2J550×3000双轴搅拌机设计
52页 12000字数+说明书+外文翻译+开题报告+11张CAD图纸
A0双轴搅拌机装配图.DWG
A2检查孔板.dwg
A2端板.dwg
A2调整垫片.dwg
A2轴.dwg
A2雾化罩.dwg
A3大带轮.dwg
A3齿轮.dwg
A4搅拌叶片.dwg
A4放油螺栓.dwg
A4方垫片.dwg
中检报告.doc
外文翻译--搅拌性能比较单轴和双轴搅拌机.doc
2J550×3000双轴搅拌机设计开题报告.doc
2J550×3000双轴搅拌机设计论文.doc
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
Abstract
Biaxial 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的估算14
3.5 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20
4.2 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
5.1 V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
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。
预加水成球是成球技术的一个重大突破，对改善料球质量、减少窑内阻力、提高熟料产量质量、降低烧成热耗等均有明显作用。
预加水成球的机理是：将化学成分合格的生料粉与粒径在1mm左右的煤按要求配比被调整定量后，与被控制定量后经离心压力式喷嘴雾化器雾化的、粒径约为100-500μ的雾化水同时进入搅拌机。使料水在液固运动中得到充分的均化，并在较短的时间内使含水率达到12-14%。经过约55-60s的机械搅拌，使之进一步均化、破团、湿润、渗透。在湿润渗透的过程中，生料粉和水依靠粉体颗粒的表面能和水的表面张力、以及被逐渐激发出来的物料塑料力的综合作用条件下，自由结合为1-2mm粒度的料水团状混合物，即松散的含水料团。这就是搅拌积聚预加工的半成品。随即将此半成品经倾斜下料管滑入装置有回转或往复运动式立刮刀和边刮刀的、具有全盘性成球功能的盘式成球机内。入盘后一经滚动即形成1-2mm粒径的子球。这些子球在盘转速为22.5r/min的倾斜、旋转、离心、大抛物运动中，主要依靠物料的塑性粘结力和部分渗出水的表面张力联合作用条件下相互粘连，而真正成为了球的第二个层次。由于筛析效应的作用，当球径停止增长，最后在进料推力的作用被推出盘。全部成球过程大约需要140-180s。盘径小需要成球时间短，盘径大需要成球时间长。
预加水成球的工艺流程为：提升机 → 稳流仓 → 料位指示器 → 单（双）管螺旋喂料机 → 冲击式流量计 → 供水管及雾化器 → 双轴搅拌机 → 成球盘； 生料在成球盘内制成成品球由皮带输送机送入机械立窑。
实现预加水成球技术的关键设备是双轴搅拌机。其作用是将管式螺旋喂料机喂入的生料首先受水、浸润、渗透后，进行混合、搅拌而成为含水率均匀、粒径为1-2mm的子球，供成球机成球用。
本课题来源于生产实践。
设计该双轴搅拌机有以下几项技术要求：
1.必须结合生产实践；
2.生产能力 为Q = 30 t/h；
3.进出料口的距离为3000 mm；
4.叶片回转直径为550mm；
5.结构紧凑，工作连续稳定；
6.节能、高效、环保。
在赵武老师的指导下，首先进行方案论证。通过讨论研究，最终确定了叶片的安装方法：在轴上钻有莫氏锥孔以及铣一方槽，先将叶片焊接在叶片杆上，然后再一起以一定角度焊接在一方垫片上，再将搅拌叶片装入莫氏锥孔中；传动装置整体放置出料口端；传动方式为：电机皮带ZQ减速机十字滑块联轴器直齿轮传动双轴搅拌机；雾化器选用MP型离心压力喷嘴式雾化器。然后根据分析的结果，开始对轴向力、径向力、扭矩以及功率等进行计算。分析拟定传动装置的运动简图，分配各级传动比，进而进行传动零件的结构进行设计和强度校核。然后对双轴搅拌机进行总体结构设计。
2J550型预加水双轴搅拌机改变了以往所成料球粒径大，料球耐压强度和孔隙率质量低的缺陷，并且机槽采用ω型，能防止搅拌死角，这样在维修时可以便于将损坏的轴吊起，省去拆叶片麻烦，检修空间增大，工作量减小，还可缩小两端轴孔直径，便于密封防漏。本课题新颖实用，在技术上有较大改进，具有较强的竞争力，并且有很大的市场前景。2.1 工作原理
