螺旋叶片式连续搅拌机的设计

例析螺旋带式TMR饲料搅拌机设计1 螺旋带式TMR饲料搅拌机设计1.1结构组成螺旋带式饲料搅拌机主要由搅拌装置、传动装置、搅拌仓等组成，其PRO/E 三维设计示意图如图1所示。

1、发动机2、减速器3、搅拌仓4、仓门5、搅龙6、支架图1 螺旋带式饲料搅拌机的主要结构Fig. 1 The main structure of the spiral belt feed mixer（1）傳动装置传动装置主要是由电动机、皮带、链轮、减速器及齿轮等组成，电动机与减速器通过带传动连接，减速器上的链轮与搅拌轴上的链轮通过链传动连接，最终达到搅拌轴的转动来带动螺旋带转动。

（2）搅拌装置螺旋搅拌装置是该搅拌机的核心工作部分，其主要由搅拌轴、螺旋搅拌带、搅拌长臂、搅拌短臂、搅拌刮板等结构组成，其结构图如图2所示。

图2搅拌装置结构图Fig. 2 The Stirring device structure1.2 主要参数确定搅拌机主要设计参数有搅拌仓体积、搅拌仓长宽比、搅拌臂数目及排列形式、螺带螺旋升角和搅拌速度。

对搅拌参数的分析计算主要是为了初步选出最为合理的参数来对其进行优化，得到最终合理的搅拌参数。

1.2.1搅拌臂数目及排列形式的分析搅拌臂数目及其排列形式对搅拌机的搅拌质量、工作效率等影响重大，数目过多则会导致搅拌轴长增长，这样会使其结构强度下降；数目过少则会导致饲料混合循环次数减少进而影响搅拌的质量。

本文研究的是单轴搅拌机，常见的搅拌臂相位角有90°、60°、45°三种形式，考虑到搅拌臂的数目问题，如果选用60°或45°相位角则会增加搅拌臂的数量，综合考虑选用90°相位角较为适合本文所设计的搅拌机。

当搅拌臂的相位角选用90°时，在一个螺距内可设置4个搅拌臂。

（a）正排列（b）反排列图3 搅拌臂排列方式Fig. 3 The stirring arm arrangement如图4所示。

搅拌机的设计计算7.5kw 搅拌机设计：雷，此时为湍流，2K Np ==φ常数。

查表知：诺数的计算：4032.08.0130010436833Re 260852⨯≈===⨯⨯μραin 即410Re >蜗轮式，四平片时，5.42=K 。

由公式513d n N N p ρ=，式中Np ——功率准数。

则，搅拌功率5132d n K N ρ= 5360858.0)(13005.4⨯⨯⨯= W W 45.55450== 则，电机的最小功率为： ηNN =电 ，取η=0.85则KW N 41.685.045.5电==则选用电机的功率为7.5KW 。

圆盘直径φ450mm ，选定叶轮直径φ800mm 。

桨叶的危险断面Ⅰ—Ⅰ（如上图）：该断面的弯矩值： （对于折叶蜗轮）θSin nN x r x Zj M 155.9030⨯⨯⨯=-式中n ——转速；N ——功率；x ——桨叶上液体阻力的合力的作用位置。

计算公式为：32314241430r rr r x --⨯= 334412.04.012.04.043--⨯= =0.306(m)则θSin nN x r x Zj M 155.9030⨯⨯⨯=-0345185105.7306.0225.0306.0455.9Sin ⨯⨯⨯=⨯- =78.86（N.m ）（Z=4叶片，θ=45°倾角）对于Q235A 材料，MPa 240~2205=σ当取n=2~2.5时，[σ]=88~100Mpa. 取[σ]=90Mpa 计算，得62bh =ω（矩形截面） 且b=200mm ，求h 值。

由][σω≥M有666.81090622.0⨯≥⨯⨯h η,可得h ≥0.00512m, 即h ≥5.12mm考虑到腐蚀，则每边增加1mm 得腐蚀余量。

即，需叶片厚度为≥7.12, 取8mm 厚的钢板。

叶轮轴扭转强度计算验证叶轮轴选用φ76×5的无缝钢管，材料20号钢。

机械毕业设计582J550×3000双轴搅拌机设计摘要双轴搅拌机为螺旋式搅拌机，它的搅拌部件是两根形状对称的同步螺旋转子，两根螺旋轴在旋转时速度同步、方向相反。

双轴搅拌机由电机驱动，可用减速机控制转子转动速度，达到最佳的搅拌效果。

双轴搅拌机的主要部件包括，机械外壳、两根螺旋转轴、电机驱动装置、联动装置、配管和盖板等，双轴搅拌机的螺旋轴是最重要的工作部分，两根螺旋轴的旋转方向相反，都具有轴承座、轴承套、轴承盖、叶片和联动装置。

