混砂机设计说明书

中国矿业大学本科生毕业设计姓名：（三号楷体加粗，下同）学号：******** 学院：专业：设计题目：专题：指导教师：职称：年月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院专业年级学生姓名任务下达日期2009年 3 月10 日毕业设计日期：2009 年 3 月20日至2009 年6月20日毕业设计题目：辗轮转子式混砂机毕业设计专题题目：铸造设备毕业设计主要内容和要求：1、完成混砂机的设计过程。

2、混砂机的设计图纸及其部件。

院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要本文针对国内外混砂机存在问题，进行优化设计，介绍一种效率较高新型混砂机—S136型辗轮转子式混砂机。

该机的特点是工作机构由一个辗轮、一个混砂转子和三个刮板组成。

在工作过程中，内刮板将辗盘中部的型砂推到辗轮工作区，辗轮对型砂进行辗压和搓研；中刮板将压实的型砂翻起并送到混砂转子的工作区；高速旋转的混砂转子将型砂强烈搅拌和破碎，使各种成份迅速混合均匀；外刮板将粘附在壁上的型砂清扫干净，并将辗盘外缘的型砂推回辗轮工作区。

这样周而复始，完成混制型砂的整个工艺过程。

混砂机—S136型辗轮转子式混砂机先进性和高效率还表现在采用了高效平面二次包络环面蜗杆蜗轮减速器，采用柔性联轴器接电机输出轴，实现电机的软启动和过载保护。

关键词：减速器刮板联轴器ABSTRACTIn this paper, there are problems at home and abroad Mixer,so introduce a new type of Mixer--136Rolling rotary-type Sub-Mixer.This Type of mixer use efficient Planar Double-Enveloping Worm Reducer,and use Flexible Couplings connect motor output shaft.To achieve motor soft-start and overload protection.This mixer’s features is that working body is made up of one rolling wheel,one rotor for mixer sand,three scraper.In the course of work, the internal scraper pushs sand in the minddle of plate rolling to the work area of rolling wheel,sand is crush by rolling wheel. The middle scraper overturn the compactional sand and transports that to the work area of rotor .The sand is mixed and brokened by high-speed rotating rotor ,so that sand is mixerd averagely.the exterior scraper clear the sand away from the wall of sand mixer,meanwhile push sand from exterior edge of the plate rolling to work area of rolling wheel.Like this cycle,achieve the course of mixeing sand.Keywords：Reducer, Coupling, scraper目录1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 混砂机的发展 (1)1.3 现代企业对混砂机的需求 (2)1.4 混砂机的分类 (3)1.5 碾轮式混砂机 (5)1.6 转子式混砂机 (7)1.6.1 Eirich转子混合机 (7)1.6.2 TM 型转子式混砂机 (9)1.6.4 转子式混砂机特点 (11)2、本次设计方案的确定 (11)2.1 几种常见混砂机的比较 (11)2.2 方案的确定 (13)3、碾轮运动分析 (15)4、辗轮转子式混砂机基本参数的选择 (19)4.1 概述 (19)4.2每次加料量及砂层厚度 (19)4.3混砂机主轴转速及其刮板的最大线速度 (20)4.4混砂机电动机功率的选择 (21)5、辗压机构设计 (22)5.1 概述 (22)5.2 辗压机构简介 (23)5.3 辗轮及弹簧加压装置的设计 (27)6、混砂转子的设计 (34)6.1 概述 (34)6.2 混砂转子的运动分析和参数选择 (35)6.3 混砂转子传动机构设计 (38)7、刮板的设计 (45)7.1概述 (45)7.2 设计刮板 (46)8、减速机构设计 (48)8.1 电动机选择 (48)8.2 减速器设计 (48)8.2.2设计方案的确定及特点 (48)8.2.3 参数的确定 (51)8.3校核蜗轮蜗杆 (53)9 其他装置的设计 (55)9.1 加水装置设计 (55)9.2 卸砂门的设计 (57)10、参考书目及文献 (61)总结 (62)翻译部分 (633)英语原文 (63)中文译文： (722)致谢 (79)第1页中国矿业大学2009届本科生毕业设计1 绪论1.1 概述混砂机是制备型砂的必不可少的设备，而且是影响型砂质量的关键设备。

根据造型、造芯的工艺要求、在混制型砂过程中，应该达到两个基本要求：1）是型砂中各组成成分（新砂、旧砂、粘结剂，附加物和水分等）均匀混合；2）使粘结剂有效地粘覆在砂粒表面。

在理想情况下，能使砂粒表面均匀包上一层粘结剂薄膜。

为实现这些要求，混砂机的工作机构应该具有搅拌、辗压和搓研的作用。

1.2 混砂机的发展自从1911年美国的P．L．Simpson在德国辗碎机的基础上发明辗轮混砂机以来的80年中不但混砂机的种类和型式有许多发展，而且人们对混砂原理的认识也在不断地提高。

