干粉混拌機設計【臥式軸旋轉物料上下翻轉】【雙軸槳葉混合機】

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In small batch production, the proportion increased significantly, the demands of modern dry powder mixing machine becomes a kind of high efficient, complex, integrated function and low cost automatic processing equipment. At the same time, in order to satisfy the manufacturing industry to a higher level of development, as the flexible manufacturing unit, flexible manufacturing system, computer integrated manufacturing system provides the basic equipment, also called dry powder mixing machine to develop to higher level. In the dry powder mixing machine manufacturing industry, mixing machine efficiency is not very high, especially when large batch production. In order to solve this problem, now used approach is: design a gravity biaxial powder mixing machine, thus the gravity-free twin-shaft paddle mixer with strong, high efficiency, and short mixing time. In horizontal tube the two stirring shafts isokinetic reverse rotation, axis angle arrangement to ensure that materials special blade radial, circumferential, axial three to throwing motion, to form a composite circulation, in a very short time to achieve uniform mixing. Through the design of the dry powder mixing process analysis, identified the gravity-free twin-shaft powder mixing machine design scheme. According to the design parameters, selection of the motor, the main structure was designed in detail, and the position adjusting mechanism, coupling mechanism are simply design. Keywords: twin-shaft paddle, dry powder mixing machine, motor 目錄 1緒 論 2 1.1 課題的背景及目的 2 1.2 國內干粉砂漿技術發(fā)展的狀況 4 1.3 干粉混拌機的分類及特點 6 1.4 干粉混拌機的適用范圍 7 2 總體方案設計 8 2.1 工藝方案的分析與設計 8 2.2 傳動方案分析與設計 9 2.3 電動機的選擇 10 2.4 減速器的選擇 10 2.5 鏈輪的計算及鏈條的選擇 10 2.6 軸的設計與計算 14 結 論 17 致 謝 18 參考文獻 19 黃河科技學院畢業(yè)論文（文獻綜述） 第 6 頁 干粉混拌機的應用與發(fā)展 摘要： 本文首先敘述了攪拌機及其系統(tǒng)的一般情況，討論了干粉混拌機的組成和分類，分析了干粉混拌機的工作原理及結構特點，最后論述了攪拌機在各個領域的應用。 