CN105459263A - 一种带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置 - Google Patents

一种带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置 Download PDF

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CN105459263A CN201511028654.6A CN201511028654A CN105459263A CN 105459263 A CN105459263 A CN 105459263A CN 201511028654 A CN201511028654 A CN 201511028654A CN 105459263 A CN105459263 A CN 105459263A
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赵利军
董武
翁军良
孔鲜宁
吴旭志
邓欣
刘云飞
徐超
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Abstract

本发明公开了一种带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，包括搅拌筒，搅拌筒内设置有两个搅拌轴，搅拌轴上沿轴线方向依次设置有推进搅拌工具、多个主搅拌工具和返回搅拌工具，所述主搅拌工具包括对称设置在搅拌轴上的主搅拌叶片和副搅拌叶片；搅拌轴在转动过程中，主搅拌叶片和副搅拌叶片对物料产生的轴向力和径向力的方向均相反。所述的搅拌轴安装有满足动平衡条件的振动驱动机构，振动驱动机构能够保证搅拌轴及其上安装的搅拌臂和叶片强迫振动。本发明使得物料在整个搅拌筒内得到充分搅拌，同时能够有效地消除搅拌低效区，提高了搅拌质量和搅拌效率。

Description

一种带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置
技术领域
本发明属于混凝土搅拌设备领域，涉及一种带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置。
背景技术
双卧轴搅拌机作为一种强制式搅拌机，具有搅拌质量好、生产效率高、适应性强等优点，已成为当前混凝土搅拌设备中广泛使用的主导机型。搅拌装置是该机型的核心部分，直接影响着整机的搅拌质量和效率，其主要通过搅拌轴及搅拌叶片的旋转运动，强制推动物料在搅拌筒内按预定的轨迹循环流动。由于两轴上的搅拌叶片推动物料沿搅拌筒轴向流动和径向流动的方向都相反，因此，物料在搅拌筒内不但有沿轴向闭合的围流大循环运动，又有轴间的小循环运动。其中，围流大循环是主要运动，能够带动物料在整个搅拌筒空间内大范围的运动，消除投料的原始不均匀性，实现物料在搅拌筒内的均匀分布；轴间小循环是辅助运动，能够使两轴间的物料产生强烈的逆流运动，增大物料颗粒间的碰撞和揉搓作用，强化搅拌效果。
目前，传统的双卧轴搅拌装置主要包括两根配备有搅拌工具且沿彼此相反的旋转方向驱动旋转的搅拌轴。搅拌工具主要包括搅拌臂和搅拌叶片，搅拌臂为直头式，并以一定相位角度固定布置在搅拌轴上，搅拌叶片以一定轴向角度固定安装在搅拌臂的外端部。搅拌叶片分为推进主叶片、推进侧叶片和返回侧叶片，其中推进侧叶片与搅拌筒的一侧端面邻接，用以将该侧端面处上的物料拨离并沿轴向向前推递给推进主叶片；返回侧叶片与搅拌筒的另一侧端面邻接，用以促使该侧端面处的物料流动反向并拨离端面；推进主叶片位于推进侧叶片和返回侧叶片之间，并与推进侧叶片推动物料流动方向相同。搅拌轴从一端到另一端依次安装一个推进侧叶片、若干推进主叶片和一个返回侧叶片，两根搅拌轴上的搅拌工具安装情况相同，两根搅拌轴转动方向相反，同时两根搅拌轴之间相互错开以一定的相位角布置固定，从而使得两根搅拌轴上的搅拌叶片对物料的轴向和径向推动方向正好都相反，这样就实现了物料在搅拌筒内的围流大循环运动和轴间小循环运动。