搅拌机构包括彼此平行的第一和第二搅拌轴、搅拌叶片和卧式搅拌桶，所述搅拌叶片从第一和第二搅拌轴向四周伸出，并在轴向依次等距排列而在圆周方向依顺时针或逆时针彼此相差一固定角度，使在第一和第二搅拌轴上的搅拌叶片分别形成旋向相反的螺旋状排列；所述第一和第二搅拌轴彼此同步转动并且其叶片交错通过由该第一和第二搅拌轴轴线所确定的平面；在所述搅拌桶一端的顶部设有进料口，而在所述搅拌桶另一端的底部设有出料。

采用这种结构，搅拌机的搅拌叶片在搅拌干粉砂浆的同时将干粉砂浆从进料口排向进料口，从而实现生产的连续，有效的提高了生产效率。

关键词：双轴搅拌机螺旋轴搅拌叶片生产效率AbstractBiaxial mixer spiral mixer to its mixing two symmetrical parts are synchronized helical rotor, two screw shaft rotation speed synchronization, in the opposite direction. Biaxial mixer driven by a motor, can control the rotor rotation speed reducer, to achieve the best mixing results.The main components include biaxial mixer, mechanical enclosure, two screw shaft, motor drive, interlocks, piping, and flat tops, dual-axis mixer spiral axis is the most important part, the two helical axis of rotation in the opposite direction , have a bearing, bearing units, bearing caps, leaves and interlocks.Mixing with each other parallel institutions, including the first and second stirring shaft, stirring blades and horizontal mixing barrel, above mixing blade from the first and second axial four weeks out of mixing and axial offset in turn arranged in circle clockwise or counterclockwise direction according to a fixed point of difference with each other, so that in the first and second axis of the mixing blades were stirring the formation of the spiral spin arrangement to the contrary; the first and second mixing shafts rotate simultaneously with each other and their leaves staggered through the mixing of the first and second axes defined plane; in above the top end of the mixing bucket with feed, while the other end of the said mixing drum with the material at the bottom. Using this structure, the mixing blade mixer mixing dry powder in the mortar, while the dry mortar from the inlet to the inlet arrangement in order to achieve continuous production, effectively improve the production efficiency.Keywords: biaxial mixer efficiency helical mixing blade shaft 目录1前言 (1)2 总体方案论证 (4)2.1工作原理 (4)2.2结构设计特点 (4)2.2.1 外壳的设计形式 (5)2.2.2 轴与叶片的安装方法的设计 (6)2.2.3 传动机构的设计 (8)2.2.4 密封装置的设计 (8)2.2.5 雾化装置的设计 (9)3 预加水双轴搅拌机主要技术参数的计算 (11)3.1生产能力的估算 (11)3.2主轴转速n的估算 (13)3.3主轴直径D的估算 (13)3.4搅拌机内物料轴向运动速度V的估算 (14)k3.5物料在搅拌机内停留时间的估算 (15)3.6功率的计算 (16)4 电机的选择 (19)4.1选择电动机类型和结构形式 (19)4.1.1 选择电动机的容量 (19)4.1.2 确定电动机转速n (20)m4.2减速机选择 (21)4.3计算传动装置的总传动比并分配各级传动比 (21)5 传动装置的设计计算与校核（确定带传动、齿轮传动的主要参数） (22)5.1V带的设计计算 (22)5.2齿轮的设计计算 (26)5.3轴的设计计算及校核 (31)5.4轴承的校核 (37)6 预加水双轴搅拌机的安装 (39)6.1预加水成球工艺对设备安装的要求 (39)6.2双轴搅拌机的安装 (39)6.3电动机的安装 (40)7 设备的使用维护和润滑 (41)7.1设备的使用维护 (41)7.2设备的润滑 (41)7.2.1 滑动轴承的润滑 (42)7.2.2齿轮传动的润滑 (42)8 结论 (43)参考文献 (44)致谢 (46)1前言立窑水泥企业的机立窑能否实现优质高产，在一定程度上取决于窑内的锻烧情况，预加水成球技术能改善烧成条件，提高熟料质量。

