雙軸攪拌機結構設計含11張CAD圖
雙軸攪拌機結構設計含11張CAD圖,攪拌機,結構設計,11,十一,cad
任務書
論文(設計)題目:雙軸攪拌機結構設計
工作日期:2017年12月18日 ~ 2018年05月20日
1.選題依據:
本課題來源于生產實踐。攪拌機一種物料混合設備,在火力發(fā)電、礦山、建筑等工程領域應用廣泛,進口機器價格昂貴,國產機器存在物料容易抱軸、攪拌低效、物料運動不流暢、灰塵外漏和飛揚等問題,因此設計一種具有結構緊湊、生產效率高、可靠性好的攪拌機非常必要。
2.論文要求(設計參數):
設計一種攪拌機,要求結構緊湊、生產效率高、可靠性好,攪拌的勻質性好,攪拌質量高。攪拌時,攪拌電機的電流平均值比普通強制攪拌時的小,且電流波動小,工作過程平穩(wěn)。
3.個人工作重點:
總體方案確定,機械外殼、螺旋轉軸、電機驅動裝置、聯(lián)動裝置等功能子結構結構
設計
設計:攪拌機中的所有機械結構
設計與校核計算:螺旋轉軸、電機驅動裝置、聯(lián)動裝置等零件圖繪制:螺旋轉軸、電機驅動裝置、聯(lián)動裝置等
裝配圖繪制:整體結構
三維模型建立:關鍵零件或總體結構
4.時間安排及應完成的工作:
第1周:題目相關研究內容資料的收集、文獻查閱 第2周:查閱文獻、閱讀文獻
第3周:閱讀文獻并完成外文文獻翻譯第4周:撰寫文獻綜述并完成開題報告
第5周:總體方案確定,各功能子機構的功能設計,繪制二維總裝配圖草圖 第6周:各功能子結構的設計計算和校核
第7周:修改完善功能子結構的設計計算和校核第8周:關鍵部件結構的靜力學分析
第9周:修改并完成二維總裝配圖
第10周:修改并完成部件二維工程圖第11周:繪制三維圖
第12周:說明書的撰寫,光盤的刻錄,電子文件的準備等 第13周:準備答辯 PPT
第14周:論文打印,準備答辯
5.應閱讀的基本文獻:
1 田飛,施衛(wèi)東,盧熙寧,陳斌,歐鳴雄. 三葉片潛水攪拌機的數值模擬[J]. 排灌機械工程學報
,2012,30(01):11-14.
2向再勵. 攪拌機設計和使用中主要參數的選取[D].長安大學,2008.
3杜占領. 雙臥軸振動攪拌機的試驗研究[D].長安大學,2003.
4趙利軍. 雙臥軸攪拌機參數優(yōu)化及其試驗研究[D].長安大學,2002.
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6魏覺. JS型混凝土攪拌機功率計算及結構設計[J]. 工程機械,1991,(05):10-14.
7王程霖. 雙螺旋軸混凝土攪拌機參數優(yōu)化研究[D].山東大學,2015.
8王興波. 混凝土攪拌機設計[J]. 門窗,2014,(01):392-393.
9蔡曉龍,馮忠緒,趙利軍,李洪梅. 雙臥軸攪拌機攪拌參數合理匹配研究[J]. 混凝土
,2010,(01):139-141.
10趙利軍,董武,馮忠緒. 雙排葉片攪拌裝置合理參數的確定與匹配[J]. 長安大學學報(自然科
學版),2008,(03):96-100.
