【CT147】LB2000沥青搅拌机设计

课题名: LB2000沥青搅拌机设计-中英文-2.5

1  前    言
沥青混凝土搅拌设备是生产拌制各种沥青混合料的机械装置，适用于公路、城市道路、机场、码头、停车场、货场等工程部门。沥青混凝土搅拌设备的功能是不同粒径的骨料和填料按规定的比例掺和在一起，用沥青作结合料，在规定的温度下拌和成均匀的混合料。常用的沥青混合料有混凝土、沥青碎石、沥青砂等。沥青混凝土搅拌设备是沥青路面施工的关键设备之一，其性能直接影响到所铺筑的沥青路面的质量。
现今，在研制沥青混合料搅拌设备时，通常在考虑零部件呼唤性的情况下，采用模块式组合设计原理，它是现代搅拌设备结构的基础。标准化通用化系数平均为 。在搅拌设备中，应保证计量过程、成品混合料的卸料和矿料加热的自动化。搅拌设备必须具有较高的人机环境指标。
沥青混凝土搅拌设备在国外有着很久的历史，早在本世纪初就已经问世。经过长期的发展，特别是随着电子技术的日益完善以及计算机技术和信息处理技术的突飞猛进，沥青混凝土搅拌设备在发达国家已经达到很高的水片并仍在不断改进，产品更新换代较快。
总的水平可归纳为以下几点：
a) 生产能力系列化    目前，国际市场沥青混凝土搅拌设备型号规格十分齐全，有小时产量几吨的小型设备，也有小时产上千吨的大型设备，使用较多的是 以下的各种中小型设备。但是，随着沥青混凝土材料的商品化，沥青混凝土的制备朝着专业化工厂化方向发展，沥青混凝土搅拌设备的生产能力也日趋大型化，间歇强制式搅拌设备生产能力最高已达 ,连续滚筒式搅拌设备生产能力最高可达 。
b) 技术性能先进化    为适应工程对于成品质量的需要，为满足社会对于节能、环保的要求，设备的各项技术指标越来越高。目前骨料和粉料的计量精度间歇强制式搅拌设备达 ，连续滚筒式搅拌设备达 ；沥青计量精度间歇强制式搅拌设备达 ，连续滚筒式搅拌设备达 ；热效率可达 ；粉尘排量都可控制在 以内。
c) 控制操作自动化    不论是间歇强制式还是连续滚筒式搅拌设备，其控制系统均采用计算机管理，并设置微机程控与手动相结合的控制方驶设备的工艺流程可在显示器屏幕上模拟显示，且具有故障自动诊断报警功能；有生产过程中的各种数据显示打印功能。另外，还可存储大量的级配配番以供需要时更换。
叶桨式搅拌器是沥青混凝土混合料拌合设备，和制备路面混合料全工艺过程的最后的主要装置。在搅拌器内，把一定配合比秤量好的砂石料、矿粉和沥青，均匀搅拌成所需要的成品料——沥青混凝土混合料。矿料对沥青的裹敷性能有着决定性的影响。沥青和矿粉的混合料称为沥青粘结物。
本设计的条件：
A. 骨料---加------
a) 冷骨料平均静止尘积比重为 。
b) 采用普通沥青时骨料在烘干筒出料槽内的最高温度不应高于 。
c) 骨料平均含水量为 时，额定生产率为 （表面含水量）。
d) 冷骨料必须清洁，不应含有过多的泥土、杂物。
e) 冷骨料的级配应当是连续的。
f) 冷骨料不得含有大量的超规格料，否则回造成通道阻塞，并将使供料能力随之下降。
B. 沥青混合料的类型
本机所生产的沥青混合料的种类必须满足国家有关标准。
C. 操作条件
a) 设备运转必须为连续运转。
b) 混合料出料温度一般不应高于  或  。
D. 粉料
粉料的含水量必须小于 ，并且不应有团块、结拱，否则会形成断料、待时现象，从而影响产量。
加------
2  搅拌器设计数据
理论研究和试验表明，在混合料质量沿搅拌器壳体纵横高速循环、混合料质量强烈地垂直运动（混合料沸腾效应）和沥青向混合料喷雾的状态下，才能发生最快的搅拌过程。各成份沿每份料容积均匀分布的速度，取决于保证混合料沿搅拌器体纵横向高速循环的桨叶对转轴的安装角的选择。
2．1 拌和桨叶对转轴安装角的选择
当桨叶在搅拌中运动时，在桨叶前面将形成实的核心，并使混合料沿该密实核心的侧棱发生移动。若桨叶安装角 时，则发生横向（径向）循环的搅拌而无纵向（轴向）循环的搅拌，若 时，则在桨叶的表面上不形成密实的核心，此时，混合料主要地顺转轴搅拌横向循环是微量的。
 
图2-1 拌和桨叶对转轴安装角的选择
若桨叶对转轴安装成某一角度时，可以使混合料既发生纵向循环又发生横向循环搅拌是强烈的，则此角将为最佳的安装角。
桨叶纵向搅拌强度系数 为密实核心两侧棱在转轴上的投影差与桨叶在同一转同上的投影之比（图2-1）：
                                       (2-1)
桨叶横向搅拌强度系数 ,是 时密实核心横截面积和 时密实核心最大面积之比：                                              (2-2)
为了用密实核心的系数来表示系数 和 ，可以研究（图2-1）中所示的计算简图其中△ABC为密实核心的横截面。
从(图2-1)中可见， ——桨叶与转轴之间的夹角； ——密实核心侧棱与转轴之间的夹角；  ——密实核心的顶角。
令 为桨叶 的宽度，此时从 中，
得                     
 。                    (2-3)
1. 从 中得 ，而从 中得 。 此时                       (2-4)
从上式得                             (2-5)
混合料的外层仅沿密实核心的侧棱，即沿 和 搅拌，此时桨叶相对搅拌能力或搅拌系数将为
 
(2-6)
为了确定 时的密实核心横截面积，必须确定 的底边 和高 ，根据正弦定理得
 或         (2-7)
此时                                             (2-8)
令 的高 为 ,此时   。          (2-9)
核心截面为
 
(2-10)
用下弦 和 角替代余弦角，得---加------
                                  (2-11)
密实核心最大横截面积为