虽然双卧轴搅拌机是目前市场上的主导机型，但是该机型也存在不足之处，主要体现在两方面。第一，搅拌质量不足，即现有的普通强制式双卧轴搅拌机所拌出的混凝土虽然在宏观上达到了均匀，但是在微观上仍存在水泥颗粒团聚现象，不仅影响混凝土和易性和强度的提高，还使水泥的利用不完全，造成材料浪费；第二，搅拌装置自身结构的不足，即现有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，料层高度等于叶片的高度，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。双卧轴搅拌装置存在搅拌低效区这一固有缺陷，不但影响搅拌效率和搅拌均匀性，而且易与搅拌轴粘附，产生抱轴现象。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题或缺陷，本发明的目的在于，针对现有双卧轴搅拌装置存在搅拌低效区和水泥颗粒团聚现象的技术不足，提供一种带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，通过在普通双卧轴强制搅拌的基础上，增加物料在搅拌筒内的径向对流运动以消除搅拌低效区，融入振动强化作用以促使水泥颗粒均匀分散，从而有效改善混凝土的搅拌质量和效率，并提高水泥利用率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，包括搅拌筒，搅拌筒内设置有两个搅拌轴，搅拌轴上沿轴线方向依次设置有推进搅拌工具、多个主搅拌工具和返回搅拌工具，所述主搅拌工具包括对称设置在搅拌轴侧壁上的主搅拌叶片和副搅拌叶片；主搅拌叶片端部离搅拌轴的距离大于副搅拌叶片离搅拌轴的距离；搅拌轴在转动过程中，主搅拌叶片和副搅拌叶片对物料产生的轴向力和径向力的方向均相反。
进一步地，所述搅拌轴的端部设置有振动驱动机构。
具体地，所述主搅拌叶片通过主搅拌臂安装在搅拌轴的侧壁上；副搅拌叶片通过副搅拌臂安装在搅拌轴的侧壁上；主搅拌叶片与搅拌轴的轴线之间形成主搅拌轴向安装角，主搅拌叶片与主搅拌臂之间形成主搅拌径向安装角；副搅拌叶片与搅拌轴的轴线之间形成副搅拌轴向安装角，副搅拌叶片与副搅拌臂之间形成副搅拌径向安装角；
主搅拌轴向安装角与副搅拌轴向安装角分别相对于搅拌轴的轴线的倾斜方向相反，主搅拌径向安装角与副搅拌径向安装角分别相对于主搅拌臂和副搅拌臂的倾斜方向相反。
具体地，所述振动驱动机构包括在搅拌轴内部同轴线设置的振动传动轴，振动传动轴的两端均伸出搅拌轴，分别连接搅拌驱动电机和振动驱动电机。
进一步地，所述振动驱动机构还包括搅拌端轴承室和振动端轴承室，所述振动传送轴两端为搅拌端和振动端；搅拌端轴承室内设置有第一轴承，第一轴承内圈套有同心的空心轴承座，振动端轴承室内设置有第二轴承，第二轴承内圈套有偏心的空心轴承座；振动传送轴的搅拌端穿过同心的空心轴承座安装搅拌端偏心块，振动传送轴的振动端穿过偏心的空心轴承座安装振动端偏心块；搅拌端偏心块和振动端偏心块的偏心方向均与所述偏心的空心轴承座的偏心方向相反。
可选地，所述振动驱动机构的振动强度为3～6。
具体地，所述两个搅拌轴上的主搅拌工具采用交错布置或者平行布置。
