CN105597585A - 一种可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，包括推进叶片，所述推进叶片包括对称设置在搅拌轴上的大叶片和小叶片，小叶片的宽度小于大叶片的宽度。本发明通过改变推进叶片的宽度大小，使得搅拌装置工作时两搅拌轴上的大叶片和小叶片始终先后交替到达中央搅拌区，有利于混合料在两轴间的轴向运动和垂直运动，缩短了搅拌时间，使得在不改变搅拌机壳体长度和搅拌速度的前提下，可以改善两搅拌轴之间形成的混合料运动的屏障区，充分利用搅拌叶片，从而改善混合料的均匀性。

Description

一种可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置

技术领域

本发明属于搅拌机技术领域，涉及一种可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置。

背景技术

现有稳定土厂拌设备的主机普通采用双卧轴强制连续式搅拌机。该机型的搅拌装置，由水平安置的双圆槽形拌筒、两根按相反方向转动的搅拌轴和其上安装的搅拌叶片及臂组成。搅拌叶片及臂按某一固定方向形成间断的螺旋结构，沿轴向和径向产生三维搅拌空间，使混合料在搅拌时形成强烈的轴向运动和轴间运动，从而确保混合料由进料端连续运动到出料端并实现均匀拌和。

为了提高搅拌质量和效率，需要增加搅拌过程中参与工作的叶片数目，从而增加搅拌装置对稳定土材料的机械搅拌作用。目前技术中的搅拌装置都采用相同叶片尺寸的对置式结构，即搅拌轴上同一拌臂序号轴截面处有两个相对布置在搅拌轴两侧的搅拌臂。在这种对置式结构中，搅拌叶片及臂在单搅拌轴上大多采用90o相位结构，两搅拌轴之间的的搅拌叶片及臂则采用平行布置结构，即从轴端看，两搅拌轴上的搅拌叶片及臂形成“┼┼”或“╳╳”。为了避免运动相互干涉，两搅拌轴上同一截面位置处的搅拌叶片及臂通常也采用90o相位布置，从而在搅拌轴转动过程中，两搅拌轴上相邻位置处的搅拌叶片及臂同时到达中央搅拌区，这样在双卧轴搅拌机的两搅拌轴之间必然形成多个混合料运动的屏障区，严重阻断了混合料在两轴间的轴向运动和垂直方向的抛掷运动，继而造成成品料搅拌匀质性的下降。

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，提供一种可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，包括壳体，壳体内设置有两个搅拌轴，搅拌轴上设置有多个推进叶片和多个返回叶片，所述推进叶片包括对称设置在搅拌轴上的大叶片和小叶片，小叶片的宽度小于大叶片的宽度；两个搅拌轴上同一截面位置上的两个推进叶片，一个推进叶片上的大叶片和另一个推进叶片上的小叶片先后到达两个搅拌轴之间形成的中央搅拌区。

进一步地，所述小叶片的宽度为大叶片的宽度的1/2～1/3。

进一步地，所述两个搅拌轴上同一截面位置上的两个推进叶片，一个推进叶片上的大叶片和另一个推进叶片上小叶片以35°～55°的相位间隔先后到达两个搅拌轴之间形成的中央搅拌区。

进一步地，所述两个搅拌轴的轴线距离d1小于推进叶片的末端到搅拌轴侧壁之间的距离d2的2倍。

可选地，所述d1与d2的比值为0.6～0.8。

进一步地，所述大叶片和小叶片与搅拌轴的轴线之间均形成35o～55o的轴向安装角。

进一步地，所述返回叶片与搅拌轴的轴线之间形成35o～55o的轴向安装角，返回叶片的倾斜方向与大叶片的倾斜方向相反。

进一步地，任意相邻的推进叶片、与返回叶片相邻的推进叶片与返回叶片之间，以及相邻的返回叶片之间，所形成的旋转角度均为90°

具体地，所述大叶片和小叶片均为梯形，二者靠近壳体内壁的一端的宽度大于靠近搅拌轴的一端的宽度，大叶片和小叶片的两个侧边均倾斜，大叶片的侧边相对于搅拌轴的轴线的倾斜角度为10°，小叶片的侧边相对于搅拌轴的轴线的倾斜角度为5°。

