雙軸攪拌機結構設計
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大大連大大學學2018屆屆學學生生畢業(yè)論文文(設計)中中期期檢查表表題目雙軸攪拌機結構設計指導教師馬宗民職稱副教授學生姓名呂杰閱讀文獻數16初稿完成時間2018-04-30工 作 量較少 適中較多 出勤情況較好 一般較差 工作進度快 按進度進行 慢任 務 書有開題報告有中期工作結論中調整情況無教研室主任意見同意教研室主任(簽名):王建維日期:2018-04-15學院意見同意教學院長(簽名):吳蒙華日期:2018-04-18大 連 大 學本 科 畢 業(yè) 論 文 (設 計 )開 題 報 告論 文 題 目 : 雙 軸 攪 拌 機 結 構 設 計學 院 : 機 械 工 程 學 院 專 業(yè) 、 班 級 : 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 機 英 145學 生 姓 名 : 呂 杰指 導 教 師 ( 職 稱 ) : 馬 宗 民 ( 副 教 授 )2018 年 1 月 5 日 填 畢 業(yè) 論 文 ( 設 計 ) 開 題 報 告 要 求開 題 報 告 既 是 規(guī) 范 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 工 作 的 重 要 環(huán) 節(jié) , 又 是 完 成 高 質 量 畢 業(yè) 論 文( 設 計 ) 的 有 效 保 證 。 為 了 使 這 項 工 作 規(guī) 范 化 和 制 度 化 , 特 制 定 本 要 求 。一 、 選 題 依 據1.論 文 ( 設 計 ) 題 目 及 研 究 領 域 ;2.論 文 ( 設 計 ) 工 作 的 理 論 意 義 和 應 用 價 值 ;3.目 前 研 究 的 概 況 和 發(fā) 展 趨 勢 。二 、 論 文 ( 設 計 ) 研 究 的 內 容1.重 點 解 決 的 問 題 ;2.擬 開 展 研 究 的 幾 個 主 要 方 面 ( 論 文 寫 作 大 綱 或 設 計 思 路 ) ; 3.本 論 文 ( 設 計 ) 預 期 取 得 的 成 果 。三 、 論 文 ( 設 計 ) 工 作 安 排1.擬 采 用 的 主 要 研 究 方 法 ( 技 術 路 線 或 設 計 參 數 ) ;2.論 文 ( 設 計 ) 進 度 計 劃 。四 、 文 獻 查 閱 及 文 獻 綜 述學 生 應 根 據 所 在 學 院 及 指 導 教 師 的 要 求 閱 讀 一 定 量 的 文 獻 資 料 , 并 在 此 基 礎 上 通過 分 析 、 研 究 、 綜 合 , 形 成 文 獻 綜 述 。 必 要 時 應 在 調 研 、 實 驗 或 實 習 的 基 礎 上 遞 交 相關 的 報 告 。 綜 述 或 報 告 作 為 開 題 報 告 的 一 部 分 附 在 后 面 , 要 求 思 路 清 晰 , 文 理 通 順 ,較 全 面 地 反 映 出 本 課 題 的 研 究 背 景 或 前 期 工 作 基 礎 。五 、 其 他 要 求1.開 題 報 告 應 在 畢 業(yè) 論 文 ( 設 計 ) 工 作 開 始 后 的 前 四 周 內 完 成 ; 2.開 題 報 告 必 須 經 學 院 教 學 指 導 委 員 會 審 查 通 過 ;3.開 題 報 告 不 合 格 或 沒 有 做 開 題 報 告 的 學 生 , 須 重 做 或 補 做 合 格 后 , 方 能 繼 續(xù) 論文 ( 設 計 ) 工 作 , 否 則 不 允 許 參 加 答 辯 ;4.開 題 報 告 通 過 后 , 原 則 上 不 允 許 更 換 論 文 題 目 或 指 導 教 師 ;5.開 題 報 告 的 內 容 , 要 求 打 印 并 裝 訂 成 冊 ( 部 分 專 業(yè) 可 根 據 需 要 手 寫 在 統(tǒng) 一 紙 張上 , 但 封 面 需 按 統(tǒng) 一 格 式 打 印 ) 。 一 、 選 題 依 據1 論 文 題 目 :雙 軸 攪 拌 機 結 構 設 計2. 研 究 領 域 :工 程 應 用 、 工 程 實 際3 論 文 ( 設 計 ) 工 作 的 理 論 意 義 和 應 用 價 值 :雙 軸 攪 拌 機 利 用 兩 根 呈 對 稱 狀 的 螺 旋 軸 的 同 步 旋 轉 , 由 兩 根 攪 拌 軸 , 軸 上 按螺 旋 推 進 方 向 安 裝 攪 拌 葉 及 攪 拌 槽 組 成 的 攪 拌 系 統(tǒng) , 在 輸 送 干 灰 等 粉 狀 物 料 的 同 時加 水 攪 拌 , 均 勻 加 濕 干 灰 粉 狀 物 料 , 達 到 使 加 濕 物 料 不 冒 干 灰 又 不 會 滲 出 水 滴 的 目的 。 2為 使 原 料 達 到 成 型 的 需 要 , 在 攪 拌 機 入 料 端 稍 后 處 的 上 部 , 設 有 加 水 裝 置 ,使 得 物 料 形 成 較 大 的 球 狀 塊 料 旋 轉 時 兩 軸 的 方 向 由 內 向 外 , 將 物 料 攪 起 , 靠 攪 拌 葉旋 轉 ( 攪 拌 葉 與 攪 拌 軸 軸 線 夾 角 為 10-20 度 )形 成 物 料 流 , 螺 旋 向 前 推 進 , 最 后 物時 的 推 力 料 經 漏 料 箱 進 入 承 接 皮 帶 , 進 入 到 下 一 步 的 工 序 中 。攪 拌 機 根 據 結 構 形 式 分 為 單 軸 攪 拌 機 和 雙 軸 攪 拌 機 兩 種 , 單 軸 攪 拌 機 主 要 輸送 效 果 好 , 相 對 攪 拌 效 果 較 差 。 