毕业设计（论文）-JN1500A立轴行星式混凝土搅拌主机设计

绪 论搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散，从而达到均匀混合；也可以加速传热和传质过程。在工业生产中，搅拌操作时从化学工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用。搅拌操作分为机械搅拌与气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气泡群一密集状态上升借所谓上升作用促进液体产生对流循环。与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体进行的搅拌时比较弱的，对于几千毫帕·秒以上的高粘度液体是难于使用的。但气流搅拌无运动部件，所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下的反应液体的搅拌时比较便利的。在工业生产中，大多数的搅拌操作均系机械搅拌，以中、低压立式钢制容器的搅拌设备为主。搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。搅拌设备在工业生产中的应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。搅拌设备在许多场合时作为反应器来应用的。例如在三大合成材料的生产中，搅拌设备作为反应器约占反应器总数的99%。搅拌设备的应用范围之所以这样广泛，还因搅拌设备操作条件（如浓度、温度、停留时间等）的可控范围较广，又能适应多样化的生产。搅拌设备的作用如下：使物料混合均匀；使气体在液相中很好的分散；使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀的悬浮；使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化；强化相间的传质（如吸收等）；强化传热。搅拌设备在石油化工生产中被用于物料混合、溶解、传热、植被悬浮液、聚合反应、制备催化剂等。例如石油工业中，异种原油的混合调整和精制，汽油中添加四乙基铅等添加物而进行混合使原料液或产品均匀化。化工生产中，制造苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、合成橡胶、苯胺燃料和油漆颜料等工艺过程，都装备着各种型式的搅拌设备。搅拌物料的种类及特性搅拌物料的种类主要是指流体。在流体力学中，把流体分为牛顿型和非牛顿型。非牛顿型流体又分为宾汉塑性流体、假塑性流体和胀塑性流体。在搅拌设备中由于搅拌器的作用，而使流体运动。搅拌装置的安装形式搅拌设备可以从不同的角度进行分类，如按工艺用途分、搅拌器结构形式分或按搅拌装置的安装形式分等。一下仅就搅拌装置的各种安装形式进行分类说明。立式容器中心搅拌将搅拌装置安装在历史设备筒体的中心线上，驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动，用普通电机直接联接。一般认为功率3.7kW一下为小型，5.522kW为中型。本次设计中所采用的电机功率为18.5kW，故为中型电机。偏心式搅拌搅拌装置在立式容器上偏心安装，能防止液体在搅拌器附近产生“圆柱状回转区”，可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。搅拌中心偏离容器中心，会使液流在各店所处压力不同，因而使液层间相对运动加强，增加了液层间的湍动，使搅拌效果得到明显的提高。但偏心搅拌容易引起振动，一般用于小型设备上比较适合。倾斜式搅拌为了防止涡流的产生，对简单的圆筒形或方形敞开的立式设备，可将搅拌器用甲板或卡盘直接安装在设备筒体的上缘，搅拌轴封斜插入筒体内。此种搅拌设备的搅拌器小型、轻便、结构简单，操作容易，应用范围广。一般采用的功率为0.122kW，使用一层或两层桨叶，转速为36300r/min，常用于药品等稀释、溶解、分散、调和及pH值的调整等。底搅拌搅拌装置在设备的底部，称为底搅拌设备。底搅拌设备的优点是：搅拌轴短、细，无中间轴承；可用机械密封；易维护、检修、寿命长。底搅拌比上搅拌的轴短而细，轴的稳定性好，既节省原料又节省加工费，而且降低了安装要求。所需的检修空间比上搅拌小，避免了长轴吊装工作，有利于厂房的合理排列和充分利用。由于把笨重的减速机装置和动力装置安放在地面基础上，从而改善了封头的受力状态，同时也便于这些装置的维护和检修。底搅拌虽然有上述优点，但也有缺点，突出的问题是叶轮下部至轴封处的轴上常有固体物料粘积，时间一长，变成小团物料，混入产品中影响产品质量。为此需用一定量的室温溶剂注入其间，注入速度应大于聚合物颗粒的沉降速度，以防止聚合物沉降结块。另外，检修搅拌器和轴封时，一般均需将腹内物料排净。全套图纸加扣 3346389411或3012250582 1.用途及特点1.1用途本机为多驱动立轴行星式混凝土搅拌主机，是各种土建工程施工现场，商品混凝土站的核心设备。能拌制各种干硬性、塑性混凝土和砂浆等。1.2特点1.2.1 搅拌叶片在搅拌时有公转和自转运动，搅拌强烈，均匀。1.2.2 所有传动系统置于搅拌罐上部，无卧式搅拌机的轴端漏浆问题。1.2.3 气缸驱动卸料门，行程开关控制门的开关位置，卸料动作迅速、准确，可靠。2.