А) технологическая схема работы бетоносмесительной установки; б) блок дозирования каменных материалов; в) смесительный блок

1 - наклонный ленточный транспортер; 2 - горизонтальный сборный транспортер; 3 - дозатор непрерывного действия; 4 - бункеры для заполнителей; 5 - цементопровод; 6 - расходный бункер цемента; 7 - фильтр; 8 - дозатор цемента; 9 - резервуар для хранения воды; 10 - насос-дозатор; 11, 13 - трехходовые краны; 12 - рукав для отвода воды; 14 - двухвальный смеситель; 15 - накопительный бункер; 16 - поверочный дозатор; 17 - автомобиль-самосвал; 18 - нижняя двухрукавная течка; 19 - верхняя двухрукавная течка; 20 - челюстной затвор накопительного бункеры

Установки СБ-109 (СБ-109А) и СБ-118 (рис. 27.4) состоят из отдельных блоков смесительного дозирования каменных материалов, наклонного транспортера дозирования цемента с расходным бункером цемента, дозирования добавок, блока управления и трех питателей с ленточными транспортерами. В состав установки входит инвентарный склад цемента.

Рис. 27.4. Бетоносмесительные установки С Б-109 (СБ-109А) и СБ-118:

1 - питатели с ленточными транспортерами; 2 - блок дозирования каменных материалов; 3 - блок дозирования цемента; 4 - склад цемента; 5 - наклонный транспортер; 6 - смесительный блок; 7 - блок дозирования добавок; 8, 10 - съемные лестницы; 9 - рама бетоносмесителя; 11 - блок управления

Смесительный блок состоит из рамы бетоносмесителя, раздаточного транспортера, загрузочного устройства, системы водопитания и тарировочного дозатора. На раме смесительного блока установлен привод наклонного транспортера. Для удобства обслуживания блок оборудован съемными площадками и лестницами.

В установках используется гравитационный бетоносмеситель непрерывного действия. Барабан бетоносмесителя цилиндрический с установленными по винтовой линии плоскими лопастями, выполненными из износоустойчивой листовой стали и прикрепленными к барабану специальными резьбовыми соединениями. При вращении барабана лопасти обеспечивают перемешивание бетонной смеси и ее перемещение к выгрузочной точке.

Бетоносмесительные установки циклического действия СБ-145-2, СБ-145-4 предназначены для круглогодичного приготовления бетонных смесей на плотных заполнителях и цементных вяжущих при температуре окружающего воздуха до минус 40°С. Установки могут быть использованы для приготовления строительных растворов (табл. 27.2, рис. 27.5).

Установки СБ-145-2 комплектуются комплектом дозаторов с электромеханической системой взвешивания, а СБ-145-4 с тензометрической системой взвешивания.

Бетоносмесительные установки изготавливаются укрупненными блоками, обшитыми утеплительными панелями. В состав установки входят следующие основные узлы и блоки: блок смесительный, блок управления, блок загрузки, конвейер, блок химдобавок, склад цемента, пневмооборудование, электрооборудование.

Бетоносмесительные установки выполнены по партерной схеме. В смесительном блоке непосредственно над смесителем смонтированы все дозаторы, в которые соответствующими устройствами через блок управления подаются компоненты смеси (заполнители, цемент, вода, химические добавки), взвешиваются в необходимых пропорциях и загружаются в смеситель.

Рис. 27.5. Бетоносмесительная установка СБ-145-2:

1 - блок бункеров; 2 - блок загрузки; 3 - галерея; 4 - стойка; 5 - смесительный блок; 6, 7 - силосы; 8 - винтовой питатель; 9 - блок управления; 10 - разгрузочный лоток

Таблица 27.2

Техническая характеристика бетоносмесительных установок циклического действия

Конструкция установки предусматривает выдачу материалов в любое транспортное средство: автобетоновоз, автобетоносмеситель, автосамосвал. В зимнее время осуществляется предварительный разогрев заполнителей с помощью горячей воды или пара.