11Homogenisation of concrete in a batch plant:The influence of mixing time and method on the
introduction of mineral admixtures. Vandanjon P-O,De Larrard F,Dehousse B,Villain G,Maillot
R,Laplante P. Magazine of Concrete Research . 2003
指導教師簽字:
XX
教研室主任意見:
同意
簽字:XX 2017年12月14日
教學指導分委會意見:
同意
簽字:XX 2017年12月15日 學院公章
進度檢查表
第
-3
周
工作進展情況
與馬老師商討,確定了自己的題目及設計的方向。通過期刊,書籍等
,了解該設計當前國內外發(fā)展的現(xiàn)狀及發(fā)展前景,了解它的基本構成和工作原理,對雙軸攪拌機有個初步認識。
2018年01月11日
指導教師意見
本周工作主要是查閱國內外文獻,了解雙軸攪拌機國內外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。該生閱讀文獻量適中,確定了初步方案,完成了其它要求的相關任務。
指導教師(簽字):XX 2018年01月12日
第
-1
周
工作進展情況
查閱設計所需要的論文、期刊、會議、書籍等,撰寫論文開題報告,準備開題報告的答辯。
2018年01月11日
指導教師意見
本周工作主要是閱讀文獻,分析雙軸攪拌機的發(fā)展現(xiàn)狀,撰寫修改開題報告,參加開題答辯,根據答辯組要求修改完善,并完成上傳。
指導教師(簽字):XX 2018年01月12日
第 1
周
工作進展情況
查閱相關資料,總體方案確定,各功能子機構的功能設計,繪制二維總裝配圖草圖。
2018年03月12日
指導教師意見
本周主要工作是根據查閱的相關資料確定完成總體設計方案、各功能子結構設計,初步完成了二維總裝配圖草圖的繪制。
指導教師(簽字):XX 2018年03月19日
第 4
周
工作進展情況
完成裝配草圖,老師檢查批注,修改草圖,準備下一步的工作。
2018年04月09日
指導教師意見
本周主要工作是繪制裝配圖,并根據老師的修改要求進行完善修改,進展稍慢,在老師的敦促下基本能夠完成計劃任務。
指導教師(簽字):XX 2018年04月10日
第 7
周
工作進展情況
完善裝配圖,準備零部件的計算校核,查閱相關資料準備外文翻譯,準備下一步的工作。
2018年04月23日
指導教師意見
本周主要工作是修改完善裝配圖、準備零部件的計算校核,查閱外文資料進行翻譯,工作進展稍慢。
指導教師(簽字):XX 2018年04月26日
第 10
周
工作進展情況
在老師指導下基本完成所有CAD圖,三維圖的設計,完善修改論文信息,整理論文格式。
2018年05月14日
指導教師意見
本周主要工作是修改完善裝配圖、零件圖等二維CAD圖紙,繪制三維 模型圖,根據老師的修改意見進行畢設論文的修改,在老師的指導下基本完成了本周工作。
指導教師(簽字):XX 2018年05月21日
第 11
周
工作進展情況
最后檢查修改圖紙,論文,整理文件并上傳,打印圖紙,準備最后的答
辯。
2018年05月18日
指導教師意見
本周主要工作是畢設論文再次修改進行完善,二維CAD圖紙、三維模型圖修改完善,進行答辯的準備。
指導教師(簽字):XX 2018年05月21日
第周
工作進展情況
年 月 日
指導教師意見
指導教師(簽字): 年 月 日
過程管理評價表
評價內容
具體要求
總分
評分
工作態(tài)度
態(tài)度認真,刻苦努力,作風嚴謹
3
2
遵守紀律
自覺遵守學校有關規(guī)定,主動聯(lián)系指導教師,接受指導
3
3
開題報告
內容詳實,符合規(guī)范要求
5
4
任務完成
按時、圓滿完成各項工作任務
4
3
過程管理評分合計
12
過程管 理評語
該題目涉及機械原理、機械設計、工程制圖、材料力學及互換性與測量技術基礎等學科平臺課程的相關理論知識及技術支撐。呂杰同學在整個畢業(yè)設計的過程中,對雙軸攪拌機涉及的各種觀點、理論基本能追本求源,態(tài)度認真誠懇,對于設計中涉及到的各種知識比較積極主動學習,刻苦努力,作風較為嚴謹;自覺遵守學校有關規(guī)定,能主動、隨時與指導教師進行電話、QQ、微信及當面等多方位溝通,與指導教師認真交流討論,虛心接受教師的指導意見
,并能認真做好筆記,對于設計中存在的問題基本能及時改正,不存在無故早退或遲到的情況;開題報告在掌握當前本行業(yè)主流技術的基礎上,較為詳細的綜述了雙軸攪拌機行業(yè)國內外發(fā)展現(xiàn)狀,制定出了雙軸攪拌機的結構設計方案,設計工作體現(xiàn)出本行業(yè)的技術發(fā)展態(tài)勢,較好地解決了現(xiàn)實生產生活工作中對該內容的需求,符合基本規(guī)范要求;在設計的整個過程中設計計劃安排基本合理,時間規(guī)劃上能做到前緊后松,能在每個階段基本完成相應的任務,為
