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                                              一種新型雙軸攪拌機的設計與應用

                                              本文研制的新型雙軸攪拌機一般用于火電廠灰
                                              料氣力輸送末端,火電廠灰庫加水濕式卸料系統中
                                              的加水攪拌裝置中。該攪拌機利用2根互相平行的
                                              葉輪軸的同步轉動,在輸送粉煤灰等干粉狀物料的
                                              同時進行加水攪拌,均勻加濕干灰粉狀物料,以達到
                                              使被加濕物料不冒干灰且不會滲出水滴的目的,便
                                              于濕化灰料裝車運輸或轉入其他輸送設備。
                                              新型雙軸攪拌機的使用工況分析  
                                                 
                                                 
                                                 
                                              雙軸攪拌機廣泛應用于火電廠灰庫加水濕式卸
                                              料系統中,鍋爐產生的粉煤灰為低牌號水泥,在卸料
                                               
                                              過程中經常結塊于攪拌機中,造成攪拌機起動時發
                                              生軸扭斷和軸承座被拉裂等設備損壞事故;同時,常
                                              伴有軸端漏灰現象,影響現場衛生。調研了多家電
                                              廠后發現,我**電廠應用的雙軸攪拌機大多存在上
                                              述2種缺陷,因此和咸陽龍泉環保設備有限公司技
                                              術人員改進設計出了一種新型雙軸攪拌機
                                                。該機
                                              適用于火電廠濕式卸料粉煤灰的卸料運輸,也可用
                                              于化工和礦山等行業灰狀顆粒物料的加水濕化攪
                                              拌,以實現無塵化輸送。  
                                              新型雙軸攪拌機的結構及工作原理
                                               
                                                 
                                                 
                                              新型雙軸攪拌機的結構  
                                              新型雙軸攪拌機結構如圖1所示,主要由軸承
                                              座組件、軸密封組件、聯軸器、葉輪軸、維修上蓋板、
                                              進料口、主動傳動軸及從動傳動軸(從動傳動軸與主
                                              動傳動軸平行并列布置,未畫出)、齒輪、主動軸鏈
                                              輪、攪拌機殼體、出料口、電動機、減速機地板、減速
                                              機、減速機鏈輪、鏈條、軸承座罩殼、齒輪罩殼和進水
                                              管等構成。該攪拌機殼體內設置有主動葉輪軸和從
                                              動葉輪軸,葉輪軸上裝有數個刀刃形葉片。主動葉
                                              輪軸和從動葉輪軸通過聯軸器分別與主動傳動軸和
                                              從動傳動軸聯接。該攪拌機殼體外左右兩側為雙軸
                                               
                                               
                                              承支承部件,主動傳動軸與從動傳動軸為齒輪嚙合
                                              同步傳動
                                                。
                                              2.2 新型雙軸攪拌機的工作原理
                                              新型雙軸攪拌機工作時,電動機通過減速器帶
                                              動減速機鏈輪,從而通過鏈條傳動帶動主動軸鏈輪,
                                              進而帶動主動傳動軸,主動傳動軸通過聯軸器帶動
                                              主動葉輪軸。主動傳動軸運轉的同時,通過其與從
                                              動傳動軸上的2個嚙合齒輪傳動,帶動從動傳動軸
                                               
                                              反向同步轉動,進而通過聯軸器帶動從動葉輪軸轉
                                              動。當灰料從進料口進入機體后,經主動葉輪軸和
                                              從動葉輪軸上刀刃形葉片的運動作用,驅使灰料向
                                              左做攪拌性移動,同時進水管的進水通過布置在攪
                                              拌機殼體內部上方的噴嘴流出,與灰料進行攪拌混
                                               
                                               
                                              合,加水后的濕灰料運動到左側時,從機體內左下方
                                              的出料口流出,完成灰料的加濕攪拌和輸送。


                                              新型雙軸攪拌機結構圖

                                              新型雙軸攪拌機的組成和結構特點    
                                                     
                                                                 
                                                                 
                                              3.1 新型雙軸攪拌機的組成        
                                                新型雙軸攪拌機的殼體由鋼板型材加工成 U
                                              形主結構,其余結構在制造現場焊接完成,并與其他
                                              部件組裝構成攪拌機的支承體。該攪拌機的殼體密
                                              封性好,不會出現粉灰外揚和漏灰等不良情況。
                                                該攪拌機的主要組成部分還包括左右旋向的主
                                                                 
                                              動和從動葉輪軸、軸承座、軸承套、軸承端蓋、傳動齒
                                                                 
                                              輪、傳動鏈輪、注油杯和刀刃形葉片等零部件
                                                  。左
                                              右旋向葉輪軸制造時要求精度高和工藝性能好,與
                                               
                                              聯軸器、主動傳動軸及從動傳動軸有嚴格的配合要
                                              求。齒輪和鏈輪設有防護罩來保護殼體,可以安全
                                              有效地工作運行。注油杯為壓配式壓注油杯,加注
                                              潤滑油時方便快捷。該攪拌機刀刃形葉片的材料選
                                              用耐磨損且不易粘灰的 4Cr13 不銹鋼材料。刀刃形
                                                                 