Кроме перечисленных бетоносмесительных установок, в нашей стране находят применение установки фирм Финляндии и Германии (табл. 27.3). Например, финская фирма «Lohia» выпускает комплекты оборудования, специально предназначенного для работы с учетом рельефа местности. Выпускаются специальные комплекты установок для работы на склонах. При таком расположении оборудования достигается значительный экономический эффект благодаря разгрузке машин с заполнителями непосредственно в расходные бункеры и силосы.

Большинство бетоносмесительных установок фирмы «Lohia» выпускаются со смесителями свободного перемешивания в виде барабанов цилиндрической или грушеобразной формы. Как правило, выпускаются установки циклического действия. При этом взвешивание минеральных материалов, цемента и воды осуществляется с помощью тензометрических систем.

Нагрев материалов в зимнее время выполняется горячим воздухом, паром или трубчатыми радиаторами. На всех установках, как правило, применяются микропроцессорные системы управления.

Кроме традиционных установок по выпуску цементобетонных смесей, фирма «Lohia» выпускает заводы по производству сухих смесей, которые затариваются в бумажные мешки.

Финская фирма «Rala» корпорации «Раккенуслайте» выпускает широкий спектр стационарных и передвижных бетоносмесительных установок. Большинство установок фирмы «Rala» (и фирмы «Lohia») выпускаются в зимнем исполнении, то есть с возможностью круглогодичного применения.

Фирма «Rala» также предпочитает применять смесители со свободным перемешиванием как менее энергоемкие. Однако для жестких смесей применяются вертикальные смесители чашечного типа с принудительным перемешиванием. С целью исключения налипания смеси внутренняя поверхность смесителей со свободным перемешиванием футеруется листовой резиной.

Передвижные установки общей группы «Rala-MOBIL» собираются из крупных, полностью укомплектованных блоков. На месте монтажа требуется только соединить штекерные разъемы. Монтаж установок выполняется на забетонированных рабочих площадках без фундамента.

Немецкая фирма «ELBA» выпускает широкий спектр башенного (вертикального) и партерного (горизонтального) типов бетоносмесительного оборудования в стационарном и мобильном исполнении. В базовой установке (модель ЕМС-38) при использовании дополнительных элементов можно изменять высоту выдачи бетонной смеси в автотранспортные смеси. Кроме того, по требованию потребителя возможна и выдача бетонной смеси в накопительный бункер или промежуточную воронку. Одна из последних разработок фирмы «ELBA» - высокомобильная установка «SupermobilESM» производительностью 45-110 м³/ч. По данным фирмы, монтаж установки на строительной площадке составляет всего один день. Установки фирмы «ELBA» принудительного действия оснащены одновальным противоточным смесителем оригинальной конструкции вместимостью 500-3500 л. Смесители фирмы «ELBA» с двумя витками в качестве лопастей предназначены для приготовления тяжелых и легких бетонов, могут смешивать и другие материалы, в том числе различные шламы, стекло, пластмассовые грануляты и т.д.

Одновальная конструкция смесителя благодаря образованию центробежного эффекта исключает расслоение смеси, обеспечивая быструю и полную выгрузку бетонной смеси. Загрузка бетоносмесительных установок башенного типа производится элеватором или ленточным транспортером.

Таблица 27.3.

Техническая характеристика бетоносмесительных установок зарубежного производства

Бетоносмесители. Современные смесительные машины для приготовления бетонов по способу загрузки компонентов бетонной смеси и выдачи готовой смеси подразделяются на смесители циклического (периодического) и непрерывного действия.

В смесителях циклического действия исходные материалы загружаются отдельными порциями, причем каждая новая порция подается в смеситель после того, как из него будет выгружен предыдущий замес.

В смесителях непрерывного действия загрузка исходных материалов, перемешивание и выгрузка готовой смеси осуществляются непрерывно. Бетоносмесители циклического действия проще по конструкции, позволяют быстро перестроиться на выпуск бетона любой марки и жесткости. Бетоносмесители непрерывного действия компактнее, их металлоемкость меньше, они больше приспособлены к работе на автоматизированных ЦБЗ. Этот тип смесителей хорошо зарекомендовал себя при производстве одномарочного дорожного бетона.

