Стройиздат, 1984, с.32, рис.14.