關鍵詞：干粉混拌機，雙軸攪拌，提高生產效率 前言 無重力雙軸槳葉混合機有強烈、高效的特點，混合時間短，設計混合時間1~3分鐘，1:1000投放比例均勻度大于95%；臥式筒體內兩根攪拌軸等速反向旋轉，軸上特殊角度布置的槳葉確保物料徑向、環(huán)向、軸向三向拋灑運動，形成復合循環(huán)，在極短的時間內達到均勻混合。 A、混合效果 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。 B、破碎裝置 物料有抱團結塊現象時,需增加破碎裝置，帶三角形齒罩的“破碎棒”保持1400rpm以上的高轉速，在物料失重區(qū)將團聚料粉碎、解聚。 C、出料形式 出料形式一般為氣動(手動)翻板閥，圓弧閥門緊密嵌入筒內，與筒內壁齊平，無物料堆積和混合死角現象；標準型有大開門小開門之分，大開門開口到筒邊，放料干凈快捷，殘留少。 干粉砂漿之所以優(yōu)于傳統(tǒng)工藝配制砂漿產品，在于它有以下特點： 首先是產品質量高。干粉砂漿解決了傳統(tǒng)工藝配制砂漿配比難以把握導致影響質量的問題，計量十分準確，質量可靠。因為不同用途砂漿對材料的抗收縮、抗龜裂、保溫、防潮等特性的要求不同，且施工要求的和易性、保水性 、凝固時間也不同。這些特性是需要按照科學配方嚴格配制才能實現的，只有干粉砂漿的生產過程可滿足這一要求。因為計量精確、質量保證，所以使用干粉砂漿后的工程質量都明顯提高、工期明顯縮短、用工量減少。其次是品種全。根據建筑施工的不同要求，開發(fā)了許多產品和規(guī)格。單就產品來分，就有適應各類建筑需求而分的砌筑砂漿、抹面砂漿、地坪砂漿；根據建筑質量的不同要求，規(guī)格可分為M2．5、M5、MIO、M15、M20、M25、M30各種規(guī)格：質量方面有不同的稠度、分層度、密度、強度的要求，根據不同用戶的需求量，包裝也可分為5kg、20kg、25kg、50kg幾種，還可用散裝車密封運送。 再就是使用方便。就像食用方便面一樣，隨取隨用，加水15％左右，攪拌5--6分鐘即成，余下的干粉作備用，有3個月的保質期，但試驗中放置了6個月，強度也沒有明顯變化。目前市場價在200元／噸左右。 1.干粉混拌機的發(fā)展 當前，國內干粉砂漿發(fā)展很快，特別是建筑節(jié)能法規(guī)的強制執(zhí)行，更使得干粉砂漿成為新一輪的投資熱點。但是，目前非?，F實和嚴峻的問題卻是，伴隨建筑市場的飛快發(fā)展，與使用干粉砂漿密切相關的建筑質量問題也越來越突出，政府主管部門、房地產開發(fā)商、施工單位以及干粉砂漿生產商面臨的壓力也逐漸增加。從干粉砂漿生產的角度，結合國際著名的干粉砂漿設備企業(yè)德國m—tee公司的相關技術和應用，闡述選擇高質量的干粉砂漿的生產設備所必須考慮的一些關鍵問題. 全國主要的五家干粉砂漿設備生產企業(yè)，都是過去從事磚瓦或者攪拌站等大中小型機械生產企業(yè)．在近三年內轉改為生產干粉砂漿設備的企業(yè)，無論在軟件、硬件上還有待提高，雖然有些建廠5O周年，有的25周年，有的才3—5年。 2.干粉砂漿的應用 由于瓷磚具有良好的裝飾性和功能性如耐久、防水和易 清潔等特點 ，它的應用非常普遍 ：包括墻面 、地板 、天花 板、壁爐、壁畫和游泳池等，而且室內外均可使用。現代粘 貼瓷磚的方法基本上都是使用薄層法 ，即使用齒形抹刀預先 將經聚合物改性的瓷磚膠批刮到待貼磚的基層表面上使其形 成有凸起條紋且厚度均勻的砂漿層，然后將瓷磚按壓在它的 上面并略加扭轉，砂漿層的厚度大約在 2到 4mm。要使薄層 砂漿具有足夠的粘結性和柔韌性 ，必須添加聚合物粘結 劑——可再分散膠粉 ，對水泥進行改性。可再分散膠粉賦予 聚合物粘結劑以優(yōu) 良的抗垂掛性和優(yōu)秀的施工性能 ，使得瓷 磚粘結劑受到熟練的砌筑工以及專業(yè)的貼磚工的歡迎。 可再分散膠粉的應用非常廣泛，如 自流平地面找平層 ， 混凝土修補和修復砂漿 ，不同類型的抹灰砂漿、批蕩砂漿和 礦物飾面層，石灰水泥和非水泥基粉末涂料、密封漿料、填 縫劑、慢抹平滑砂漿等。 3. 干粉砂漿的生產工藝流程 (1)砂的預處理分為破碎砂處理和河砂處理過程：從砂礦運回粗料 ，然后進行破碎 、干燥 、(碾磨 )、篩分 、儲存。河沙的處理過程：干燥 、篩分。部分有條件的廠家可直接采購成品砂 ．然后將膠結料 、填料以及添加劑灌入儲料倉或入倉儲存； (2)配料與稱量； (3)混合； (4)產品包裝和運輸。 4.干粉砂漿設備生產線系統(tǒng) 主要有七大系統(tǒng)： l、砂干燥 、篩分、輸送系統(tǒng) 2、粉狀物料倉儲系統(tǒng) 3、配料稱量稱重系統(tǒng) 4、混合攪拌系統(tǒng)(主機) 5、包裝系統(tǒng) 6、收塵系統(tǒng)(環(huán)保必備)7、控制系統(tǒng)(進口原件組裝為宜) 5.