В зависимости от способа перемешивания компонентов бетонной смеси бетоносмесители подразделяют на два основных типа: гравитационные и принудительного действия. В гравитационных смесителях материалы смешиваются во вращающихся барабанах, на внутренних поверхностях которых закреплены лопасти. У этих бетоносмесителей при вращении барабана процесс смесеобразования происходит в результате столкновения потоков компонентов, свободно падающих с лопастей под действием силы тяжести. В смесителях принудительного действия перемешивание осуществляется с помощью движущихся внутри корпуса бетоносмесителя лопастей, интенсивно перелопачивающих смесь.

Бетоносмесители принудительного действия, как правило, обеспечивают эффективное перемешивание малоподвижных и жестких бетонных смесей. Применение смесителей принудительного действия связано со значительным износом рабочих органов и повышенным расходом энергии. Однако это компенсируется значительным увеличением производительности, возможностью приготовления смесей любой подвижности и жесткости, полной выгрузкой смеси из бетоносмесителя, безопасностью обслуживания и т.д.

По способу установки бетоносмесители бывают передвижные и стационарные. Гравитационные бетоносмесители передвижного типа, предназначенные для обслуживания объектов с малым объемом работ, используются в дорожном строительстве ограниченно. Гравитационные стационарные бетоносмесители циклического действия используют при оборудовании стационарных цементобетонных заводов и установок, а также иногда для работы в качестве отдельных установок на мелких дорожно-строительных объектах.

В России эксплуатируются преимущественно гравитационные бетоносмесители Тюменского завода строительных машин и ОАО «Бетонмаш» (Украина) (табл. 27.4). Бетоносмеситель СБ-16В (рис. 27.6) предназначен для приготовления подвижных бетонных смесей. Бетоносмеситель устанавливается на металлическом помосте и закрепляется скобами или болтами через отверстия в полозьях рамы.

Рис. 27.6. Бетоносмеситель СБ-16В циклического действия с гравитационным перемешиванием материалов:

1 - скип; 2 - вододозировочная система; 3 - правый швеллер в сборе; 4 - смеситель в сборе; 5 - дверь электрошкафа; 6 - электрооборудование; 7 - рама смесителя; 8 - левый швеллер в сборе; 9 - система водопитания; 10 - ключ

Бетоносмеситель СБ-91 выпускают в двух модификациях: для бетонных заводов с гнездовым расположением бетоносмесителей и для индивидуальных бетоносмесительных установок с одним или двумя бетоносмесителями.

При гнездовой установке бетоносмесителя смесительный барабан загружают и выгружают через отверстие длинного переднего конуса (второе отверстие закрыто крышкой); при индивидуальной установке загружают через отверстие короткого заднего конуса, а выгружают через отверстие длинного переднего конуса. Бетоносмеситель индивидуального исполнения поставляется в комплекте с загрузочным устройством, служащим для подачи сухих компонентов и воды в смесительный барабан.

Бетоносмеситель СБ-91 (рис. 27.7) предназначен для приготовления бетонных смесей крупностью щебня до 120 мм.

Смесительный барабан представляет собой сварную конструкцию из двух полых конусов и обечайки. Внутри конусов расположены лопасти, ускоряющие процессы перемешивания исходных материалов и выгрузки готовой бетонной смеси. Механизм опрокидывания смесительного барабана состоит из гидроцилиндра и гидропривода. Вилка штока гидроцилиндра соединена с рычагом, насаженным на цапфу траверсы. Гидропривод состоит из насоса, бака для масла, распределителя, фильтра и соединительных трубопроводов. Привод вращения смесительного барабана включает в себя электродвигатель и цилиндрический ступенчатый редуктор. На консоль выходного вала редуктора насажен смесительный барабан.

Таблица 27.4

Техническая характеристика гравитационных бетоносмесителей

Рис. 27.7. Бетоносмеситель СБ-91 гравитационный:

1 - рама; 2 - боковая стойка; 3 - смесительный барабан; 4 - траверса; 5 - редуктор; 6 - электродвигатель; 7 - цапфа траверсы; 8 - гидроопрокидыватель

Циклические бетоносмесители принудительного действия (табл. 27.5) предназначены для приготовления жестких и подвижных бетонных смесей на бетоносмесительных установках, на заводах и полигонах сборного железобетона. В России эксплуатируются преимущественно бетоносмесители Новосибирского завода строительных машин и ОАО «Бетонмаш» (Украина).

