RU2722194C1

RU2722194C1 - Mobile concrete-mixing plant

Info

Publication number: RU2722194C1
Application number: RU2019140710A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Бирюков; Игорь Николаевич Кравченко; Юрий Александрович Бирюков; Владимир Петрович Тростин; Александр Олегович Федоров; Дмитрий Владимирович Бирюков; Александр Николаевич Ключев
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2020-05-28

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention can be used in construction during erection and repair of artificial structures in field operation conditions. Mobile concrete-mixing plant comprises cabin of operator, cement and water bunkers, water dispenser arranged in vehicle body, concrete pump and diesel power plant, replaceable bins of aggregates equipped with vibration feeders, in sliding module – mixer with cement batcher. In the module above the mixer there is an activator installed, the unloading hole connected to the mixer, and the input one – to the cement feeder, and the device for the crushed cement particles collection, which includes a closed pipeline, one end connected to a fan, and the other end, through a flapper, to a water pipeline directed into the mixer. In closed pipeline, with pitch L, multiple of 5–6 diameters D of pipeline, there are conical devices having a flexible membrane with adjusting screw from above, and in pipeline under conical part there are holes, note here that said cones are directed along pipeline axis in one direction in direction of air flow.EFFECT: wider range of produced grades of concrete with high environmental properties of the concrete mixing plant.1 cl, 5 dwg

Description

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.The invention relates to a device for the preparation of concrete mixtures and can be used in construction during the construction and repair of artificial structures, including in the field.

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].A mobile concrete-mortar installation is known, including a hopper for aggregates, a dispenser for aggregates, a loading mechanism, a cement tank, a cement dispenser, a mixer, an unloading conveyor and a transport platform with a fixed unit and a retractable unit placed therein, an operator's cab, a water tank and a chemical tank additives [1].

Недостатком данной передвижной бетонорастворной установки является сложность и трудоемкость обслуживания оборудования в блоках автотранспортных габаритов из-за узких проходов между его агрегатами.The disadvantage of this mobile concrete-mortar installation is the complexity and complexity of servicing equipment in blocks of motor dimensions due to narrow passages between its units.

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.The closest analogue is the relocated modular concrete-mortar installation [2], which has a retractable lifting block and a side module, which allow to increase the aisles between the equipment units and, accordingly, improve its maintenance.

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.However, with the high mobility of the known plants, technological equipment provides the preparation of low classes (grades) of concrete in the field due to the lack of equipment for cleaning and activation of local materials. Higher classes (grades) of concrete are prepared with significant cost overruns of expensive cement and imported aggregates. This fact does not allow the widespread use of local materials in conditions of remoteness from the central construction bases, which increases the construction time, the consumption of expensive imported aggregates and cement, and also pollutes the environment. The technology of activation of local materials proposed by the invention, by fine grinding them with compact activators instead of bulky mills and crushers unsuitable for field conditions and creating new chemically active fracture surfaces in aggregate particles and binders, will enable the production of concrete of high strength classes (grades) in the field.

Технологическим результатом изобретения является расширение ассортимента выпускаемых классов (марок) бетона и техническим результатом - повышение экологических свойств мобильной бетоносмесительной установки.The technological result of the invention is the expansion of the range of concrete classes (grades) and the technical result is an increase in the environmental properties of a mobile concrete mixing plant.

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.To achieve this result, a mobile concrete mixing plant contains an operator’s cabin, a cement and water hopper, cement and water dispensers, replaceable aggregate hoppers equipped with vibratory feeders, a mixer, a concrete pump and a diesel power plant, characterized in that the sliding module above the mixer has an activator connected to a mixer by an unloading hole and a cement feeder inlet, and a device for collecting crushed cement particles, which contains a closed pipe, connected to the fan at one end, and to the water pipe directed to the mixer, with the other through a flapper valve, moreover, in a closed pipeline, with a step L of a multiple of 5-6 diameters D of the pipeline, conical devices are made having a flexible membrane with an adjustment screw on top, and holes in the pipeline under the conical part, with the cones tapering in one direction along the axis of the pipeline along direction d moving airflow.

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.Since an activator is installed in the pull-out module above the mixer, the discharge port is connected to the mixer, and the inlet - to the cement feeder, and a device for collecting crushed cement particles, which contains a closed pipeline, connected at one end to the fan, and the other through a flapper, to conduit devices having a flexible membrane with an adjustment screw on top and openings in the conduit under the conical part, the cones being tapering, are directed along the axis of the pipeline in one direction in the direction of air flow, the range of concrete classes (grades) is expanded and the environmental properties of the installation are improved.

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.In the graphic material of FIG. 1 shows a general view of the installation in transport position; in FIG. 2 is a general view of the retractable module in the operating position, FIG. 3 - FIG. 2 is a plan view of FIG. 4 - FIG. 3 is a section AA, in FIG. 5 - FIG. 3 section BB.