雙 軸 攪 拌 機 攪 拌 效 果 佳 , 輸 送 效 果 平 穩(wěn) 。 雙 軸 攪 拌機 的 攪 拌 槽 體 為 結 構 件 , 外 加 蓋 板 , 密 封 性 較 好 , 在 攪 拌 機 攪 拌 各 種 粉 狀 物 料 時 ,可 避 免 物 料 粉 塵 外 漏 和 飛 揚 的 問 題 。 鑒 于 雙 軸 攪 拌 機 的 攪 拌 效 果 好 , 效 率 高 的 優(yōu) 勢 , 近 幾 年 由 于 攪 拌 機 在 眾 多 行業(yè) 里 擔 任 著 必 不 可 少 的 角 色 , 在 不 少 設 備 生 產 線 中 也 是 物 料 攪 拌 的 必 備 產 品 , 不 僅用 于 建 材 、 建 筑 方 面 , 還 用 于 醫(yī) 藥 、 化 工 、 化 肥 、 電 力 、 農 業(yè) 、 煤 炭 等 行 業(yè) 。4 目 前 研 究 的 概 況 和 發(fā) 展 趨 勢 :(1)強 制 攪 拌 機強 制 攪 拌 機 是 灰 砂 磚 生 產 中 的 混 合 料 攪 拌 設 備 , 其 主 要 解 決 雙 軸 攪 拌 機 加 水 量不 易 控 制 , 攪 拌 力 小 使 物 料 易 結 團 結 倉 的 問 題 , 該 機 包 括 行 星 攪 拌 機 構 , 渦 流 攪 拌機 構 , 攪 拌 鼓 , 排 料 機 構 , 攪 拌 機 架 及 底 架 等 部 分 , 攪 拌 鼓 的 中 心 位 置 設 有 渦 流 攪拌 機 , 在 渦 流 攪 拌 機 兩 側 機 架 上 , 對 稱 布 置 有 兩 行 星 攪 拌 機 , 兩 行 星 攪 拌 機 作 相 對旋 轉 , 渦 流 攪 拌 機 與 攪 拌 鼓 呈 反 向 旋 轉 , 該 機 攪 拌 力 大 , 解 決 了 結 團 結 倉 的 問 題 。 它 是 一 種 適 用 于 灰 砂 磚 生 產 攪 拌 混 合 料 的 攪 拌 機 , 包 括 行 星 攪 拌 機 構 , 渦 流 攪 拌 機構 , 攪 拌 鼓 , 攪 拌 機 架 及 底 架 等 部 分 組 成 , 其 特 征 在 于 攪 拌 鼓 位 置 于 底 架 的 大 齒 圈 的 軸 承 座 上 , 攪 拌 鼓 的 中 心 位 置 沒 有 渦 流 攪 拌 機 , 在 渦 流 攪 拌 機 兩 側 機 架 上 , 對 稱布 置 有 兩 行 星 攪 拌 機 。(2)混 凝 土 攪 拌 機混 凝 土 攪 拌 機 , 包 括 通 過 軸 與 傳 動 機 構 連 接 的 動 力 機 構 及 由 傳 動 機 構 帶 動 的 滾筒 , 在 滾 筒 筒 體 上 裝 圍 繞 滾 筒 筒 體 設 置 的 齒 圈 , 傳 動 軸 上 設 置 與 齒 圈 嚙 合 的 齒 輪 。本 實 用 新 型 結 構 簡 單 、 合 理 , 采 用 齒 輪 、 齒 圈 嚙 合 后 , 可 有 效 克 服 雨 霧 天 氣 時 , 拖輪 與 攪 拌 滾 筒 之 間 的 打 滑 現 象 ; 采 用 的 傳 動 機 構 又 可 進 一 步 保 證 消 除 拖 輪 和 攪 拌 機滾 筒 之 間 的 打 滑 現 象 。(3)立 式 攪 拌 機攪 拌 機 包 括 電 動 機 、 攪 拌 筒 、 傳 動 軸 、 攪 拌 槳 葉 , 其 中 在 傳 動 軸 上 還 松 套 有 一 反 向 攪 拌 葉 , 該 反 向 攪 拌 葉 的 軸 套 通 過 鏈 條 與 位 于 傳 動 軸 一 側 的 中 間 軸 上 端 的 鏈條 相 連 , 與 鏈 輪 同 軸 的 被 動 齒 輪 則 與 固 定 在 傳 動 軸 下 端 的 主 動 齒 輪 嚙 合 。 本 實 用 新型 的 兩 個 攪 拌 槳 葉 是 反 向 轉 動 的 , 使 得 在 攪 拌 過 程 中 , 原 料 能 夠 在 兩 個 攪 拌 槳 葉 之間 形 成 對 流 , 從 而 徹 底 解 決 了 傳 統(tǒng) 攪 拌 機 對 原 料 攪 而 不 拌 的 問 題 。(4)臥 式 攪 拌 機臥 式 攪 拌 機 工 作 時 臥 式 筒 體 內 裝 有 雙 軸 旋 轉 反 向 的 漿 葉 , 漿 葉 成 一 定 角 度 將物 料 沿 軸 向 、 徑 向 循 環(huán) 翻 攪 , 使 物 料 迅 速 混 合 均 勻 臥 式 混 合 機 性 能 特 點 減 速 機 帶 動軸 的 旋 轉 速 度 與 槳 葉 的 結 構 會 使 物 料 重 力 減 弱 , 隨 著 重 力 的 缺 乏 , 各 物 料 存 在 顆 粒大 小 、 比 重 懸 殊 的 差 異 在 混 合 過 程 中 被 忽 略 。 激 烈 的 攪 拌 運 動 縮 短 了 一 次 混 合 的 時間 , 更 快 速 、 更 高 效 。 即 使 物 料 有 比 重 、 粒 徑 的 差 異 , 在 交 錯 布 置 的 攪 拌 葉 片 快 速 劇 烈 的 翻 騰 拋 灑 下 , 也 能 達 到 很 好 的 混 合 效 果 。 混 合 均 勻 度 高 , 殘 留 量 少 , 適 合兩 種 以 上 肥 料 , 添 加 劑 預 混 料 的 混 合 。雙 軸 攪 拌 機 在 國 內 一 直 被 作 為 一 個 簡 單 的 助 力 機 械 設 備 , 在 技 術 已 經 基 本 成熟 , 產 品 應 用 很 普 遍 , 由 于 它 只 是 生 產 過 程 中 的 輔 助 設 備 , 產 品 不 需 要 很 高 的 科 技含 量 就 能 夠 滿 足 要 求 , 國 內 廠 家 所 生 產 的 產 品 已 經 能 夠 滿 足 生 產 中 的 要 求 , 其 中 大多 數 都 是 機 械 傳 動 是 雙 軸 攪 拌 機 。 