1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28679
(51) B02C 15/06 (2006.01)
B02C 15/16 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/1250.1
(22) 23.09.2013
(45) 15.07.2014, бюл. №7
(72) Унасбеков Берикбай Акибаевич (KZ);
Сиваченко Леонид Александрович (KZ); Сиваченко
Татьяна Леонидовна (BY)
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Евразийский
национальный университет им. Л.Н. Гумилева"
Министерства образования и науки Республики
Казахстан
(56) Патент Украины №51794, В02С 15/06,
16.12.2002
(54) БАРАБАННО-ВАЛКОВЫЙ АКТИВАТОР
(57) Предлагаемое изобретение относится к области
технологического оборудования для проведения
комплексных процессов переработки строительных
композиций.
Задачей изобретения является интенсификация
рабочего процесса и снижение энергоемкости. Для
этого в барабанно - валковом активаторе,
содержащем цилиндрическую рабочую камеру,
привод и валковое рабочее оборудование, которое
выполнено в виде, по меньшей мере, одной
цилиндрической щетки.
Технический результат изобретения заключается
в снижении энергоемкости рабочего процесса и
повышении качества получаемого продукта.
(19)KZ(13)A4(11)28679

2. 28679
2
Предлагаемое изобретение относится к области
технологического оборудования для комплексного
проведения процессов помола, смешивания,
механоактивации и может быть использовано в
различных отраслях промышленности. Его
преимущественное применение-приготовление
строительных формовочных смесей, например, при
производстве силикатного кирпича, керамических
изделий, многокомпонентных шихт, бетонных
смесей и т.д.
Известен растиратель-смеситель СМС-55,
содержащий горизонтальный вращающийся
барабан, внутри которого на внешних опорах
установлен ротор, представляющий собой
проволочную цилиндрическую щетку, и связанный
с приводом, причем внутри барабана над ротором
установлен неподвижный короб с очищающим
ножом и балка со скребками [Строительные
машины. Справочник Т2. Под ред. Баумана В.А.,
Лапира Ф.А. М:, Машиностроение, 1977. с.496.,
с.222-223, рис. 218].
Воздействие на перерабатываемый материал
производится вращающейся щеткой по методу
свободного удара. При линейной скорости ротора
19-20 м/сек, которая ограничивается конструкцией
агрегата в целом, достичь значительной степени
измельчения не представляется возможным и
технологически этот смеситель-растиратель может
только производить вторичную послесилосную
обработку силикатной смеси, т.е. решать задачи
дезагрегации, а не собственно помола.
Наиболее близким по технической сущности и
достигаемому результату к предлагаемому
изобретению является барабанно-валковый
активатор, содержащий горизонтальный
вращающийся барабан с загрузочным и
разгрузочным лотками, рабочий валок с
устройством прижима его к внутренней
поверхности барабана и ножи [Патент Украины на
изобретение №51794 Барабанно - валковый
активатор. Опубл. 16.12.2002, Бюл №12].
При работе барабанно-валкового активатора
между валком и барабаном формируется слой
материала определенной толщины, который
подвергается сдавливающе-сдвиговому
воздействию, что приводит к накоплению дефектов
в структуре твердых частиц, обновлению их
поверхности и частичному измельчению. Однако
при таком ведении процесса не обеспечивается
эффективная и комплексная переработка сырьевой
массы. Подведенная энергия диссипируется в слое
материала и расходуется преимущественно на
трение внутри слоев компонентов, а не на
целенаправленное приложение внешних сил на
конкретные частицы или их небольшие объемы. Это
в значительной степени сужает технологические
возможности агрегата и вызывает необходимость
вводить дополнительные переделы, а также и
оборудование. Таким образом, перечисленные
факты говорят о существенных недостатках
приведенного прототипа.
Задачей предлагаемого изобретения является
интенсификация рабочего процесса и снижение
энергоемкости барабанного - валкового активатора
путем совершенствования его конструкции и
расширения технологических возможностей.
Техническая гипотеза заявленной задачи состоит
в переходе от воздействия на обрабатываемый
материал, находящийся в толстом слое,
непосредственно или преимущественно на
отдельные частицы или небольшие объемы при
использовании стенок барабана для замыкания
силовой цепи нагружения и концентрации
напряжений в локальных зонах при
множественности единичных приложений актов
дезинтеграции адаптивными рабочими элементами,
в частности стержнями, штифтами или отрезками
проволок или канатов.
Поставленная задача решается тем, что в
барабанном валковом активаторе, содержащем
рабочую камеру в виде цилиндрического барабана,
опирающегося на приводные ролики, устройства
для подачи исходного сырья и отбора
обработанного продукта, валкового рабочего
оборудования и скребков, согласно изобретению,
валковое рабочее оборудование выполнено в виде,
по меньшей мере, одной цилиндрической щетки,
установленной таким образом, что в исходном
состоянии ее металлические стержни контактируют
с внутренней поверхностью барабана, а усилие их
прижатия регулируется нажимным устройством.
В дополнительных вариантах реализации
изобретения предусмотрено, что стержни,
образующие цилиндрическую щетку, имеют
диаметр от 2 до 10мм, а их свободная длина
составляет 0,2-0,5 радиуса щетки, причем щетка
состоит из отдельных разборных секций, жестко
закреплённых на ее валу.
Выполнение валкового оборудования в виде
цилиндрической щетки, прижимаемой к внутренней
поверхности барабана, позволяет активизировать
процесс измельчения частиц материала за счет
увеличения контактных давлений. Рабочие
элементы щеток, выполненные из
высококачественных пружинных сталей, обладают
повышенной износостойкостью и обеспечивают
особый комплексный характер разрушения,
основанный на методе свободного измельчения в
тонком слое непрерывно движущихся частиц. Такая
конструкция минимизирует диссипативные потери,
разрыхляет слои материала и создает огромное
число зон разрушения. Поверхность барабана при
этом играет роль наковальни, способствуя
активизации процесса. Применение щеточного
валка требует на его привод меньшей мощности, так
как необходимое для разрушения частиц давление
необходимо прикладывать на меньшую опорную
поверхность.
Другие конструктивные параметры, введенные в
формулу изобретения, определены из условий
обеспечения требуемых условий проведения
рабочего процесса и необходимой
ремонтопригодности.
Признаки, характеризующие техническое
исполнение активатора и введенные в
отличительную часть формулы изобретения,