干粉混拌機的實踐問題 5.1輕型特種干粉砂漿生產線? ?? 輕型生產線并不是說設備性能和工藝合理性可以降低或不加考慮。相反地，如何保證產品質量更應該放在首先考慮的位置上。這種生產線對計量系統(tǒng)、 混合系統(tǒng)的要求仍然是很高的。一般來講，也需要配 置電腦操作系統(tǒng)，只是在產量、生產效率方面有所犧牲 ?？缮a外墻外保溫砂漿、自流平地坪材料、修補砂漿、防水砂漿、彩色裝飾砂漿、無收縮灌漿 、內外墻膩子、瓷磚黏結劑、填縫劑等等。適合于中小型的干粉生 產廠商提高產品質量和生產效率。 在保證計量精 度 、混合性能的前提下 ，該種生產線 ： ①特別適合于中小型外墻外保溫砂漿生產企業(yè) ， 可保證其產品具備穩(wěn)定的高質量； ②可作為低成本進入砂漿行業(yè)并生產 高質量砂 漿產品的有利工具； ③可作為普通砂漿生產線的補充，用以生產特種砂漿 ； ④可作為大型塔式生產線的補充，用于生產大型生產線不方便生產的特種砂漿產品。? 5.2主要粉體材料的上料? 粉砂漿生產線進行了全面改造 。通過改造 ，該生產線 主要粉體材料中 。水泥 、粉煤灰 、礦粉 分別能夠散進散出 ．既能生產普通干粉砂漿 ．又能生產特專用散裝輸送管道 ．由散裝運輸車直接氣泵入相應種干粉砂漿 。而且其配料過程實現了全電腦控制 。本 的料倉 內；灰鈣 、重鈣 、石膏等包裝進 廠的物料 ，由專用的獨立的氣力泵通過專用管道 ．氣吹入相應的料相關問題略為敘述。倉 內 為 了提高上料速度 。? 5.3配料方面? 當生產特種干粉砂漿且年產量在數萬噸以上時 ，其配料過程是勞動強度最大且要求最高的一個環(huán)節(jié)。配料過程的 自動化程度是干粉砂漿 生產線 自動度的決定因素 。同時也是決定一條砂漿生產線的產量質量的重要 因素 敬業(yè)達公司在多年生產實踐 的基礎上 。根據公司實際 ．自行組織設計 ，對 原有生產線進行 了全方位改造 。使配料過程實現了全 電腦控制。其配料方式采用螺旋喂料機+計量料斗的方式 。共使用 了29條螺旋喂 料機和4臺計量秤 。整個控制系統(tǒng) 由公司整體設計 。并由協(xié)作單位完成軟件的編制及相關硬件的配套工作 。 其 電子元器件分別采用西門子 、托利 多和施耐德的產 品?？刂葡到y(tǒng)上 ，將傳感器 、稱重儀表、觸摸屏 、PLC和工控機結合為一體 ．使得該系統(tǒng)既可全 自動配料 。又 可半 自動配料 。還可以手動人工按紐配料?？刂葡到y(tǒng)的基本工作原理是：稱重傳感器檢測物料的重量通過 稱重顯示儀顯示放大并將信號傳送 給PLC，PLC根據預先設置的配方通過變頻器 、中間繼 電器 、交 流接觸器控制喂料螺旋喂料機 ．當物料達到慢下料值 時．調整變頻器頻率改變喂料速度 。當物料達到設定值時停 止給料 。同時檢查是否到混合時間 ，混合機 門是否關 好 。檢查無誤后 ，打開秤 門開始放料。秤內物料放空 后 ，秤門 自動關閉 。隨后 ，開始又一次配料 ，循環(huán)往復至達到設定批次或接受到 “停止配料”或“預停 ”命 令。本系統(tǒng)還有動態(tài)顯示 、局部顯示 、數據庫管理 、報 警記錄等功能 ，并與公司ERP系統(tǒng)相連接 。不同原料的物理性能差別較大 ，其料倉和配料螺 旋的形式須與其料性相適應 。例如 ，砂的容重較大，常 規(guī)螺旋輸送時功率可能變小 ．所 以應靈活地采用變頻 器+大小螺旋計量方式 ：對于精度要求較高的原料 ．可采用帶傾角的螺旋 ：對于纖維狀材料 。則須采用專用 的特殊 的料倉和螺旋 。由于喂料采用的是管螺旋、其物料填充系數較大 ．一般可達0．8～0．9，因此 ，它的輸送量和所需功率等的計算方法 與一般U型螺旋不同 ．否 則就會 出現問題 ；如果采用變螺距(螺距逐漸增大 )螺除塵器 )、小料倉 、計螺旋 (帶蝶閥)和專用計 量秤。旋 。則可 以有效地防止在喂料處超負荷或堵料。當螺 其中 ，設立 了一個專用的投料平 臺和十余個活 動料 旋 喂料機長度較大時 。其 中間吊軸承處 易堵料?。 參考文獻 [1] 王 凱. 攪拌設備[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2003 [2] 陳工宇. 攪拌設備設計[M]. 上海: 上?？茖W技術出版社, 1985 [3] 濮良貴.機械設計(第6版).北京：高等教育出版社,1996. 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我國干粉混拌技術研究始于20世紀80年代，直到90年代末期，才開始出現具有一定規(guī)模的干粉砂漿生產企業(yè)。