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双轴搅拌机的结构原理与用途

  搅拌机是对物料进行搅拌、混合和输送的有效设备。它应 用较广泛,不仅用于建材、建筑方面,还用于医药、化工、化肥、 电力、农业、煤炭等行业。 1 搅拌机的分类 1.1 搅拌机根据结构形式分为单轴搅拌机和双轴搅拌机两种   单轴搅拌机主要输送效果好,相对搅拌效果较差。   双轴搅拌机搅拌效果佳,输送效果平稳。 1.2 根据安装形式又分为立式搅拌机和卧式搅拌机两种   立式搅拌机是不连续搅拌,是定量按时出料的。   卧式搅拌机不仅可定量按时出料,还可连续进料—搅拌— 出料。 1.3 根据用途与动力配比又分为一般搅拌机与强力搅拌机   一般搅拌机是动力消耗小,产能适中的常规搅拌机。   强力搅拌机是为达到一定预期目标,采取的强制搅拌,动 力消耗相对较大,是一特种搅拌机。   针对上述类别,在这里着重论述双轴搅拌机的原理、用途、 参数计算及使用注意事项。双轴搅拌机一般为螺旋式搅拌机, 它的搅拌部件是两根形状对称的装有搅拌刀的同步螺旋转动 体,其两根搅拌轴在旋转时速度相同、转动方向相反。   双轴搅拌机一般由电动机提供动力,个别地方电能不方便 的也有用柴油机提供的,为达到一定搅拌速度,可用减速机来 转换速度,达到**佳的搅拌效果。 2 双轴搅拌机的结构特点   双轴搅拌机的主要部件包括:底架、搅拌槽体、两根搅拌轴、 搅拌刀片、前后支承体、齿轮、联轴器、减速机、离合器、传动三 角带、电动机、水管和盖板等。   双轴搅拌机的搅拌槽体为结构件,外加盖板,密封性较好,在 搅拌机搅拌各种粉状物料时,可避免物料粉尘外漏和飞扬的问题。   双轴搅拌机的搅拌轴是重要的部件,两根搅拌轴的旋转 方向相反,都具有轴承座、轴承套、轴承盖、护轴套、搅拌刀片 和保持同步相反运动的齿轮。双轴搅拌机的搅拌轴在运行过 程中受到的磨损较为严重,在轴上安装耐磨材料护套来保证
搅拌轴的使用寿命。
3 双轴搅拌机的工作原理
  双轴搅拌机在工作时,物料通过进料口进入搅拌槽体,两
根搅拌轴在电机驱动下反向旋转,搅拌轴上装有搅拌刀片,搅
拌刀片在搅拌轴上呈螺旋线状分布,物料受搅拌刀片旋转推
动而随之同向位移,相互混合完成搅拌作用。双轴搅拌机的
两根搅拌轴之间的重叠区域,旋转方向不同的物料相互挤压
搓揉,提高了物料混合的效果。总之, 双轴搅拌机是对进入
搅拌槽中的物料进行搅拌、混合、挤压、均化,并连续地输送到
下道工序的搅拌设备。
4 双轴搅拌机的用途
  双轴搅拌机是混合干粉物料的理想设备,适用于在输送
干粉状物料的同时加水搅拌,避免扬尘,并均匀加湿各种干粉
混合物料。根据物料的特性来决定搅拌的时间,从而来确定
搅拌槽的长短、螺距及转速。一般双轴搅拌机所搅拌的物料
含水率不超过20 %。双轴搅拌机在建材、能源、医药、化工、
矿山等粉状物料加湿或两种以上物料混合时较为常用。在砖
瓦行业中主要用于搅拌并输送破碎后的煤矸石、页岩、尾矿、
建筑垃圾、黏土、粉煤灰等原料。
5 双轴搅拌机的相关参数计算
  双轴搅拌机的相关参数有双搅拌轴中心距、产量、功率等。
5.1 双搅拌轴中心距的确定
  双搅拌轴中心距是双轴搅拌的主要尺寸。它不仅要满足
搅拌的产量要求,还要保证对齿轮传动的承载强度。双轴搅拌
在设计中要有部分搅拌刀互相参合,搅拌刀对原料相互推进相
互作用,达到混合、切碎、搅拌、输送的目的。
  双搅拌轴中心距一般用下式计算:
  A=D(/1+k)
式中 A—双搅拌轴中心距,mm;
  D—搅拌刀回转直径,mm;
  k—重合系数,0.2~0.4。
  其中搅刀直径越大,重合系数取值就越小。