指導教師簽字:XX 日期:2018-05-23
指導教師評價表
評價內容
具體要求
總分
評分
選題質量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力
5
4
完成質量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設計、實驗等正確合理,結論明確;論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
指導教師評分合計
16
指導教 師評語
該選題來源于實際生產,屬于機械設計類題目,針對雙軸攪拌機進行結構設計及選型,符合機械設計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標要求,符合機械工程卓越工程師培養(yǎng)目標,有一定的研究價值和實踐意義。該設計以CAD、SOLIDWORKS等為工具,順利完成了設計任務,深度及難度適宜,基本滿足要求。完成了雙軸攪拌機的機構設計,繪制了雙軸攪拌機的裝配圖和零件圖十一張、典型零件三維模型兩個及畢業(yè)論文一份,工作量基本滿足要求。該設計反映出該生具有一定的綜合運用知識能力及科研方法運用能力、較好的中文表達與外語能力、文獻資料檢索能力和計算機應用能力。設計說明書結構、撰寫格式、圖表等基本符合規(guī)范要求。該生具有一定的獨立工作能力,在設計過程中表現(xiàn)出對所學理論知識有一定的理解。同意參加答辯。
指導教師簽字:XX 日期:2018-05-22
評閱人評價表
評價內容
具體要求
總分
評分
選題質量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表
達與外語能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力
5
4
完成質量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設計、實驗等正確
合理,結論明確;論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
評閱人評分合計
15
評閱人 評語
該畢業(yè)設計選題符合本專業(yè)培養(yǎng)目標要求,有一定的實踐意義
,有一定的深度和難度,工作量偏小。該生在畢業(yè)設計過程中基本上能夠運用所學知識解決問題,表現(xiàn)出一定的綜合運用知識的能力
、科研方法運用能力、計算機應用能力、中文表達及應用能力。從畢業(yè)設計完成情況看,基本上做到了論文文題相符、概念準確,有分析、論證、計算,設計基本合理,論文結構、撰寫格式、圖表等基本符合規(guī)范要求。該生按時完成了畢業(yè)設計的各項工作,完成質量一般,同意參加畢業(yè)答辯。
評閱人簽字:XX 評閱人工作單位:XX日期:2018-05-23
答辯委員會評價表
評價內容
具體要求
總分
評分
自述總結
思路清晰,語言表達準確,概念清楚,論點正確,分析歸納合理
10
8
答辯過程
能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據
10
7
選題質量
符合培養(yǎng)目標要求,有一定的研究價值和實踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
完成質量
文題相符,概念準確,分析、論證、計算、設計、實驗等正確
合理,結論明確;論文結構、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
能力水平
有較強的綜合運用知識能力、科研方法運用能力、中文表
達與外語應用能力、文獻資料檢索能力、計算機應用能力
10
7
答辯委員會評分合計
33
答辯委員會評語
呂杰同學在畢業(yè)設計工作期間,工作努力,態(tài)度比較認真,能遵守各項紀律,表現(xiàn)一般。
能按時、全面、獨立地完成與畢業(yè)設計有關的各環(huán)節(jié)工作,具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。
論文立論正確,理論分析無原則性的錯誤,解決問題方案比較實用,結論正確。
論文使用的概念正確,語句通順,條理比較清楚。
論文中使用的圖表,設計中的圖紙在書寫和制作時,能夠執(zhí)行國家相關標準,基本規(guī)范。
能夠獨立查閱文獻,外語應用能力一般,原始數據搜集得當,實驗或計算結論準確可靠。
答辯過程中,能夠簡明地闡述論文的主要內容,回答問題基本正確,但缺乏深入地分析。