                                              葉片采用活塊化結構設計安裝,葉片工作磨損后便
                                              于更換,使用壽命更長        
                                                  。        
                                                加水調濕結構主要由進水管、噴嘴接頭及噴嘴
                                              組成。殼體側壁裝有3個進水管,噴嘴通過噴嘴接
                                              頭與進水管連接。噴嘴采用不銹鋼錐形霧化噴嘴,
                                                                 
                                              布置在攪拌機殼體內部上方,沿葉輪軸方向軸向排
                                              列,水從 15 個噴嘴均勻噴出,形成水簾式加水,這樣
                                                                 
                                              水和灰料粉混合較為均勻,成球效果高,球徑大小均
                                              勻合適,大大地提高了進料和排料的速度。同時,加
                                              水錐形噴嘴結構簡單、更換方便,采用不銹鋼材料制
                                              成,防腐耐用。工作時,通過操作3個供水管上的手
                                               
                                               
                                              動調節閥,可以調節濕灰的含水率。      
                                              該攪拌機上部設置有4個正方形檢修孔,每個
                                              檢修孔設置可手動的蓋板,以方便日常的檢修及保
                                              養。      
                                              該攪拌機裝有2根攪拌葉輪軸,軸上按一定螺
                                              旋角及螺距分布著數個刀刃形攪拌葉片, 根葉輪
                                                 
                                              軸上葉片交錯布置; 根剛性攪拌葉輪軸反向同步
                                                   
                                              旋轉,通過2根葉輪軸上葉輪葉片的攪拌運動作用,
                                               
                                              使機器內的粉煤灰得以均勻攪拌和輸送  
                                                  。
                                              2.2 新型雙軸攪拌機的結構特點      
                                              新型雙軸攪拌機的葉片、軸承座和軸端密封等
                                              處皆有獨特的改進性設計,其具體結構有下述5大
                                              特點。      
                                              )葉輪軸上設置有刀刃形葉片,如圖 所示(該
                                                   
                                              刀刃形葉片改進設計已申報**家**),工作時,刀刃
                                              形葉片對殼體內的結塊料進行切割,徹底解決了機體
                                               
                                              內的集灰結塊問題,使得排料順暢,進而克服了起動
                                              時普遍存在的葉輪軸被拉伸造成的扭曲變形問題。
                                              ) 根葉輪軸的葉片是易損易耗零部件,一般
                                              22      
                                              情況下更換費時費力。研究發現,葉輪軸葉片工作
                                              一段時間后,葉片前 / 處磨損較多,而后 / 處基
                                              23   13
                                              本無磨損,設計中改進了2根葉輪軸葉片的結構。
                                              原葉輪軸葉片為一個整體,改進后分為葉輪和葉片
                                              .
                                              2部分,在葉輪處設計1個凹臺,采用螺栓聯接。更
                                               
                                              換時,只需用氣割機割掉螺栓,更換上刀刃形葉片,即可達到換修的目的,這樣,維修時既減少了工作量,又降低了維修費用。
                                               
                                              3)轉動軸與該攪拌機殼體孔處采用彈性橡膠補償密封和石棉盤根內外雙向密封,如圖3所示,選擇確保了雙軸伸出端不漏灰,也消除了轉動軸與攪拌機殼體孔處的磨損。經過2年運轉發現,基本無漏灰和軸磨損現象。
                                              4)2根轉動軸與該攪拌機殼體孔處的密封裝置采用活塊化結構設計,便于密封裝置處的維修操作。
                                               
                                              5)轉動軸兩端的支承都采用雙軸承座,內配雙軸承,如圖4所示。雙軸承設置可增強抵抗軸運行時產生的跳動,并且進料端采用推力軸承,軸向作用力可通過推力軸承傳遞給軸承座,以減小其端蓋的受力磨損。只要軸承座基礎焊接牢固,各種作用力即可平衡,使推力軸承使用壽命得以延長,并減少機器故障的發生[6]。
                                              .4 結語
                                               
                                              通過采用刀刃形葉片、活塊化的葉輪葉片、轉動軸與殼體處的彈性橡膠補償密封,以及內外雙向密封、活塊化的密封結構和雙軸承支承等創新設計,使
                                               
                                              該新型雙軸攪拌機具有了較強的工作效能,并在貴州某發電廠通過調試,運行效果良好,平穩運行時間達到了其他雙軸攪拌機的2倍,效能提高了3倍,為
                                               
                                              該發電廠帶來了良好的經濟效益,達到了預期的設計要求。該新型雙軸攪拌機現已投入生產,并有十余臺應用到多家火力發電廠,用戶反映良好,適于在火力發電廠和礦山開采等粉粒性煤灰或類似物料的加濕裝車場合進行推廣應用。
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