但 是 由 于 我 國 的 機 械 制 造 水 平 普 遍 較 低 , 所 生 產的 產 品 難 以 占 領 國 際 高 端 產 品 市 場 。在 國 外 , 雙 軸 攪 拌 機 研 究 水 平 比 較 高 , 用 兩 根 呈 對 稱 形 狀 的 螺 旋 軸 的 同 步 旋轉 , 雙 軸 攪 拌 機 的 外 殼 多 采 用 優(yōu) 質 金 屬 結 構 , 具 有 良 好 的 密 封 性 , 在 攪 拌 機 攪 拌 各種 粉 料 時 , 可 避 免 灰 塵 外 漏 和 飛 揚 的 問 題 , 在 各 種 場 合 都 已 得 到 廣 泛 應 用 。 國 外 一 些 廠 家 的 生 產 技 術 已 經 比 較 成 熟 , 例 如 : 德 國 威 克 ( Wacker) 機 械 公 司 , 美 國 KNIGHT公 司 , 韓 國 KOREAHOIST機 械 公 司 等 這 些 技 術 先 進 , 性 能 優(yōu) 良 的 雙 軸 攪 拌 機 已 經 走進 國 內 市 場 。雙 軸 攪 拌 機 的 攪 拌 筒 一 般 呈 圓 形 , 垂 直 或 水 平 設 置 的 攪 拌 軸 通 過 攪 拌 筒 中 心 ,攪 拌 臂 沿 徑 向 固 定 在 攪 拌 軸 上 , 攪 拌 葉 片 安 裝 在 攪 拌 臂 外 端 。 工 作 時 , 攪 拌 軸 帶 動攪 拌 葉 片 旋 轉 , 強 迫 物 料 按 預 定 的 軌 跡 產 生 剪 切 、 擠 壓 、 翻 滾 和 揉 搓 等 強 制 攪 拌 作用 , 使 物 料 在 劇 烈 的 相 對 運 動 中 得 到 均 勻 攪 拌 。 改 進 攪 拌 葉 片 的 結 構 和 曲 面 形 狀 ,對 提 高 攪 拌 質 量 、 減 小 攪 拌 阻 力 和 降 低 功 率 消 耗 具 有 重 要 的 意 義 。雙 軸 攪 拌 機 主 軸 的 斷 裂 , 可 找 出 造 成 葉 片 受 交 變 應 力 作 用 的 原 因 。 a.泥 料 不能 滿 槽 。 在 重 力 作 用 下 向 上 攪 的 泥 料 下 落 , 使 上 下 葉 片 受 力 不 一 樣 , 這 是 根 本 原 因 ; b.供 料 分 布 不 勻 。 從 動 軸 部 位 泥 料 多 于 主 軸 部 位 , 使 從 動 軸 葉 片 交 變 應 力 變 化 較 小 ,所 以 主 動 軸 壽 命 遠 低 于 從 動 軸 。 可 以 從 設 計 和 工 藝 兩 個 方 面 進 行 考 慮 解 決 。近 年 來 , 由 于 攪 拌 機 在 眾 多 行 業(yè) 里 擔 任 著 越 來 越 重 要 的 角 色 , 隨 著 經 濟 和 科 技的 持 續(xù) 發(fā) 展 的 , 現 在 的 雙 軸 攪 拌 機 在 將 來 肯 定 不 能 夠 滿 足 市 場 需 求 , 因 此 需 要 不 斷地 發(fā) 展 。 雙 軸 攪 拌 機 的 發(fā) 展 肯 定 是 要 依 托 技 術 的 , 根 據 目 前 的 攪 拌 機 市 場 來 看 , 在未 來 發(fā) 展 趨 勢 有 以 下 幾 個 大 點 :a 環(huán) 保 節(jié) 能 設 備 將 成 為 大 趨 勢 。 環(huán) 保 節(jié) 能 一 直 是 我 國 的 一 個 主 題 , 尤 其 是 像 攪拌 機 這 樣 的 設 備 , 工 作 環(huán) 境 比 較 復 雜 , 環(huán) 保 節(jié) 能 就 更 加 具 有 必 要 性 。b未 來 雙 軸 攪 拌 機 必 然 要 在 各 方 面 性 能 都 有 所 提 高 , 要 比 現 有 的 設 備 質 量 更 加好 , 使 用 壽 命 更 長 , 工 作 效 率 更 高 。 c 未 來 雙 軸 攪 拌 機 的 價 格 不 會 更 加 便 宜 。 在 科 技 的 發(fā) 展 下 , 設 備 的 性 能 提 高 已經 成 為 必 然 , 這 樣 的 情 況 下 , 攪 拌 機 的 價 格 不 會 持 續(xù) 增 長 , 很 有 可 能 價 格 還 會 更 加的 便 宜 。 二 、 論 文 ( 設 計 ) 研 究 的 內 容1.重 點 解 決 的 問 題1.1外 殼 的 設 計 形 式傳 統(tǒng) 的 U型 槽 容 易 出 現 攪 拌 死 角 , 從 而 導 致 兩 軸 負 載 過 大 導 致 斷 裂 。 將 雙 軸 攪拌 機 槽 底 做 成 歐 米 伽 ( ) 型 , 以 防 止 攪 拌 死 角 , 兩 邊 再 焊 上 鋼 板 制 成 機 槽 , 槽 口兩 邊 再 焊 上 角 鋼 用 以 固 定 機 蓋 , 槽 機 底 部 焊 有 支 撐 墊 用 以 支 撐 槽 體 。1.2軸 和 葉 片 的 安 裝 方 法 的 設 計以 前 , 大 多 在 整 個 軸 上 都 安 裝 葉 片 , 生 料 進 口 處 葉 片 角 度 比 較 大 , 用 以 快 速 輸送 物 料 , 但 是 我 們 發(fā) 現 這 樣 攪 拌 葉 片 磨 損 較 大 , 靠 進 料 口 槽 底 端 密 封 處 漏 灰 嚴 重 ,從 而 齒 輪 內 進 灰 較 多 , 加 快 了 傳 動 部 件 的 磨 損 , 影 響 生 產 效 率 。 針 對 這 些 問 題 對 軸 的 結 構 進 行 改 造 , 即 在 軸 的 攪 拌 進 口 端 焊 接 兩 螺 旋 葉 片 , 使 粉 料 不 斷 向 前 輸 送 , 減少 槽 體 端 部 密 封 處 的 積 料 。1.3傳 動 機 構 的 設 計傳 動 機 構 是 雙 軸 攪 拌 機 工 作 過 程 中 的 關 鍵 。 