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一种桨叶式搅拌机的设计


1 桨叶式搅拌机的工作原理简介
 
搅 拌机体内研磨介质的运动状态分
 
为 二个部分,一是在筒体内旋转,二是为带到一定的高度后抛落。 前者粉碎的主要形式是研磨,而后者是冲击。 搅拌机内物
 
料 会随着研磨和冲击综合的作用而使其
 
粉碎。 桨叶式搅拌机破碎部分主要由锤击和反击部分两部分组成。 物料经由进料口进入破碎腔,经过锤头的打击、剪切、劈碎和折断,使得物料粒直径降低,然后再经过反击进行破碎,通过反击破碎中反击板的冲击和物料的自撞破碎,会进一步降低
物料的粒径 从而实现了物料粉碎的目
       
的。 桨叶式搅拌机结构模型如图 1 所示,
桨叶式搅拌机结构如图 2 所示。
该搅拌机由三个部分组成:机械传动
部分、反击破碎部分和锤击破碎部分。 其
中起主要作用的是锤击破碎和反击破碎
部分,其中皮带传动部分为传递所需的动
力。 该机采用桨叶式上下安装,能充分利
用物料自身的挂质量,从而减少物料运输
过程所消耗的动力,并通过反击破碎和圆
锥破碎,达到降低粒径的目的。
2 桨叶式搅拌机主要参数的确定
2.1 主要部件基本结构参数
 
2.1.1 转子直径和长度[1]转子直径一般是根据给料块的尺寸来进行设计,提出转子的直

2.1.2 基本结构尺寸[2]
( 1) 给料口的宽度 、长度 、高度和倾角 :给料口宽度应大于 2 倍**大给料尺寸,取宽 300mm、长 310mm,为了满足给料有一定的垂直
 
下 落速度取高度为 560mm,根据要求入料块经导板给入,因此导板的倾角不应小于 60 度,否则引起物料块的堆积。( 2) 卸料口的尺寸:搅拌机的卸料口尺寸根据产品粒度的大小来决定。( 3) 给料方式:本
 
机 要求给料块有一定垂直下落的速度, 故给料口设置在机架的上方。
 
2.1.3 确定锤头质量


根据国家碰撞理论动量相等的原理来计算锤头质量时,要考虑 2.2 主要工作参数的确定    
到锤头在打击物料后必然会产生速度上的损失。 锤头打击物料后,    
从桨叶式搅拌机的特点来看,转子转速是整个搅拌机工作的重
其速度损失过大的话,就会使锤头绕本身的转轴向后偏倒,此时锤
用工作参数,它会直接影响着搅拌机的破碎效率、破碎比和生产能
头会由于速度减小而使动能减小,在下一次打击时会降低搅拌机的
力。 所以一般中小型搅拌机的转子转速为 750~1500r/min,圆周线
生产率和增加无用功的消耗。 因此为了使锤头打击物料后不产生的
速度约为 25~70m/s。 生产能力为 24.7t/h,功率经计算为 66.1kw。  
偏倒,且能够由离心力的作用而在第二次破碎物料前很快恢复到正  
3 转子的结构设计[3]    
常工作速度,就要求锤头打击物料后的速度损失不能过大。 根据实 3.1 转子的设计    
践情况,锤头在打击物料后允许速度损失会随着搅拌机的规格大小    
本设计参阅了目前国内市场上对搅拌机的研究资料, 并结合各
而变,一般情况下允许速度损失为 40~60%。 即  
  类型搅拌机转子的不同设计。 锤头的排列分布方式如图 3 所示。  
v  = (0 .6 0.4)v ( 1)  
由图 3 可知, 打击锤头在两隔板之间是按 60°的间隔排布着  
       
式中 v1 为锤头在打击物料前的圆周线速度( m/s);  

六个,即以中轴为中心陈列。 在设计时适当调整锤头间隔套尺寸,保
持锤头总数不变,而如此排布锤头会在破碎腔空间上更有效的利用
锤头的“ 空间打击”能力,显著提高破碎效率。
3.2 打击锤头的设计[2]
打击锤头是锤式破碎的主要零件。 其的质量、形状和材质均会
对搅拌机的生产能力产生很大的影响。 它的动量大小与锤头的质量
成正比,动量越大,即锤头的质量愈大,破碎效率越高,破碎中就会
越平稳。 所以要根据实际不同的进料块尺寸来选择设计的锤头质
量。 另锤头的耐磨性也是其主要质量指标,提高了锤头的耐磨性,可
缩短搅拌机检修停车时间。 从而提高搅拌机利用率和减少维护费
用。 通常情况下锤头一般是用高碳钢锻造或铸造而成,也有用高锰
钢铸造的。 近来有设计中使用高铬铸铁锤头复合铸造, 即锤采用
ZG310~570 钢,它的耐磨性比高锰钢锤头提高数倍。 本设计采用新
型的组合式锤头结构设计( 如图 4 所示)。
4 结论
本文设计了一种新型的搅拌机,就是将锤式搅拌机和反击式搅
拌机的优点结合起来。 本设计的创新点有:一采用新型的转子设计
结构,反击式破碎的钢盘结构和锤式破碎锤盘交错布置结构,增强
了搅拌机的工作性能。 二是锤头抛弃传统整体式结构设计,而是采
用组合式结构设计,较大提高了锤头的使用寿命,降低了生产费用
和减少了设备的调整次数。

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