进一步地，所述两个搅拌轴的轴线距离小于固定安装在两个搅拌轴上相同轴向位置或相邻轴向位置上的搅拌叶片的最大径向尺寸之和,所述两个搅拌轴的轴线距离与固定安装在两个搅拌轴上相同轴向位置或相邻轴向位置上的搅拌叶片的最大径向尺寸之和的比值为0.7～0.8。
进一步地，所述两个搅拌轴上的振动驱动机构通过同步装置连接。
可选地，主搅拌轴向安装角k为15°～60°；主搅拌径向安装角r为15°～60°；副搅拌轴向安装角k2为15°～60°；副搅拌径向安装角r2为15°～60°。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1、本发明的主搅拌工具设置主搅拌叶片和副搅拌叶片，搅拌轴在转动过程中，主搅拌叶片和副搅拌叶片对物料产生的轴向力和径向力的方向均相反，物料不但保持有原搅拌装置的轴向闭合的围流大循环运动和轴间小循环运动的搅拌特点，同时，还形成了径向逆流运动，使得物料在整个搅拌筒内得到充分拌合，同时能够有效地消除搅拌低效区，提高了搅拌质量和搅拌效率。
2、本发明的搅拌轴上安装满足动平衡条件的振动驱动机构，振动驱动机构能够保证搅拌筒内的物料得到良好的振动强化作用，而且有效地保证整机具有良好的工作可靠性和较长的使用寿命。
3、本发明的振动传动轴安装在搅拌轴内部，振动源深入布置在物料之中，有效得使水泥颗粒在颤振中得到充分分散，各物料间的扩散对流揉搓也得到加强，提高水泥利用率的同时，改善了成品混凝土的各项微观性能；在主搅拌叶片、副搅拌叶片和搅拌轴保持振动状态下，混凝土无法粘附在搅拌轴上，从而很好地消除了抱轴现象。
附图说明
图1是主搅拌工具的结构示意图；
图2是图1的仰视图；
图3是搅拌臂相位为90°的本发明装置的左视图；
图4是图3的俯视图；
图5是搅拌臂相位为60°的本发明装置的左视图；
图6是图5的俯视图；
图7是振动传动机构与搅拌轴的连接结构剖切示意图；
图8是安装图4所示的本发明装置的搅拌机结构示意图。
图中标号代表：
1—搅拌轴，1-1—第一搅拌轴，1-2—第二搅拌轴；
2—推进搅拌工具，201—推进侧叶片，202—推进侧搅拌臂；
3—主搅拌工具，301—主搅拌叶片，302—副搅拌叶片，303—主搅拌臂，304—副搅拌臂；
4—返回搅拌工具，401—返回侧叶片，402—返回侧搅拌臂；
5—振动驱动机构，501—振动传动轴，502—搅拌驱动电机，503—振动驱动电机，504—搅拌端轴承室，505—振动端轴承室，506—第一轴承，507—同心的空心轴承座，508—第二轴承，509—偏心的空心轴承座，510—搅拌端偏心块，511—振动端偏心块，512—同步联轴器，513—带轮。
下面结合附图和实施例对本发明的方案做进一步详细地解释和说明。
具体实施方式
遵从上述技术方案，参见图1，本发明的带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，包括搅拌筒，搅拌筒内设置有两个搅拌轴1，搅拌轴1上沿轴线方向依次设置有推进搅拌工具2、多个主搅拌工具3和返回搅拌工具4，所述主搅拌工具3包括对称设置在搅拌轴1上的主搅拌叶片301和副搅拌叶片302；主搅拌叶片301端部离搅拌轴1的距离大于副搅拌叶片302离搅拌轴1的距离；搅拌轴1在转动过程中，主搅拌叶片301和副搅拌叶片302对物料产生的轴向力和径向力的方向均相反。