在上世纪40年代末苏联的阿克肖诺夫教授提出要湿粘土膜粘附在砂粒表面．必须在混台时有研磨作用。

他认为只有在具有搓揉部件的混砂机中才能达到这一目的，而且要求砂粒有方向相反的运动，要有速度差。

1 9 60年前后强力型转子混砂机开始引入铸造生产，它采用了完全不同于辗轮混砂机的工作原理，因此在结构上具有许多特点。

它的出现既打破了用辗轮混砂机混制粘土砂的垄断局面．也激起人们对混砂机工作原理研究的兴趣，因此近卅年中在这方面有许多重要的探讨和论述。

1 9 6 3年C．E．Wenninger已经对沉重的辗轮压力能达到的混砂效果提出疑问，他在1970年谈到：美国混砂机制造商根据十年来的研究成果开始改进混砂机设计．使机械力能更好地促进砂粒间的碰撞和摩擦，而这些构成有效混辗(Mulling)的基础。

1 9 7 5年德国D．Boenisch教授指出：“混砂工具的搓揉能力(Kneading ability)，以及由混砂工具引起的砂粒运动速度是影响型砂制备效率的两个主要因素。

搓揉主要决定于混砂原理和混砂工具结构，而型砂的运动速度则决定于混砂工具的速度，以及混砂工具加速整个型砂的能力，型砂必须在垂直和水平方向连续运动，但是只有型砂的运动速度并不能决定混砂是否成功。

1977年H．G．Levelink 和H．V．Berg在《粘土型砂混机》一文中也认为；粘土型砂可以用不同的混砂原理制备，只要有足够的混合力施于砂和粘土混合物，用于破碎粘土团并使之与砂粒摩擦的任何方法，都可以混制粘土砂。

混合力可以由辗轮或其他搓研部件，或者利用冲击原理的快速旋转叶片或转子产生。

混合力应足够大，但也不能太高，它的大小与所混材料有关。

应当使型砂在混砂机中流动，以保证搓揉或搅拌零件与型砂连续而强烈地接触美国铸造师学会8A一2委员会于1980年的一份报告中指出：“混辗(Mulling)可以定义为砂粒间的摩擦，粘土是砂粒的研磨剂。

混辗是砂粒间的压力和接触频率问题。

对压力的要求低而对频率的要求高，混砂机设计和调节应满足这两个要求，但又不能超过这两个要求。

M ．H．Lavinton 1 9 8 3年指出：混辗(Mulling)只限于对湿型砂的混合，它的目的是施一强大的工作力于混合料，将粘土膜包覆在砂粒表面，提高型砂的强度和塑性。

提高型砂湿强度的有效方法是在混辗时施以拖(Smearing)、搓揉(Kneadhag)、摩擦(Rubbing)和剪切(Shearing)作用，引起物料在压力下流动。

单纯的混合(Mixing)达不到混制粘土砂的目的。

Lavinton对混辗和混合的论点与日本粉体工业协会对混练和混合的定义有相似之处，后者认为：混制是指在颗粒中加入少量液体或微粉粘结剂，使粘结剂在颗粒表面形成塑性物质或胶体物质的操作。

混制的第一步是混合，混合分为对流混合、扩散混合和剪切混合。

对流混合是混合容器或搅拌叶片等的转动使颗粒群移动位置．在混台机内形成循环流动而进行的混合。

扩散混合是指邻近颗粒间的位置交换，实际上是由于方向和速度差而引起的随机混合．剪切混合是因为颗粒群内速度差造成的滑移或撞击混合。

在实际混合过程中这三种混合是同时存在的，究竟那一种混合起主导作用则取决于混合设备的型式、结构和操作条件。

1.3 现代企业对混砂机的需求在现代铸造生产中，都有一个砂型供应问题。

特别进入21世纪，高速高压造型机自动化生产线的迅速发展，对型砂的质量和数量都提出更高的要求，因此，型砂的供应问题就更为突出。

例如一条砂箱尺寸为800*600*250（mm），生产能力为200（箱/ 小时）的中小型生产线，按粗略计算，每小时就需要48紧实砂，约合散型砂60，如果考虑到撒落砂等损失，则每小时起码需要70型砂。

这样大的用砂量，如果安装国产的普通辗轮式，例如盘径2400mm的S116型混砂机，每次加料量0.6，假定混砂周期为5分钟，则需要10台。

这样既增加了设备和厂房等基建费用的投资，又需要许多砂斗及定量斗等辅助装置，使砂处理变得复杂而庞大。