答辯成績: 33 答辯委員會主任: XX 2018年05月29日
成績評定
項目分類
成績評定
過程管理評分
12
指導教師評分
16
評閱人評分
15
答辯委員會評分
33
總分
76
成績等級
C
成績等級按“A、B、C、D、F”記載
成績審核人簽章: XX學院審核人簽章: XX
一、選題依據
1.論文題目:
雙軸攪拌機結構設計
2. 研究領域:
工程應用、工程實際
3.論文(設計)工作的理論意義和應用價值:
雙軸攪拌機利用兩根呈對稱狀的螺旋軸的同步旋轉,由兩根攪拌軸,軸上按螺旋推進方向安裝攪拌葉及攪拌槽組成的攪拌系統(tǒng),在輸送干灰等粉狀物料的同時加水攪拌,均勻加濕干灰粉狀物料,達到使加濕物料不冒干灰又不會滲出水滴的目的。[2]
為使原料達到成型的需要,在攪拌機入料端稍后處的上部,設有加水裝置, 使得物料形成較大的球狀塊料旋轉時兩軸的方向由內向外,將物料攪起,靠攪拌葉旋轉(攪拌葉與攪拌軸軸線夾角為 10-20 度)形成物料流,螺旋向前推進,最后物時的推力料經漏料箱進入承接皮帶,進入到下一步的工序中。
攪拌機根據結構形式分為單軸攪拌機和雙軸攪拌機兩種,單軸攪拌機主要輸送效果好,相對攪拌效果較差。雙軸攪拌機攪拌效果佳,輸送效果平穩(wěn)。雙軸攪拌機的攪拌槽體為結構件,外加蓋板,密封性較好,在攪拌機攪拌各種粉狀物料時, 可避免物料粉塵外漏和飛揚的問題。
鑒于雙軸攪拌機的攪拌效果好,效率高的優(yōu)勢,近幾年由于攪拌機在眾多行業(yè)里擔任著必不可少的角色,在不少設備生產線中也是物料攪拌的必備產品,不僅用于建材、建筑方面,還用于醫(yī)藥、化工、化肥、 電力、農業(yè)、煤炭等行業(yè)。
4.目前研究的概況和發(fā)展趨勢:
(1)強制攪拌機
強制攪拌機是灰砂磚生產中的混合料攪拌設備,其主要解決雙軸攪拌機加水量不易控制,攪拌力小使物料易結團結倉的問題,該機包括行星攪拌機構,渦流攪拌機構,攪拌鼓,排料機構,攪拌機架及底架等部分,攪拌鼓的中心位置設有渦流攪拌機,在渦流攪拌機兩側機架上,對稱布置有兩行星攪拌機,兩行星攪拌機作相對旋轉,渦流攪拌機與攪拌鼓呈反向旋轉,該機攪拌力大,解決了結團結倉的問題。它是一種適用于灰砂磚生產攪拌混合料的攪拌機,包括行星攪拌機構,渦流攪拌機構,攪拌鼓,攪拌機架及底架等部分組成,其特征在于攪拌鼓位置于底架的大齒圈
的軸承座上,攪拌鼓的中心位置沒有渦流攪拌機,在渦流攪拌機兩側機架上,對稱布置有兩行星攪拌機。
(2)混凝土攪拌機
混凝土攪拌機,包括通過軸與傳動機構連接的動力機構及由傳動機構帶動的滾筒,在滾筒筒體上裝圍繞滾筒筒體設置的齒圈,傳動軸上設置與齒圈嚙合的齒輪。本實用新型結構簡單、合理,采用齒輪、齒圈嚙合后,可有效克服雨霧天氣時,拖輪與攪拌滾筒之間的打滑現(xiàn)象;采用的傳動機構又可進一步保證消除拖輪和攪拌機滾筒之間的打滑現(xiàn)象。
(3)立式攪拌機
攪拌機包括電動機、攪拌筒、傳動軸、攪拌槳葉,其中在傳動軸上還松套有一反向攪拌葉,該反向攪拌葉的軸套通過鏈條與位于傳動軸一側的中間軸上端的鏈條相連,與鏈輪同軸的被動齒輪則與固定在傳動軸下端的主動齒輪嚙合。本實用新型的兩個攪拌槳葉是反向轉動的,使得在攪拌過程中,原料能夠在兩個攪拌槳葉之間形成對流,從而徹底解決了傳統(tǒng)攪拌機對原料攪而不拌的問題。
(4)臥式攪拌機
臥式攪拌機工作時臥式筒體內裝有雙軸旋轉反向的漿葉,漿葉成一定角度將物料沿軸向、徑向循環(huán)翻攪,使物料迅速混合均勻臥式混合機性能特點減速機帶動軸的旋轉速度與槳葉的結構會使物料重力減弱,隨著重力的缺乏,各物料存在顆粒大小、比重懸殊的差異在混合過程中被忽略。激烈的攪拌運動縮短了一次混合的時間,更快速、更高效。 即使物料有比重、粒徑的差異,在交錯布置的攪拌葉片快速劇烈的翻騰拋灑下,也能達到很好的混合效果?;旌暇鶆蚨雀?,殘留量少,適合兩種以上肥料,添加劑預混料的混合。
雙軸攪拌機在國內一直被作為一個簡單的助力機械設備,在技術已經基本成熟,產品應用很普遍,由于它只是生產過程中的輔助設備,產品不需要很高的科技含量就能夠滿足要求,國內廠家所生產的產品已經能夠滿足生產中的要求,其中大多數都是機械傳動是雙軸攪拌機。但是由于我國的機械制造水平普遍較低,所生產的產品難以占領國際高端產品市場。
在國外,雙軸攪拌機研究水平比較高,用兩根呈對稱形狀的螺旋軸的同步旋轉,雙軸攪拌機的外殼多采用優(yōu)質金屬結構,具有良好的密封性,在攪拌機攪拌各種粉料時,可避免灰塵外漏和飛揚的問題,在各種場合都已得到廣泛應用。國外一
些廠家的生產技術已經比較成熟,例如:德國威克(Wacker)機械公司,美國 KNIGHT 公司,韓國 KOREAHOIST 機械公司等這些技術先進,性能優(yōu)良的雙軸攪拌機已經走進國內市場。