本发明的双卧轴振动搅拌装置的两个搅拌轴1分别为第一搅拌轴1-1和第二搅拌轴1-2，二者旋转方向相反；推进搅拌工具2包括推进侧叶片201，推进侧叶片201通过推进侧搅拌臂202安装在搅拌轴1上，返回搅拌工具4包括返回侧叶片401，返回侧叶片401通过返回侧搅拌臂402安装在搅拌轴1上；物料在推进搅拌工具2、多个主搅拌工具3和返回搅拌工具4的共同作用下，物料不但保有原有搅拌装置的轴向闭合的围流大循环运动和轴间小循环运动的搅拌特点，同时，还形成了径向逆流运动，使得物料在整个搅拌筒内得到充分拌合；因现有的搅拌装置中处于搅拌叶片和搅拌轴之间的很大一段距离的物料无法得到很好的搅拌，将主搅拌叶片301端部离搅拌轴1的距离设置成大于副搅拌叶片302离搅拌轴1的距离，能够有效地消除搅拌低效区，提高了搅拌质量和搅拌效率。
其中，返回搅拌工具4采用单臂单叶片或者对置式等臂等叶片，对置式等臂等叶片结构指的是在搅拌轴1上单臂单叶片的对称侧设置同样的单臂单叶片结构；推进搅拌工具2采用单臂单叶片或者对置式等臂等叶片。
进一步地，所述搅拌轴1上安装振动驱动机构5，振动驱动机构5能够强迫搅拌轴1及其上安装的推进搅拌工具2、多个主搅拌工具3和返回搅拌工具4产生振动，保证搅拌筒内的物料得到良好的振动强化作用，而且有效地保证整机具有良好的工作可靠性和较长的使用寿命。
具体地，参见图1和2，所述主搅拌叶片301通过主搅拌臂303安装在搅拌轴1上；副搅拌叶片302通过副搅拌臂304安装在搅拌轴1上；主搅拌叶片301与搅拌轴1的轴线之间形成主搅拌轴向安装角k，主搅拌叶片301与主搅拌臂303之间形成主搅拌径向安装角r；副搅拌叶片302与搅拌轴1的轴线之间形成副搅拌轴向安装角k2，副搅拌叶片302与副搅拌臂304之间形成副搅拌径向安装角r2。主搅拌轴向安装角k与副搅拌轴向安装角k2相对于搅拌轴1的轴线的倾斜方向相反，主搅拌径向安装角r与副搅拌径向安装角r2分别相对于主搅拌臂303和副搅拌臂304的倾斜方向相反，从而使得主搅拌叶片与副搅拌叶片对物料的轴向推动方向相反，对物料的径向推动方向相反。
如图1所示，在搅拌过程中，主搅拌叶片301和副搅拌叶片302对物料的推力可分解成各自的周向力、轴向力和径向力；周向力的作用是使物料在与搅拌轴1垂直的平面内绕轴转动，并在到达一定高度后自由下落，如图中z和z2所示，其中“·”代表垂直纸面向外，“×”代表垂直纸面向里；轴向力的作用是使物料沿着搅拌轴方向运动，如图中y和y2所示；径向力的作用是使物料沿着搅拌臂方向流动，如图中x和x2所示；实际搅拌过程就是这三种运动形式的综合。因主搅拌轴向安装角k与副搅拌轴向安装角k2分别相对于搅拌轴1的轴线的倾斜方向相反，主搅拌径向安装角r与副搅拌径向安装角r2分别相对于主搅拌臂303和副搅拌臂304的倾斜方向相反，保证了图1中的y和y2方向相反，增加物料在轴间小循环运动的次数，且x和x2方向也相反，即主搅拌叶片301使物料沿径向从搅拌筒内壁往搅拌轴1处推移，副搅拌叶片302使物料沿径向从搅拌轴1往搅拌筒内壁处推移，形成了径向逆流交互，有效地改善了搅拌低效区的搅拌效果。
经实验分析验证，主搅拌轴向安装角k为15°～60°，优选其为30°～45°；主搅拌径向安装角r为15°～60°，优选其为30°～45°；副搅拌轴向安装角k2为15°～60°，优选其为30°～45°；副搅拌径向安装角r2为15°～60°，优选其为30°～45°。且返回侧叶片401的轴线安装角为15°～60°，优选其为30°～45°，径向安装角为0°；推进侧叶片201的轴向安装角为15°～60°，优选其为30°～45°，径向安装角为0°。通过调整安装r、r2、k、k2这几个角度参数可以得到一个较优的组合参数从而使混凝土的搅拌质量和效率得到有效提高。上述较优的组合参数为：对于长宽比小于1的宽短型搅拌筒，r＝r2＝35°，k＝k2＝30°，返回侧叶片的轴线安装角为35°，推进侧叶片的轴向安装角为35°；对于长宽比大于1的窄长型搅拌筒，r＝r2＝45°，k＝k2＝30°，返回侧叶片的轴线安装角为45°，推进侧叶片的轴向安装角为45°。
