水泥搅拌罐叶片的设计

寂静回声

问



答
搅拌叶片是混凝土搅拌车的关键部件, 它的好坏直接影响着搅拌罐的寿命、出料残余率、搅拌效果、出料速度等。在搅拌罐装料、运料和卸料三个过程的运动中, 要达到新拌混凝土均质性好、进出料效率高、出料残余率低且性能可靠的技术要求, 需找出最佳的罐体和叶片配置尺寸。
设计搅拌罐的搅拌叶片时, 一般在前锥和后锥段采用对数圆锥螺旋线, 中圆段采用圆柱螺旋线。搅拌罐的搅拌和出料性能与螺旋线的螺旋升角和螺旋角有着密切的关系, 搅拌罐与地面的夹角为14度 , A角为叶片曲线围绕搅拌筒轴心的螺旋升角, 它与旋角B之间的关系为: A+ B= 90度。螺旋升角A越大, 搅拌性能越好, 但出料性能越差。随着A角的增大, 混凝土沿叶片滑移的摩擦力也相应加大, 达到一定程度, 就易造成混凝土在叶片上的淤积, 使其运动受阻, 搅拌效率降低, 尤其在卸料工况时, 由于淤积而造成的堵塞会使卸料发生困难。当A趋于90度 时, 叶片与搅拌曲线近似平行, 这时叶片对混凝土类似于自落式搅拌机而几乎没有轴向的推移作用, 因而丧失卸料功能。为了避免前锥积料, 改善出料性能, 应减小小端处的螺旋升角, 但A角不能太小, 当A角很小时, 叶片几乎与搅拌轴线垂直, 混凝土在转动的搅拌筒中轴向运动非常微小, 近似于只作沿筒叶的切向滑跌。在这种情况下, 不但搅拌作用很弱, 而且也不具备实际的卸料能力。因此, 要综合考虑以下几点:


　　(1) 后锥螺旋叶片主要是为了实现搅拌功能, 在满足物料下滑(一般下滑角C> 30度) 的前提下尽量加大螺旋升角, 但为了避免前锥积料, 改善出料性能, 应减小小端处的螺旋升角。


　　(2) 中圆段是搅拌与出料的过渡段, 为提高搅拌性能应适当提高螺旋叶片顶端螺旋升角, 为改善出料性能应使螺旋叶片直纹与搅拌筒轴线有一定夹角, 这个夹角等于后锥的半锥角的余角, 以实现以上这两种功能。


　　(3) 前锥螺旋叶片实现快速卸料, 并起一定拌和作用, 避免出料时出现离析。越靠近出口的位置越要选用大的螺旋角, 即小的螺旋升角, 可提高搅拌罐的出料性能。


　　从以上分析可见, 叶片曲线的螺旋升角, 决定混凝土在搅拌筒沿轴向或切向运动的强度, 影响着搅拌和卸料功能。当A较大或很小时, 叶片的工作性能差,甚至没有搅拌或卸料能力。为保证搅拌质量或卸料速度, 应选择适当的螺旋升角, 以上的分析只是定性分析。螺旋升角的确定, 还要受混凝土性质和搅拌筒斜置角度等因素的制约, 从理论上确定还有一定困难。实验结果表明当搅拌罐的斜置角度在14度～ 20度左右时,对于搅拌工况和卸料工况一般都使A≤30度