5.2 双轴搅拌产量的确定
 
双轴搅拌的产量不仅与搅拌刀回转直径有关,还与搅拌刀排列的螺距、搅拌刀厚度、搅拌轴转速、搅拌轴轴径、填充系数、回料系数、搅拌刀刀片与轴的夹角等有关。可用下式来计算:
 
Q=60[(D2-d2)π/4]×ψ×K×v式中 Q—搅拌的产量,m3/h;
d—搅拌轴安装搅拌刀处轴径,mm;ψ—填充系数,取0.55;K—搅拌轴数,1~2,双轴K=2;v—泥料移动速度,m/min。 v =Z b n βsinα
 
式中 Z—一个螺距搅拌刀的数量,Z=4;b—搅拌刀刀片宽度,mm;n—搅拌轴转数,r/min;β—回料系数,0.85~0.9,β=0.85;α—搅拌刀刀片与轴的夹角,15°~25°。
5.3 双轴搅拌功率的确定
 
在双轴搅拌机搅拌原料时,原料含水率越小功率消耗也就越少。双轴搅拌功率可用下式计算:
 
N =i L bsinα[(D2-d2)π /4.896]n×2×1/η式中 N—搅拌功率,kW;
 
i—搅拌刀刀片总数;L—泥料硬度,含水率17 %~20 %,L = 3;b—搅拌刀刀片宽度,mm;α—搅拌刀刀片与轴的夹角;D—搅拌刀回转直径,mm;d—搅拌轴安装搅拌刀处轴径,mm;n—搅拌轴转数,r/min;2—两根搅拌轴;η—机械效率。
 
 
6 双轴搅拌机的安装和维护的注意事项
 
搅拌部分的安装与使用直接影响到搅拌机的搅拌效果和
 
生产能力。由于搅拌轴都较为细长,两端轴承座距离较远,安装使用不当极易造成轴在运行中跳动,产生变形,甚**断裂。因此安装搅拌轴时轴承座要对正、找水平,两轴必须平行,联轴器要对正,使两轴同心,调整间隙适当,同时各紧固螺栓应紧固,避免轴在运行中抖动。
 
使用中应注意以下几点:a.所有紧固件是否牢靠,特别是地脚螺栓或轴承座的固定
 
螺栓的松动以及轴承损坏或齿轮严重磨损时都可能引起轴的振动,损坏设备,造成事故;
 
b.受力必须保持均匀,供料不均或有异物进入泥缸,都有可能造成超载,增加负荷,使轴产生振动或断裂。
 
c.搅拌刀为易磨损件,生产中要定期更换,因而在设计时刀片与刀片轴采用螺栓连接,以便于更换。安装搅拌刀时首先应使螺栓紧固,避免搅拌刀在运行中松动。搅拌刀的整体螺旋方向应相同,保证两根轴在相向旋转时物料向前移动。同时,刀
 
片的倾角应一致,一般刀片与轴断面的夹角为l5°~25°。倾角过大,物料前进速度太快,搅拌不均;倾角过小,则泥料前进缓慢,产量降低,同时会加大搅拌机的工作负荷。为防止磨损,搅拌槽内壁中装有衬板。安装搅拌刀时,应使搅拌刀顶端与衬板圆周方向间隙控制在5 mm~10 mm。使用中应检查搅拌刀的磨损情况。刀片磨损后,刀片与搅拌槽衬板间隙加大,泥料翻动量减慢,使泥料搅拌不均。刀片严重磨损后,会降低设备产量,增加动力消耗,而且搅拌效果差。当刀片顶端磨损达l5 mm~ 20 mm时,应及时修补或更换。同时在生产过程中应避免有异物进入泥缸(如石块或铁器),造成刀片折断。
 
d.加强减速器维护。搅拌机减速器属于连续重载设备,使用维护不当会使减速器齿轮很快磨损甚**报废。要减小齿轮磨损,延长其使用寿命,除定时、定量进行润滑和换油外,还须对其联轴器进行维修,对轴承座定时进行调整。减速器输出轴多为十字滑块联轴器,维修中应调整联轴器的端面间隙,外径小于 200 mm的联轴器其端面间隙为1 mm~2 mm,径向位移不大于0.2 mm,外径大于200 mm的联轴器其端面间隙为 2 mm~2.5 mm,径向位移不大于0.3 mm。减速器轴承使用一段时间后由于磨损引起间隙加大,轴的水平差加大,减速器振动造成齿轮磨损加快,因此,应注意调整减速器轴承间隙,保证齿轮的正常运行,以延长减速器的使用寿命。
 
上述不足之处希望大家指正,在选搅拌机时要针对原料的性能,结合实际情况,选择适合的搅拌机类型,做到功效相当,充分的发挥搅拌机的性能。

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