井下新型双卧轴连续搅拌机研究与应用

钟生元，经民富，李亚俊，李印洪，鞠 霖，邓望跃

（1.湖南有色冶金劳动保护研究院，湖南长沙 410014；2.广西交通职业技术学院，广西南宁 530023）

双卧轴连续搅拌机具有连续进料、连续搅拌和连续出料的特点，在工程中有广泛应用［1］。其搅拌时间主要取决于搅拌机的长度和搅拌速度，因此对于水平结构的连续式搅拌机而言，存在着搅拌时间较短的问题［2，3］，造成了成品的混凝土混合料搅拌均匀性差、对井下经破碎后的废石材料适应性差等问题［4］，且搅拌机在搅拌工作结束不易清洗，浪费大量水资源。针对于此种井下生产应用问题，在原双卧轴连续搅拌机基础上研究并设计了适用于井下的新型双卧轴连续搅拌机，以解决上述技术难题。

1 井下新型双卧轴连续搅拌机

1.1 装置设计原理

该井下新型双卧轴连续搅拌机，构件有：电机、联轴器、进料斗、搅拌筒、搅拌轴、搅拌叶片、搅拌臂、出料口、机架、调节支腿及排水孔，较普通双卧轴连续搅拌机它利用调节支腿与支架调整双卧轴连续搅拌机水平，形成可变倾角式及相应的内部结构，并在装置末端新设计有出水孔，使以主骨料为井下经破碎后的废石所组成的混凝土在短时间内能搅拌更加均匀且更易于在搅拌工作结束后易于清洗，同时调节支腿和坡度尺可以精确调节搅拌机的倾斜角度。

1.2 井下新型双卧轴连续搅拌机结构设计

井下新型双卧轴连续搅拌机结构组成如图1所示。

图1 井下新型双卧轴连续搅拌机结构示意图

图1 中装置结构调节支腿的顶端与支架固接，支架的上侧固接有搅拌桶，桶内可转动地安装搅拌轴，搅拌轴通过联轴器与电机固接，搅拌臂倾斜固接在搅拌轴上，搅拌叶片固定在搅拌臂上，进料斗通过螺栓固定在搅拌桶上，出料口位于搅拌筒向上抬起一端底部，出水口位于搅拌筒另一端的底部。

装置中双轴及叶片结构如图2所示，搅拌叶片与搅拌轴之间设置为35°的安装角度，在该角度的搅拌叶片的推动下，混凝土料浆可沿卸料口方向运动，设计搅拌臂与搅拌轴之间的夹角为30°～90°。为提高装置的易清洗性，在搅拌筒的顶部设有高压清洗喷头，内柱的顶端与机架的底部铰接。

图2 双轴及叶片结构示意图

装置结构部件中的调节支腿，由外柱、内柱、支撑法兰、滚珠和调节螺母组成，如图3所示。装置外柱的顶端固接有支撑法兰，支撑法兰的顶部设有圆环形滚珠凹槽，滚珠凹槽内设有滚珠，外柱内套接有内柱，内柱外侧螺纹连接有带锁止机构的调节螺母，调节螺母的下侧设有与滚珠凹槽对应的凹槽并可转动地设置在支撑法兰的上方，内柱的顶端铰接有支撑顶板，支撑顶板与机架的底部固接，如图4所示。

图3 外柱与内柱的连接结构示意图

图4 新型调节支腿的结构示意图

该新型双卧轴连续搅拌机克服了现有技术的弊端，结构设计合理，它改变了水平式的双卧轴连续搅拌机安装结构及内部结构，并新设计有出水孔，使以主骨料为井下经破碎后的废石所组成的混凝土在短时间内能搅拌更加均匀且更易于在搅拌工作结束后易于清洗，同时通过调节支腿和坡度尺可以精确调节搅拌机的倾斜角度。

2 井下新型双卧轴连续搅拌机的应用

该井下破碎充填系统建设位于某金矿165 m中段西部东沿3线与148 m相通的部位，系统废石主要来源于165 m中段废石溜井，破碎设备能力40 t/h，废石经矿车运至粗料仓，经溜槽进入破碎系统，破碎后细料经皮带运入细料仓。水泥经由矿车运至水泥仓，经螺旋搅拌输送机，进入本次设计的井下新型双卧轴连续搅拌机，与破碎废石搅拌混合，破碎后的废石和水泥、水经该井下新型双卧轴连续搅拌机搅拌形成混凝土，最后用混凝土泵输送到采场进行充填，具体工艺流程图如图5所示。

图5 井下新型双卧轴连续搅拌机应用系统结构图

井下混凝土人工柱子截面面积为约4×1.7 m2，最长34 m，最大填量为232 m3，扣除充填设备准备、充水、充灰浆、洗管等时间，则每班实际充填时间为4～6 h，设计井下新型双卧轴连续搅拌机连续搅拌能力达80 m3/h，能够满足生产需求。该井下新型双卧轴连续搅拌机应用以来混凝土混合料搅拌均匀，对井下经破碎后的废石材料适应性较强，且搅拌机在搅拌工作结束后易于清洗，现场应用效果良好。

3 结 语

井下新型双卧轴连续搅拌机解决了水平结构的连续式搅拌机搅拌时间较短、对破碎后的废石材料适应性差、混合料搅拌均匀性差等问题，该井下新型双卧轴连续搅拌机利用调节支腿与支架调整双卧轴连续搅拌机水平式为可变倾角式及相应的内部结构，并在装置末端新设计有出水孔，使以主骨料为井下经破碎后的废石所组成的混凝土在短时间内能搅拌更加均匀，且更易于在搅拌工作结束后易于清洗，在井下充填系统应用中取得了良好效果。