Таблица 27.5

Техническая характеристика бетоносмесителей

Бетоносмеситель СБ-163 (рис. 27.8) предназначен для приготовления бетонных смесей повышенной однородности при минимальной продолжительности перемешивания. Он состоит из смесительной чаши, электродвигателя с редуктором и клиноременной передачи. Все узлы смонтированы на сварной раме.

Смесительный механизм состоит из двух корпусов корытообразного сечения, связанных между собой поперечными балками и опирающихся на подшипники скольжения. Внутренняя поверхность корпусов футерована броневыми листами (кожухами) и для предохранения их от изнашивания абразивными частицами бетонной смеси. В корпусах на самоустанавливающихся роликовых подшипниках помещены два горизонтальных лопастных вала квадратного сечения. Привод валов включает: электродвигатель, клиноременную передачу, редуктор и цепные муфты. Два пневмоцилиндра, установленные на торцах половин чаши, служат для их поворота. Лопасти валов расположены по винтовым линиям, что обеспечивает передвижение компонентов смеси вдоль оси смесительного механизма и равномерное распределение их между собой. Отдозированные исходные компоненты смеси подаются в смеситель через верхний люк и перемешиваются лопастями.

Приготовленную бетонную смесь выгружают через окно в нижней части смесителя при повороте полуцилиндрических частей чаши смесителя. При этом вращение валов с его лопастями не прекращается.

Бетоносмеситель СБ-138А (рис. 27.9) состоит из неподвижного корпуса-чаши, ротора со смесительными лопастями, крышки чаши, редуктора, затвора пневмоцилиндра, пультов управления и двигателя.

Над вращающимся корпусом ротора предусмотрено очистное устройство для непрерывного удаления попадающих на корпус заполнителей смеси. Смеситель работает следующим образом: при вращающемся роторе по трубе подается доза воды. Перемешивание осуществляется до образования однородной смеси. Готовая смесь выгружается через затвор.

Бетоносмесители непрерывного действия выпускаются со свободным и принудительным перемешиванием составляющих (табл. 27.6). В бетоносмесительных установках для дорожного строительства нашли широкое применение двухвальные лопастные смесители, предназначенные для приготовления жестких и малоподвижных бетонных смесей.

Примером конструктивного решения бетоносмесителя с принудительным перемешиванием может служить бетоносмеситель установки СБ-75 (рис. 27.10), состоящий из рамы, привода и корытообразного корпуса. Внутри корпуса устроены параллельно два лопастных вала, соединенные между собой зубчатой передачей и вращающиеся навстречу один другому. Лопасти, посаженные на валу, заканчиваются лопатками размерами 100×100 мм, расположенными по винтовой линии. Угол поворота лопаток вокруг своей оси можно менять в пределах от 0 до 30°С.

Рис. 27.8. Бетоносмеситель СБ-163 принудительного действия:

1 - смесительная наша; 2 - цепная муфта; 3 - электродвигатель; 4 - редуктор; 5, 6 - кожухи; 7 - рама

Рис. 27.9. Конструктивная схема бетоносмесителя СБ-138А:

1 - щуп; 2 - заливная трубка; 3 - загрузочный патрубок; 4 - очистное устройство; 5 - электродвигатель; 6 - редуктор; 7 - ротор; 8 - крышка; 9 - чаша; 10 - труба; 11, 17 - путевые выключатели; 12 - пульт управления; 13 - смотровой люк; 14 - пневмоцилиндр; 15 - затвор; 16 - ограждение; 18 - вытяжной патрубок; 19 - сливная трубка.

Таблица 27.6

Техническая характеристика бетоносмесителей непрерывного действия

^*Свободного перемешивания

Рис. 27.10. Бетоносмеситель непрерывного действия с принудительным перемешиванием СБ-75:

1 - рама; 2 - клиноременная передача; 3 - гибкая муфта; 4 - лопасти; 5 - распорные втулки; 6 - корпус; 7 - лопастной вал; 8 - электродвигатель; 9 - редуктор; 10 - зубчатая передача

Дозаторы. По принципу действия подразделяются на объемные и дозаторы по массе. Объемные дозаторы просты по конструкции, но точность дозирования их невысока, так как щебень, песок и другие материалы из-за различной влажности и разрыхленности имеют различную массу при одном и том же объеме. По объему можно дозировать только жидкости, поскольку их объемная масса при непостоянной температуре изменяется незначительно.