雙軸攪拌機的攪拌筒一般呈圓形,垂直或水平設置的攪拌軸通過攪拌筒中心, 攪拌臂沿徑向固定在攪拌軸上,攪拌葉片安裝在攪拌臂外端。工作時,攪拌軸帶動攪拌葉片旋轉,強迫物料按預定的軌跡產生剪切、擠壓、翻滾和揉搓等強制攪拌作用,使物料在劇烈的相對運動中得到均勻攪拌。改進攪拌葉片的結構和曲面形狀, 對提高攪拌質量、減小攪拌阻力和降低功率消耗具有重要的意義。
雙軸攪拌機主軸的斷裂,可找出造成葉片受交變應力作用的原因。 a.泥料不能滿槽。在重力作用下向上攪的泥料下落,使上下葉片受力不一樣,這是根本原因;
b.供料分布不勻。從動軸部位泥料多于主軸部位,使從動軸葉片交變應力變化較小, 所以主動軸壽命遠低于從動軸??梢詮脑O計和工藝兩個方面進行考慮解決。
近年來,由于攪拌機在眾多行業(yè)里擔任著越來越重要的角色,隨著經濟和科技的持續(xù)發(fā)展的,現(xiàn)在的雙軸攪拌機在將來肯定不能夠滿足市場需求,因此需要不斷地發(fā)展。雙軸攪拌機的發(fā)展肯定是要依托技術的,根據目前的攪拌機市場來看,在未來發(fā)展趨勢有以下幾個大點:
a 環(huán)保節(jié)能設備將成為大趨勢。環(huán)保節(jié)能一直是我國的一個主題,尤其是像攪拌機這樣的設備,工作環(huán)境比較復雜,環(huán)保節(jié)能就更加具有必要性。
b 未來雙軸攪拌機必然要在各方面性能都有所提高,要比現(xiàn)有的設備質量更加好,使用壽命更長,工作效率更高。
c 未來雙軸攪拌機的價格不會更加便宜。在科技的發(fā)展下,設備的性能提高已經成為必然,這樣的情況下,攪拌機的價格不會持續(xù)增長,很有可能價格還會更加的便宜。
二、論文(設計)研究的內容
1.重點解決的問題
1.1 外殼的設計形式
傳統(tǒng)的 U 型槽容易出現(xiàn)攪拌死角,從而導致兩軸負載過大導致斷裂。將雙軸攪拌機槽底做成歐米伽(ω)型,以防止攪拌死角,兩邊再焊上鋼板制成機槽,槽口兩邊再焊上角鋼用以固定機蓋,槽機底部焊有支撐墊用以支撐槽體。
1.2 軸和葉片的安裝方法的設計
以前,大多在整個軸上都安裝葉片,生料進口處葉片角度比較大,用以快速輸送物料,但是我們發(fā)現(xiàn)這樣攪拌葉片磨損較大,靠進料口槽底端密封處漏灰嚴重, 從而齒輪內進灰較多,加快了傳動部件的磨損,影響生產效率。針對這些問題對軸的結構進行改造,即在軸的攪拌進口端焊接兩螺旋葉片,使粉料不斷向前輸送,減少槽體端部密封處的積料。
1.3 傳動機構的設計
傳動機構是雙軸攪拌機工作過程中的關鍵。設計的傳動路線為電機-皮帶-減速機-聯(lián)軸器-齒輪傳動裝置-攪拌軸。
1.4 密封裝置和霧化裝置的設計
對密封裝置的要求相當高可采用雙道壓蓋填料密封裝置;水的霧化的好壞,是欲加水成球的關鍵條件之一。
2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設計思路)
2.1 相關文獻查閱
2.2 原理設計
雙軸攪拌機利用兩根呈對稱狀的螺旋軸的同步旋轉,在輸送干灰等粉狀物料的同時加水攪拌,均勻加濕干灰粉狀物料,達到使加濕物料不冒干灰又不會滲出水滴的目的,從而便于加濕灰裝車運輸或轉入其它輸送設備。
2.3 結構設計及計算校核
葉片的設計計算,軸的設計計算及校核,軸承的校核。
2.4 圖紙繪制
圖紙主要包含機構中的零件圖,裝配圖等。
2.5 總結
3.本論文(設計)預期取得的成果
3.1 一套完整的雙軸攪拌機的裝配圖及零件圖;
3.2 一份雙軸攪拌機的設計說明書;
3.3 數據電子版光盤。
三、論文(設計)工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術路線或設計參數)
1.1 方案設計:(1)機構功能分析 (2)決策及選定方案
1.2 技術設計:(1)零部件的設計 (2)總體設計
1.3 設計要求:(1)裝配草圖和總裝配圖的設計。
1.4 論文編制:(1)使用說明書 (2)標準件明細表
2.論文(設計)進度計劃
第
1
周:設計題目的審題以及設計方向的確定;
第
2
周:設計題目當前的國內外現(xiàn)狀以及發(fā)展的前景;
第
3
周:設計需要的期刊,論文,會議等方面的準備;
第
4
周:開題報告撰寫及準備開題答辯;
第
5
周:雙軸攪拌機功能方案的篩選,確定;
第
6
周:雙軸攪拌機整體結構的設計;
第
7
周:主要零部件的設計,計算,裝配;
第
8
周:輔助零部件的設計,計算,裝配;
第
9
周:裝配圖整體合理性檢查;
第
10
周:中期檢查;
第
11
周:設計圖紙的繪制與檢查;
第
12
周:整體的檢查,以及不合理設計的微小改動,處理;
第
13
周:說明書的撰寫,光盤的刻錄,電子文件的準備等;
第
14
周:準備答辯。
四、需要閱讀的參考文獻
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[2]劉軍旭.一種新型雙軸攪拌機的設計與應用[J].新技術新工藝,2014(04):7-9.
