井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)研究與應(yīng)用

鐘生元，經(jīng)民富，李亞俊，李印洪，鞠 霖，鄧望躍

（1.湖南有色冶金勞動(dòng)保護(hù)研究院，湖南長沙 410014；2.廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧 530023）

雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)具有連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)攪拌和連續(xù)出料的特點(diǎn)，在工程中有廣泛應(yīng)用［1］。其攪拌時(shí)間主要取決于攪拌機(jī)的長度和攪拌速度，因此對于水平結(jié)構(gòu)的連續(xù)式攪拌機(jī)而言，存在著攪拌時(shí)間較短的問題［2，3］，造成了成品的混凝土混合料攪拌均勻性差、對井下經(jīng)破碎后的廢石材料適應(yīng)性差等問題［4］，且攪拌機(jī)在攪拌工作結(jié)束不易清洗，浪費(fèi)大量水資源。針對于此種井下生產(chǎn)應(yīng)用問題，在原雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)基礎(chǔ)上研究并設(shè)計(jì)了適用于井下的新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)，以解決上述技術(shù)難題。

1 井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)

1.1 裝置設(shè)計(jì)原理

該井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)，構(gòu)件有：電機(jī)、聯(lián)軸器、進(jìn)料斗、攪拌筒、攪拌軸、攪拌葉片、攪拌臂、出料口、機(jī)架、調(diào)節(jié)支腿及排水孔，較普通雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)它利用調(diào)節(jié)支腿與支架調(diào)整雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)水平，形成可變傾角式及相應(yīng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并在裝置末端新設(shè)計(jì)有出水孔，使以主骨料為井下經(jīng)破碎后的廢石所組成的混凝土在短時(shí)間內(nèi)能攪拌更加均勻且更易于在攪拌工作結(jié)束后易于清洗，同時(shí)調(diào)節(jié)支腿和坡度尺可以精確調(diào)節(jié)攪拌機(jī)的傾斜角度。

1.2 井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

圖1 井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖1 中裝置結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)支腿的頂端與支架固接，支架的上側(cè)固接有攪拌桶，桶內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝攪拌軸，攪拌軸通過聯(lián)軸器與電機(jī)固接，攪拌臂傾斜固接在攪拌軸上，攪拌葉片固定在攪拌臂上，進(jìn)料斗通過螺栓固定在攪拌桶上，出料口位于攪拌筒向上抬起一端底部，出水口位于攪拌筒另一端的底部。

裝置中雙軸及葉片結(jié)構(gòu)如圖2所示，攪拌葉片與攪拌軸之間設(shè)置為35°的安裝角度，在該角度的攪拌葉片的推動(dòng)下，混凝土料漿可沿卸料口方向運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)攪拌臂與攪拌軸之間的夾角為30°～90°。為提高裝置的易清洗性，在攪拌筒的頂部設(shè)有高壓清洗噴頭，內(nèi)柱的頂端與機(jī)架的底部鉸接。

圖2 雙軸及葉片結(jié)構(gòu)示意圖

裝置結(jié)構(gòu)部件中的調(diào)節(jié)支腿，由外柱、內(nèi)柱、支撐法蘭、滾珠和調(diào)節(jié)螺母組成，如圖3所示。裝置外柱的頂端固接有支撐法蘭，支撐法蘭的頂部設(shè)有圓環(huán)形滾珠凹槽，滾珠凹槽內(nèi)設(shè)有滾珠，外柱內(nèi)套接有內(nèi)柱，內(nèi)柱外側(cè)螺紋連接有帶鎖止機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)螺母，調(diào)節(jié)螺母的下側(cè)設(shè)有與滾珠凹槽對應(yīng)的凹槽并可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在支撐法蘭的上方，內(nèi)柱的頂端鉸接有支撐頂板，支撐頂板與機(jī)架的底部固接，如圖4所示。

圖3 外柱與內(nèi)柱的連接結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 新型調(diào)節(jié)支腿的結(jié)構(gòu)示意圖

該新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)克服了現(xiàn)有技術(shù)的弊端，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，它改變了水平式的雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)安裝結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并新設(shè)計(jì)有出水孔，使以主骨料為井下經(jīng)破碎后的廢石所組成的混凝土在短時(shí)間內(nèi)能攪拌更加均勻且更易于在攪拌工作結(jié)束后易于清洗，同時(shí)通過調(diào)節(jié)支腿和坡度尺可以精確調(diào)節(jié)攪拌機(jī)的傾斜角度。

2 井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)的應(yīng)用

該井下破碎充填系統(tǒng)建設(shè)位于某金礦165 m中段西部東沿3線與148 m相通的部位，系統(tǒng)廢石主要來源于165 m中段廢石溜井，破碎設(shè)備能力40 t/h，廢石經(jīng)礦車運(yùn)至粗料倉，經(jīng)溜槽進(jìn)入破碎系統(tǒng)，破碎后細(xì)料經(jīng)皮帶運(yùn)入細(xì)料倉。水泥經(jīng)由礦車運(yùn)至水泥倉，經(jīng)螺旋攪拌輸送機(jī)，進(jìn)入本次設(shè)計(jì)的井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)，與破碎廢石攪拌混合，破碎后的廢石和水泥、水經(jīng)該井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)攪拌形成混凝土，最后用混凝土泵輸送到采場進(jìn)行充填，具體工藝流程圖如圖5所示。

圖5 井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

井下混凝土人工柱子截面面積為約4×1.7 m2，最長34 m，最大填量為232 m3，扣除充填設(shè)備準(zhǔn)備、充水、充灰漿、洗管等時(shí)間，則每班實(shí)際充填時(shí)間為4～6 h，設(shè)計(jì)井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)連續(xù)攪拌能力達(dá)80 m3/h，能夠滿足生產(chǎn)需求。該井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)應(yīng)用以來混凝土混合料攪拌均勻，對井下經(jīng)破碎后的廢石材料適應(yīng)性較強(qiáng)，且攪拌機(jī)在攪拌工作結(jié)束后易于清洗，現(xiàn)場應(yīng)用效果良好。

3 結(jié) 語

井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)解決了水平結(jié)構(gòu)的連續(xù)式攪拌機(jī)攪拌時(shí)間較短、對破碎后的廢石材料適應(yīng)性差、混合料攪拌均勻性差等問題，該井下新型雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)利用調(diào)節(jié)支腿與支架調(diào)整雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)水平式為可變傾角式及相應(yīng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并在裝置末端新設(shè)計(jì)有出水孔，使以主骨料為井下經(jīng)破碎后的廢石所組成的混凝土在短時(shí)間內(nèi)能攪拌更加均勻，且更易于在攪拌工作結(jié)束后易于清洗，在井下充填系統(tǒng)應(yīng)用中取得了良好效果。