具体地，所述振动驱动机构5包括在搅拌轴1内部同轴线设置的振动传动轴501，振动传动轴501的两端均伸出搅拌轴1，分别连接搅拌驱动电机502和振动驱动电机503。
第一搅拌轴1-1和第二搅拌轴1-2的形状和尺寸相同，均为空心圆轴，优选结构为正四棱轴、正六棱轴或者正八棱轴，为了便于安装可以切去棱角尖处；参见图7，振动传动轴501两端分别为搅拌端和振动端，两端均穿过空心圆轴，分别伸入搅拌端轴承室504和振动端轴承室505内，搅拌端轴承室504和振动端轴承室505内分别设置有第一轴承506和第二轴承508，第一轴承506内圈套的同心的空心轴承座507，第二轴承508内圈套有偏心的空心轴承座509；搅拌端穿过同心的空心轴承座507连接所述的搅拌端偏心块510，振动端穿过偏心的空心轴承座509连接振动端偏心块511。且搅拌端偏心块510和振动端偏心块511的偏心方向均与所述偏心的空心轴承座509的偏心方向相反。
所述搅拌端偏心块510和振动端偏心块511的作用是为了使振动传动轴501达到力和力矩的动态平衡，避免引起机架的振动过大。上述设计使得本发明的搅拌装置在带有主搅拌叶片301和副搅拌叶片302的基础上，融入了振动活化作用，在动平衡设计下，搅拌轴1及安装在搅拌轴1上的搅拌工具作为振动源产生圆周振动，而振动传动轴501不产生振动，有效地保证振动不会传到整机机架上。
偏心的空心轴承座509的偏心量为A，对应振动传动轴501的旋转转速为ω,则优选振动强度在3～6的范围内，g为重力加速度。在该范围内，不但可以保证搅拌筒内的物料得到良好的振动强化作用，而且能够有效地保证整机具有良好的工作可靠性和较长的使用寿命。本发明装置的振动源深入布置在物料之中，有效得使水泥颗粒在颤振中得到充分分散，各物料间的扩散对流揉搓也得到加强，提高水泥利用率的同时，改善了成品混凝土的各项微观性能。在推进搅拌工具2、主搅拌工具3和返回搅拌工具4和搅拌轴1保持振动状态下，混凝土无法粘附在搅拌轴1上，从而很好地消除了抱轴现象。本发明通过多种方式、多个方面改进现有双卧轴搅拌装置的技术不足，从而有效地提高了混凝土的搅拌质量和效率。
优选地，振动传动轴501和搅拌轴1的旋转方向相同，用于减小相对转速，降低产热量。
可选地，两个搅拌轴1内的振动传动轴501独立控制，且两个振动传动轴501的旋转转速大小相差一定数值，以错开拍谐振现象；或者两个振动传动轴501以同步装置强制同步，使得二者旋转速度大小相同，方向相反，且第一搅拌轴1-1内的振动传动轴501上的偏心的空心轴承座509和第二搅拌轴1-2内的振动传动轴501上的偏心的空心轴承座509的偏心反向成180°，如此不但有效地消除了拍振谐振现象，而且两搅拌轴振动时引起的机架振动的振动分量相互抵消，保护机架。
以下对第一搅拌轴1-1和第二搅拌轴1-2上的各个搅拌工具的排布进行描述：为表达清楚，从搅拌装置的侧面看，两个搅拌轴1为水平放置状态，第一搅拌轴1-1和第二搅拌轴1-2的左端为搅拌端，右端为振动端。
假设第一搅拌轴1-1上的搅拌工具作用于物料的主要轴向运动是从所述第一搅拌轴1-1的左端推移到右端，第一搅拌轴1-1的旋转方向符合右手定则(右手握紧，大拇指为物料轴向移动方向，四指弯曲方向为搅拌轴旋转方向)，则第一搅拌轴1-1上的从左到右依次设置有一个推进搅拌工具2、若干个主搅拌工具3和一个返回搅拌工具4，其中推进搅拌工具2和主搅拌工具3对物料轴向运动均是从左到右推移；若推进搅拌工具2和返回搅拌工具4采用单臂单叶片的形式，则从左到右看，安装在第一搅拌轴1-1上的搅拌臂依次为一个推进侧搅拌臂202、若干个主搅拌臂303(此处仅以主搅拌臂303进行描述，副搅拌臂304设置在搅拌轴1的主搅拌臂303的对称侧)和一个返回侧搅拌臂402。