双轴强力冷却混捏机混捏原理分析及设计

论文摘要

混捏机可分为间歇式和连续式混捏机两种。间歇式混捏机的类型有小型混捏机、双臂混捏机、开炼机、密炼机等。连续式混捏机的种类很多,如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、Buss-Kneader混捏机、M-P型混捏机、ZSK双螺旋混捏机以及本文所要重点研究的立式双轴强力冷却混捏机等。相对于间歇式混捏机,连续式混捏机有着通用性强、生产效率高、无污染等诸多优点。本文所涉及的双轴强力冷却混捏机是连续型混捏机,是碳素成型工艺的重要设备,该设备对干的碳粉和沥青物料进行混合搅拌均匀。原有设备属于间歇式混捏机其混涅效果并不理想,有些碳粉和沥青之间没有搅拌完全,对后续阴极生产埋下重大隐患根据对现有混捏机主要部件测绘分析的基础上,对设备的搅拌的主要部件——搅刀进行理论分析,确定出较为合理的一个叶片安装角度。对搅拌设备不同的水平高度部位的搅刀进行了具体分析,对原有搅刀作了调整和改进。本设备为双轴搅拌设备,对双轴的分布方式进行了对比研究。为了更好的使物料在桶体内循环流动,对布置方式进行优化配置,包括单轴上的叶片安装布置和双轴的相对位置布置。最后利用ASAQUS有限元分析软件对搅刀进行模拟,分析其受力情况,通过对比改进前后的搅刀的不同应力分布状况来表征优化效果。依据应力分析云图来确定硬质合金的焊接排布方式,更好的适应搅拌需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 设备概述
• 1.1.1 设备基本参数
• 1.1.2 捏合工艺特点
• 1.1.3 设备工艺过程
• 1.1.4 国内外现有相关设备的分析
• 1.1.4.1 EIRICH公司混捏系统的组成
• 1.1.4.2 EIRICH混捏机的结构分析
• 1.2 课题的提出
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 论文的主要研究内容以及研究手段
• 第二章 搅拌理论
• 2.1 传统的搅拌理论
• 2.2 新的搅拌理论
• 2.3 搅拌设备概述
• 第三章 低效区产生的原因及消除方法
• 3.1 低效区产生的原因分析
• 3.1.1 搅拌机的结构分析
• 3.1.2 低效区的理论分析证明
• 3.1.3 物料的性质决定存在搅拌低压区
• 3.2 低压区的消除方法
• 第四章 搅刀的分析与改进
• 4.1 搅刀叶片安装角定性分析
• 4.2 搅刀的分析与改进
• 4.2.1 底层刮料搅刀
• 4.2.2 中间搅刀
• 4.2.3 顶层搅刀
• 4.3 搅刀的安装方式以及分布研究
• 4.3.1 搅拌轴的安装排布
• 第五章 搅刀受力有限元分析及其应用
• 5.1 ABAQUS有限元分析软件介绍
• 5.2 搅刀的有限元建模
• 5.3 搅刀仿真的应用
• 5.4 实际验证
• 5.4.1 使用工况
• 5.4.2 效果的对比
• 结论
• 参考文献
• 致谢