設 計 的 傳 動 路 線 為 電 機 -皮 帶 -減 速機 -聯 軸 器 -齒 輪 傳 動 裝 置 -攪 拌 軸 。1.4密 封 裝 置 和 霧 化 裝 置 的 設 計對 密 封 裝 置 的 要 求 相 當 高 可 采 用 雙 道 壓 蓋 填 料 密 封 裝 置 ; 水 的 霧 化 的 好 壞 , 是欲 加 水 成 球 的 關 鍵 條 件 之 一 。2.擬 開 展 研 究 的 幾 個 主 要 方 面 ( 論 文 寫 作 大 綱 或 設 計 思 路 )2.1相 關 文 獻 查 閱 2.2原 理 設 計雙 軸 攪 拌 機 利 用 兩 根 呈 對 稱 狀 的 螺 旋 軸 的 同 步 旋 轉 ,在 輸 送 干 灰 等 粉 狀 物 料 的同 時 加 水 攪 拌 ,均 勻 加 濕 干 灰 粉 狀 物 料 ,達 到 使 加 濕 物 料 不 冒 干 灰 又 不 會 滲 出 水 滴的 目 的 ,從 而 便 于 加 濕 灰 裝 車 運 輸 或 轉 入 其 它 輸 送 設 備 。2.3結 構 設 計 及 計 算 校 核葉 片 的 設 計 計 算 , 軸 的 設 計 計 算 及 校 核 , 軸 承 的 校 核 。2.4圖 紙 繪 制圖 紙 主 要 包 含 機 構 中 的 零 件 圖 , 裝 配 圖 等 。2.5總 結3.本 論 文 ( 設 計 ) 預 期 取 得 的 成 果 3.1一 套 完 整 的 雙 軸 攪 拌 機 的 裝 配 圖 及 零 件 圖 ; 3.2一 份 雙 軸 攪 拌 機 的 設 計 說 明 書 ;3.3數 據 電 子 版 光 盤 。 三 、 論 文 ( 設 計 ) 工 作 安 排1.擬 采 用 的 主 要 研 究 方 法 ( 技 術 路 線 或 設 計 參 數 )1.1方 案 設 計 : ( 1) 機 構 功 能 分 析 ( 2) 決 策 及 選 定 方 案1.2技 術 設 計 : ( 1) 零 部 件 的 設 計 ( 2) 總 體 設 計1.3設 計 要 求 : ( 1) 裝 配 草 圖 和 總 裝 配 圖 的 設 計 。1.4論 文 編 制 : ( 1) 使 用 說 明 書 ( 2) 標 準 件 明 細 表2.論 文 ( 設 計 ) 進 度 計 劃第 1 周 : 設 計 題 目 的 審 題 以 及 設 計 方 向 的 確 定 ;第 2 周 : 設 計 題 目 當 前 的 國 內 外 現 狀 以 及 發(fā) 展 的 前 景 ;第 3 周 : 設 計 需 要 的 期 刊 , 論 文 , 會 議 等 方 面 的 準 備 ; 第 4 周 : 開 題 報 告 撰 寫 及 準 備 開 題 答 辯 ;第 5 周 : 雙 軸 攪 拌 機 功 能 方 案 的 篩 選 , 確 定 ;第 6 周 : 雙 軸 攪 拌 機 整 體 結 構 的 設 計 ;第 7 周 : 主 要 零 部 件 的 設 計 , 計 算 , 裝 配 ;第 8 周 : 輔 助 零 部 件 的 設 計 , 計 算 , 裝 配 ;第 9 周 : 裝 配 圖 整 體 合 理 性 檢 查 ;第 10 周 : 中 期 檢 查 ;第 11 周 : 設 計 圖 紙 的 繪 制 與 檢 查 ;第 12 周 : 整 體 的 檢 查 , 以 及 不 合 理 設 計 的 微 小 改 動 , 處 理 ;第 13 周 : 說 明 書 的 撰 寫 , 光 盤 的 刻 錄 , 電 子 文 件 的 準 備 等 ; 第 14 周 : 準 備 答 辯 。 四 、 需 要 閱 讀 的 參 考 文 獻1郎 桐 .雙 軸 攪 拌 機 的 結 構 原 理 與 用 途 J.磚 瓦 ,2013(07):24-25.2劉 軍 旭 .一 種 新 型 雙 軸 攪 拌 機 的 設 計 與 應 用 J.新 技 術 新 工 藝 ,2014(04):7-9.3童 海 海 .雙 軸 攪 拌 機 的 正 確 使 用 與 維 護 J.磚 瓦 世 界 ,2008(11):32-35.4 郭 學 政 .關 于 雙 軸 攪 拌 機 生 產 能 力 的 理 論 估 算 J.中 國 建 材 裝 備 ,1997(09):31-32.5 顏 志 武 ,閻 寧 霖 .雙 軸 攪 拌 機 生 產 能 力 的 確 定 J.磚 瓦 ,2009(04):28-29.6 涂 文 靜 ,胡 三 恩 ,付 紅 栓 ,譙 正 武 .基 于 SolidWorks 對 雙 軸 攪 拌 機 的 靜 力 學 分 析 J.科 技 資訊 ,2017,15(21):103-106.7 吳 含 ,童 海 海 .陶 瓷 工 業(yè) 雙 軸 攪 拌 機 的 使 用 與 維 護 J.陶 瓷 ,2009(02):48-51. 8 汪 永 強 .新 型 斷 開 螺 旋 雙 軸 攪 拌 機 優(yōu) 化 設 計 方 法 J.煤 礦 機 械 ,2006(03):382-383.9 周 建 明 .雙 軸 攪 拌 機 葉 片 的 固 定 方 法 J.水 泥 ,1996(03):46.10 余 易 茗 .雙 軸 攪 拌 機 的 改 造 J.