每两个相邻搅拌臂所旋转的角度相等，且为第一搅拌轴1-1的两个彼此邻接的外表面之间夹角的整数倍，优选倍数为1倍，这些搅拌臂沿第一搅拌轴1-1旋转方向形成封闭固定。设第一搅拌轴1-1上总共有N个搅拌臂，从左到右依次设为1、2、…、N-1、N(各自固定安装的叶片也是同样序号),其中2、…、N-1为主搅拌臂303；上述N个叶片的排列方式优选为正排列，所谓正排列就是顺着物料的轴线流动方向看，N个叶片从1到N的排列顺序方向与第一搅拌轴1-1的旋转方向相反，即面对着第一搅拌轴1-1的左端看，第一搅拌轴1-1上的N个叶片排列从1到N表现为逆时针方向。
第二搅拌轴1-2的搅拌叶片作用于物料的主要轴向运动是从所述第二搅拌轴1-2的右端推移到左端，第二搅拌轴1-2的旋转方向符合右手定则(右手握紧，大拇指为物料轴向移动方向，四指弯曲方向为搅拌轴旋转方向)，则第二搅拌轴1-2上的从右到左依次设置有一个推进搅拌工具2、若干个主搅拌工具3和一个返回搅拌工具4，其中推进搅拌工具2和主搅拌工具3对物料轴向运动均是从右到左推移；若推进搅拌工具2和返回搅拌工具4采用单臂单叶片的形式，则从右到左看，安装在第二搅拌轴1-2上的搅拌臂依次为一个推进侧搅拌臂202、若干个主搅拌臂303(此处仅以主搅拌臂303进行描述，副搅拌臂304设置在搅拌轴1的主搅拌臂303的对称侧)和一个返回侧搅拌臂402。每两个相邻搅拌臂所旋转的角度相等，且为第二搅拌轴1-2的两个彼此邻接的外表面之间夹角的整数倍，优选倍数为1倍，这些搅拌臂沿第二搅拌轴1-2旋转方向形成封闭固定。设第二搅拌轴1-2上总共有N个搅拌臂，从右到左依次设为N、N-1、…、2、1(各自固定安装的叶片也是同样序号),其中2、…、N-1为主搅拌臂303；上述N个叶片的排列方式优选为正排列，所谓正排列就是逆着物料的轴线流动方向看，N个叶片从1到N的排列顺序方向与第一搅拌轴1-1的旋转方向相反，即面对着第一搅拌轴1-1的左端看，第一搅拌轴1-1上的N个叶片排列从1到N表现为逆时针方向。
若第一搅拌轴1-1上的搅拌工具作用于物料的主要轴向运动是从第一搅拌轴1-1的右端推移到左端，则需将第一搅拌轴1-1和第二搅拌轴1-2上的叶片的轴向安装角反向调整即可。
上述内容描述的是每个搅拌轴1上的叶片排布情况，以下描述两个搅拌轴1之间的安装关系，进一步地，所述两个搅拌轴1上的主搅拌工具3采用交错布置或者平行布置，优选为交错布置。
所述交错布置指的是在垂直于轴线方向的平面内，第一搅拌轴1-1上的主搅拌叶片301与第二搅拌轴1-2上的主搅拌叶片301并不同时到达两个轴线所在平面。因此，两个搅拌轴1上的叶片排列方式为正正排列、交错布置。
进一步地，所述两个搅拌轴1的轴线距离小于固定安装在两个搅拌轴1上相同轴向位置或相邻轴向位置上的搅拌叶片的最大径向尺寸之和，优选两者的比值为0.7～0.8；此处的搅拌叶片包括主搅拌叶片301、副搅拌叶片302、推进侧叶片201和返回侧叶片401。上述设计使得两搅拌轴1绕各自旋转轴旋转时，叶片所扫过的圆在两搅拌轴1之间发生了交叉，使得两搅拌轴1之间产生了一个宽度恰当的搅拌强化区域。
优选地，所述第一搅拌轴1-1上安装的N个叶片拥有相同径向尺寸，N-2个副搅拌叶片302也拥有相同的径向尺寸；第二搅拌轴1-2和第一搅拌轴1-1的安装方式相同，减少了加工构件的数量，制造装配简单；第一搅拌轴1-1和第二搅拌轴1-2以相同的转速按照与彼此相反的旋转反向同步转动。
可选地，所述搅拌轴1上的搅拌臂的相位为90°或者60°。
