快速清理雙軸槳葉混合機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)

劉 配，胡玉杰，趙 峰，梁 杰，魏明輝

1.無(wú)錫中糧工程科技有限公司 (無(wú)錫 214035) 2.中糧米業(yè)(沈陽(yáng))有限公司 (沈陽(yáng) 110100) 3.中糧工程裝備無(wú)錫有限公司 (無(wú)錫 214063) 4.中信建設(shè)有限責(zé)任公司 (北京 100027)

雙軸槳葉混合機(jī)可以用于顆粒物料、粉狀物料和塊狀物料的混合和液體添加，廣泛應(yīng)用于雜糧、食品、飼料和化工等行業(yè)。該設(shè)備具有混合均勻度高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其中混合不均勻系數(shù)CV<5%，每批次混合時(shí)間30～180 s。

傳統(tǒng)的雙軸槳葉混合機(jī)通常是采用鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)的，隨著鏈輪鏈條的使用，會(huì)出現(xiàn)一定的磨損，如不及時(shí)對(duì)鏈條進(jìn)行張緊，會(huì)造成鏈條在鏈輪上跳齒，兩根軸上的槳葉相對(duì)位置發(fā)生變化造成內(nèi)部槳葉碰撞，導(dǎo)致設(shè)備損壞[1]。雙軸槳葉混合機(jī)內(nèi)部物料容易有殘留，尤其是處理的物料有液體添加時(shí)，槳葉軸和殼體很難清理干凈?？焖偾謇黼p軸槳葉混合機(jī)針對(duì)以上問(wèn)題提出了解決方案。

1 雙軸槳葉混合機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理

快速清理雙軸槳葉混合機(jī)結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1。不同的物料投料到混合機(jī)殼體內(nèi)，通過(guò)兩根相向轉(zhuǎn)動(dòng)的槳葉軸對(duì)物料進(jìn)行攪拌混合，混合時(shí)間根據(jù)物料的性質(zhì)決定，可以根據(jù)工藝設(shè)計(jì)設(shè)置混合時(shí)間?；旌弦欢〞r(shí)間后，卸料門開啟進(jìn)行卸料，卸料完成后，卸料門關(guān)閉，一個(gè)批次的混合完成?？焖偾謇黼p軸槳葉混合機(jī)主要由底座、導(dǎo)軌、專用減速機(jī)、電機(jī)、殼體和卸料門組成，電機(jī)通過(guò)專用減速機(jī)驅(qū)動(dòng)兩根主軸相向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)專用減速機(jī)精確定位好兩槳葉軸相對(duì)位置，確保使用過(guò)程中兩槳葉軸同步旋轉(zhuǎn)且不會(huì)發(fā)生干涉。兩槳葉軸、軸承、減速機(jī)、軸承座、減速機(jī)、電機(jī)和移動(dòng)墻板形成了一個(gè)整體——移動(dòng)裝置，通過(guò)減速機(jī)安裝支架和軸承安裝支架固定在導(dǎo)軌上。通過(guò)抽拉移動(dòng)裝置可以將槳葉軸從殼體內(nèi)部拉出，對(duì)槳葉軸和殼體內(nèi)部進(jìn)行清理，操作簡(jiǎn)單快捷，清理徹底干凈。

2 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

2.1 移動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

移動(dòng)裝置是將兩根槳葉軸頭部安裝在軸承座和減速機(jī)的空心軸內(nèi)，槳葉軸和移動(dòng)墻板懸臂支撐，軸承座和減速機(jī)均通過(guò)安裝支架固定在導(dǎo)軌上，滑動(dòng)導(dǎo)軌為兩根表面光滑的圓鋼，軸承座支架和減速機(jī)支架底部安裝有開槽的輪子，開槽的輪子卡在兩根滑動(dòng)導(dǎo)軌上，移動(dòng)裝置在導(dǎo)軌上可以平穩(wěn)移動(dòng)。導(dǎo)軌的長(zhǎng)度使槳葉在殼體內(nèi)部能完全抽出。需要清理時(shí)，首先打開移動(dòng)墻板處的快速鎖扣，即可將移動(dòng)裝置抽出進(jìn)行清理。移動(dòng)裝置是快速清理雙軸槳葉混合機(jī)的核心，正是有了移動(dòng)裝置的快速抽出和推進(jìn)實(shí)現(xiàn)了混合機(jī)內(nèi)部的槳葉軸和殼體的快速?gòu)氐浊謇怼?/p>

2.2 專用減速機(jī)的設(shè)計(jì)

