立轴行星式搅拌机参数选择及试验

摘要

沥青水泥砂浆车是专门拌制和灌注水泥乳化沥青砂浆(简称“CA砂浆”)的设备,在我国的高速铁路建设中发挥着重要的作用。CA砂浆搅拌机是沥青水泥砂浆车的核心功能设备,其技术性能直接决定了CA砂浆的均匀性、膨胀率、含气量、流动度等性能指标,从而决定了高速铁路板式无碴轨道的可靠性、稳定性和耐久性。为了顺应高铁以及相应技术发展的需要,对CA砂浆搅拌机的性能、参数以及搅拌工艺的综合研究迫在眉睫。立轴行星式搅拌机由于其搅拌性能优于其他形式的搅拌机,所以在实际产品中应用较多。因此,对立轴行星搅拌机性能和参数的研究具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
　　本文通过对现有各类型CA砂浆搅拌机的优缺点进行分析和比较,在借鉴国内外相关技术的基础上,提出了一种新型的立轴行星式搅拌机。该搅拌机由变频电机驱动,搅拌速度能在200r/min内无级可调,传动机构是由上减速机和下增速机组成的一体式结构,搅拌机构采用了分层且按螺旋线分布的形式,与传统的立轴行星式搅拌机相比,具有结构紧凑、传动平稳、输出转速高、拌合均匀性好的优点。整机的设计利用三维建模软件Pro/E完成,并基于运动学分析理论,在Pro/EMechanism中对搅拌机构进行了运动学仿真分析,通过对搅拌机构的位移曲线、速度曲线和运动轨迹分析,表明该搅拌机的设计合理,搅拌叶片的运动轨迹复杂,布满整个拌筒,且没有死区。
　　利用设计的立轴行星式搅拌机试验样机,对搅拌参数进行了正交试验和验证试验研究。通过分析试验结果,选择了立轴行星式搅拌机搅拌CA砂浆时的较优参数为:投料顺序为:先依次加入乳化沥青、水和减水剂进行慢速搅拌,再加入干粉后快速搅拌,最后加入消泡剂再慢速搅拌直至搅拌结束;慢拌速度1、快拌速度、慢拌速度2分别为:40r/min,130～140r/min,50～60r/min;对应的慢拌时间1、快拌时间、慢拌时间2分别为:1.0s,2.0～3.0s,2.0～2.5s。通过与双卧轴式搅拌机进行对比试验,验证了立轴行星式搅拌机的搅拌效果优于双卧轴式搅拌机。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 水泥乳化沥青砂浆搅拌设备及发展

1.3 课题研究的意义

1.4 课题研究内容及方法

第二章 CA砂浆组成及搅拌机理

2.1 CA砂浆简介

2.2 CA砂浆各组分反应机理

2.3 CA砂浆搅拌机理

2.4 本章小结

第三章 立轴行星式搅拌机样机设计

3.1设计要求及样机参数

3.2 立轴行星式搅拌机设计思想

3.3 主要参数分析及选择

3.4主要结构设计

3.5搅拌机构的运动学分析

3.6 立轴行星式搅拌机的料流轨迹分析

3.7 本章小结

第四章 试验方案设计

4.1 试验内容

4.2 正交试验设计

4.3 对比试验设计

4.4 CA砂浆性能指标要求及测试方法

4.5 本章小结

第五章 试验结果分析

5.1 正交试验结果

5.2 正交试验结果分析

5.3 验证试验安排和分析

5.4 对比试验安排和分析

5.5 本章小结

结论与展望

一、研究结论

二、展望

参考文献

致谢