3. 28679
3
являются новыми и не имеются ни у аналогов, ни у
прототипа. Они в своей совокупности и в полной
мере обеспечивают техническую
воспроизводимость и работоспособность и,
следовательно, заявленную эффективность, а равно
и юридическую обоснованность.
Сущность изобретения поясняется графическими
материалами. На фиг.1 представлен общий вид
барабанно-валкового активатора, на фиг.2 - тоже,
вид сбоку, на фиг.3 - рабочий валок, вид сбоку.
Барабанно-валковый активатор содержит
рабочую камеру 1 в виде цилиндрического
барабана, опирающегося на приводные ролики 2
рабочего органа 3, установленного внутри барабана
и прижимаемого к его внутренней поверхности
посредством нажимного устройства 4. Для загрузки
исходного материала служит устройство 5, для
управления характером движения потоков
материала скребки 6, а для выгрузки обработанного
продукта - устройство 7. Рабочий валок выполнен в
виде щетки 3, состоящей из набора отдельных
секций 8, причем их стержни 9 имеют свободную
длину L, равную 0,2-0,5 радиуса r щетки.
Рабочий процесс барабанно - валкового
активатора осуществляется следующим образом.
Рабочая камера 1 приводится во вращение
посредством приводных роликов 2, далее в ее
полость через загрузочное устройство 5 подается
исходный материал и подвергается интенсивному
нагружению между торцами стержней 9 рабочего
валка 3 и внутренней поверхностью барабана.
Усилие прижатия, т.е. величина напряжений,
возникающих в этих контактных зонах,
регулируется посредством нажимного устройства 4.
Обрабатываемый материал подвергается
многократному воздействию аналогичным образом,
а его продвижение к выгрузочному устройству 7
регулируется соответствующей установкой
скребков 6, которые также определяют
производительность агрегата по пропускной
способности.
Механизм активации сырьевых смесей состоит в
комплексном воздействии путем сжатия, истирания
между стержнями, сдвига смежных слоев,
взаимного трения и т.д. Это позволяет
целенаправленно управлять характером переработки
и, следовательно, получать готовый продукт
требуемых характеристик.
Использование предлагаемого изобретения в
сравнении с известными устройствами позволяет
значительно активизировать процесс переработки
строительных смесей и снизить энергозатраты на
его проведение.
Наличие в конструкции рабочего оборудования
металлических щеток делает возможным
расширение технологических возможностей,
например, совмещение процессов измельчения,
смесеобразования, механоактивации, переработка
более прочных материалов, способность
селективной обработки и т.д.
Следует отметить повышение износостойкости
нового рабочего оборудования, так как
металлические стержни изготовлены из материала
повышенной прочности и обеспечивают
изнашивание на большую величину по длине
стержней, чем по диаметру традиционных гладких
валков.
Рациональной областью использования
барабанно - валкового активатора является
переработка сырьевых смесей на заполнителях
крупностью до 15- 20мм и прочностью до 200-
250мПа при производительности от 10 до 200 тонн в
час.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Барабанно-валковый активатор, содержащий
рабочую камеру в виде цилиндрического барабана,
опирающегося на приводные ролики, устройств для
подачи исходного сырья и отбора обработанного
продукта, валкового рабочего оборудования и
скребков, отличающийся тем, что валковое
рабочее оборудование выполнено в виде, по
меньшей мере, одной цилиндрической щетки,
установленной таким образом, что в исходном
состоянии ее металлические стержни контактируют
с внутренней поверхностью барабана, а усилие их
прижатия регулируется нажимным устройством.
2. Барабанно-валковый активатор по п.1,
отличающийся тем, что стержни, образующие
цилиндрическую щетку, имеют диаметр от 2 до
10 мм, а их свободная длина составляет
0,2 - 0,5 радиуса щетки.
3. Барабанно-валковый активатор по п.п.1, 2,
отличающийся тем, что цилиндрическая щетка
состоит из отдельных секций жестко закрепленных
на ее валу.

4. 28679
4
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор Е. Барч