第二节搅拌桨叶的设计和选型一、搅拌机结构与组成组成：搅拌器电动机减速器容器排料管挡板适用物料：低粘度物料二、混合机理利用低粘度物料流动性好的特性实现混合1、对流混合在搅拌容器中，通过搅拌器的旋转把机械能传给液体物料造成液体的流动，属强制对流。

包括两种形式：（1）主体对流：搅拌器带动物料大范围的循环流动（2）涡流对流：旋涡的对流运动液体层界面强烈剪切旋涡扩散主体对流宏观混合涡流对流2、分子扩散混合液体分子间的运动微观混合作用：形成液体分子间的均匀分布对流混合可提高分子扩散混合3、剪切混合剪切混合：搅拌桨直接与物料作用，把物料撕成越来越薄的薄层，达到混合的目的。

高粘度过物料混合过程，主要是剪切作用。

电动机减速器搅拌器容器排料管三、混合效果的度量 1、调匀度I设A 、B 两种液体，各取体积vA 及vB 置于一容器中，则容器内液体A 的平均体积浓度CA0为： （理论值） 经过搅拌后，在容器各处取样分析实际体积浓度CA ，比较CA0 、CA ， 若各处 CA0=CA 则表明搅拌均匀若各处 CA0=CA 则表明搅拌尚不均匀，偏离越大，均匀程度越差。

引入调匀度衡量样品与均匀状态的偏离程度 定义某液体的调匀度 I 为：（当样品中CA < CA0时）或 （当样品中CA > CA0时）显然 I ≤1若取m 个样品，则该样品的平均调匀度为当混合均匀时2、混合尺度设有A 、B 两种液体混合后达到微粒均布状态。

BA A A V V V C +=00A A C C I =011A A C CI --=m I I I I m+⋯⋯++=-211=-I混合尺度分 设备尺度 微团尺度 分子尺度 对上述两种状态：在设备尺度上：两者都是均匀的（宏观均匀状态） 在微团尺度上：两者具有不同的均匀度。

在分子尺度上：两者都是不均匀的（当微团消失，称分子尺度的均匀或微观均 匀） 如取样尺寸远大于微团尺寸，则两种状态的平均调匀度接近于己于1。

1前言建材产品的生产,从原料、燃料到半成品都需要进行破碎和粉磨,其目的是使物料的表面积增加,以提高物理作用的效果及化学反应的速度,如促进均匀混合,提高物料的流动性,便于贮存和运输,提高产量等。

