JS500混泥土搅拌机搅拌装置的设计

浙江林学院工程学院2010届本科毕业生设计

当??40?，L=-4.0/?;R=-1.61/?

此时，E=L/W=L/3.53R=0.70;K=L/D=L/2R=1.24 当??45?，L=-4.0/?;R=-1.62/?

此时，E=L/W=L/3.41R=0.72;K=L/D=L/2R=1.23

可见，当长宽比E值为0.7左右时，所需要的制造材料最少。于是，可以确定双卧轴搅拌机的长宽比范围为0.7~1.3。至于具体的取值，则要结合叶片的安装角度和布置形式综合起来考虑，通过试验研究的方法来获得一个较佳的组合，从而保证在最短的时间内，使物料沿拌筒三维坐标方向都能得到最充分、最均匀的拌和。

2.6小搅拌叶片的设计分析

随着工程规模的不断扩大，混凝土的需求量日益增加，客观上推动了搅拌机向大容量

和高生产率方向发展。如今双卧轴搅拌机的规格已从0. 35m3发展到3 m3以上，国外有些厂家的产品甚至达到6-9 m3。对于这些大容量的双卧轴搅拌机，其搅拌筒直径很大，但单个搅拌叶片却不能做的太大，叶片高度也不能太高。所以，当搅拌轴转动时，叶片只能搅动靠近拌筒内壁的一层物料，料层高即为叶片的高度，而处于叶片和搅拌轴之间的很大一段距离的物料无法得到很好的搅拌。而且，在卧轴搅拌机内，混合料被强制搅拌的圆周速度与拌筒半径是正比关系，即有

????R (2-13) 式中 ? —搅拌线速度; ?—搅拌轴转速; R—拌筒半径。

由此可见，速度v沿拌筒半径方向存在着一个速度梯度，如图2-11所示，即从筒壁到搅拌轴之间是沿着半径递减的。因此，越是靠近搅拌轴的地方，搅拌线速度就越低，也就越容易出现搅拌低效区甚至死区。而且随着搅拌机容量的增大，这个问题就愈显的尖锐与突出。

为解决这个问题，笔者提出了小搅拌叶片方案，即:在大搅拌叶片相对的一侧安装小搅拌叶片。这些小搅拌叶片可以用一根短的搅拌臂支撑在搅拌轴上。这

样，对于那些因拌筒直径过大而形成的搅拌低效区， 图2-11 速度梯度图 就可以由小搅拌叶片来消除。从而保证在拌筒半径方

向的物料都能够得到很好的搅拌。这些小叶片的安装可以有两种方式:一是与大搅拌叶片的安装角一样，这样大叶片和小叶片都把物料推向相同的一侧:二是与大搅拌叶片的安装角相反，如果大叶片将物料推向左边，那么小叶片就将物料推向右边，如图2-12所示。 显然

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在第二种安装下，靠近拌筒内壁的物料和靠近搅拌轴的物料能够形成逆流运动，增强物料各组分相互间的碰撞和揉搓作用，因而更有利于混凝土的均匀分布。

图2-12 小叶片安装示意图

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第3章 JS500搅拌机搅拌装置的整体设计

3.1JS500混泥土搅拌机主参数

表3-1 JS500混泥土搅拌机的主要参数

性能参数 出料容量 进料容量 生产率 骨量最大颗粒（卵石/碎石） 搅拌叶片 转速 数量 搅拌电机 型号 功率 单位 L L m/h 2数值 500 800 ≥25 80/60 35 2×7 Y180M-4 18.5 mm r/min / / kw 现在从JS500搅拌机的工作实际出发，根据JS500搅拌机的相关参数来设计一台具有搅拌质量好、效率高、能耗低的双卧轴强制式搅拌机。

3.2拌筒长宽比的选择

图3-1搅拌筒体简图

双卧轴搅拌机的筒体呈两个相连的圆槽形，如图3-1 筒体容积V=V1+V2式中：

V1———筒体上部即轴中心以上部分容积 V2———筒体下部即轴中心以下部分容积

在此考虑容积利用率的问题，容积利用率即出料容量与拌筒几何容积的比值，此比值

V0/V的取值为3.5~4.0之间。

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V0 ———公称容积 即搅拌机一次出料的混凝土体积。

宽径比等比值范围为： W/D=1.7~1.8 W/C=2.2~2.3

表3-2 窄长型跟宽短型搅拌筒比较试验

分析给定条件下得到的结果:从试验测试指标的最优值分布情况来看，宽短型拌筒中的混凝土测试数据含有大部分最优指标值，即使不占最优的单项均匀度指标△G也与试验中的最优值非常接近。

影响搅拌机性能的各参数是相互关联且相互影响的，很难单独讨论某一参数的作用。但其余参数若在目前常用的范围内，尽管宽短型及窄长型的性能都能满足国家标准，但宽短型要稍优于窄长型。这主要是因为混合料要在拌筒的三个坐标方向同时达到较好的均匀性，如果拌筒太短，形不成流畅的轴向循环流动:如果拌筒太长，混合料的轴向循环次数减少，也不利于实现三维的均匀分布。

从上一章可以确定双卧轴搅拌机的长宽比范围为0.7~1.3，而对于本机的设计是选取窄长形还是宽短形拌筒的问题，在考虑到混凝土的强度指标更具实际工程意义，因此对于本机的设计选用长宽比小于1的宽短形搅拌机作为最优方案。

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