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[7] 吳含,童海海.陶瓷工業(yè)雙軸攪拌機的使用與維護[J].陶瓷,2009(02):48-51.
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附:文獻綜述或報告
文獻綜述
雙軸攪拌機為螺旋式攪拌機,它的攪拌部件是兩根形狀對稱的同步螺旋轉子,兩根螺旋軸在旋轉時速度同步,方向相反,雙軸攪拌機由電機驅動,可用減速機控制轉子速度,達到最佳的攪拌效果。
1. 攪拌機的分類
1.1 攪拌機根據結構形式分為單軸攪拌機和雙軸攪拌機兩種
單軸攪拌機主要輸送效果好,相對攪拌效果較差。雙軸攪拌機攪拌效果佳,輸送效果平穩(wěn)。
(1)單軸臥式攪拌機
該類型攪拌機為間歇式出料,它的進料和出料系統(tǒng)按照一定周期循環(huán)進行,物料進入攪拌倉中,經過充分攪拌混合后才開啟卸料系統(tǒng)排放物料,而連續(xù)式出料則是在物料從進料口往出料口的行進過程中同時進行攪拌作業(yè),因此,從攪拌混合質量上來說,間歇式攪拌機對物料的混合質量要優(yōu)于連續(xù)式攪拌機的混合質量。物料在混合攪拌過程中,為了取得較好的混合攪拌效果、節(jié)約能源,要求在物料的混合攪拌時不能被連環(huán)拋起 。物料的運動由于受旋轉的螺旋葉片影響,物料的運動并非單純的沿著螺旋軸線做直線運動,而是沿著螺旋軸線做往復空間運動,物料受到與螺旋葉片間的摩擦力作用和物料相互間摩擦力的作用。在整個混合攪拌過程中,當螺旋轉速超過一定轉速,物料就會因離心力過大沿著垂直于軸向的方向發(fā)生跳動,軸向推動減弱會影響物料對流,從而降低物料混合均勻度。
(2)雙軸攪拌機
相對于單軸臥式攪拌機,雙軸攪拌機則屬于連續(xù)式出料。它適合大產量生產的情況下使用,因為單軸臥式攪拌機由于自身容積的限制和攪拌時間的限制無法提供足夠的攪拌物料供生產使用,這種情況下能夠連續(xù)出料的雙軸攪拌機則發(fā)揮了很大的作 用。類似于雙軸螺旋輸送機,機器內部的兩根水平布置的攪龍是攪拌機的主要工作部件,電機傳遞動力通過攪龍軸帶動攪龍葉片旋轉,攪龍葉片通過絲桿固定在攪龍軸上, 其角度可以根據生產需要進行調整,以控制其出料速度及攪拌質量。雙攪龍螺旋葉片的對中設計,實現(xiàn)了軸向水平攪拌與物料圓周運動等多向循環(huán),混合形式包括多種混合過程。兩根反向旋轉的攪龍軸帶動葉片做相對 旋轉運動,使混合物料實現(xiàn)切向和
軸向的復合運動。攪拌裝置使混合物料各組成成分實現(xiàn)剪切、揉搓并均勻混合,排出的物料各組成成分均為顆粒狀或粉劑狀,是粘附性物料 ,散落性較好,利于后期的造粒。
1.2 根據安裝形式又分為立式攪拌機和臥式攪拌機兩種
立式攪拌機是不連續(xù)攪拌,是定量按時出料的。臥式攪拌機不僅可定量按時出料, 還可連續(xù)進料—攪拌—出料。
(1) 立式攪拌機
立式攪拌機的減速機采用立式擺線針輪減速機。攪拌倉呈一個低矮的圓柱結構, 物料鋪成薄薄一層,因此所需的動力也并不是很大,比較適合化肥原料的攪拌。由于化肥原料及其容易吸潮,而且具有一定的粘性,容易在生產時粘在盤壁上,形成密實的物料粘結層,造成機器內部摩擦力大,使摻混攪拌機承受過大的負荷,為避免造成電機過載造成影響生產,投料口都安裝有活動式的防護網,一方面防止太大的物料進入攪拌機,另一方面作為安全防護措施防止操作時造成事故。料倉內部也可以內襯塑料板,減少物料粘結及摩擦力,也不易造成盤體銹蝕,延長了整機的使用壽命。
(2)臥式攪拌機