水泥熟料和石膏一起磨碎成最终产品,其磨碎的粒度越细,表面积越大,则水泥的标号就越高。

改善和提高产品的质量和数量,减少动力消耗,降低生产成本,对达到优质、高产、低消耗具有重要意义。

机械冲击粉碎是建材行业材料破碎的主要手段，其设备效率是重要的技术和经济指标。

目前在搅拌机的设计研究中，主要集中在耐磨材料和常规设计的改进。

在水泥行业、选矿电力等工业领域中广泛使用粉磨机械，但各类粉磨机械都有生产效率低，能耗高的缺点。

当前的发展趋势是“以破代磨”，借助加强粉磨机前的粉碎，降低入料粒度，可大幅度提高粉磨机产量，降低综合能耗。

本课题是结合市场上所使用的各类型号的搅拌机及由厂家在使用过程中所反馈的信息,分析其问题的来源,并相互比较综合各类搅拌机的优点,经师生讨论而确定的。

设计要求:a、最大进料粒度：<150mm；b、出料粒度：<10mm；c、生产能力：25-30t/h。

使用范围：桨叶式搅拌机既可以用于生料的破碎,又可以用于熟料的破碎。

它适用于粉碎水泥熟料、粒状高炉矿渣、石灰石、砂岩、页岩、煤矸石、煤块、铝块石、金矿石、钼矿石等多种物料。

它广泛应用于：建材、化工、冶金、电力、煤炭、矿山等工业部门。

技术要求：机械设计应保证其功能良好、使用可靠、维护方便；零件结构设计要选择合理的毛坯型式和材料，并尽可能的采用标准件和通用件，并具有良好的工艺性。

设计方法：采用二维CAD绘制图纸和在UG平台上创建三维模型相结合的方法，更加直观地将所要设计的结构表达出来。

本课题着重解决如何将反击式搅拌机和锤式搅拌机的优点结合、锤头磨损问题和机体平衡问题、搅拌机在工作过程中的粉尘泄露问题及搅拌机的各工作参数的优化确定方法等。

本设计具有很强的实用价值。

搅拌器叶轮设计
搅拌器叶轮的设计是为了实现有效的液体搅拌和混合。

以下是常见的搅拌器叶轮设计要点：
1. 叶轮形状：叶轮的形状可以根据搅拌需求进行设计，通常采用的形状有径向流动、轴向流动和斜流动等。

不同形状的叶轮可以产生不同的搅拌效果。

2. 叶片倾角：叶轮叶片的倾角决定了液体与叶轮相互作用的方式。

倾角大的叶片可以产生强烈的扰动和搅拌效果，而倾角小的叶片则适用于轻微的搅拌操作。

3. 叶片数量：叶轮上的叶片数量也会影响搅拌效果。

过多的叶片可能会导致液体流动阻力增加，而过少的叶片可能无法实现充分的搅拌效果。

一般来说，叶片数量应根据搅拌器的使用条件和目标确定。

4. 叶片尺寸和间距：叶轮叶片的尺寸和间距也会对搅拌效果产生影响。

较大的叶片可以产生较强的搅拌效果，而较小的叶片则适合于轻微的搅拌操作。

此外，叶片的间距也会影响液体的流动和混合效果。

5. 叶片材料和涂层：叶轮叶片的材料和涂层也需要考虑。

一般来说，叶片应选择耐腐蚀、耐磨损和高强度的材料，以确保长时间的使用寿命。

此外，根据实际需要，还可以采用涂层技术来改善叶片表面的摩擦和液体附着性能。

总的来说，搅拌器叶轮设计需要考虑搅拌需求、流体特性和使用环境等因素，以实现有效的液体搅拌和混合效果。

具体的设计细节需要根据实际情况进行评估和优化。

螺旋叶片式连续搅拌机的设计
李荣旭;郭鹏
【期刊名称】《起重运输机械》
【年(卷),期】2007(000)007
【摘要】螺旋叶片式连续搅拌机适用于2种以上粉状、粒状、小块状物料在搅拌、混合的过程中不断向前输送的场合，广泛适用于化工、建材、冶金等行业。

【总页数】2页(P35-36)
【作者】李荣旭;郭鹏
【作者单位】鹤壁煤业机械设备制造有限责任公司;鹤壁煤业机械设备制造有限责
任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH2
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3.螺旋叶片式连续搅拌机的设计方法分析 [J], 容雪琼
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5.基于EDEM的多功能木质板材双螺旋搅拌机的结构优化设计与特性研究 [J], 徐浩然;贺福强;薛亚军;李赟
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其余位为 0 ,即M100~M105的常开触点均为断态,这时如果连续运行开关S仍未合上,X405仍断开,那么移位寄存器不会复位,M100仍为 0 ,则小车正向出发往返运行3次(1个周期)后,就在原位停下来了。

(6)小车连续运行与停止 如果需要小车在运行1个周期后,继续运行下去,则合上连续运行开关S,X405、X401和M106接通复位输入端R,移位寄存器复位,M100重新置 1 ,M100与X402又接通Y432,小车开始第2个周期的运行,如此连续运行下去,直到按下停机按钮SB2,X407触点断开,Y432和Y433线圈断开,小车才会立即停止运行。

如果发生意外情况,不论小车运行在什么位置,只要按下停车按钮SB2,电动机立即停转,小车停止运行。

4 结束语自动生产线上的转运小车是常用的生产设备,它运行正常与否,对生产影响很大。

该控制系统简单可靠,具有一定的借鉴价值。

参 考 文 献1 廖常初 可编程序控制器应用技术 重庆:重庆大学出版社,19982 常斗南 可编程序控制器原理、应用 北京:机械工业出版社,19983 周恩涛 可编程序控制器原理及其在液压系统中的应用 北京:机械工业出版社,20034 白传悦 机械制造技术基础 西安:陕西科学技术出版社,20035 白传悦 柔性制造系统中的运输机械 起重运输机械,2003(7):29 30作 者:刘志良地 址:陕西省西安市未央大学城陕西科技大学机电学院邮 编:710021收稿日期:2006-05-22螺旋叶片式连续搅拌机的设计鹤壁煤业机械设备制造有限责任公司 李荣旭 郭 鹏螺旋叶片式连续搅拌机适用于2种以上粉状、粒状、小块状物料在搅拌、混合的过程中不断向前输送的场合,广泛适用于化工、建材、冶金等行业。

1 工作原理该设备通过装有螺旋叶片的2根并排布置的搅拌轴的相向转动,对连续加入其锅体内的物料在向前输送的同时,还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等工艺。

2 结构特征该设备主要由底座、锅体、搅拌轴、叶片、电动机、减速器等部件组成(见图1)。