双轴搅拌机由两根搅拌轴，轴上按螺旋推进方向安装搅拌叶及搅拌槽组成的搅拌系统，为使原料达到成型的需要，在搅拌机入料端稍后处的上部，设有加水装置，使得物料形成较大的球状块料旋转时两轴的方向由内向外，将物料搅起，靠搅拌叶旋转时的推力(搅拌叶与搅拌轴轴线夹角为10-20度)形成物料流，螺旋向前推进，最后物料经漏料箱进入承接皮带，进入到下台处理设备中。1 轴承座； 2 出料口； 3 搅拌叶； 4 搅拌轴；5 搅拌槽；6 齿轮座；
7 联轴器；8 减速器；9 三角带轮；10 驱动电动机
2.2 结构设计特点
从结构上看，双轴搅拌机要较单轴搅拌机复杂，但它磨损小，搅拌质量好，生产率高，双轴搅拌机较之立轴式和单轴式搅拌机，具有明显的优越性。
双轴搅拌机优点总结如下:
1. 搅拌机外形尺寸小、高度低、布置紧凑，装载运输便利，而且结构合理坚固，工作可靠性好；
2. 搅拌机容量大，效率高。与同容量自落式相比，搅拌时间可缩短一半以上，而且物料运动区域位于卸料门上方，卸料时间也比其他机型短，因而生产率高；
3. 拌筒直径比同容量立轴式小一半，搅拌轴转速与立轴式基本相同，但叶片线速度要比立轴式小一半，因此叶片和衬板磨损小、使用寿命长，并且物料不易离析；
4.物料运动区域相对集中于两轴之间，物料行程短，挤压作用充分，频次高，因而搅拌质量好。
2.2.1 外壳的设计形式
传统的U型槽底容易出现搅拌死角，从而导致两轴负载过大以致断裂。另外他们将两端墙板焊死在机壳上，这样就使得在轴或叶片受损维修时很不方便，工作量也相当大。
将双轴搅拌机槽底做成欧米嘎型（ω）,以防止搅拌死角。两边再焊上钢板制成机槽，槽口两边焊有角钢用以固定机盖，槽机底部焊有支承垫用以支承槽体。机槽两端墙板不是焊死在机壳上，而是通过螺栓与机壳联结，这样做的目的是为了在维修时便于将损坏的轴吊起，省去拆叶片麻烦，检修空间增大，工作量减小，还可缩小两端轴孔直径，便于密封防漏， 2.2.2 轴与叶片的安装方法的设计
以前，大多在整个轴上都安装叶片，生料进口处叶片角度比较大，用以快速输送物料，但是我们发现这样搅拌叶片的磨损较大，靠进料口槽体端密封处漏灰严重，从而齿轮内进灰较多，加快了传动部件的磨损，影响生产效率。
因此，针对这些问题对轴的结构进行改造，即在轴的搅拌进口端焊接两螺旋叶片使粉料不断向前输送，减少槽体端部密封处的积料。这样有利于防止打坏叶片、折断轴。在搅拌轴上正确安装带有刀片的叶片，调整好了角度后，再将叶片安装在钻有莫氏锥度孔的轴上，如图2-3所示。
叶片在双轴上三个部位的安装角度是各不相同，叶片安装角度一般选用α=20度左右，双轴搅拌机叶片角度必须要与粘土可塑性相适应，双轴搅拌机工作分三个阶段：
第一阶段是雾化水与原料的混合搅拌阶段；该阶段轴的长度为0.7m 左右（包括螺旋叶片轴段），安装的叶片数是8只，安装角度为25°，通过雾化喷水和机械翻动搅拌两个手段以达到液固均化的目的。
第二阶段是使含煤生料湿润的阶段，为使其能充分湿润，生料在这一阶段的运行速度应慢一些；该阶段轴的长度为1.5m左右，安装的叶片数是20个，安装角度为15°，其主要特征是机械搅拌。
第三阶段是形成球核的阶段；该阶段轴的长度为1.0m左右，安装的叶片数是12个，安装角度为20°，其中最后4只的安装角度是0°，其目的是为了挡料。 2.2.3 传动机构的设计
传动装置是双轴搅拌机工作过程中的关键。设计的传动路线为电机皮带ZQ减速机联轴器齿轮传动装置搅拌轴。
将双轴搅拌机传动装置整体放置出料口端，使生料不能进入齿轮和轴承。同时给两传动齿轮制作一个油池，用于齿轮的润滑，能减小磨损，提高使用寿命。
常用的减速机有三种型式，圆柱齿轮减速机、行星减速机和摆线针轮减速机。其中采用圆柱齿轮减速机较合适，而采用行星减速机和摆线针轮减速机常会出现因搅拌机主轴起动时扭矩大，传动系统刚度不足，故障多，有漏油问题。相对而言圆柱齿轮减速机传动稳定，噪音小，齿面接触稳定，在润滑保养良好的条件下，运转稳定。 预加水双轴搅拌机可以使水的雾化和双轴的搅拌，使物料得到充分的浸润，并搅拌成球，能为成球机成球提供有利条件，对改善料球性能，提高料球质量，降低能耗，提高立窑产量，具有十分重要的作用。它的主要创新特点在于搅拌叶片的安装方法，壳体两端焊接盖板，目的是为了在叶片损坏或轴断裂时方便拆装，减少工作量，有利于节省成本，有一定的经济性。
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