进一步地，所述多个推进叶片中相邻的推进叶片的两个大叶片沿搅拌轴的轴向的投影形成重叠，重叠区域为大叶片宽度的0-5％。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明通过改变推进叶片的宽度大小，使得搅拌装置工作时两搅拌轴上的大叶片和小叶片始终先后交替到达中央搅拌区，有利于混合料在两轴间的轴向运动和垂直运动，缩短了搅拌时间，使得在不改变搅拌机壳体长度和搅拌速度的前提下，可以改善两搅拌轴之间形成的混合料运动的屏障区，充分利用搅拌叶片，从而改善混合料的均匀性；本发明的装置结构简单，设计合理且使用操作方便。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的推进叶片结构图，(a)为大叶片结构图，(b)为小叶片结构图；

图5为本发明的推进叶片轴向安装角及相邻大叶片轴向重叠区域示意图；

图中标号代表：1—壳体，2—搅拌轴，2-1—第一搅拌轴，2-2—第二搅拌轴，3—推进叶片，3-1—大叶片，3-2—小叶片，3-3—搅拌臂，4—返回叶片，5—机架，6—轴承座，7—联轴器，8—减速机，9—电机，10—电机支座，11—同步齿轮，12—支座，13—出料口。

下面结合附图和具体实施方式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，本发明的可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，包括壳体1，壳体1内设置有两个搅拌轴2，两个搅拌轴2的结构与参数均相同，对称地水平安装在壳体1内，分别为第一搅拌轴2-1和第二搅拌轴2-2；搅拌轴2上设置有多个推进叶片3和返回叶片4，所述推进叶片3包括对称设置在搅拌轴2上的大叶片3-1和小叶片3-2，且大叶片3-1和小叶片3-2均通过搅拌臂3-3固设置在搅拌轴2上；小叶片3-2的宽度小于大叶片3-1的宽度；两个搅拌轴2上同一截面位置上的两个推进叶片3，一个推进叶片3上的大叶片3-1和另一个推进叶片3上小叶片3-2先后到达两个搅拌轴2之间形成的中央搅拌区。

本发明通过改变推进叶片3的宽度大小，使得搅拌装置工作时两搅拌轴2上的大叶片3-1和小叶片3-2始终先后交替到达中央搅拌区，有利于混合料在两轴间的轴向运动和垂直运动，缩短了搅拌时间，使得在不改变搅拌机壳体长度和搅拌速度的前提下，可以改善两搅拌轴2之间形成的混合料运动的屏障区，充分利用搅拌叶片，从而改善混合料的均匀性；本发明的装置结构简单，设计合理且使用操作方便。

本发明第一搅拌轴2-1的推进叶片3作用于物料的主要轴向运动是从第一搅拌轴2-1的左端推移到右端，第一搅拌轴2-1的旋转方向符合左手定则(左手握紧，大拇指为物料轴向移动方向，四指弯曲方向为搅拌轴2的旋转方向)，则第一搅拌轴2-1上从左到右依次分布有多个推进叶片3和0～2组返回叶片4。每组返回叶片4由对称布置在第一搅拌轴2-1两侧的两个相同尺寸的大叶片组成。本发明第二搅拌轴2-2的推进叶片3作用于物料的主要轴向运动是从第二搅拌轴2-2的左端推移到右端，第二搅拌轴2-2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的旋转方向)，则第二搅拌轴2-2上从左到右依次分布有多个推进叶片3和0～2组返回叶片4。第二搅拌轴2-2上的推进叶片3和返回叶片4的数量和排列与第一搅拌轴2-1上的相同。

任意相邻的推进叶片3、与返回叶片4相邻的推进叶片3与返回叶片4之间，以及相邻的返回叶片4之间，所形成的旋转角度均为90°，即从搅拌轴2的轴端看，搅拌叶片的投影形成“┼”或者“╳”，多个推进叶片3中相邻的推进叶片3的排列优选为正排列，所谓正排列就是顺着物料的轴线流动方向看，相邻的推进叶片3中的两个大叶片3-1的排列顺序与搅拌轴2的旋转方向相同。

