圆筒混料机的设计研究

2016-05-14陈月贵姜兴乾苏华礼

农机使用与维修 2016年8期

陈月贵姜兴乾苏华礼

摘要：随着社会的进步和经济的发展，冶金工业也得到了蓬勃的发展，由于混料机在冶金工业中有着广泛的用途，进而社会对混料机的需求越来越大。通过对圆筒混料机的总体设计，解决了以往圆筒混料机容易撒料、设备寿命低、安装、调试不便等问题。该圆筒混料机具有运转平稳、耐冲击、耐磨损、使用寿命长、安装维修调试方便，并且生产效率高、安全可靠等一系列优点。

关键词：圆筒混料机；混料机；混合设备；安全生产

中图分类号：TH16 文献标识码：Bdoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.08.001

Abstract： With the progress of society and the development of economic， metallurgical industry has been booming development. The demand for mixer is growing because it has a wide range of applications in the metallurgical industry. This article is about the overall design of the drum mixer to solve the spread of materials， low equipment life and the inconvenient problem for installation and commissioning. This drum mixer runs smoothly， and has good impact and abrasion resistance， longer equipment life， and easily for installation and commissioning. This drum mixer also has a series of advantages ，such as high efficiency ， security and reliability.

Keys： drum mixer； mixer； Mixing equipment； Safe production

1 引言

混合设备是一种量大面广，品种繁多的机械产品，在化工、冶金、医药、造纸、化妆品、涂饰材料、食品、饲料及废水处理等行业都得到了广泛的应用。国内和国外的发展都很快，尤其是圆筒混料机，它结构简单，运行可靠，混合和造球效果好，目前应用最广泛。在全国各地烧结厂的烧结原料作业中，不论是一次混合还是二次混合均选用圆筒混料机[1]，经过长期实践和改进，并随着烧结机向大型化方向的发展，与之相配套圆筒混料机的规格也相应增大，结构也有了很大发展，新型圆筒混料机就是这一发展的产物。本次设计研究的是圆筒混料机的总体设计，解决了以往圆筒混料机容易撒料、设备寿命低、安装、调试不便等问题。

2 混料机设计方案分析

2.1 混料机混合原理分析

物料进入筒体后借助于筒体旋转的离心力，被带到一定高度后向前方落下，由于筒体是倾斜的，物料落下成一角度，沿筒体轴线方向向前翻滚、滑动，物料在多次这样的运动中混合均匀，在混合过程中加入适量的水，由于水表面的张力及物料与筒壁之间，物料与物料之间互相摩擦，在筒体内不断的翻动、滚动来达到混匀的目的。

混料机传动装置采用“电机—液力偶合器—硬齿面减速机—开式齿轮—慢速驱动装置”的结构形式。在主电机端加装液力偶合器以减小主电机启动时对电网的冲击，如加调速型液力偶合器，还可对混合机的速度进行调整；另一端设有慢速驱动装置，微动时通过爪型离合器使筒体正转或反转，以便于混合机的安装、调试和维修；当混合机正常工作时，爪型离合器使微动电机与减速机脱离，见下图[2]。

筒体为圆形钢结构。两端各有一个滚圈，坐在四个托棍上进行转动。圆筒混合机筒体的进料端高于出料端，使筒体具有一定倾角；滚圈下部两侧设有挡轮装置，以限制混合机轴向窜动。为提高混合效率，在筒体内壁铺有稀土含油尼龙衬板。衬板根据混匀、润湿、制粒三种不同的功能，采用不同的材质，从进料口到出料口根据各段作用不同，设计成不同形状及加水曲线，以便物料的导入、润湿、混匀后导出。物料的润湿是靠筒体内给水装置实现的。

2.2 混料机对人的影响及解决方法

伴随着时代的发展，“以人为本”的理念也越来越突出的表现出来。改革开放之前，在工业生产尤其是冶金工业中普遍存在着安全防范不到位、劳动环境差、劳动超负荷等不规范现象。随着时代的进步，人的健康与安全首先得到考虑，特别是要求工作环境必须是良好的，把工作对人的危害降到最低。在冶金工业中有着大量粉尘、矿石颗粒漂浮在空气中，这种状况在本次设计中得到改善。

机器的振动主要是有筒体转动引起，增加筒体运转的平稳性有利于减小振动。在混料机上加装机械挡轮装置或液压挡轮装置，就会减少混料机圆筒运转过程中的轴向窜动；另一方面，从原料进入筒体到混合完毕，都应该尽量减少原料与外部环境的接触，避免矿石颗粒散布于空气中，这就要在排料端加装一个排气筒，把那些带有粉尘的废气排出。在给料端用筒式给料装置替代集中供料的皮带传送装置，对混料机的改进也有很大帮助，这样不仅有助于生产率的提高与机器设备的使用保养，减少污染，更有利于人的健康。

3 混料机设计，理论计算

3.1 总体方案确定

3.1.1 传动方案的选择

烧结厂中应用最广的混合设备就是圆筒混合机，其传动装置设计是否正确，制造质量如何，安装、检修和维护的好坏，对圆筒混料机的正常运转和电耗都有极大地影响。随着圆筒混料机的大型化，它所需要的动力越来越大，就显得更为重要。其传动形式有中心传动和边缘传动。

（1）中心传动：中心传动是由电动机通过减速机，同时减速机的输出轴与圆筒混料机中心线应在一条直线上。中心传动分为单传动和双传动两种形式。中心传动被广泛用于1000～7000 kW以上的传动中。

（2）边缘传动：边缘传动是由电动机驱动减速机，再由小齿轮带动安装在筒体上的大齿圈进行转动，即带动筒体回转。此传动形式适于相对小的功率传动。

经比较此次设计传动形式确定为边缘传动。具有结构合理、操作简便、运转平稳、使用寿命长、作业率高、安装维修调试方便。

3.1.2 混料机基本参数的计算

已知设计参数：混料机生产能力G=570 t/h；物料堆比重γ=17 t/m3；物料安息角φ=25°。

3.1.3 筒体倾斜角α

一般混合一次混合筒体倾角不大于4°，在保证产量的情况下，为充分发挥设备的能力，加强混匀以及造球效果，允许考虑降低混合机倾角，且由统计数字显示，多数烧结厂一次混合均采用25°。

因此通过类比法初选倾斜角α=25°，sinα称为混料机的斜度，故sinα=004362。