CN100346949C - 可消除搅拌低效区的搅拌装置设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建筑用搅拌装置设计方法，特别是可消除搅拌低效区的搅拌装置设计方法，它适用于强制式混凝土搅拌机，其特征是：搅拌装置由连接有大搅拌叶片的大搅拌臂、连接有小搅拌叶片的小搅拌臂和搅拌轴固定连接构成，大、小搅拌叶片均有径向和轴向安装角度，分别固定连接在大、小搅拌臂上，大、小搅拌臂同轴线固定连接在搅拌轴两侧。这种可消除搅拌低效区的搅拌装置设计方法，它能消除搅拌机搅拌筒内的搅拌低效区，保证整个搅拌筒空间内的物料都能得到比较充分的搅拌。

Description

可消除搅拌低效区的搅拌装置设计方法
所属技术领域
本发明涉及一种建筑用搅拌装置设计方法，特别是可消除搅拌低效区的搅拌装置设计方法，它适用于强制式混凝土搅拌机。
背景技术
在已知的这类搅拌机中，仅有一组靠近搅拌筒内壁的大搅拌叶片，按一定规律固定连接在搅拌轴上。随着工程规模的不断扩大，混凝土需求量的日益增加，搅拌机向大容量和高生产率方向发展。对于这些大容量的搅拌机，搅拌筒的半径尺寸要比搅拌叶片的高度大很多，所以搅拌机工作时，搅拌叶片只能搅动靠近搅拌筒内壁的一层物料，料层高等于叶片的高度，而处于搅拌叶片和搅拌轴之间的很大一段距离的物料却无法得到很好的搅拌。同时，由于物料被强制搅拌的速度与搅拌筒半径成正比关系，因此沿搅拌筒半径方向存在着速度梯度，即从搅拌筒内壁到搅拌轴沿着搅拌筒半径方向搅拌速度是递减的，越是靠近搅拌轴的地方，搅拌速度就越低，也就越容易出现搅拌低效区甚至死区。搅拌机的容量越大，这个问题就越突出，搅拌出的混凝土质量也就越差。
发明内容
为了克服现有强制式搅拌机的不足，本发明的目的是提供一种可消除搅拌低效区的搅拌装置设计方法，它能消除搅拌机搅拌筒内的搅拌低效区，保证整个搅拌筒空间内的物料都能得到比较充分的搅拌。
本发明的技术方案是：设计一种可消除搅拌低效区的搅拌装置设计方法，其特征是：搅拌装置由连接有大搅拌叶片的大搅拌臂、连接有小搅拌叶片的小搅拌臂和搅拌轴固定连接构成，大、小搅拌叶片均有径向和轴向安装角度，大、小搅拌臂同轴线固定连接在搅拌轴两侧。
大搅拌叶片面与大搅拌臂轴线的夹角是大搅拌叶片的径向安装角，它选择在30°～60°；大搅拌臂轴线的垂线与搅拌轴轴线的夹角是大搅拌叶片的轴向安装角，取30°～60°。
小搅拌叶片面与小搅拌臂轴线的夹角是小搅拌叶片的径向安装角，它选择在30°～60°。
小搅拌臂轴线的垂线与搅拌轴轴线的夹角是小搅拌叶片的轴向安装角，选择在30°～60°。
所述的大搅拌叶片离搅拌轴的距离大于小搅拌叶片离搅拌轴的距离。
所述大搅拌叶片面的法线方向与小搅拌叶片面的法线方向相反。
本发明的特点是：搅拌装置增加小搅拌叶片，大、小搅拌叶片相对固定连接在搅拌轴两侧，大、小搅拌叶片均有径向和轴向安装角度，大、小搅拌叶片面的法线方向相反。当搅拌轴按某一固定旋向转动时，大、小搅拌叶片对物料的推力可分解成各自的周向力，轴向力和径向力，大、小搅拌叶片的周向力作用将分别推动物料做圆周运动，大、小搅拌叶片的轴向力作用将推动物料做相对的轴向运动，大、小搅拌叶片的径向力作用将推动物料做相对的径向运动，从而使靠近拌筒内壁的物料和靠近搅拌轴的物料形成强烈的对流运动，保证整个搅拌筒空间内的物料都得到了充分拌和。这种特殊设计的搅拌装置，增加了物料的径向对流运动，不但有效的消除了搅拌低效区，提高了搅拌质量，而且还减轻了搅拌筒衬板和搅拌叶片的磨损。试验证明，当配合比不变，混凝土强度一般要增强5％左右，并且搅拌机容量越大，这种增强的效果越显著。
此外，为了降低成本，推广应用，本发明搅拌装置的大、小搅拌叶片的径向安装角度可以取为零。这样可以采用原有强制式搅拌机的搅拌装置，只需在搅拌轴安装原有搅拌叶片的相对一侧增加一个小搅拌叶片，并且小搅拌叶片面的法线方向与相应的大搅拌叶片面的法线方向相反。虽然减弱了物料的径向对流运动，但与现有技术相比，仍然能够较好地消除搅拌低效区，提高混凝土的拌和质量，并且零件增加不多，成本低。
附图说明
下列附图描述了本发明搅拌装置的实施例。
图1是实施例1的结构图。
图2是实施例1的结构主视图。
图3是实施例1的结构侧视图。
图4是实施例2的双卧轴搅拌机结构示意图。
图中：1、大搅拌叶片；2、大搅拌臂；3、搅拌轴；4、小搅拌叶片；5、小搅拌臂；6、搅拌筒；7、侧搅拌叶片；8、侧搅拌臂；9、电机；10、同步装置；11、轴端支撑装置。
具体实施方式
实施例1如图1所示：搅拌装置由大搅拌叶片1，大搅拌臂2，搅拌轴3，小搅拌叶片4和小搅拌臂5组成。大搅拌臂1与小搅拌臂2同轴线固定连接在搅拌轴3两侧。大搅拌叶片1固定连接在大搅拌臂2上，大搅拌叶片1面与大搅拌臂2轴线的夹角为大搅拌叶片1的径向安装角，取30°～60°，大搅拌叶片1面内大搅拌臂2轴线的垂线与搅拌轴3轴线的夹角为大搅拌叶片1的轴向安装角，取30°～60°。小搅拌叶片4固定连接在小搅拌臂5上，小搅拌叶片4面与小搅拌臂5轴线的夹角为小搅拌叶片4径向安装角，取30°～60°，小搅拌叶片4面内小搅拌臂5轴线的垂线与搅拌轴3轴线的夹角为小搅拌叶片4的轴向安装角，取30°～60°。
如图2和图3所示：大搅拌叶片1面的法线与小搅拌叶片4面的法线方向相反。当搅拌轴3沿ω方向转动时，大搅拌叶片1将推动物料沿轴向X1方向，径向Y1方向和周向Z1方向运动，小搅拌叶片4将推动物料沿轴向X2方向，径向Y2方向和周向Z2方向运动，从而使靠近拌筒内壁的物料和靠近搅拌轴的物料形成了强烈的对流运动，有效的消除了搅拌低效区，提高了混凝土的搅拌质量。
实施例2如图4所示：双卧轴搅拌机由搅拌筒6、电机9、同步装置10、轴端支撑装置11和搅拌装置组成，其中搅拌装置由大搅拌叶片1，大搅拌臂2，搅拌轴3，小搅拌叶片4，小搅拌臂5，侧搅拌叶片7和侧搅拌臂8组成。平行布置的搅拌轴3通过轴端支撑装置11固定连接在搅拌筒6上，搅拌轴3与电机9传动连接，搅拌轴3之间有同步装置10传动连接。侧搅拌臂8和大搅拌臂2按螺旋排列形式固定连接在搅拌轴3上，侧搅拌臂8固定连接在搅拌轴3的两端靠近搅拌筒5端面处，大搅拌臂1与小搅拌臂2同轴线固定连接在搅拌轴3的两侧。侧搅拌叶片7以45°轴向安装角，0°径向安装角固定连接在侧搅拌臂8上；大搅拌叶片1以45°轴向安装角，45°径向安装角固定连接在大搅拌臂2上；小搅拌叶片4以45°轴向安装角，45°径向安装角固定连接在小搅拌臂5上。每根搅拌轴上的侧搅拌叶片7面的法线方向沿搅拌轴轴线的投影背向搅拌筒6端面，两根搅拌轴上的大搅拌叶片1面的法线方向沿其搅拌轴轴线的投影指向相反的两个方向，每根搅拌轴上的小搅拌叶片1面的法线方向与大搅拌叶片4面的法线方向相反。搅拌机工作时，电机带动搅拌轴3相向旋转，物料在侧搅拌叶片7和大搅拌叶片1的推动下，沿E方向在搅拌筒6内循环流动。同时在每根搅拌轴上，在大搅拌叶片1和小搅拌叶片4的推动下，靠近搅拌筒内壁的物料和靠近搅拌轴的物料强烈的对流运动，有效的消除了搅拌低效区，提高了搅拌质量。