中 國 建 材 裝 備 ,1995(02):32-33.11 B. Daumann, H. Anlauf, H. Nirschl. Determination of the energy consumption during theproduction of various concrete recipesJ. Cement and Concrete Research, 2013,(39): 590-59912 Bogdan Cazacliu. In-mixer measurements for describing mixture evolution during concretemixingJ. Chenical Engineering Research and Design, 2014, (86): 1423-143313 Ferraris C F. Concrete mixing methods and concrete mixers: State of the artJ. Journal ofResearch of the National Institute of Standards and Technology, 2015, 106(2): 391-399 14 B. Cazacliu, N. Roquet. Concrete mixing kinetics by means of power measurementJ. Cementand Concrete Research, 2012, (39): 182-19415 Alexandre Costa, Antonio Crespo, and Jorge Navarro, et al. A review on the young history of thewind power short-term prediction. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2012, 12(6):1725 1744.16 Ahmed G. Abo-Khalil, and Dong-Choon Lee. MPPT Control of Wind Generation Systems Basedon Estimated Wind Speed Using SVR. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2013, 55(3):1489 1491. 附 : 文 獻 綜 述 或 報 告 文 獻 綜 述雙 軸 攪 拌 機 為 螺 旋 式 攪 拌 機 , 它 的 攪 拌 部 件 是 兩 根 形 狀 對 稱 的 同 步 螺 旋 轉 子 , 兩 根螺 旋 軸 在 旋 轉 時 速 度 同 步 , 方 向 相 反 , 雙 軸 攪 拌 機 由 電 機 驅 動 , 可 用 減 速 機 控 制 轉 子速 度 , 達 到 最 佳 的 攪 拌 效 果 。1. 攪 拌 機 的 分 類1.1 攪 拌 機 根 據 結 構 形 式 分 為 單 軸 攪 拌 機 和 雙 軸 攪 拌 機 兩 種單 軸 攪 拌 機 主 要 輸 送 效 果 好 , 相 對 攪 拌 效 果 較 差 。 雙 軸 攪 拌 機 攪 拌 效 果 佳 , 輸 送 效 果 平 穩(wěn) 。( 1) 單 軸 臥 式 攪 拌 機該 類 型 攪 拌 機 為 間 歇 式 出 料 , 它 的 進 料 和 出 料 系 統(tǒng) 按 照 一 定 周 期 循 環(huán) 進 行 , 物 料進 入 攪 拌 倉 中 , 經 過 充 分 攪 拌 混 合 后 才 開 啟 卸 料 系 統(tǒng) 排 放 物 料 , 而 連 續(xù) 式 出 料 則 是 在物 料 從 進 料 口 往 出 料 口 的 行 進 過 程 中 同 時 進 行 攪 拌 作 業(yè) , 因 此 , 從 攪 拌 混 合 質 量 上 來說 , 間 歇 式 攪 拌 機 對 物 料 的 混 合 質 量 要 優(yōu) 于 連 續(xù) 式 攪 拌 機 的 混 合 質 量 。 物 料 在 混 合 攪拌 過 程 中 , 為 了 取 得 較 好 的 混 合 攪 拌 效 果 、 節(jié) 約 能 源 , 要 求 在 物 料 的 混 合 攪 拌 時 不 能被 連 環(huán) 拋 起 。 物 料 的 運 動 由 于 受 旋 轉 的 螺 旋 葉 片 影 響 , 物 料 的 運 動 并 非 單 純 的 沿 著螺 旋 軸 線 做 直 線 運 動 , 而 是 沿 著 螺 旋 軸 線 做 往 復 空 間 運 動 , 物 料 受 到 與 螺 旋 葉 片 間 的摩 擦 力 作 用 和 物 料 相 互 間 摩 擦 力 的 作 用 。 在 整 個 混 合 攪 拌 過 程 中 , 當 螺 旋 轉 速 超 過 一 定 轉 速 , 物 料 就 會 因 離 心 力 過 大 沿 著 垂 直 于 軸 向 的 方 向 發(fā) 生 跳 動 , 軸 向 推 動 減 弱 會 影響 物 料 對 流 , 從 而 降 低 物 料 混 合 均 勻 度 。( 2) 雙 軸 攪 拌 機相 對 于 單 軸 臥 式 攪 拌 機 , 雙 軸 攪 拌 機 則 屬 于 連 續(xù) 式 出 料 。 它 適 合 大 產 量 生 產 的 情況 下 使 用 , 因 為 單 軸 臥 式 攪 拌 機 由 于 自 身 容 積 的 限 制 和 攪 拌 時 間 的 限 制 無 法 提 供 足 夠的 攪 拌 物 料 供 生 產 使 用 , 這 種 情 況 下 能 夠 連 續(xù) 出 料 的 雙 軸 攪 拌 機 則 發(fā) 揮 了 很 大 的 作用 。 類 似 于 雙 軸 螺 旋 輸 送 機 , 機 器 內 部 的 兩 根 水 平 布 置 的 攪 龍 是 攪 拌 機 的 主 要 工 作 部件 , 電 機 傳 遞 動 力 通 過 攪 龍 軸 帶 動 攪 龍 葉 片 旋 轉 , 攪 龍 葉 片 通 過 絲 桿 固 定 在 攪 龍 軸 上 ,其 角 度 可 以 根 據 生 產 需 要 進 行 調 整 , 以 控 制 其 出 料 速 度 及 攪 拌 質 量 。 