搅拌机搅拌机构设计原则研究.pdf

Design Research 设计研究 搅拌机搅拌机构设计原则研究 Design principles research on the agitating mechanism of mixer 吴相省/WU Xiang-sheng （三一重工股份有限公司，湖南 长沙 410100 ） [摘 要]搅拌机构是搅拌机的核心部分，其结构和特点决定了搅拌机的搅拌效率和搅拌质量，因此其设计 的好坏有着极其重要的意义。本文介绍了搅拌机搅拌机构设计的主要原则。 [关键词]搅拌机；搅拌机构；叶片布置；设计原则 1　前言 一台完整的搅拌机包括动力系统、传动系 统、搅拌机构、清洗系统和支撑机构。搅拌机构 指搅拌轴、搅拌臂及搅拌叶片，并不是所有的搅 拌机都同时含有搅拌臂和搅拌叶片，有些搅拌机 （多为立轴式）就只有搅拌臂或只有搅拌叶片， a）平直式 b）折叶式 c）后弯式 或二者合二为一，做成了一体。 图1　搅拌叶片基本形式 多年来，在搅拌机的改进设计过程中，人 斜一定的角度，工作时可以推动物料进行轴向运 们一直在致力于搅拌机搅拌效率和搅拌质量的提 动，因此搅拌效果远优于平直式，而后弯式对于 升，搅拌机构设计就是其中最最重要的一环。 非粘结性材料来说，搅拌效果有更大的优势，但 对于粘结性较大的物料（比如砂浆、沥青混合料 2　搅拌机构设计原则 等），搅拌效果较差。 搅拌机构对搅拌质量起着决定性作用，尤其 2.2　叶片安装角度 是搅拌叶片，就好比划船用的浆叶一样有着至关 叶片安装角度也极其重要，如果角度太大， 重要的作用。在搅拌机的结构确定了之后，由于 物料的轴向运动效果会大于径向运动，否则则相 受各零件空间布置的影响及支撑力方面的考虑， 反。已有成熟的理论研究表明，效率最高的搅拌 搅拌轴和搅拌臂一般是不太适合更改的。设计 过程应该是，尽量保证拌筒在三维坐标方向能同 时，应重点考虑搅拌叶片的结构、形状、数量、 时达到要求的均匀性[2]，这就要求搅拌时物料的轴 布置等。 向运动和径向运动最好接近。 2.1　叶片形式 对于卧轴式搅拌机，理想的叶片安装角应该 卧轴搅拌机的叶片形式比较单一，俗称“铲 在31°～45°之间。 形”叶片，此不再赘述。对于立轴搅拌机，其叶 对于立轴式搅拌机来说，由于搅拌时重力作 片主要有三种形式，即平直式、折叶式和后弯 用会加速物料的轴向运动，安装时的倾斜角应远 式，分别如图1中的a、b、c所示。 小于卧轴式搅拌机，应取卧轴搅拌机叶片角度的 从制造工艺来看，平直式和折叶式远优于 一半为佳。例如，研究中我们对搅拌砂浆用立轴 后弯式，从实际的应用效果来看，折叶式由于倾 搅拌机的叶片安装角度进行了多次试验，最终选 ( ) 38　2011 05 　CONST