图3和图4显示的是搅拌臂的相位为90°时的搅拌工具在搅拌轴1上的分布图；图4中，由下到上依次写着①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧这八个数字代表处于该轴向位置上的各个搅拌工具。其中，第一搅拌轴1-1上的①为单臂单叶片的推进搅拌工具2，由推进侧搅拌臂202和推进侧叶片201组成，②、③、④、⑤、⑥、⑦为如图1所示的带主副搅拌叶片的主搅拌工具3，⑧为单臂单叶片的返回搅拌工具4，由返回侧搅拌臂402和返回侧叶片401组成，①和⑧也可以为对置式等臂等叶片的结构。
第二搅拌轴1-2上的①为单臂单叶片的返回搅拌工具4，由返回侧搅拌臂402和返回侧叶片401组成，②、③、④、⑤、⑥、⑦为如图1所示的带主副搅拌叶片的主搅拌工具3，⑧为单臂单叶片的推进搅拌工具2，由推进侧搅拌臂202和推进侧叶片201组成，①和⑧也可以为对置式等臂等叶片的结构。
当第一搅拌轴1-1和第二搅拌轴1-2按相反的旋转方向同步旋转时，第一搅拌轴1-1上的搅拌工具按N方向将物料向前推移，此时连续工作的叶片如图3所示，按逆时针方向依次是①-②-③-④-⑤-⑥-⑦-⑧，前七个叶片依次将物料沿N方向推移，最后一个叶片是改变物料的轴向移动方向；此时第一搅拌轴1-1上的搅拌叶片的排列方式为正排列。同时第二搅拌轴1-2上的搅拌叶片按M方向将物料向前推移，此时连续工作的叶片如图3所示按顺时针方向依次是⑧-⑦-⑥-⑤-④-③-②-①，前七个叶片依次将物料沿M方向推移，最后一个叶片是改变物料的轴向移动方向；此时第二搅拌轴1-2上搅拌叶片的排列方式为正排列。此时两搅拌轴上的搅拌叶片排列形式为“×+”，为交错布置(“××”为平行布置)，故而双轴搅拌叶片为正正排列、交错布置。
图5和图6表示的是搅拌臂的相位为60°时的搅拌工具在搅拌轴1上的分布图；其搅拌叶片排列方式为正正排列、交错布置。与图3和图4相同，只是改变了单轴搅拌臂的相位角大小。
如图8所示是安装本发明搅拌装置的搅拌机结构示意图，此时两振动传动轴501是独立驱动。两个搅拌驱动电机502通过同步联轴器512和带轮513分别驱动减速器带动第一搅拌轴1-1和第二搅拌轴1-2上的搅拌端轴承室，强制将第一搅拌轴1-1和第二搅拌轴1-2同步等速反转，以下仅以第一搅拌轴1-1进行描述，第一搅拌轴1-1带动其上安装的各个搅拌工具在搅拌筒内进行强制搅拌，同时振动驱动电机503驱动振动传动轴501按与第一搅拌轴1-1相同旋转方向高速旋转迫使第一搅拌轴1-1及其上安装的搅拌工具产生振动。
若安装在第一搅拌轴1-1和第二搅拌轴1-2上的振动驱动机构之间通过同步装置，如同步齿轮或者同步齿形带，连接在一起，则属于本发明的另一种振动驱动结构。

Claims (10)

1.一种带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，包括搅拌筒，搅拌筒内设置有两个搅拌轴(1)，搅拌轴(1)上沿轴线方向依次设置有推进搅拌工具(2)、多个主搅拌工具(3)和返回搅拌工具(4)，其特征在于，所述主搅拌工具(3)包括对称设置在搅拌轴(1)侧壁上的主搅拌叶片(301)和副搅拌叶片(302)；主搅拌叶片(301)端部离搅拌轴(1)的距离大于副搅拌叶片(302)离搅拌轴(1)的距离；搅拌轴(1)在转动过程中，主搅拌叶片(301)和副搅拌叶片(302)对物料产生的轴向力和径向力的方向均相反。
2.如权利要求1所述的带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，其特征在于，所述搅拌轴(1)的端部设置有振动驱动机构(5)。