Claims (5)

1、可消除搅拌低效区的搅拌装置，其特征是：搅拌装置由连接有大搅拌叶片的大搅拌臂、连接有小搅拌叶片的小搅拌臂和搅拌轴固定连接构成，大、小搅拌叶片均有径向和轴向安装角度，分别固定连接在大、小搅拌臂上，大、小搅拌臂同轴线固定连接在搅拌轴两侧；大搅拌叶片面与大搅拌臂轴线的夹角是大搅拌叶片的径向安装角，它选择在30°～60°；大搅拌臂轴线的垂线与搅拌轴轴线的夹角是大搅拌叶片的轴向安装角，取30°～60°。
2、根据权利要求1所述的可消除搅拌低效区的搅拌装置，其特征是：大搅拌叶片面与小搅拌臂轴线的夹角是小搅拌叶片的径向安装角，它选择在30°～60°。
3、根据权利要求1所述的可消除搅拌低效区的搅拌装置，其特征是：小搅拌臂轴线的垂线与搅拌轴轴线的夹角是小搅拌叶片的轴向安装角，选择在30°～60°。
4、根据权利要求1所述的可消除搅拌低效区的搅拌装置，其特征是：所述的大搅拌叶片离搅拌轴的距离大于小搅拌叶片离搅拌轴的距离。
5、根据权利要求1所述的可消除搅拌低效区的搅拌装置，其特征是：所述的大搅拌叶片面的法线方向与小搅拌叶片面的法线方向相反。
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