双卧轴搅拌机搅拌臂布置形式的研究.pdf

第卷第期国工程机械学报】

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双卧轴搅拌机搅拌臂布置形式的研究

王卫中,冯忠绪

长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,陕西西安

摘要从理论上和试验结果上对国内外主要的双卧轴搅拌机的搅拌臂布置形式进行了对比分析,得出结论比
较完善的搅拌过程,物料的位移必须由良好配合的轴向大循环运动和轴间小循环运动来共同完成推荐搅拌臂
布置形式采用正正交错排列和正正平行非连续排列

关健词双卧轴搅拌机搅拌臂布置正正交错排列正正平行非连续排列
中圈分类号

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双卧轴搅拌机以其搅拌质量好、生产率高而广泛应用于各种混凝土工程影响其使用性能的因素很多,
其中搅拌臂在双轴上的合理布置是一个不可忽略的重要因素,它直
接影响着双卧轴搅拌机的使用性能和经济技术价值
双卧轴搅拌机的搅拌臂合理排列,能使物料既有沿轴向闭合的
少处大古少脸大古
大循环运动,又有轴间小循环运动或称逆流,两种循环相辅相成,共
同作用于物料,如图所示

理论分析

如果以,表示轴的序号,以表示叶片的序号,则图示

。,一。。十大环与小运
一和一之间的运动就称为逆流图循循环行

。。一,,馆朋朋
工和到达中央搅拌区的次序有先后必然存在相位差
相位差太大,造成作用时间上的延迟,逆流作用的强度较弱相位差
太小,甚至为零时,意味着两搅拌臂几乎同时到达搅拌区,由于二者对物料推动的方向相反,将在周向形成

基金项目陕西省自然科学研究计划资助项目习
作者简介王卫中一,男,新孤沙湾人,博士生
中国工程机械学报第卷

一堵“墙”,料流的大循环被阻断,搅拌质量恶化相位差合理,逆流频次多,物料揉搓和挤压的作用就越充
分,搅拌效果就越好相位差合理,作用强度大,靠近主轴部分的物料就会充分运动起来,就能在某种程度
上改善搅拌低效区问题所以,相位差应该有一个合理的取值范围川,当相位差在此范围时逆流才认为是
合理的但逆流是以不破坏物料的大循环流动为前提的笔者认为,比较完善的搅拌过程,物料位移必须由
良好配合的轴向大循环运动和轴间逆流运动来共同完成,双轴搅拌臂的布置应以此为依据
由于物料连续递推式前进,对于图的反排列布置
其中“·”表示物料流出纸面,当第七搅拌臂上的叶片将
物料向前推搅后,同轴的第六搅拌臂上的叶片需要’才
能继续将物料向前推进显然,如果有个搅拌臂,那么就
需要一倍的而图的正排列只需经过,,一倍

。,、反排列正排列
的就能实现因此在搅拌时间叶片数及单轴相位角

,,
一定的情况下搅拌臂正排列要比反排列推搅得快物料图单根轴上的搅拌臂排列
获得的轴向大循环流动次数更多这说明单轴上采用较小诵’’罗长。
的相位角可得到较多的轴向流动次数但相位角太小时,物料在拌筒内周向翻动的剧烈程度变差
合理的搅拌臂布置可以加快物料轴向大循环的频次,同时增加轴间物料合理逆流,从而增加物料与搅
拌叶片直接接触并发生强制作用的机会,提高搅拌质量实际上,双卧轴搅拌机不论采用何种形式,如果搅
拌臂布置不合理,都会造成单位时间内叶片对物料作用频次的减少,作用强度的减弱,以及料流循环的破
坏,从而降低混凝土搅拌质量川

对国内外现状的比较

目前,国外厂家双卧轴搅拌机的搅拌臂布置形式各异而国内产品基本上处于模仿阶段,理论认识还
不成熟本文的目的之一就是要在比较的基础上,通过实验研究对国内外各类双卧轴搅拌机搅拌臂布置形
式做一分析,指导生产实践
目前国内外双卧轴搅拌机搅拌臂的布置有三种主要形式下面以单轴相位为、个搅拌臂、转速为
·一‘和搅拌周期为的情况为例,对双轴搅拌臂的相位及排列加以分析
正反布置
型双卧轴搅拌机,其搅拌臂安装在六边形的双卧轴上,形成空间结构的反顺螺旋线,即正反排
列,而其双轴上相邻搅拌臂采用交错布置,如图所示图的工轴为正排列,轴为反排列布置搅拌轴
旋转一周,两轴上叶片到达中央搅拌区的先后关系为工轴工、,工工工工轴
搅拌轴旋转一周,工到达中央主搅拌区以水平位置为参考需转过’,而

’
需转过。到达,即一的逆流相位差为同理可知一、一、厂、一
、工一间的相位差分别为由于相位差比较大,必然造成物料作用时间上的延迟,因此这几组
逆流的作用强度比较弱对于轴向大循环而言,一个周期内两轴上的循环频次分别为次和次,相差
很大,物料流动不畅,综合作用效果不理想
另外,与这种布置形式类似的还有搅拌臂正反平行布置的,如图所示,其大循环及逆流效果与上述

、
情况相近

图搅拌臂正反交错布置图搅拌胃正反平行布里
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第期王卫中,等双卧轴搅拌机搅拌臂布置形式的研究

正正连续布置
具有代表性的是意大利公司生产的西门牌双卧轴搅拌机