雙 攪 龍 螺 旋 葉 片的 對 中 設 計 , 實 現 了 軸 向 水 平 攪 拌 與 物 料 圓 周 運 動 等 多 向 循 環(huán) , 混 合 形 式 包 括 多 種 混 合 過 程 。 兩 根 反 向 旋 轉 的 攪 龍 軸 帶 動 葉 片 做 相 對 旋 轉 運 動 , 使 混 合 物 料 實 現 切 向 和 軸 向 的 復 合 運 動 。 攪 拌 裝 置 使 混 合 物 料 各 組 成 成 分 實 現 剪 切 、 揉 搓 并 均 勻 混 合 , 排 出的 物 料 各 組 成 成 分 均 為 顆 粒 狀 或 粉 劑 狀 , 是 粘 附 性 物 料 , 散 落 性 較 好 , 利 于 后 期 的造 粒 。1.2 根 據 安 裝 形 式 又 分 為 立 式 攪 拌 機 和 臥 式 攪 拌 機 兩 種立 式 攪 拌 機 是 不 連 續(xù) 攪 拌 , 是 定 量 按 時 出 料 的 。 臥 式 攪 拌 機 不 僅 可 定 量 按 時 出 料 ,還 可 連 續(xù) 進 料 攪 拌 出 料 。(1)立 式 攪 拌 機立 式 攪 拌 機 的 減 速 機 采 用 立 式 擺 線 針 輪 減 速 機 。 攪 拌 倉 呈 一 個 低 矮 的 圓 柱 結 構 ,物 料 鋪 成 薄 薄 一 層 , 因 此 所 需 的 動 力 也 并 不 是 很 大 , 比 較 適 合 化 肥 原 料 的 攪 拌 。 由 于化 肥 原 料 及 其 容 易 吸 潮 , 而 且 具 有 一 定 的 粘 性 , 容 易 在 生 產 時 粘 在 盤 壁 上 , 形 成 密 實 的 物 料 粘 結 層 , 造 成 機 器 內 部 摩 擦 力 大 , 使 摻 混 攪 拌 機 承 受 過 大 的 負 荷 , 為 避 免 造 成電 機 過 載 造 成 影 響 生 產 , 投 料 口 都 安 裝 有 活 動 式 的 防 護 網 , 一 方 面 防 止 太 大 的 物 料 進入 攪 拌 機 , 另 一 方 面 作 為 安 全 防 護 措 施 防 止 操 作 時 造 成 事 故 。 料 倉 內 部 也 可 以 內 襯 塑料 板 , 減 少 物 料 粘 結 及 摩 擦 力 , 也 不 易 造 成 盤 體 銹 蝕 , 延 長 了 整 機 的 使 用 壽 命 。( 2) 臥 式 攪 拌 機臥 式 攪 拌 機 它 內 部 的 葉 片 相 對 運 動 形 成 剪 切 面 , 從 而 對 物 料 進 行 剪 切 和 揉 搓 加工 。 隨 著 攪 龍 的 不 斷 旋 轉 , 物 料 堆 積 到 一 定 高 度 時 形 成 縱 向 落 差 , 由 物 料 自 重 克 服 摩擦 力 與 內 聚 力 而 自 由 落 下 , 或 沿 飼 料 混 合 攪 拌 機 內 壁 向 下 滑 移 , 形 成 擴 散 。 落 下 的物 料 又 與 料 倉 底 部 的 物 料 混 合 , 混 合 物 料 在 軸 向 翻 滾 運 動 形 成 交 叉 混 合 運 動 , 實 現 了混 合 物 料 在 料 倉 中 的 對 流 和 擠 壓 , 從 而 使 粒 度 、 質 量 以 及 含 水 率 差 別 較 大 的 不 同 物 料 在 料 倉 內 充 分 相 互 滑 移 和 滲 透 , 物 料 在 料 倉 內 三 維 空 間 上 立 體 輪 回 多 循 環(huán) 攪 拌 運 動 ,并 在 不 斷 地 被 剪 切 、 揉 搓 、 擴 散 、 攪 拌 作 用 下 快 速 均 勻 混 合 , 有 效 防 止 混 合 物 料 產 生結 塊 現 象 , 使 得 物 料 更 加 蓬 松 , 保 障 后 期 制 粒 的 質 量 。1.3 根 據 用 途 與 動 力 配 比 又 分 為 一 般 攪 拌 機 與 強 力 攪 拌 機一 般 攪 拌 機 是 動 力 消 耗 小 , 產 能 適 中 的 常 規(guī) 攪 拌 機 。 強 力 攪 拌 機 是 為 達 到 一 定 預期 目 標 , 采 取 的 強 制 攪 拌 , 動 力 消 耗 相 對 較 大 , 是 一 特 種 攪 拌 機 。 1雙 軸 攪 拌 機 是 混 合 干 粉 物 料 的 理 想 設 備 , 利 用 兩 根 呈 對 稱 狀 的 螺 旋 軸 的 同 步 旋轉 , 在 輸 送 干 灰 等 粉 狀 物 料 的 同 時 加 水 攪 拌 , 2均 勻 加 濕 干 灰 粉 狀 物 料 , 達 到 使 加 濕物 料 不 冒 干 灰 又 不 會 滲 出 水 滴 的 目 的 , 從 而 便 于 加 濕 灰 裝 車 運 輸 或 轉 入 其 它 輸 送 設備 。 適 用 于 在 輸 送 干 粉 狀 物 料 的 同 時 加 水 攪 拌 , 避 免 揚 塵 , 并 均 勻 加 濕 各 種 干 粉 混 合物 料 。 根 據 物 料 的 特 性 來 決 定 攪 拌 的 時 間 , 從 來 確 定 攪 拌 槽 的 長 短 、 螺 距 及 轉 速 。 一 般 雙 軸 攪 拌 機 所 攪 拌 的 物 料 含 水 率 不 超 過 20 %雙 軸 攪 拌 機 在 建 材 、 能 源 、 醫(yī) 藥 、 化工 、 礦 山 等 粉 狀 物 料 加 濕 或 兩 種 以 上 物 料 混 合 時 較 為 常 用 。 在 磚 瓦 行 業(yè) 中 主 要 用 于 攪拌 并 輸 送 破 碎 后 的 煤 矸 石 、 頁 巖 、 尾 礦 、 建 筑 垃 圾 、 黏 土 、 粉 煤 灰 等 原 料 。2.