2j550*3000雙軸攪拌機(jī)設(shè)計(jì)

陳盼盼 宋開功 申世英

摘要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的深入，生產(chǎn)技術(shù)手段先進(jìn)程度，已經(jīng)成為企業(yè)間進(jìn)行較量及衡量產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的重要標(biāo)志。而2j550*3000雙軸攪拌機(jī)設(shè)計(jì)大大的提高企業(yè)效率。2j550*3000雙軸攪拌機(jī)提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)效益。2j550*3000雙軸攪拌機(jī)代替了之前的單軸攪拌機(jī)，提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：雙軸攪拌機(jī);生產(chǎn)效率

背景：攪拌機(jī)在很多行業(yè)領(lǐng)域都有涉及，為了確保所需混合材料在不同的情況下都能夠得到混合攪拌，這樣對(duì)于攪拌機(jī)的設(shè)備選擇就至關(guān)重要了。本次設(shè)計(jì)的是2j550*3000雙軸攪拌機(jī)，它在提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率方面都有重要意義。

發(fā)展現(xiàn)狀：在國外，雙軸攪拌機(jī)研究水平比較高，用兩根呈對(duì)稱狀的螺旋軸的同步旋轉(zhuǎn)，雙軸攪拌機(jī)的外殼多采用優(yōu)質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)，具備良好的密封性，在攪拌機(jī)攪拌各種粉末狀物料時(shí)，可避免灰塵外漏和飛揚(yáng)的問題，在各種場(chǎng)合都得到廣泛應(yīng)用。而在我國，雙軸攪拌機(jī)的技術(shù)不是很成熟，成本高，未達(dá)到理想的效果。當(dāng)前，我國大部分地區(qū)，工廠采用的還是單軸或者其他效率不高的攪拌機(jī)，這對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)都有不小的影響。

研究?jī)?nèi)容：下圖為雙軸攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，它的工作原理主要是：雙軸攪拌機(jī)由兩根攪拌軸，軸上按螺旋推進(jìn)方向安裝攪拌葉及攪拌槽組成的攪拌系統(tǒng)，為使原料達(dá)到成型的需要，在攪拌機(jī)入料端稍后出的上部，設(shè)有加水裝置，使得物料形成較大的球狀塊料旋轉(zhuǎn)時(shí)兩軸的方向由內(nèi)向外，將物料攪起，靠攪拌葉旋轉(zhuǎn)時(shí)的推力形成物料流，螺旋向前推進(jìn)，最后物料經(jīng)漏料箱進(jìn)入承接皮帶，進(jìn)入到下臺(tái)處理設(shè)備中。以前，大多數(shù)在整個(gè)軸上都安裝葉片，生料進(jìn)口處角度比較大，用以快速輸送物料，但是我們發(fā)現(xiàn)這樣攪拌葉片的磨損較大，靠進(jìn)口料槽體密封處漏灰嚴(yán)重，從而齒輪內(nèi)進(jìn)灰也多，加快了傳動(dòng)部件的磨損，影響生產(chǎn)效率。因此，針對(duì)這些問題對(duì)軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，即在軸的攪拌口端焊接兩螺旋葉片使粉料不斷向前輸送，減少槽體端部密封處的堆積。這樣有利于防止打壞葉片和軸。在攪拌軸上正確安裝帶有刀片的葉片，調(diào)整好了角度后，在將葉片安裝在鉆有莫氏錐度孔的軸上

主要參數(shù)確定

1、 生產(chǎn)能力的估算：

由于雙軸攪拌機(jī)是以螺旋的形式推進(jìn)的，所以可應(yīng)用螺旋輸送機(jī)的輸送能力的機(jī)理來推導(dǎo)其攪拌機(jī)的估算公式。

螺旋輸送機(jī)的生產(chǎn)能力計(jì)算公式如下：

Q = 60πD*2snρq/4;

其中e -生產(chǎn)能力，t/h;

D -螺旋回轉(zhuǎn)直徑，m;

s-導(dǎo)程，m;

n -攪拌軸轉(zhuǎn)速，r/min;

ρ-密度，t/m' ;

φ- 填充系數(shù)。

雙軸攪拌機(jī)的每相鄰攪拌葉片成90°，為不連續(xù)裝配，物料在間斷區(qū)不輸送物料，只作攪拌運(yùn)動(dòng)。所以雙軸攪拌機(jī)的生產(chǎn)能力要比螺旋輸送機(jī)小，在上述公式中，還應(yīng)乘 一個(gè)小于1的系數(shù)K，該系數(shù)主要與導(dǎo)程、物料流量、阻力等有關(guān)。

Q攪= 2x 60πD*2 snpq/4

= 94.2D*2s：n p：φ：K

2導(dǎo)程系數(shù)Ks：

雙軸攪拌機(jī)在一個(gè)導(dǎo)程上等距分布著4個(gè)攪拌葉。當(dāng)攪拌軸轉(zhuǎn)過一-周，物料向前推進(jìn)，導(dǎo)程設(shè)為4Bsina /s，稱它為導(dǎo)程系數(shù)。

