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浅谈混凝土搅拌机的工作原理及操作规程
【摘 要】从搅拌技术观点看,每一种基本搅拌应用都有各自的搅拌特点,过程要求和设计准则。本文主要讲述了混凝土搅拌机的工作原理和操作规程。
【关键词】混凝土;搅拌机;工作原理;操作规程
一、搅拌桨叶分类
搅拌机主要有电机、减速装置、搅拌轴和桨叶等组成。搅拌机在操作时,其轴功率消耗都产生两部分作用,一部分是桨叶产生的排液量,另一部分是桨叶产生的压头。桨叶产生的压头又可分成两部分,即静压头和剪切力;搅拌机桨叶在操作时,必须克服静压头,而剪切力使得物料分散、混合。因此,根据桨叶产生排液量,克服静压头和产生剪切力能力的大小,可将所有桨叶分成三种基本类型,即流动型、压头型和剪切型。根据不同的搅拌工程对搅拌要求的不同,选择一种合理的桨叶形式,使得搅拌桨叶提供的排液量,静压头和剪切之匹配能最大限度地满足搅拌过程的搅拌要求。搅拌桨叶的分类,也可以按照桨叶对流体作用所产生的流动型态来分,可将桨叶分成两种类型――轴流式桨叶及径流式桨叶。所谓轴流式桨叶,是指桨叶的主要排液方向与搅拌轴平行,螺旋推进式桨叶即是一种典型的轴流式桨叶;所谓径流式桨叶,是指桨叶的主要排液方向与搅拌轴垂直。
二、流体搅拌基本原理及参数
搅拌机是由多个参数决定的,用任何一个单一参数来描述一台搅拌机是不可能的。轴功率(P)、桨叶排液量(Q)、压头(H)、桨叶直径(D)及搅拌转速(N)是描述一台搅拌机的五个基本参数。桨叶的排液量与桨叶本身的流量准数,桨叶转速的一次方及桨叶直径的三次方成正比。在一定功率及桨叶形式情况下,桨叶排液量(Q)以及压头(H)可以通过改变桨叶的直径(D)和转速(N)的匹配来调节,即大直径桨叶配以低转速(保证轴功率不变)的搅拌机产生较高的流动作用和较低的压头。在搅拌槽中,要使微团相互碰撞,唯一的办法是提供足够的剪切速率。从搅拌机理看,正是由于流体速度差的存在,才使流体各层之间相互混合。通过对剪切速率分布的研究表明,在一个搅拌槽中至少存在四种剪切速率数值,它们是:桨叶区最大剪切速率;桨叶区平均剪切速率;全槽区最大剪切速率;全槽区平均剪切速率。实验研究表明,就桨叶区而言,无论何种浆型,当桨叶直径一定时,最大剪切速率和平均剪切速率都随转速的提高而增加。因小槽与大槽相比,小槽搅拌机往往具有高转速(N)、小桨叶直径(D)及低叶尖速度(ND)等特性,而大槽搅拌机往往具有低转速(N)大桨叶直径(D)及高叶尖速度(ND)等特性。
三、各种混凝土搅拌机的安全操作规程
(1)固定式混凝土搅拌机应安装在牢固的台座上。当长期固定时,应埋置地脚螺栓;在短期使用时,应在机座上铺设木枕并找平放稳。严禁以轮胎代替支撑。(2)固定式混凝土搅拌机的操纵台,应使操作人员能看到各部工作情况。(3)移动式混凝土搅拌机的停放位置应选择平整坚实的场地,周围应有良好的排水沟渠。(4)对需设置上料斗地坑的混凝土搅拌机,其坑口周围应垫高夯实,以防止地面水流入坑内。(5)料斗放到最低位置时,在料斗与地面之间,应加一层缓冲垫木。(6)作业前,应先启动混凝土搅拌机空载运转。(7)作业前,应进行料斗提升试验,应观察并确认离合器、制动器灵活可靠。(8)应检查并校正供水系统的指示水量与实际水量的一致性。(9)应检查骨料规格并应与混凝土搅拌机性能相符,超出许可范围的不得使用。(10)混凝土搅拌机启动后,应使搅拌筒达到正常转速后进行上料。上料时应及时加水。(11)进料时,严禁将头或手伸入料斗与机架之间。(12)混凝土搅拌机作业中,当料斗升起时,严禁任何人在料斗下停留或通过;当需要在料斗下检修或清理料坑时,应将料斗提升后用铁链或插入销锁住后方可进行检修和清理作业。(13)向搅拌筒内加料应在运转中进行,添加新料应先将搅拌筒内原有的混凝土全部卸出后方可进行。(14)作业中,应观察机械运转情况,当有异常声响或轴承温升过高等现象时,应停机检查。(15)加入强制式混凝土搅拌机的骨料最大粒径不得超过允许值,并应防止卡料。每次搅拌时,加入搅拌筒的物料不应超过规定的进料容量。(16)强制式混凝土搅拌机的搅拌叶片与搅拌筒底及侧壁的间隙,应经常检查并确认符合规定,当间隙超过标准时,应及时调整。(17)作业后,应对混凝土搅拌机进行全面清理。(18)作业后,应将料斗降落到坑底,当需升起时,则应用链条或插销扣牢。(19)冬季作业后,应将水泵、放水开关、量水器中的积水排尽。(20)混凝土搅拌机在场内移动或远距离运输时,应将进料斗提升到上止点,用保险铁链或插销锁住。(21)其他注意事项。对混凝土搅拌机应定期进行维修保养,做好设备“十字”作业。混凝土搅拌机装料和卸料应设专人指挥,防止出现意外事故。
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