3.如权利要求1所述的带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，其特征在于，所述主搅拌叶片(301)通过主搅拌臂(303)安装在搅拌轴(1)的侧壁上；副搅拌叶片(302)通过副搅拌臂(304)安装在搅拌轴(1)的侧壁上；主搅拌叶片(301)与搅拌轴(1)的轴线之间形成主搅拌轴向安装角，主搅拌叶片(301)与主搅拌臂(303)之间形成主搅拌径向安装角；副搅拌叶片(302)与搅拌轴(1)的轴线之间形成副搅拌轴向安装角，副搅拌叶片(302)与副搅拌臂(304)之间形成副搅拌径向安装角；
主搅拌轴向安装角与副搅拌轴向安装角分别相对于搅拌轴(1)的轴线的倾斜方向相反，主搅拌径向安装角与副搅拌径向安装角分别相对于主搅拌臂和副搅拌臂的倾斜方向相反。
4.权利要求2所述的带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，其特征在于，所述振动驱动机构(5)包括在搅拌轴(1)内部同轴线设置的振动传动轴(501)，振动传动轴(501)的两端均伸出搅拌轴(1)，分别连接搅拌驱动电机(502)和振动驱动电机(503)。
5.如权利要求4所述的带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，其特征在于，所述振动驱动机构(5)还包括搅拌端轴承室(504)和振动端轴承室(505)，所述振动传送轴(501)两端为搅拌端和振动端；搅拌端轴承室(504)内设置有第一轴承(506)，第一轴承(506)内圈套有同心的空心轴承座(507)，振动端轴承室(505)内设置有第二轴承(508)，第二轴承(508)内圈套有偏心的空心轴承座(509)；振动传送轴(501)的搅拌端穿过同心的空心轴承座(507)安装搅拌端偏心块(510)，振动传送轴(501)的振动端穿过偏心的空心轴承座(509)安装振动端偏心块(511)；搅拌端偏心块(510)和振动端偏心块(511)的偏心方向均与所述偏心的空心轴承座(509)的偏心方向相反。
6.如权利要求5所述的带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，其特征在于，所述振动驱动机构(5)的振动强度为3～6。
7.如权利要求1所述的带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，其特征在于，所述两个搅拌轴(1)上的主搅拌工具(3)采用交错布置或者平行布置。
8.如权利要求1所述的带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，其特征在于，所述两个搅拌轴(1)的轴线距离小于固定安装在两个搅拌轴(1)上相同轴向位置或相邻轴向位置上的搅拌叶片的最大径向尺寸之和,所述两个搅拌轴(1)的轴线距离与固定安装在两个搅拌轴(1)上相同轴向位置或相邻轴向位置上的搅拌叶片的最大径向尺寸之和的比值为0.7～0.8。
9.如权利要求4所述的带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，其特征在于，所述两个搅拌轴(1)上的振动驱动机构通过同步装置连接。
10.如权利要求3所述的带有主副叶片的双卧轴振动搅拌装置，其特征在于，主搅拌轴向安装角k为15°～60°；主搅拌径向安装角r为15°～60°；副搅拌轴向安装角k2为15°～60°；副搅拌径向安装角r2为15°～60°。
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