По способу (методу) дозирования дозаторы по массе подразделяются на циклического (периодического действия) и непрерывного действия. При циклическом дозировании отмеряются определенные порции (дозы) материала, поступающие на дальнейшую переработку. При непрерывном дозировании материал подается непрерывным потоком, причем количество материалов в потоке все время поддерживается постоянным, соответствующим заданному.

По степени автоматизации различают дозаторы с дистанционным управлением и автоматические.

Автоматические дозаторы циклического действия. Три комплекса из трех дозаторов АВДБ с автоматическим управлением Краснодарского завода «Тензоприбор» предназначены для циклического дозирования цемента (АВДУ-425Д, АВДУ-1200, АВДУ-2400), каменных материалов (АВДИ-425, АВДИ-1200Д, АВДИ-2400Д), воды и добавок (АВДЖ-425, АВДЖ-1200Д, АВДЖ-2400Д) и выдачи доз в бетоносмесители, объем готовых запасов которых составляет 330, 800 и 2000 л (табл. 27.7).

Дозаторы непрерывного действия предназначены для непрерывного дозирования по массе каменных материалов и цемента и применяются в бетоносмесительных установках производительностью 30-240 м³/ч. Дозатор по массе СБ-71А, предназначенный для дозирования цемента, выпускают в двух модификациях. Он рассчитан на работу при температуре от 1 до 50°С. Дозатор предназначен для работы в условиях взрывобезопасной среды; необходимо предохранять его от прямого попадания влаги и действия солнечных лучей.

Таблица 27.7

Техническая характеристика дозаторов циклического действия

Рис. 27.11. Конструктивная схема дозатора СБ-71А:

1 - привод дозатора; 2 - двухбарабанный питатель; 3 - кронштейн на течке; 4 - датчик усилия; 5 - кронштейн на щеках конвейера; 6 - навес; 7 - цепная передача; 8 - щека; 9 - лента; 10 - шарнирные опоры; 11 - натяжной барабан; 12 - натяжной винт; 13 - весовой конвейер; 14 - двухступенчатая цепная передача; 15 - промежуточная цепная передача; 16 - приводной барабан

Дозатор СБ-71А (рис. 27.11) состоит из двухбарабанного питателя, датчика усилия, привода и системы автоматического регулирования.

Цемент в дозатор подается двухбарабанным питателем на ленту подвешенного на шарнирных опорах транспортера, который состоит из двух щек, натяжного и приводного барабанов, промежуточной передачи, ленты и деталей, образующих раму. Для предотвращения пыления транспортер закрыт съемным кожухом. Натяжение ленты производится винтами.

Дозатор цемента СБ-90 состоит из сдвоенного барабанного питателя ленточного транспортера, шкафа, привода питателя и привода транспортера. Дозатор имеет две замкнутые системы регулирования: массы на ленте транспортера и скорости ленты. Так как системы независимы и масса материала, находящегося на ленте, при любой ее скорости поддерживается неизменно, то изменяя скорость ленты, можно добиться требуемой производительности путем изменения установки задатчика системы регулирования скорости. Техническая характеристика дозаторов непрерывного действия для дозирования цемента приведена в табл. 27.8.

Таблица 27.8

Техническая характеристика дозаторов непрерывного действия

Дозатор по массе СБ-26А, предназначенный для дозирования каменных материалов на передвижных бетоносмесительных установках, рассчитан на работу в нормальных климатических условиях при температуре окружающего воздуха 5-40°С и в условиях тропического климата с температурой окружающего воздуха до 45°С и относительной влажностью 95 % (тропическое исполнение). Возможна работа дозатора в условиях взрывобезопасной среды; необходимо предохранять его от попадания влаги и действия солнечных лучей.

Дозатор СБ-26А (рис. 27.12) состоит из воронки-питателя, весового конвейера с приводом и рычажной системой.

Техническая характеристика дозаторов непрерывного действия для дозирования каменных материалов приведена в табл. 27.8.