由于鏈傳動(dòng)的雙軸槳葉混合機(jī)時(shí)常有鏈條跳齒發(fā)生，造成兩根槳葉軸干涉導(dǎo)致設(shè)備損壞而停產(chǎn)，給用戶造成經(jīng)濟(jì)損失。所以雙軸槳葉混合的傳動(dòng)方式可以采用專用減速機(jī)形式進(jìn)行傳動(dòng)。專用減速機(jī)是采用硬齒面齒輪傳動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，齒面精度高，傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)[2]。同時(shí)可以做到兩根槳葉軸同步相向運(yùn)動(dòng)，并且不會(huì)隨著使用時(shí)間的推移而改變，避免了槳葉軸干涉。

專用減速機(jī)是根據(jù)混合物料所需功率、轉(zhuǎn)速和兩根槳葉軸的中心距進(jìn)行確定的，混合不同的物料，功率選擇會(huì)有所區(qū)別。同時(shí)為了便于安裝，專用減速機(jī)做成空心軸，用來(lái)安裝槳葉軸，所以專用減速機(jī)除了滿足以上要求外，還需要滿足對(duì)兩根槳葉軸的承載。

2.3 密封裝置的設(shè)計(jì)

密封裝置結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖2?；旌蠙C(jī)軸端密封采用的是雙重密封，該結(jié)構(gòu)主要由三道旋轉(zhuǎn)唇型密封圈和一道氣密封組成的，三道骨架油封形成了兩個(gè)腔室，第一個(gè)腔室內(nèi)通入氣體，氣體壓力為0.1 MPa，通入氣體的壓力可以通過(guò)減壓閥調(diào)節(jié)。通入氣體后氣體在該空腔內(nèi)形成氣膜，有效阻止粉塵進(jìn)入；第二個(gè)腔室內(nèi)部通過(guò)油杯注入潤(rùn)滑油，給予骨架油封潤(rùn)滑，提高旋轉(zhuǎn)唇型密封圈使用壽命，保證密封效果。在使用過(guò)程中需要注意氣壓的穩(wěn)定，混合機(jī)投料時(shí)，殼體內(nèi)部會(huì)形成正壓，氣密封壓力過(guò)大加之殼體內(nèi)部的正壓會(huì)造成殼體內(nèi)部粉體向軸端穿過(guò)旋轉(zhuǎn)唇型密封圈向軸端竄漏；氣密封壓力過(guò)小，形成的氣膜不能夠阻止粉體向密封座內(nèi)部泄漏，易使旋轉(zhuǎn)唇型密封圈失效，進(jìn)而造成粉體向軸端竄漏。

2.4 卸料門的設(shè)計(jì)

雙軸槳葉混合機(jī)的卸料門形式為雙開門設(shè)計(jì)，兩個(gè)卸料門分別使用兩個(gè)氣缸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，開啟關(guān)閉過(guò)程中無(wú)先后順序。通過(guò)電磁閥控制氣缸伸縮，氣缸頭部連接有主動(dòng)搖臂，通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸傳遞給卸料門上的連桿機(jī)構(gòu)控制卸料門的開啟與關(guān)閉。在卸料門的四周殼體上安裝有“D”型中空硅膠密封條進(jìn)行密封。卸料門開啟和關(guān)閉到位的位置設(shè)置有行程開關(guān)，通過(guò)調(diào)整行程開關(guān)的位置可以調(diào)整卸料門開啟和關(guān)閉的幅度，如果卸料門存在漏料的情況，也可以通過(guò)調(diào)整氣缸頭緊固螺母或連桿機(jī)構(gòu)處的左右螺紋調(diào)節(jié)桿對(duì)卸料門關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行微調(diào)，確保在物料混合過(guò)程中卸料門的密封。

2.5 液體添加裝置的設(shè)計(jì)

在蓋板的下面安裝有兩根無(wú)縫鋼管，穿過(guò)蓋板后在蓋板上部有預(yù)留法蘭，如不需要液體添加時(shí)，可以拿盲板封堵。當(dāng)有液體添加時(shí)，可以直接把液體管道和無(wú)縫鋼管法蘭相連接。無(wú)縫鋼管的底部揩油規(guī)則排列了小孔，在槳葉軸混合物料的同時(shí)添加的液體會(huì)在底部小孔均勻的噴灑到混合物料上，即完成了液體的添加。

3 結(jié)束語(yǔ)

飼料和食品行業(yè)直接關(guān)系到國(guó)計(jì)民生，隨著飼料行業(yè)和食品行業(yè)的發(fā)展，雙軸槳葉混合機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越多，食品安全也越來(lái)越重要。本文重點(diǎn)介紹了快速清理雙軸混合機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理，解決了傳統(tǒng)混合機(jī)存在的一些問(wèn)題，為客戶提供了一種安全衛(wèi)生的產(chǎn)品選擇。