进一步地，所述小叶片3-2的宽度为大叶片3-1宽度的1/2～1/3，大叶片3-1的长度等于小叶片3-2的长度，即二者的径向尺寸相同；大叶片3-1的宽度为150～200mm，小叶片3-2的宽度为50～100mm。经试验分析，上述小叶片3-2的宽度范围，使得搅拌效果最佳，若小叶片3-2的宽度太小会造成有效搅拌面积损失较大，从而降低叶片对混凝土的机械搅拌效果，影响搅拌均匀性；若小叶片3-2的宽度太大会使大叶片3-1和小叶片3-2到达中央搅拌区的过程中发生干涉，影响搅拌过程。第一搅拌轴2-1和第二搅拌轴2-2上的推进叶片3的尺寸相同，减少了加工构件的数量，制造装配简单。

进一步地，所述两个搅拌轴2上同一截面位置上的两个推进叶片3，一个推进叶片3上的大叶片3-1和另一个推进叶片3上小叶片3-2以35°～55°的相位间隔先后到达两个搅拌轴2之间形成的中央搅拌区。上述相位角度，优选为45°。

第一搅拌轴2-1和第二搅拌轴2-2以相同的转速按照与彼此相反的旋转反向同步转动，在上述相位间隔范围内，在搅拌过程中任意时刻均有四个大叶片3-1和四个小叶片3-2相互配合工作，这一角度经过试验验证，超出该范围时，容易在两搅拌轴2之间的中央搅拌区形成多个混合料运动的屏障区，阻断混合料在两轴间的轴向运动和垂直方向的抛掷运动，从而影响搅拌质量和效率。如若上述相位间隔为125°～145°，则参与搅拌的叶片为六个小叶片3-2和两个大叶片3-1或六个大叶片3-1和两个小叶片3-2，这会影响搅拌效率。

进一步地，所述两个搅拌轴2的轴线距离d1小于推进叶片3的末端到搅拌轴2侧壁之间的距离d2的2倍。优选地，d1与d2的比值为0.6～0.8。上述设计使得两个搅拌轴2绕各自旋转轴旋转时，推进叶片3所扫过的圆在两搅拌轴2之间发生了交叉，使得两搅拌轴2之间产生了一个宽度恰当的搅拌强化区域。

进一步地，所述大叶片3-1和小叶片3-1与搅拌轴2的轴线之间均形成35o～55o的轴向安装角，大叶片3-1与小叶片3-1的倾斜方向相同，能够将物料朝着出料端方向推动；进一步地，所述返回叶片4与搅拌轴2的轴线之间形成35o～55o的轴向安装角，返回叶片4的倾斜方向与大叶片3-1的倾斜方向相反。

进一步地，所述大叶片3-1和小叶片3-2均为梯形，二者靠近壳体1内壁的一端的宽度大于靠近搅拌轴2的一端的宽度，大叶片3-1和小叶片3-2的两个侧边均倾斜，大叶片3-1的侧边相对于搅拌轴2的轴线的倾斜角度为10°，小叶片3-2的侧边相对于搅拌轴2的轴线的倾斜角度为5°。上述角度设置使得大叶片和小叶片的搅拌效果更好。

进一步地，所述多个推进叶片3中相邻的推进叶片3的两个大叶片3-1沿搅拌轴2的轴向的投影形成重叠，重叠区域为大叶片3-1宽度的0-5％。投影重叠区域较大，会造成物料沿轴向推搅过快，不利于两轴直接的物料交换，且搅拌时间会变短，影响搅拌均匀性；相邻大叶片3-1之间的轴向投影不重叠，相邻搅拌叶片之间存在空隙，形成搅拌死区，在搅拌过程中出现物料遗漏的问题。

本发明的搅拌装置还包括机架5，所述壳体1放置在机架5上方，搅拌轴2一端伸出壳体1并穿过轴承座6通过联轴器7连接减速机8，减速机8连接电机9，电机9下方由电机支座10支撑；搅拌轴2的另一端伸出壳体1穿过轴承座6连接同步齿轮11；且轴承座6下方由支座12支撑；第一搅拌轴2-1和第二搅拌轴2-2通过两个同步齿轮11实现同步反向运转。