K. = （4B：sin a）/ s

式中B-葉片的平均寬度，m;

a-葉片的傾角，。

s-導(dǎo)程，m。

3.流量系數(shù)Kv：

攪拌葉片從切入物料到脫離物料的理論流量為ABsina （A 為物料在攪拌槽中的橫截面積）。攪拌機(jī)中的物料屬于松散物質(zhì)，它既具有固體的實(shí)體性，也具有液態(tài)的流動(dòng)性。物料在攪拌槽內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況是很復(fù)雜的。在攪拌中，物料質(zhì)點(diǎn)并未沿軸線方向直接移動(dòng)，而是沿近似垂直的葉片表面的方向作復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)葉片穿過物料時(shí)，其中--部分物料被向前推進(jìn)，而另--部分則推到兩側(cè)或回退，所以物料的實(shí)際推進(jìn)量要少于理論流量。用1-1/2sina 來近似表示此時(shí)的推進(jìn)率。另一方面在葉片掃過區(qū)域留下的空間又很快地被兩側(cè)的物料所填滿，其中也包括前側(cè)物料的回流，由于葉片的阻力作用，使回流量和葉片角度有一定關(guān)系。

綜合以上兩個(gè)方面可得，K， =（1-1/ 2sin a）-cosa

3.阻力系數(shù)K，

推進(jìn)物料所施加的軸向推力隨葉片角度的增大而減少，而推力對(duì)物料的作用區(qū)域域也是有限的，葉片在物料運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即物料的相互作用而形成內(nèi)部摩擦力物料與攪拌槽和攪拌葉等運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生外摩擦，這些力均阻礙著物料的向前運(yùn)動(dòng)， 物料速度快慢關(guān)系著生產(chǎn)能力大小。。

Kf= μ（1- a/90°）

其中μ是個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，它與導(dǎo)程，摩擦系數(shù)和粘度等因素有關(guān)，一般可取0. 75左右。

K=KsKvKf

已知設(shè)計(jì)參數(shù)，如下表3-1，葉片每相鄰兩葉片成90° ，z=4，ρ

=1.2t/m*3;，a=15°～25°，φ=0.3，B=0.15mm，μ=0.75，摩擦

角β=30°

4、攪拌機(jī)內(nèi)物料軸向運(yùn)動(dòng)速度分析：

物料既有軸向位移，也有圓周方向的位移，其主要表現(xiàn)形式為軸向位移，其圓周位移的軌跡近似于- -段螺旋線，是攪拌機(jī)中物料實(shí)際運(yùn)動(dòng)的形式，如圖3. 1所示：

螺旋系數(shù)η=1/1 + tana：tan（a + β）

=1/1 + tan 15°tan（15°+ 30°）

= 0.79

Vk = b.sina nn1z

= 0.15x sin 15° x 40x0.79x 0.5625x4

=2.76 （m/ min）

式中V;- 物料運(yùn)動(dòng)速度，m/min;

b -葉片平均寬度，b =0.15m;

a-葉片安裝角度，15° ;

n-攪拌軸轉(zhuǎn)速，r/min;

5、物料在攪拌機(jī)內(nèi)停留時(shí)間的估算：

t=L/Vk

=3/2.76

=1.087（min）

式中t-物料停留的時(shí)間，min

L-攪拌機(jī)進(jìn)出料口中心距，3m

Vk-物料軸向運(yùn)動(dòng)速度，2.76m/min

物料在攪拌槽內(nèi)攪拌均勻的停留時(shí)間，主要取決于攪拌葉和軸線的角度及軸的轉(zhuǎn)速。如果攪拌葉的角度大，軸的轉(zhuǎn)速快，則物料很快被送出攪拌機(jī)，但這時(shí)物料的攪拌均勻程度就差，反之，均勻程度就好。所以物料的最佳攪拌時(shí)間，應(yīng)根據(jù)攪拌后物料的均勻性及工藝平衡予以確定。

6、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：

傳動(dòng)裝置是雙軸攪拌機(jī)工作過程中的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)的傳動(dòng)路線為電機(jī)-→皮帶→ZQ減速機(jī)-→聯(lián)軸器-→齒輪傳動(dòng)裝置- >攪拌軸。

將雙軸攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置整體放置出料口端，使生料不能進(jìn)入齒輪和軸承。同時(shí)給兩傳動(dòng)齒輪制作一個(gè)油池，用于齒輪的潤滑，能減小磨損，提高使用壽命。

常用的減速機(jī)有三種型式，圓柱齒輪減速機(jī)、行星減速機(jī)和擺線針輪減速機(jī)。其中采用圓柱齒輪減速機(jī)較合適，而采用行星減速機(jī)和擺線針輪減速機(jī)常會(huì)出現(xiàn)因攪拌機(jī)主軸起動(dòng)時(shí)扭矩大，傳動(dòng)系統(tǒng)剛度不足，故障多，有漏油問題。相對(duì)而言圓柱齒輪減速機(jī)傳動(dòng)穩(wěn)定，噪音小，齒面接觸穩(wěn)定，在潤滑保養(yǎng)良好的條件下，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。

主要基本結(jié)構(gòu)：機(jī)殼、螺旋軸、驅(qū)動(dòng)裝置、配管、蓋板、鏈罩

結(jié)論：雙軸攪拌機(jī)擁有良好的市場(chǎng)前景，相信此設(shè)計(jì)會(huì)解決雙軸攪拌機(jī)日益需求。

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