進入21世紀以來，在市場推動和政策干預的雙重作用下，我國干粉砂漿行業(yè)已逐步從市場導入期向快速成長期過渡。隨著國家相關政策的推動，國外先進理念和先進技術的引進，以及各級政府、生產企業(yè)、用戶的積極努力，我國干粉砂漿行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。干粉砂漿科研開發(fā)、裝備制造、原料供應、產品生產、物流及產品應用的完整產業(yè)鏈已初步形成。2007年統(tǒng)計數據顯示，全國兩萬噸規(guī)模以上的干粉砂漿生產企業(yè)196家，設計能力2177.1萬噸，實際產量為640.06萬噸，干粉砂漿罐車252輛，移動筒倉646個。具體體現在以下幾方面： （一）在政策和管理層面上。2007年6月6日，商務部、公安部、建設部、交通部、質檢總局、環(huán)保總局等6部門聯(lián)合頒布了《關于在部分城市限期禁止現場攪拌砂漿工作的通知》（商改發(fā)〔2007〕205號）.要求北京市等127個城市將從2007年9月1日起，分3年時間、先后分3批分別實施禁止在施工現場攪拌砂漿。8月1日，商務部在北京召開“全國部分城市限期禁止現場攪拌砂漿工作現場會”,姜增偉副部長在會上作了《貫徹節(jié)能減排方針抓好城市“禁現”工作促進散裝水泥發(fā)展再上新臺階》的講話，進一步強調了充分認識開展“禁現”和發(fā)展散裝水泥的重要意義，對全國“禁現”工作作了全面部署并提出了具體要求。為做好“禁現”;工作，各地采取了一系列有效措施將“禁現”工作落實到位。相繼建立了相應的部門協(xié)調機制；出臺了切實可行的政策法規(guī)；根據試點先行、穩(wěn)妥起步的原則，組織開展干粉砂漿工程項目應用試點工作；將使用干粉砂漿納入工程建設項目相關要求中；編制操作規(guī)程和技術標準；大力開展科研攻關，為干粉砂漿產業(yè)發(fā)展提供技術支撐；編寫培訓教材，組織人員培訓等。到2007年末，全國干粉砂漿生產企業(yè)已發(fā)展到196家，設計生產能力2177.13萬噸，實際產量為640.06萬噸，干粉砂漿罐車252輛，移動筒倉646個。目前已有江蘇等20余個地區(qū)制定、頒布了使用干粉砂漿的相關政策法規(guī)。特別是在2008年8月29日正式頒布的中華人民共和國《循環(huán)經濟促進法》中明確規(guī)定了“鼓勵使用散裝水泥，推廣使用預拌混凝土和干粉砂漿”.這就為干粉砂漿的發(fā)展提供了有力的法律依據和行政執(zhí)法保證，對進一步提高干粉砂漿的推廣力度起到極為重要的積極作用；在組織管理上，全國941家散裝水泥辦公室的5000多專職管理人員，積極配合各級政府部門，全面落實科學發(fā)展觀。堅持以促進發(fā)展循環(huán)經濟，實施節(jié)能減排戰(zhàn)略為指導思想，為推動干粉砂漿產業(yè)發(fā)展扎實工作，成為促進我國干粉砂漿健康快速發(fā)展最積極、最活躍的力量。 （二）在技術層面上。干粉砂漿發(fā)展初期，先是世界知名企業(yè)在中國建干粉砂漿生產企業(yè)，如德國maxit集團、漢高公司、法國圣哥班等，這些公司不僅給中國帶來了先進的技術和設備，同時也帶來了國際先進的管理經驗，對推動我國干粉砂漿的發(fā)展提供了很大的幫助。 隨后，我國的企業(yè)家也向干粉砂漿領域滲透，起初主要是引進國外技術和設備生產、使用干粉砂漿，投資大，生產成本較高。近幾年在國家及各級政府的扶持和政策引導下，一些企業(yè)協(xié)同科研院所和大專院校的科技力量，紛紛投資自主研發(fā)干粉砂漿生產、流通、使用的相關設施設備，并與相關行業(yè)協(xié)會共同努力，在標準化、產品認定、市場準入等方面取得了突破性進展。目前全國主要干粉砂漿生產設備企業(yè)20余家，物流設施制造企業(yè)十幾家，施工設備生產企業(yè)10余家，技術水平正逐步達到國外先進水平，初步形成了我國干粉砂漿相關設施設備的國產化，大大降低了干粉砂漿的生產、物流、施工成本，基本滿足了國內干粉砂漿市場的需求。無錫江加科技發(fā)展有限公司、南京天印科技有限公司等企業(yè)已成為干粉砂漿設施設備的領軍企業(yè)，產品的市場份額相當高。 （三）在市場層面上。目前我國經濟發(fā)展較快的長江三角洲、珠江三角洲和環(huán)渤海地區(qū)仍然是干粉砂漿發(fā)展最快的三個地區(qū)，80%以上的干粉砂漿企業(yè)都集中在此。上海市是我國開展建筑砂漿科研工作最早的城市之一，也是目前發(fā)展干粉砂漿生產量最大的地區(qū)；北京市近幾年干粉砂漿市場異?；钴S。