臥式攪拌機它內部的葉片相對運動形成剪切面,從而對物料進行剪切和揉搓加工。隨著攪龍的不斷旋轉,物料堆積到一定高度時形成縱向落差,由物料自重克服摩擦力與內聚力而自由落下,或沿飼料混合攪拌 機內壁向下滑移,形成擴散。落下的物料又與料倉底部的物料混合,混合物料在軸向翻滾運動形成交叉混合運動,實現(xiàn)了混合物料在料倉中的對流和擠壓,從而使粒度、質量以及含水率差別較大的不同物料在料倉內充分相互滑移和滲透,物料在料倉內三維空間上立體輪回多循環(huán)攪拌運動, 并在不斷地被剪切、揉搓、擴散、攪拌作用下快速均勻混合,有效防止混合物料產生結塊現(xiàn)象,使得物料更加蓬松,保障后期制粒的質量。
1.3 根據用途與動力配比又分為一般攪拌機與強力攪拌機
一般攪拌機是動力消耗小,產能適中的常規(guī)攪拌機。強力攪拌機是為達到一定預期目標,采取的強制攪拌,動力消耗相對較大,是一特種攪拌機。[1]
雙軸攪拌機是混合干粉物料的理想設備,利用兩根呈對稱狀的螺旋軸的同步旋轉,在輸送干灰等粉狀物料的同時加水攪拌,[2]均勻加濕干灰粉狀物料,達到使加濕物料不冒干灰又不會滲出水滴的目的,從而便于加濕灰裝車運輸或轉入其它輸送設備。適用于在輸送干粉狀物料的同時加水攪拌,避免揚塵,并均勻加濕各種干粉混合物料。根據物料的特性來決定攪拌的時間,從來確定攪拌槽的長短、螺距及轉速。一
般雙軸攪拌機所攪拌的物料含水率不超過 20 %雙軸攪拌機在建材、能源、醫(yī)藥、化工、礦山等粉狀物料加濕或兩種以上物料混合時較為常用。在磚瓦行業(yè)中主要用于攪拌并輸送破碎后的煤矸石、頁巖、尾礦、建筑垃圾、黏土、粉煤灰等原料。
2.雙軸攪拌機的結構特點及工作原理
雙軸攪拌機主要由機殼、螺旋軸總成、驅動裝置、配管、蓋板、鏈罩等部件組成[3], 具體結構性能特點如下:
2.1 殼體主要由板材及型鋼構成,在制造廠內焊接成形,并與其他部件組裝在一起, 是雙軸攪拌機的支撐。殼體密封嚴密,不會有飛灰外揚、漏灰的現(xiàn)象。
2.2 螺旋軸總成是雙軸攪拌機的主要組成部分,其組成部分主要有左右旋向螺旋軸、軸承座、軸承套、軸承蓋、齒輪、鏈輪、油杯、葉片等零部件。左右旋向螺旋軸制造精度要求高,工藝性能好,與軸承座、軸承套、軸承蓋有嚴格的配合要求。齒輪模數為 8,齒數為 60,齒形角為 20°;鏈輪節(jié)距為 50.8,齒數為 25,齒形為 GB1224-85。齒輪、鏈輪都有防護罩保護,可以安全有效的運行。油杯為壓配式壓注油杯,加注潤滑油方便、有效。雙軸攪拌機葉片的材料選用耐磨損且不易粘灰的復合陶瓷。葉片結構設計地合理簡單,磨損之后易于更換,使用壽命長。
2.3 加水調濕配管主要由接管、接頭及噴嘴組成。噴嘴采用不銹鋼霧化錐噴嘴,布置在攪拌機機殼內部上方,沿螺旋軸方向軸向排列,形成水簾以利于物料的加濕攪拌。噴嘴結構簡單,易于更換,不銹鋼材質,防腐耐用。通過操作供水管道上的手動調節(jié)閥可以調節(jié)濕灰的含水率。
2.4 蓋板主要包括左蓋板、中間蓋、右蓋板、孔蓋及檢修孔蓋等。雙軸攪拌機兩側設置有六個檢修孔,以方便操作人員平時的檢修及保養(yǎng)。
雙軸攪拌機由電動機、三角膠帶、離合器、減速器、聯(lián)軸器、攪槽、襯板、攪拌軸、攪拌葉、護軸瓦、落料箱等組成,其中,核心部分為兩根攪拌軸及軸上按螺旋推進方向安裝的攪拌葉。為使原料達到成型的需要,在攪拌機入料端稍后處的上部,設有加水裝置,使得物料形成較大的球狀塊料。雙軸攪拌機具有對物料進行連續(xù)攪拌、混合和輸送的功能,其工作過程為:電機通電后,通過三角膠帶傳動,使大帶輪旋轉, 通過控制使離合器進入工作狀態(tài),驅動兩根攪拌軸做相向旋轉,旋轉時兩軸的方向由內向外,將物料攪起,靠攪拌葉旋轉時的推力(攪拌葉與攪拌軸軸線夾角為 20°~
25°)形成物料流,螺旋向前推進,對進入攪拌槽中的物料進行攪拌、混合、擠壓、
均化,最后物料經漏料箱進入承接皮帶,進入到下臺處理設備中。物料在攪拌槽內攪拌均勻的停留時間,主要取決于攪拌葉和軸線的角度及軸的轉速。如果攪拌葉的角度大,軸的轉速快,則物料很快被送出攪拌機,但這時物料的攪拌均勻程度就差,反之, 均勻程度就好。 所以物料的最佳攪拌時間,應根據攪拌后物料的均勻性及工藝平衡, 予以確定。[4]