雙 軸 攪 拌 機 的 結 構 特 點 及 工 作 原 理雙 軸 攪 拌 機 主 要 由 機 殼 、 螺 旋 軸 總 成 、 驅 動 裝 置 、 配 管 、 蓋 板 、 鏈 罩 等 部 件 組 成 3,具 體 結 構 性 能 特 點 如 下 :2.1 殼 體 主 要 由 板 材 及 型 鋼 構 成 , 在 制 造 廠 內 焊 接 成 形 , 并 與 其 他 部 件 組 裝 在 一 起 ,是 雙 軸 攪 拌 機 的 支 撐 。 殼 體 密 封 嚴 密 , 不 會 有 飛 灰 外 揚 、 漏 灰 的 現 象 。2.2 螺 旋 軸 總 成 是 雙 軸 攪 拌 機 的 主 要 組 成 部 分 , 其 組 成 部 分 主 要 有 左 右 旋 向 螺 旋 軸 、 軸 承 座 、 軸 承 套 、 軸 承 蓋 、 齒 輪 、 鏈 輪 、 油 杯 、 葉 片 等 零 部 件 。 左 右 旋 向 螺 旋 軸 制 造精 度 要 求 高 , 工 藝 性 能 好 , 與 軸 承 座 、 軸 承 套 、 軸 承 蓋 有 嚴 格 的 配 合 要 求 。 齒 輪 模 數為 8, 齒 數 為 60, 齒 形 角 為 20 ; 鏈 輪 節(jié) 距 為 50.8, 齒 數 為 25, 齒 形 為 GB1224-85。齒 輪 、 鏈 輪 都 有 防 護 罩 保 護 , 可 以 安 全 有 效 的 運 行 。 油 杯 為 壓 配 式 壓 注 油 杯 , 加 注 潤滑 油 方 便 、 有 效 。 雙 軸 攪 拌 機 葉 片 的 材 料 選 用 耐 磨 損 且 不 易 粘 灰 的 復 合 陶 瓷 。 葉 片 結構 設 計 地 合 理 簡 單 , 磨 損 之 后 易 于 更 換 , 使 用 壽 命 長 。2.3 加 水 調 濕 配 管 主 要 由 接 管 、 接 頭 及 噴 嘴 組 成 。 噴 嘴 采 用 不 銹 鋼 霧 化 錐 噴 嘴 , 布 置在 攪 拌 機 機 殼 內 部 上 方 , 沿 螺 旋 軸 方 向 軸 向 排 列 , 形 成 水 簾 以 利 于 物 料 的 加 濕 攪 拌 。噴 嘴 結 構 簡 單 , 易 于 更 換 , 不 銹 鋼 材 質 , 防 腐 耐 用 。 通 過 操 作 供 水 管 道 上 的 手 動 調 節(jié) 閥 可 以 調 節(jié) 濕 灰 的 含 水 率 。2.4 蓋 板 主 要 包 括 左 蓋 板 、 中 間 蓋 、 右 蓋 板 、 孔 蓋 及 檢 修 孔 蓋 等 。 雙 軸 攪 拌 機 兩 側 設置 有 六 個 檢 修 孔 , 以 方 便 操 作 人 員 平 時 的 檢 修 及 保 養(yǎng) 。雙 軸 攪 拌 機 由 電 動 機 、 三 角 膠 帶 、 離 合 器 、 減 速 器 、 聯 軸 器 、 攪 槽 、 襯 板 、 攪 拌軸 、 攪 拌 葉 、 護 軸 瓦 、 落 料 箱 等 組 成 , 其 中 , 核 心 部 分 為 兩 根 攪 拌 軸 及 軸 上 按 螺 旋 推進 方 向 安 裝 的 攪 拌 葉 。 為 使 原 料 達 到 成 型 的 需 要 , 在 攪 拌 機 入 料 端 稍 后 處 的 上 部 , 設有 加 水 裝 置 , 使 得 物 料 形 成 較 大 的 球 狀 塊 料 。 雙 軸 攪 拌 機 具 有 對 物 料 進 行 連 續(xù) 攪 拌 、混 合 和 輸 送 的 功 能 , 其 工 作 過 程 為 : 電 機 通 電 后 , 通 過 三 角 膠 帶 傳 動 , 使 大 帶 輪 旋 轉 ,通 過 控 制 使 離 合 器 進 入 工 作 狀 態(tài) , 驅 動 兩 根 攪 拌 軸 做 相 向 旋 轉 , 旋 轉 時 兩 軸 的 方 向 由 內 向 外 , 將 物 料 攪 起 , 靠 攪 拌 葉 旋 轉 時 的 推 力 (攪 拌 葉 與 攪 拌 軸 軸 線 夾 角 為 20 25 )形 成 物 料 流 , 螺 旋 向 前 推 進 , 對 進 入 攪 拌 槽 中 的 物 料 進 行 攪 拌 、 混 合 、 擠 壓 、 均 化 , 最 后 物 料 經 漏 料 箱 進 入 承 接 皮 帶 , 進 入 到 下 臺 處 理 設 備 中 。 物 料 在 攪 拌 槽 內 攪拌 均 勻 的 停 留 時 間 , 主 要 取 決 于 攪 拌 葉 和 軸 線 的 角 度 及 軸 的 轉 速 。 如 果 攪 拌 葉 的 角 度大 , 軸 的 轉 速 快 , 則 物 料 很 快 被 送 出 攪 拌 機 , 但 這 時 物 料 的 攪 拌 均 勻 程 度 就 差 , 反 之 ,均 勻 程 度 就 好 。 所 以 物 料 的 最 佳 攪 拌 時 間 , 應 根 據 攪 拌 后 物 料 的 均 勻 性 及 工 藝 平 衡 ,予 以 確 定 。 43.攪 拌 機 的 發(fā) 展 趨 勢 及 國 內 外 的 發(fā) 展 現 狀3.1 攪 拌 機 應 節(jié) 能 環(huán) 保針 對 中 國 攪 拌 技 術 落 后 ,資 源 浪 費 嚴 重 的 現 狀 ,進 行 了 節(jié) 約 型 攪 拌 技 術 的 研 究 ,將 機械 工 程 、 建 筑 材 料 與 施 工 工 藝 有 機 結 合 起 來 ,提 出 了 攪 拌 機 參 數 優(yōu) 化 、 振 動 攪 拌 技 術 及 雙 排 葉 片 結 構 3 種 節(jié) 約 型 攪 拌 技 術 。 對 常 用 雙 臥 軸 攪 拌 機 結 構 、 運 動 和 動 力 學 參 數 進行 了 優(yōu) 化 ,得 出 了 攪 拌 臂 排 列 及 其 相 位 、 葉 片 安 裝 角 、 拌 筒 長 寬 比 、 攪 拌 線 速 度 等 參 數的 匹 配 關 系 ;雙 排 葉 片 結 構 較 好 地 解 決 了 攪 拌 低 效 區(qū) 問 題 ,改 善 了 機 構 與 攪 拌 物 相 互 作用 的 攪 拌 性 能 。