特別是北京奧運工程對干粉砂漿的使用，如國家體育場（鳥巢）和國家游泳中心（水立方）建設都被北京市建委作為干粉砂漿應用示范項目率先使用干粉砂漿；廣州市干粉砂漿市場穩(wěn)步發(fā)展；天津市以建筑施工示范工程為市場拉動點，干粉砂漿市場發(fā)展速度也較為速猛；近兩年，鄭州、成都、蘇州、南昌等地干粉砂漿市場得到了較快發(fā)展，上海、北京、廣州、常州等城市的干粉砂漿市場相對趨于成熟。 1.3 干粉混拌機的分類及特點 該干粉混拌機由兩個旋轉方向相反的轉子組成，轉子上焊有多個特殊角度的槳葉，槳葉帶動物料一方面沿著機曹內壁逆時針旋轉：一方面帶動物料左右翻動；在兩轉子的交叉重疊處，形成了一個失重區(qū)，在此區(qū)域內，不論物料的形狀、大小和密度如何，都能使物料上浮，處于瞬間失重狀態(tài)，以此使物料在機槽內形成全方位連續(xù)循環(huán)翻動，相互交錯剪切，從而達到快速柔和混合均勻的效果。 混合設備市場常用的設備有雙螺旋混拌機，犁刀混拌機，螺帶混拌機，無重力混拌機。 雙螺旋錐形混拌機的工作原理及應用：雙螺旋錐形混拌機是適用于固體粉末與液體物料、固體粉末之間混合的一種攪拌設備，雙螺旋錐形混拌機的料筒倒錐形，內設有兩個非對稱的提升螺旋，在物料混合時兩只螺旋自轉對物料產生提升力，于是物料隨螺旋運動到料筒上部向中心凹陷處匯合下落，填充混拌機底部的物料空缺，之后再受到螺旋的提升形成往復過程。雙螺旋錐形混拌機是采用螺旋旋轉方式完成物料攪拌和混合，不會對攪拌的顆粒性物料擠壓和碾磨而造成顆粒物料的粉碎。轉臂也會延筒壁呈慢速轉動狀態(tài)，推動未進入螺旋的物料，在不同高度上進入螺柱，使料筒內的物料能全方位的得到混合和攪拌，也加快了物料的更新和擴散速度。>雙螺旋錐形混拌機的廣泛應用：在化工、食品、建材、稀土、食品、農藥和染料等生產行業(yè)都有非常廣泛的應用。 臥式犁刀混拌機是一種新型、高效粉體混合設備。臥式犁刀混拌機可應用于化工、涂料、醫(yī)藥、食品、飼料、燃料、冶金、礦山等行業(yè)的固-固（即粉體內添加液體）混合，以及濕造粒、干燥、濃縮等復合工藝。臥式犁刀混拌機結構主要由傳動部分、臥式筒體、犁刀組軸、飛刀組、出料閥、噴液裝置等組成。傳動部分包括帶電機擺線針輪減速機、聯(lián)軸器，主要把電機的運動變?yōu)樾枰乃俣群团ぞ貍鹘o復雜刀軸。臥式筒體由鋼板卷制而成，作盛物料用，筒體上開有若干孔，供進出料，觀察用。犁刀軸支承座固定在筒體二端的蓋。犁刀組軸由犁刀，犁刀臂和主軸組成，犁刀用犁刀臂安裝在主軸上，并作為哈夫結構，便于拆裝。飛刀組由多把飛刀組成，通過付電機直接驅動，安裝在筒體側面，為了防止粉塵進入軸承，飛刀軸采用多道密封結構。出料閥裝在筒體的底部（連續(xù)出料除外），用于關閉和放出物料，其工作是通過手柄和四連桿機構來實現的。噴液裝置固定筒體圓周上，噴嘴采用農用噴頭，噴散效果好。 臥式螺帶混拌機的工作原理：臥式螺帶混拌機以高效、快速混合物料，在攪拌軸的螺旋帶運動下，使內外螺旋帶在較大范圍內翻動物料，內螺旋帶將物料向兩側運動，外螺旋帶將物料由兩側向內運動，使物料來回摻混，另部分物料在螺旋帶推動下，沿軸向徑向運動，從而形成對流循環(huán)。上述運動的攪拌，物料在較短時間內獲得快速均勻混合。臥式螺帶混拌機的廣泛應用：廣泛適用于化工、醫(yī)藥、食品、復合肥、保健品、染料、顏料、橡膠、建材、奶粉、飼料、添加劑、養(yǎng)殖業(yè)、生物工程、精細化工、陶瓷、耐火材料、稀土、塑料玻璃以及新材料、核能材料等行業(yè)的固~固（即粉體與粉體）、粉體與膠槳液的物料混合。臥式螺帶混拌機的性能特點：1、該機為臥式筒體，內外二層螺旋帶具有獨特的結構，運轉平穩(wěn)、質量可靠，噪音低，使用壽命長，安裝維修方便，并有多種攪拌器結構，用途廣泛的多功能混合設備。2、混合速度快，混合均勻度高，特別是粘性，螺旋帶上可以安裝刮板，更適應稠狀、糊狀的混合。3、在不同物料的混合要求下（特殊物料必須每次混合清洗），采用不同螺旋帶結構，可加熱、干燥的夾套型。4、特種霧化液體，可設特種噴頭。臥式機體上也可以設有活動門，以便供用戶清洗。 無重力混拌機的工作原理：無重力混拌機為臥式機體，內裝雙軸多漿葉的反向旋轉的轉子，漿葉成一定角度，帶動物料旋轉。每根攪拌軸有多根迫使物料作螺旋運動的葉片，物料到達機體一側時攪拌軸有一根改向漿葉將物料翻向另一根攪拌軸一側，同樣另一根攪拌軸迫使物料做相同運動。同時兩根攪拌軸上的漿葉相互交叉，中央部分形成一個流態(tài)化的失重區(qū)和旋轉渦流區(qū)?？傊瑹o重力混拌機中，物料的運動軌跡可分為三個區(qū)：自轉區(qū)（旋轉運動）、公轉區(qū)（環(huán)向運動）和失重區(qū)。