沥青搅拌站搅拌机构的优化研究

作     者：郭笑梅 

作者单位：长沙理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：贺尚红;唐修俊

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：沥青搅拌站 搅拌装置 有限元分析 疲劳寿命 参数优化 

摘      要：搅拌是沥青混凝土生产工艺中最为关键的工序，搅拌装置的设计合理与否直接影响到沥青混凝土搅拌站搅拌质量和效率。从沥青混凝土搅拌设备的发展历程与趋势以及从国内外搅拌技术的研究来看，搅拌装置的优化研究己成为现代搅拌技术的重点研究对象。由于搅拌是一个极其复杂的动态过程，确定了搅拌装置最佳参数及其合理匹配关系的同时，搅拌装置的强度、应变、振型、以及疲劳失效是否满足设计的要求也是研究的重点和难点。 本论文在现有4000型沥青搅拌站的双卧轴强制式搅拌装置的基础上，对搅拌机构的主要搅拌参数取值进行了理论分析，最终确定了比较合理的搅拌装置参数组合，认为搅拌臂围流排列、45°叶片安装角、8个搅拌叶片、90°单轴相位角、双轴相位布置为正正交错关系和长宽比为1.1的窄长型搅拌缸较为合理。 最后，运用PROE对搅拌装置进行虚拟样机的建模和装配，并利用ANSYS对搅拌装置的重要零部件进行有限元分析。ANSYS分析的结果表明：搅拌轴应力强度满足设计的要求且有较大的富余，同时疲劳寿命接近额定的使用寿命;但是搅拌臂和叶片应力分布极不均匀，为了避免材料的浪费对搅拌臂和叶片进行了结构上的优化。