主要技术参数 搅拌机型号 JN150 额定出料容量（升/罐） 500进料容量（升/罐） 700公转转速（转/分） 10.44 自转转速（转/分） 35.81 搅拌周期（秒）45 搅拌骨料最大料径（毫米）： 碎石60 卵石80 主电动机： 型号Y180L-4额定功率（千瓦） 22×3=66额定转速（转/分） 1470 主机外形尺寸（长×宽×高） 3320×2780×2890 整机重量 7吨3.结构简介该型混凝土搅拌机主要由电动机、行星减速器、搅拌系统、供水系统、卸料装置、搅拌罐，电动油泵等组成，见附图一。 JN1500立轴行星式搅拌主机附图一3.1行星减速器本机采用的减速器是我公司根据国家标准JB/T6502-93NGW型行星齿轮减速器专门设计的JJX1500型行星减速器，其结构见附图二，减速器为封闭结构，采用双零号锂基润滑脂润滑。JJX1500型行星减速器 附图二3.2搅拌系统：搅拌系统由回转支承、搅拌臂、边刮臂、上支承体及大行星减速系统等组成。行星减速器的输出齿轮驱动回转体转动，带动大行星减速系统（公转体）运转，使行星齿轮转动，从而带动搅拌臂自转和公转，搅拌臂上四块互相交错的铲片在拌罐内快速运转，搅拌混凝土。公转体上装有边刮臂，边刮臂上的叶片与公转体一起转动，可刮除筒体内壁的混凝土。见附图三。 附图三3.3供水系统：供水系统的环形水管安装在搅拌机上支承体内，环形水管上互相交错的出水孔既可起供水作用，又可冲冼公转体及搅拌臂。进水接口为2.5英寸管螺纹。（见附图四）严禁将余浆从此供水系统中注入搅拌机，这样会造成水管堵塞！温馨提醒：请用户在安装水路时，在进入主机供水系统前增置一台增压水泵，型号为：ISG100-125A（7.5KW），利于彻底清洗主机和供水及时。 附图四3.4卸料装置：卸料装置是由扇形卸料门、转臂、气缸、气缸支座、电磁阀、轴承座、调整螺母及行程开关等组成。用高压胶管（用户自备）将气缸与空压机（用户自备）接通，开动空压机，高压气流通过电磁阀推动气缸活塞做往复运动，使转臂带动扇形门随转轴转动。行程开关控制气缸行程，完成卸料门的启闭动作。经长期搅拌扇形门衬板磨损，可用减少调整垫片的方法来进行调整。（见附图五） 附图五3.5搅拌罐搅拌罐由法兰、圆形筒体、底板组成。整机的安装连接设计在罐体底座，2根平行的槽钢上钻有安装孔可与用户的搅拌平台相连接，（安装尺寸见附图六）。 附图六第二章 搅拌罐结构设计第一节 罐体的尺寸确定及结构选型（一） 筒体及封头型式选择圆柱形筒体，采用标准椭圆形封头（二） 确定内筒体和封头的直径发酵罐类设备长径比取值范围是1.72.5，综合考虑罐体长径比对搅拌功率、传热以及物料特性的影响选取根据工艺要求，装料系数，罐体全容积，罐体公称容积（操作时盛装物料的容积）。初算筒体直径即圆整到公称直径系列，去。封头取与内筒体相同内经，封头直边高度，（三） 确定内筒体高度H当时，查化工设备机械基础表16-6得封头的容积，取核算与，该值处于之间，故合理。该值接近，故也是合理的。（四） 选取夹套直径表1 夹套直径与内通体直径的关系内筒径夹套由表1，取。夹套封头也采用标准椭圆形，并与夹套筒体取相同直径（六） 校核传热面积工艺要求传热面积为，查化工设备机械基础表16-6得内筒体封头表面积高筒体表面积为总传热面积为故满足工艺要求。第二节 内筒体及夹套的壁厚计算（一） 选择材料，确定设计压力按照钢制压力容器（）规定，决定选用高合金钢板，该板材在一下的许用应力由过程设备设计附表查取，常温屈服极限。计算夹套内压介质密度液柱静压力最高压力设计压力所以故计算压力内筒体和底封头既受内压作用又受外压作用，按内压则取，按外压则取（三） 夹套筒体和夹套封头厚度计算夹套材料选择热轧钢板，其夹套筒体计算壁厚夹套采用双面焊，局部探伤检查，查过程设备设计表4-3得则查过程设备设计表4-2取钢板厚度负偏差，对于不锈钢，当介质的腐蚀性极微时，可取腐蚀裕量，对于碳钢取腐蚀裕量，故内筒体厚度附加量，夹套厚度附加量。根据钢板规格，取夹套筒体名义厚度。夹套封头计算壁厚为取厚度附加量，确定取夹套封头壁厚与夹套筒体壁厚相同。（四） 内筒体壁厚计算按承受内压计算焊缝系数同夹套，则内筒体计算壁厚为：按承受外压计算设内筒体名义厚度，则，内筒体外径。内筒体计算长度。则，由过程设备设计图4-6查得，图4-9查得，此时许用外压为：不满足强度要求，再假设，则，内筒体计算长度则，查过程设备设计图4-6得,图4-9得，此时许用外压为：故取内筒体壁厚可以满足强度要求。（五） 考虑到加工制造方便，取封头与夹套筒体等厚，即取封头名义厚度。按内压计算肯定是满足强度要求的，下面仅按封头受外压情况进行校核。封头有效厚度。由过程设备设计表4-5查得标准椭圆形封头的形状系数，则椭圆形封头的当量球壳内径，计算系数A查过程设备设计图4-9得故封头壁厚取可以满足稳定性要求。（六） 水压试验校核试验压力想要更多参考资料，加QQ: 2372020456 2430789090,我发给大家！内同试验压力取夹套实验压力取内压试验校核内筒筒体应力 夹套筒体应力 而 故内筒体和夹套均满足水压试验时的应力要求。外压实验校核由前面的计算可知，当内筒体厚度取时，它的许用外压为，小于夹套的水压试验压力，故在做夹套的压力实验校核时，必须在内筒体内保持一定压力，以使整个试验过程中的任意时间内，夹套和内同的压力差不超过允许压差。第三节 人孔选型及开孔补强设计人孔选型选择回转盖带颈法兰人孔，标记为：人孔PN2.5,DN450,HG/T 21518-2005,尺寸如下表所示: 密封面形式公称压力PN（MP