從而形成一個全方位復合循環(huán)運動，迅速達到混合均勻之目的。無重力混拌機的廣泛應用：化工、化妝品、精細化工、化肥、農藥、冶金、礦山、建材、陶瓷、耐火材料、干粉砂漿、食品、飼料、涂料、染料等粉體、固與液、固與漿的物料混合設備。 1.4 干粉混拌機的適用范圍 適用范圍：主要用于化工、建材、涂料、農藥、油漆、電纜、電線、塑料、陶瓷、玻璃、干粉砂漿、干粉膩子等，多種干粉物料的配比攪拌混合。全自動立式干粉機，有不銹鋼和普通型兩種產品，亦可根據用戶需要定做加工。主要用于各種干粉原料的攪拌混合。設備適用于建筑砌筑砂漿抹灰砂漿、粘結砂漿、抗裂砂漿、自流平砂漿、飛機跑道、修補砂漿、高速公路修補砂漿、瓷磚勾縫劑、填縫劑、外墻柔性膩子、內墻裝飾膩子等多種物料的干粉混合。干粉混拌機是利用機械力和重力等，將兩種或兩種以上粉體料均勻混合起來的機械。干粉混拌機廣泛用于干粉砂漿、化工、農藥、洗滌劑、顏料食品、味精、奶粉、食鹽、飼料、化學品、陶瓷、塑料、橡膠添加劑等粉料的干燥與混合。干粉混拌機混合時要求所有參與混合的物料均勻分布?；旌系某潭确譃槔硐牖旌稀㈦S機混合和完全不相混三種狀態(tài)。各種物料在混拌機械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混拌機械的類型和混合操作持續(xù)的時間等因素。 干粉混拌機可以將多種物料配合成均勻的混合物；還可以增加物料接觸表面積，以促進化學反應；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質加入溶劑，通過混拌機械的作用可加速溶解混勻。可移動升降分散機主要是匯龍混合設備針對不同粘度漿狀的液體原料進行粉碎、分散、混合，通過分散盤上下劇齒的高速運轉，從而達到迅速混合、溶解、分散、細化的功能。同時讓你徹底擺脫多桶多機性的操作，完全實現一機多桶操作，節(jié)省消耗，更環(huán)保。粒子和液體基料之間的特性互動決定了濕潤和絮凝的助力.固體顆粒和液體基料之間的互動關系決定了濕潤和抗絮凝效果.運轉穩(wěn)定、噪音小，可連續(xù)使用，對物料可進行快速分散和溶解。針對不同物料的粘度及處理量有不同的功率及型號。用液體的基料把固體的粒子表面濕潤.用機械能把顆粒打散成為較小的粒子.。 2 總體方案設計 2.1 工藝方案的分析與設計 根據干粉混拌原理，就其粉末易粘連攪拌槳葉這一情況，本設計考慮到了鏈傳動具有的多變性效應，故采用鏈傳動有效地解決了粉末粘連槳葉的問題。本設計共有兩次攪拌，即預攪拌和總體攪拌。所謂預攪拌即失重粒子混拌機主要用在保溫砂漿，抗裂砂漿，粘結砂漿，抹面砂漿，地坪砂漿，混凝土外加劑，化工粉體，飼料等各種混合均勻度要求高的場合。投入纖維量較大的場合，可以在無重力混拌機上添加高效飛刀組，飛刀組可以在較短的時間內將纖維類物料打散、分散，從而得到更加滿意的混合效果。 圖1-1 雙臥軸攪拌機結構 2.2 傳動方案分析與設計 傳動方案有兩個：一，預攪拌傳動，即（電機→鏈傳動→攪拌系統(tǒng)）；二，主攪拌傳動，即（電機→減速器→鏈傳動→攪拌系統(tǒng)）。其傳動簡圖分別如下： 圖1-2 預攪拌示意圖 圖1-3 主攪拌示意圖 2.3 電動機的選擇 主電機初步選定型號為：Y160L-4，額定功率15KW,滿載轉速為1460r/min 小電機選定型號為：Y132M1-6，額定功率4KW,滿載轉速為960r/min 2.4 減速器的選擇 型號：MX50微型行星齒輪減速器：外徑50mm行星齒輪減速器，速比為1:5.5-1:5032，效率68%。 2.5 鏈輪的計算及鏈條的選擇 本設計涉及到的鏈傳動共計兩種，一種是預攪拌的單鏈條傳動，另一種是主攪拌的三鏈條攪拌。 鏈輪的端面齒形是標準齒形，由弧aa、ab、cd、和直線bc構成--三圓弧一直線齒形。當選用這種齒形并用相應的標準刀具加工時，鏈輪齒形在工作圖上不畫出，只需注明鏈輪的基本參數和主要尺寸（節(jié)距p，節(jié)圓直徑d，齒頂圓直徑da，齒根圓直徑df和齒數z），并注明“齒形按3R GB1244—85規(guī)定制造”即可。 節(jié)圓—鏈輪上鏈條的銷軸中心所在的圓，直徑用d表示。 若已知p、z 鏈輪軸向齒廓及尺寸，應符合GB1244—85的規(guī)定。在零件的工作圖上應繪出鏈輪的軸面齒形，以便制造鏈輪切齒前的毛坯。 鏈條整體是一撓性體，但對單個鏈節(jié)，卻是剛性體。所以鏈條繞在鏈輪上時，并非沿輪周彎曲成圓弧性，而是折成正多邊形的一部分，此正多邊形的邊長為，邊數為鏈輪的齒數。 鏈輪每轉一周，帶動鏈條轉過的長度為zp，所以鏈條的速度為 實際工作時，即使主動鏈輪以等角速轉動，瞬時速度和瞬時傳動比是變化的。 一． 