本发明的工作原理如下：

(1)当稳定土混合料从进料口加入到壳体1内，当给系统供电时，电机9通过联轴器7驱动第一搅拌轴2-1和第二搅拌轴2-2转动，由于第一搅拌轴2-1和第二搅拌轴2-2的另一轴端安装有一对参数相同的同步齿轮11，两者形成啮合关系，因此两个搅拌轴2按相反方向转动。

(2)随着两个搅拌轴2的转动，大叶片3-1和小叶片3-2开始对物料搅拌，通过不断的抛洒将物料从进料端向出料口13推动；当混合料到达出料口13时，在返回叶片4的作用下，混合料离开壳体1。在混合料运动过程中，到达中央搅拌区的叶片始终保持一大一小，使得中央搅拌区的混合料也参与搅拌，从而促进混合料沿轴向和垂直方向的运动，提高混合料的均匀性，即提高搅拌质量。

Claims (10)

1.一种可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，包括壳体(1)，壳体(1)内设置有两个搅拌轴(2)，搅拌轴(2)上设置有多个推进叶片(3)和多个返回叶片(4)，其特征在于，所述推进叶片(3)包括对称设置在搅拌轴(2)上的大叶片(3-1)和小叶片(3-2)，小叶片(3-2)的宽度小于大叶片(3-1)的宽度；两个搅拌轴(2)上同一截面位置上的两个推进叶片(3)，一个推进叶片(3)上的大叶片(3-1)和另一个推进叶片(3)上的小叶片(3-2)先后到达两个搅拌轴(2)之间形成的中央搅拌区。

2.如权利要求1所述的可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，其特征在于，所述小叶片(3-2)的宽度为大叶片(3-1)的宽度的1/2～1/3。

3.如权利要求1所述的可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，其特征在于，所述两个搅拌轴(2)上同一截面位置上的两个推进叶片(3)，一个推进叶片(3)上的大叶片(3-1)和另一个推进叶片(3)上的小叶片(3-2)以35°～55°的相位间隔先后到达两个搅拌轴(2)之间形成的中央搅拌区。

4.如权利要求1所述的可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，其特征在于，所述两个搅拌轴(2)的轴线距离d1小于推进叶片(3)的末端到搅拌轴(2)侧壁之间的距离d2的2倍。

5.如权利要求4所述的可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，其特征在于，所述d1与d2的比值为0.6～0.8。

6.如权利要求1所述的可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，其特征在于，所述大叶片(3-1)和小叶片(3-2)与搅拌轴(2)的轴线之间均形成35°～55°的轴向安装角。

7.如权利要求6所述的可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，其特征在于，所述返回叶片(4)与搅拌轴(2)的轴线之间形成35°～55°的轴向安装角，返回叶片(4)的倾斜方向与大叶片(3-1)的倾斜方向相反。

8.如权利要求1所述的可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，其特征在于，任意相邻的推进叶片(3)、与返回叶片(4)相邻的推进叶片(3)与返回叶片(4)之间，以及相邻的返回叶片(4)之间，所形成的旋转角度均为90°。

9.如权利要求1所述的可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，其特征在于，所述大叶片(3-1)和小叶片(3-2)均为梯形，二者靠近壳体(1)内壁的一端的宽度大于靠近搅拌轴(2)的一端的宽度，大叶片(3-1)和小叶片(3-2)的两个侧边均倾斜，大叶片(3-1)的侧边相对于搅拌轴(2)的轴线的倾斜角度为10°，小叶片(3-2)的侧边相对于搅拌轴(2)的轴线的倾斜角度为5°。

10.如权利要求8所述的可改善中央搅拌区搅拌效果的连续式双卧轴搅拌装置，其特征在于，所述多个推进叶片(3)中相邻的推进叶片(3)的两个大叶片(3-1)沿搅拌轴(2)的轴向的投影形成重叠，重叠区域为大叶片(3-1)宽度的0-5％。