3.攪拌機的發(fā)展趨勢及國內外的發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 攪拌機應節(jié)能環(huán)保
針對中國攪拌技術落后,資源浪費嚴重的現(xiàn)狀,進行了節(jié)約型攪拌技術的研究,將機械工程、建筑材料與施工工藝有機結合起來,提出了攪拌機參數優(yōu)化、振動攪拌技術及雙排葉片結構 3 種節(jié)約型攪拌技術。對常用雙臥軸攪拌機結構、運動和動力學參數進行了優(yōu)化,得出了攪拌臂排列及其相位、葉片安裝角、拌筒長寬比、攪拌線速度等參數的匹配關系;雙排葉片結構較好地解決了攪拌低效區(qū)問題,改善了機構與攪拌物相互作用的攪拌性能。
3.2 攪拌機的高可靠性
影響攪拌機可靠性的因素主 要有以下幾個方面:
(1)襯板和葉片的磨損。攪拌機工作時,襯板和葉片在骨料不斷的沖擊和磨削下, 導致材料產生裂紋并逐漸擴展,最終造成材料脫落,使其產生磨損。襯板和葉片磨損后,要進行更換,不僅勞動強度很大,而且浪費了不少工作時間,影響生產正常進行, 根據襯板和葉片的工況,應保證襯板和葉片材料有高的硬度和較高的強度。
(2)密封裝置攪拌機的軸端是容易發(fā)生應力集中的地方,應力過大加快了密封裝置的磨損,潤滑裝置供油不足也會造成密封的磨損。由此推出一種改進型軸端密封,有效的解決了漏漿問題,延長了密封時間。
3.3 攪拌機的智能化
智能化是所有機械發(fā)展的方向,攪拌機當然也不例外,攪拌機的智能化主要有兩個方面:
(1)控制系統(tǒng)自動化程度高。采用工業(yè)計算機控制,完成物料的配料、攪拌、卸料生產的自動控制和半自動控制。控制系統(tǒng)監(jiān)控整個生產過程和工作情況,能夠及時解決生產過程中出現(xiàn)的問題時控制臺有指示警報及時報警,且能實現(xiàn)全自動供油的潤滑系統(tǒng)。攪拌機控制系統(tǒng)高度自動化 能很大的提高生產率,改善攪拌質量,
(2)對不同工況的適應能力。 攪拌設備在攪拌不同配方的物料時, 攪拌機的轉速和攪拌時間卻是相同的, 缺乏對不同工況的感知能力。攪拌機轉速是重要的作業(yè)參數,攪拌葉片旋轉時使物料產生離心力,當離心力大于物料與葉片之間的摩擦力或者物料與物料單元之 間的內摩擦力時,物料就會發(fā)生離析。
雙軸攪拌機在國內一直被作為一個簡單的助力機械設備,在技術已經基本成熟, 產品應用很普遍,由于它只是生產過程中的輔助設備,產品不需要很高的科技含量就能夠滿足要求,國內廠家所生產的產品已經能夠滿足生產中的要求,其中大多數都是機械傳動是雙軸攪拌機。但是由于我國的機械制造水平普遍較低,所生產的產品難以占領國際高端產品市場。
在國外,雙軸攪拌機研究水平比較高,用兩根呈對稱形狀的螺旋軸的同步旋轉, 雙軸攪拌機的外殼多采用優(yōu)質金屬結構,具有良好的密封性,在攪拌機攪拌各種粉料時,可避免灰塵外漏和飛揚的問題,在各種場合都已得到廣泛應用。國外一些廠家的生產技術已經比較成熟,例如:德國威克(Wacker)機械公司,美國 KNIGHT 公司, 韓國 KOREAHOIST 機械公司等這些技術先進,性能優(yōu)良的雙軸攪拌機已經走進國內市場。
綜上所述,本次的畢業(yè)設計主要是通過對雙軸攪拌機結構設計的研究,并分析常用雙軸攪拌機的特點,確定自己所設計的雙軸攪拌機機構,運用 CAD 等軟件把裝配圖及其原理圖繪制出。并進行裝置的可實施性進行分析判斷,最終完成本次雙軸攪拌機的結構設計。
指導教師評閱意見(對選題情況、研究內容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱)
審
核
簽字: 年 月 日
意
見
教研室主任意見
簽字: 年 月 日
學院教學指導委員會意見
簽字: 年 月 日公章:
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