單鏈條滾子鏈傳動的設計計算 已知；傳動用途、工作情況、原動機種類、傳遞的功率P、鏈輪轉速n1、n2（或i），結構尺寸要求等。 設計內容：鏈條節(jié)距p、列數、鏈條鏈節(jié)數Lp、傳動中心距a；大、小鏈輪齒數z1 、z2；軸壓力Q；潤滑方式。 設計步驟： 1． 鏈輪齒數z1 、z2和傳動比i 小鏈輪齒數z1對鏈傳動的平穩(wěn)性和使用壽命有較大影響。齒數少，外廓尺寸小，但齒數過少，運動不均勻性加劇，動載荷和沖擊加大；鏈條進入和退出嚙合時，鏈節(jié)間的相對轉角增大，鉸鏈的磨損加??；鏈傳遞的圓周力增大，加速了鏈條和鏈輪的損壞。 齒數過多，將增大傳動尺寸和質量，鏈條磨損后節(jié)距的伸長容易發(fā)生跳齒和脫鏈，同樣會縮短鏈條的使用壽命。 齒數的選取原則：（1）鏈傳動速度高時，齒數多些；（2）為考慮磨損均勻，鏈輪齒數應取與鏈節(jié)數互為質數的奇數，并優(yōu)先選用以下數列：17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。 （取整），且。試選v—選取z1，z1盡量用奇數。 ，推薦=2~3.5。當v<2m/s且載荷平穩(wěn)時，可達10。過大時，鏈條在小鏈輪上的包角過小，將減少嚙合齒數，因而易出現跳齒或加速輪齒的磨損，故可用二級或二級以上的傳動。 這里取Z1=21=Z2 2． 確定計算功率Pca 計算功率Pca是根據傳遞的功率P，并考慮到載荷性質和原動機的種類而確定，即 KZ Kw 由表查得KA=1.4,KZ=1.25，單排鏈，則計算功率 KZ=1.4*1.25*4=6.08KW 3． 初選中心距a0 a小，傳動結構緊湊，但a太小，鏈條總長太短，單位時間里每一鏈節(jié)參與嚙合次數過多，加劇鏈的磨損和疲勞。a過大，承載好，但鏈條長，橫向振動大。一般 （張緊或托板），中心距不可調時，。 根據Pca =6.08及n1=960r/min，可選10A-1，查表得p=15.875mm。 這里取a0=（30-50）p=（30-50）*15.875=476.25-793.75mm，取a0=700mm。 4． 鏈節(jié)數Lp =2*700/15.875+(21+21)/2+0=109.2 取整，最好取偶數即108節(jié)。 5． 節(jié)距和排數的確定 一定條件下，節(jié)距越大，鏈傳動承載能力越強，但節(jié)距越大，鏈傳動的多邊形效應越嚴重，動載荷、沖擊、振動越嚴重。所以，為使鏈傳動結構緊湊、壽命長，盡量取小節(jié)距的單排鏈。 若傳動速度高，傳遞的功率大；或傳動中心距小，傳動比大，取小節(jié)距的多排鏈。 若傳動中心距大而傳動比小，取大節(jié)距的單排鏈。 設計時，先定傳動的列數—查表9-11得Kp—由上式計算得P0—由圖9-13查得鏈號—查表9-1得節(jié)距p。 6． 驗算鏈速 由=960*21*15.875/60000=5.33可判斷與假設符。 7． 確定實際中心距 =690mm。 8． 小鏈輪轂孔最大直徑 當確定了鏈條節(jié)距和小鏈輪齒數后，鏈輪的結構和各部分尺寸已可定出（表9-3），轂孔的最大直徑dkmax也可定出，但dkmax不小于安裝鏈輪處的軸徑；若不能滿足要求時，可采用特殊結構的鏈輪（如鏈輪軸）或重新選擇鏈傳動參數（增大z1或p）。 9． 計算壓軸力Q Fe=P/v=1000*4/5.33=750N =750*1.05=787.5N 式中：Fe---鏈傳遞的有效圓周力，N； KQ---壓軸力系數，對于水平傳動，KQ=1.15；對于垂直傳動KQ=1.05。 二． 單鏈條滾子鏈傳動的設計計算 1.鏈輪齒數z1 、z2和傳動比i 齒數的選取原則：（1）鏈傳動速度高時，齒數多些；（2）為考慮磨損均勻，鏈輪齒數應取與鏈節(jié)數互為質數的奇數，并優(yōu)先選用以下數列：17、19、21、23、25、38、57、76、95、114。 （取整），且。由表9-8，試選v—選取z1，z1盡量用奇數。 ，推薦=2~3.5。當v<2m/s且載荷平穩(wěn)時，可達10。過大時，鏈條在小鏈輪上的包角過小，將減少嚙合齒數，因而易出現跳齒或加速輪齒的磨損，故可用二級或二級以上的傳動。 這里取Z1=21，Z2=57，i=Z2/Z1=57/21=2.7 2.確定計算功率Pca 計算功率Pca是根據傳遞的功率P，并考慮到載荷性質和原動機的種類而確定，即 Kz/Kp Kw 由表查得KA=1.4,Kz=1.25，三排鏈，取Kp=2.5，P=15*68%=10.2KW則計算功率 Kz/Kp=1.4*1.25*10.2=17.85KW 3.初選中心距a0 a小，傳動結構緊湊，但a太小，鏈條總長太短，單位時間里每一鏈節(jié)參與嚙合次數過多，加劇鏈的磨損和疲勞。