3.2 攪 拌 機 的 高 可 靠 性影 響 攪 拌 機 可 靠 性 的 因 素 主 要 有 以 下 幾 個 方 面 :( 1) 襯 板 和 葉 片 的 磨 損 。 攪 拌 機 工 作 時 , 襯 板 和 葉 片 在 骨 料 不 斷 的 沖 擊 和 磨 削 下 ,導 致 材 料 產 生 裂 紋 并 逐 漸 擴 展 , 最 終 造 成 材 料 脫 落 , 使 其 產 生 磨 損 。 襯 板 和 葉 片 磨 損后 , 要 進 行 更 換 , 不 僅 勞 動 強 度 很 大 , 而 且 浪 費 了 不 少 工 作 時 間 , 影 響 生 產 正 常 進 行 ,根 據 襯 板 和 葉 片 的 工 況 , 應 保 證 襯 板 和 葉 片 材 料 有 高 的 硬 度 和 較 高 的 強 度 。 ( 2) 密 封 裝 置 攪 拌 機 的 軸 端 是 容 易 發(fā) 生 應 力 集 中 的 地 方 , 應 力 過 大 加 快 了 密 封 裝 置的 磨 損 , 潤 滑 裝 置 供 油 不 足 也 會 造 成 密 封 的 磨 損 。 由 此 推 出 一 種 改 進 型 軸 端 密 封 ,有 效的 解 決 了 漏 漿 問 題 ,延 長 了 密 封 時 間 。3.3 攪 拌 機 的 智 能 化智 能 化 是 所 有 機 械 發(fā) 展 的 方 向 , 攪 拌 機 當 然 也 不 例 外 , 攪 拌 機 的 智 能 化 主 要 有 兩個 方 面 :( 1) 控 制 系 統(tǒng) 自 動 化 程 度 高 。 采 用 工 業(yè) 計 算 機 控 制 , 完 成 物 料 的 配 料 、 攪 拌 、 卸 料生 產 的 自 動 控 制 和 半 自 動 控 制 。 控 制 系 統(tǒng) 監(jiān) 控 整 個 生 產 過 程 和 工 作 情 況 , 能 夠 及 時 解決 生 產 過 程 中 出 現 的 問 題 時 控 制 臺 有 指 示 警 報 及 時 報 警 , 且 能 實 現 全 自 動 供 油 的 潤 滑 系 統(tǒng) 。 攪 拌 機 控 制 系 統(tǒng) 高 度 自 動 化 能 很 大 的 提 高 生 產 率 , 改 善 攪 拌 質 量 , ( 2) 對 不 同 工 況 的 適 應 能 力 。 攪 拌 設 備 在 攪 拌 不 同 配 方 的 物 料 時 , 攪 拌 機 的 轉 速和 攪 拌 時 間 卻 是 相 同 的 , 缺 乏 對 不 同 工 況 的 感 知 能 力 。 攪 拌 機 轉 速 是 重 要 的 作 業(yè) 參數 , 攪 拌 葉 片 旋 轉 時 使 物 料 產 生 離 心 力 , 當 離 心 力 大 于 物 料 與 葉 片 之 間 的 摩 擦 力 或 者物 料 與 物 料 單 元 之 間 的 內 摩 擦 力 時 , 物 料 就 會 發(fā) 生 離 析 。雙 軸 攪 拌 機 在 國 內 一 直 被 作 為 一 個 簡 單 的 助 力 機 械 設 備 , 在 技 術 已 經 基 本 成 熟 ,產 品 應 用 很 普 遍 , 由 于 它 只 是 生 產 過 程 中 的 輔 助 設 備 , 產 品 不 需 要 很 高 的 科 技 含 量 就能 夠 滿 足 要 求 , 國 內 廠 家 所 生 產 的 產 品 已 經 能 夠 滿 足 生 產 中 的 要 求 , 其 中 大 多 數 都 是機 械 傳 動 是 雙 軸 攪 拌 機 。 但 是 由 于 我 國 的 機 械 制 造 水 平 普 遍 較 低 , 所 生 產 的 產 品 難 以占 領 國 際 高 端 產 品 市 場 。 在 國 外 , 雙 軸 攪 拌 機 研 究 水 平 比 較 高 , 用 兩 根 呈 對 稱 形 狀 的 螺 旋 軸 的 同 步 旋 轉 ,雙 軸 攪 拌 機 的 外 殼 多 采 用 優(yōu) 質 金 屬 結 構 , 具 有 良 好 的 密 封 性 , 在 攪 拌 機 攪 拌 各 種 粉 料時 , 可 避 免 灰 塵 外 漏 和 飛 揚 的 問 題 , 在 各 種 場 合 都 已 得 到 廣 泛 應 用 。 國 外 一 些 廠 家 的生 產 技 術 已 經 比 較 成 熟 , 例 如 : 德 國 威 克 ( Wacker) 機 械 公 司 , 美 國 KNIGHT 公 司 ,韓 國 KOREAHOIST 機 械 公 司 等 這 些 技 術 先 進 , 性 能 優(yōu) 良 的 雙 軸 攪 拌 機 已 經 走 進 國 內市 場 。綜 上 所 述 , 本 次 的 畢 業(yè) 設 計 主 要 是 通 過 對 雙 軸 攪 拌 機 結 構 設 計 的 研 究 , 并 分 析 常用 雙 軸 攪 拌 機 的 特 點 , 確 定 自 己 所 設 計 的 雙 軸 攪 拌 機 機 構 , 運 用 CAD 等 軟 件 把 裝 配圖 及 其 原 理 圖 繪 制 出 。 并 進 行 裝 置 的 可 實 施 性 進 行 分 析 判 斷 , 最 終 完 成 本 次 雙 軸 攪 拌機 的 結 構 設 計 。 審核意見 指 導 教 師 評 閱 意 見 ( 對 選 題 情 況 、 研 究 內 容 、 工 作 安 排 、 文 獻 綜 述 等 方 面 進 行 評閱 ) 簽 字 : 年 月 日教 研 室 主 任 意 見 簽 字 : 年 月 日 學 院 教 學 指 導 委 員 會 意 見 簽 字 : 年 月 日公 章 :
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