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.A mobile concrete mixing plant consists of a vehicle 2 mounted on a combined stroke 1 with a reloading device 3 and a body with a retractable module 4. The removable hoppers 5 of aggregates supplying the mixer 6 are mounted in the rear of the body 4. Cement hoppers 7 are located on top of the body 4 and water 8. Inside the body there is an operator’s 9 and diesel power station 10. Weighted cement batchers 11, vibratory batchers 12 of aggregates, volumetric batcher 13 of water are connected to the mixer 6. An activator 14 with a device 15 for collecting suspended dry particles from the mixer is installed above the mixer 6 as well as crushed from the activator particles of cement. The device 15 for collecting suspended particles contains a closed pipeline, one end connected to the fan 16, and the other, through the flapper valve 17, to the water pipe 18. In the pipeline of the device 15, conical devices 20 are made from above with a flexible membrane 21 and a screw 22, from below - with hole 23. The discharge opening of the mixer 6 is connected to the concrete pump 24 with a flexible hose 25, which, by means of a reloading device 3, is mounted to the formwork of the building structure and through which the finished mixture is fed. Dosing of the activator is carried out by auger batcher 26, and control of the shutter 17 - by the actuator 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.Mobile concrete mixing plant operates as follows. From the aggregate, cement and water warehouses, or from the transport and storage container type mobile vehicles, the initial components are delivered to the installation: to the replaceable hoppers 5 located in the block 4, aggregates and cement tank 7. They are filled with the corresponding reserves of the concrete mix components of the required grades, as well as water - tank 8. Upon arrival of vehicle 2 on the combined course 1 to the construction site, these components enter the dispensers 11 cement, 12 aggregates and 13 water, and then in the required dose to the mixer 6, mix and ready-mix concrete pump 24 through the hose 25 is guided by a device 3, controlled from an operator console 9, into the formwork of a building structure (not shown). The drives of these units of the equipment of the installation are connected to the power plant 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.For the preparation of concrete, mixer 6, dispensers 11, 12, 13 and activator 14 are simultaneously turned on. A dose of cement is supplied to the activator 14 by a screw device 26, which is subjected to fine grinding and sent to mixer 6, where doses of aggregates, cement and water are simultaneously loaded. To collect suspended cement nanoparticles that have passed through the seals of the mixer and activator, a fan 16 is turned on, which takes air from the space above the mixer and activator and pumps it into the annular pipeline of device 15 with conical devices 20 and openings 23 located below them. Due to the reduced pressure in the air by thinly ground nano-sized particles of cement, under the shear of the injector-type devices 20, tapering in the diameter of the pipes, it rushes into the pipeline of the device 15 and moves together with the air along a closed pipe loop. When you open the valve for withdrawal of dosed water from the dispenser 13 through the pipe 18 and its entry into the mixer 6, the flapper valve 17, controlled by the operator’s 9, closes the pipeline of the device 15 and directs the air flow with finely divided particles into the water stream entering the mixer 6. After mixing, the finished mixture is transported by means of a concrete pump 24 through a hose 25 to the structure. The technological process for the production of concrete mixtures is provided with energy through the power plant 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.To ensure the working process of the production of ready-mixes and a more complete collection of finely ground particles of cement, control starts of the equipment are performed when the flow cross section of the conical devices 20 installed with a step L of a multiple of 5-6 pipe diameters D to accelerate the air flow is regulated by the membrane 21 by means of a screw 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.The use of the proposed modular concrete mixing plant as a part of cement activators and devices for collecting up to 95-98% of nanosized finely ground cement particles suspended in air will not only improve the environmental properties of the installation, but also ensure the production of concrete of high strength classes (grades) and expand the range concrete production in field conditions. This is extremely important for construction that is ongoing in areas remote from central bases of the country.

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ «Передвижная бетонорастворная установка» RU 2267401 С1 МПК, опубл. Бюллетень №01 от 10.01.2006.1. RF patent "Mobile concrete-concrete installation" RU 2267401 C1 IPC, publ. Bulletin No. 01 dated January 10, 2006.

2. Патент на полезную модель «Перебазируемая модульная бетонорастворная установка» RU 138592 U1 МПК, опубл. Бюллетень №8 от 20.03.2014.2. Patent for utility model “Relocated modular concrete mortar installation” RU 138592 U1 IPC, publ. Bulletin No. 8 of 03.20.2014.

Claims

The mobile concrete mixing plant contains an operator’s cabin, a cement and water hopper, a water dispenser, a concrete pump and a diesel power station, replaceable aggregate hoppers equipped with vibratory feeders, in a pull-out module - a mixer with a cement dispenser, characterized in that the module above the mixer has a cement dispenser an activator connected to a mixer by an unloading hole and a cement feeder inlet, and a device for collecting crushed cement particles, which contains a closed pipe, connected to the fan at one end, and to the water pipe directed to the mixer, with the other through a flapper valve, moreover, in a closed pipeline, with a step L, a multiple of 5-6 diameters D of the pipeline, conical devices are made having a flexible membrane on top with an adjusting screw, and holes in the pipeline under the conical part, with the cones tapering in one direction along the axis of the pipeline in the direction of flow air.