a過大，承載好，但鏈條長，橫向振動大。一般 （張緊或托板），中心距不可調時，。 根據Pca =17.85及n1=1460/5.5=265r/min，可選24A-1，查表得p=38.1mm。 這里取a0=（30-50）p=（30-50）*38.1=1143-1905mm，取a0=1500mm。 4.鏈節(jié)數Lp =2*1500/25.4+(21+57)/2+0.9=158 取整，最好取偶數即158節(jié)。 5.節(jié)距和排數的確定 一定條件下，節(jié)距越大，鏈傳動承載能力越強，但節(jié)距越大，鏈傳動的多邊形效應越嚴重，動載荷、沖擊、振動越嚴重。由于本設備的特殊性采用三排鏈。 設計時，先定傳動的列數—查表9-11得Kp—由上式計算得P0—由圖9-13查得鏈號—查表9-1得節(jié)距p。 6.驗算鏈速 由=265*21*38.1/60000=3.53可判斷與假設符。 7.確定實際中心距 =1500mm。 8.小鏈輪轂孔最大直徑 當確定了鏈條節(jié)距和小鏈輪齒數后，鏈輪的結構和各部分尺寸已可定出（表9-3），轂孔的最大直徑dkmax也可定出，但dkmax不小于安裝鏈輪處的軸徑；若不能滿足要求時，可采用特殊結構的鏈輪（如鏈輪軸）或重新選擇鏈傳動參數（增大z1或p）。 9.計算壓軸力Q Fe=P/v=1000*10.2/3.53=2890N =2890*1.15=3323N 式中：Fe---鏈傳遞的有效圓周力，N； KQ---壓軸力系數，對于水平傳動，KQ=1.15；對于垂直傳動KQ=1.05。 2.6 軸的設計與計算 這里就主攪拌軸進行設計計算 其危險截面在連接鏈輪那一軸段，即外徑為58mm的有鍵槽的地方。下面對其進行計算： 1.彎矩受力計算 由上一步驟已經算出鏈輪的壓軸力，即：Q=3323N。 （1） 軸上的扭矩 =609421 （2） 作用在鏈輪上的圓周力 Ft （3） 作用在齒輪上的徑向力Fr (4) 作用在齒輪上的軸向力Fa 2,計算作用于軸上的支反力，彎矩。 （1） 求垂直面的支承反力 （2） 求水平面的支承反力 （3） 繪垂直面的彎矩圖 （4） 水平面的彎矩 （5） 合成彎矩 2.軸的校核計算 （1）1軸上的圓周力，徑向力，軸向力 （2） 求垂直面的支承反力 （3） 求水平面的支承反力 （4） 繪垂直面的彎矩圖 （5） 繪水平面的彎矩圖 （6） 合成彎矩 3.校核軸的強度 由軸的扭距、彎距圖可知，齒輪軸的輪齒處存在危險截面，因此在該處計算應力 （因扭轉切應力不是對稱循環(huán)應力，故引入折合系數α）取 抗彎截面系數 截面上的彎曲應力 截面上的扭轉切應力 軸的彎扭強度條件為 查表15-1得 MPa 所以 符合彎扭強度條件。 結 論 干粉混拌機是現代機械制造發(fā)展的方向，干粉混拌技術又為機械加工提供了新的、高效的加工方法。本文設計的無重力雙軸干粉混拌機為制造業(yè)提供了一種全新的設備方案。 在設計的開始，因為對干粉混拌機不太了解，不知道干粉混拌機應是什么樣的，總體設計也就不知道應該從那里入手。后來，在導師的帶領下見到了干粉混拌機，并親眼目睹了干粉混拌機的工作過程，以及選用鏈傳動是因為其多邊形效應，對干粉混拌機機架總體設計有了基本概念。設計過程中我遇到一些問題，如干粉混拌機電機的選擇，鏈條的設計，軸承座的選用等等。在老師和同學們的幫下我解決了電機、鏈傳動系統(tǒng)設計中所遇見的問題，以及軸承座的選擇。由于本設計中用到不少標準件，通過設計我學會了怎樣去選擇一些標準件，什么地方用什么樣的標準件更合適。 經過一個多月的忙碌，我已設計出基本符合要求的干粉混拌機機架。由于能力有限，又是初次設計加工機械，我的設計之中難免有一些不足之處，還望老師給予指導。 致 謝 本文在康紅偉老師的悉心指導下完成，導師對專業(yè)的一絲不茍，對學生嘔心瀝血， 使我很受感動，在此向尊敬的康紅偉老師致以最崇高的敬意和衷心的感謝。 感謝與我共同學習的馮偉、王濤、劉貝等同學！在畢業(yè)設計過程中我們不止一次的對各種遇到的問題進行討論，我們的相互促進和提高使得我們不斷克服很多難題。 感謝所有曾經給我理解、關心和幫助的朋友們！ 參考文獻 [1] 王 凱. 攪拌設備[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2003 [2] 陳工宇. 攪拌設備設計[M]. 上海: 上?？茖W技術出版社, 1985 [3] 濮良貴.機械設計(第6版).北京：高等教育出版社,1996. 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