主轴可摆动倾斜的叶片快速清洁搅拌机设计与研究

赵文峰 沙 莎 卢蓓蓓

(山东省泰安市农业机械科学研究所，山东 泰安 271000)

1 开发设计的目的和意义

目前我国的装饰石膏板的生产主要是小企业、手工作坊式生产。曾经市场也公开过一种半手工式生产线，但是因为不能实现连续生产，逐渐被市场所淘汰[1]。这种公开生产线的搅拌分料机结构复杂，工作程序繁琐，四个拌料桶间歇动作，每倒一次料才能灌浆一片，还需要与模具的移动位置精确配合才能正常生产，所以发生机械故障时就不能实现连续生产[2]。我所研发的年产260万张浮雕石膏板全自动生产线成套设备实现了浮雕石膏板连续智能化自动化生产，技术成熟，结构紧凑，大大提高了生产效率，节约了资源，节省了人力，并且减少了环境污染，实现了浮雕石膏板由手工作坊式生产到中小型企业自动化生产的重大转变。建筑石膏经斗式提升机、螺旋输送机同时计量等输送,进入搅拌机内,并将改性淀粉、促凝剂等原料经计量后,由输送机送入搅拌机内,同时将发泡系统产生的泡沫和水送入搅拌机内一起搅拌[3]。在石膏板生产线中，搅拌机是主要组成部件之一，用来搅拌粉料物料，但目前的搅拌机的主轴全部都是固定的，特别是当有缠绕或沉积堆积物存在的场合，普遍存在搅拌时叶片经常发生缠绕或有沉积物而影响搅拌质量和效率，而这个时候又不方便清理的难题[4,5]。

2 开发设计的总体构想

本搅拌机设计与研究的总体构想是：为石膏板生产线中的搅拌机主轴进行高速高效的清理的一种主轴可摆动倾斜的叶片快速清洁的搅拌机。

3 主要结构组成

图1a)为本装置主视图；图1b)为图1a)的左视图。

该装置由电机、法兰支承、轴承座、轴套、支架、定位销、销座、止动耳、搅拌轴、叶片等组成。电机固定在法兰支承上，法兰支承固定在轴承座上，轴套固定在支架上，轴承座套在轴套上，销座固定在支架上，止动耳固定在轴承座上，叶片安装在搅拌轴上，搅拌轴连接在电机上，当搅拌机正常运转时，销座和止动耳通过定位销固定在定位点Ⅰ处，当叶片需要清理时，拔出定位销，搅拌轴就绕着轴套旋转一定角度,固定到定位点Ⅱ，这样叶片旋转到浆池以外就容易清理了[6,7]。

4 具体工作步骤

当搅拌机正常运转时，销座和止动耳通过定位销固定在定位点Ⅰ处，搅拌机正常运转，连接在电机上的搅拌轴带动叶片旋转搅拌浆料；当叶片发生纤维物料缠绕等情况，需要清理时，首先停机停电，拔出定位销，搅拌轴就绕着轴套旋转一定角度，通过定位销固定在定位点 Ⅱ 处，这样叶片就旋转到浆池以外，就容易清理了。

5 使用注意事项

1)每班使用前，检查搅拌机的搅拌臂与叶片的固定螺栓是否松动；2)设备运行中，电机温度不允许超过80 ℃；3)每班工作后，清除搅拌主机内杂物及残料；4)新机使用两台班后检查，搅拌主机的搅拌臂是否松动(注意：切断电源，专人看护)；5)每周检查搅拌叶片与衬板间隙，进行调整紧固并紧固搅拌臂与轴联接螺栓；6)每月检查主机叶片和衬板磨损情况，并调整叶片与衬板间间隙(注意：切断电源，专人看护)；7)定期对各润滑点加油，特别注意搅拌主机四轴端处的供油。

目前国家专利及国内期刊已有一种“卧式绞龙搅拌机”的设计与应用的研究和报道，增加了石膏板用搅拌机的种类，但由于结构所限，卧式的机型无法太大，而更大的机器需要更大的绞龙，从而使得料箱容积相应减少[8]。且搅拌机叶片容易发生纤维缠绕，不好清理。本研究研制的主轴可摆动倾斜的搅拌机有效解决了搅拌机叶片发生纤维缠绕、杂物黏贴堆积时不好清理的难题，降低了清理难度，节省了叶片清洁的时间，提高了工作效率。

[1] 凌晓晖,欧跃海,施存有,等.我国纸面石膏板的发展历程及现状[J].新型建筑材料,2007(8)：33-34.

[2] 韩枫钦.混料机的关键技术参数及内部流场模拟分析[D].郑州:郑州大学硕士学位论文，2016.

[3] 李延民,韩枫钦,赵 烨.斜轴式高效混料机关键技术参数分析[J].机械设计与制造,2014(12)：12-13.

[4] 魏世荣.石膏条板在生产和应用中的几个问题[A].2014亚洲粉煤灰及脱硫石膏综合利用技术国际交流大会论文集[C].2014.

[5] 郝志超,王道宽,刘永肖,等.石膏板生产线原料系统介绍[A].中国建筑材料联合会石膏建材分会第三届年会暨第七届全国石膏技术交流大会暨展览会论文集[C].2012.

[6] 吴宗泽.机械设计师手册[M].北京：机械工业出版社，2002.

[7] 成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2016.

[8] 陈 彤，周 斌.搅拌机的种类和选择[A].中国奶业协会第三届中国奶牛发展大会论文集[C].中国奶业协会，2008.