趙 峰，劉 配，劉建華，任金山，胡莎莎

1.中糧工程裝備無錫有限公司 (無錫 214063) 2.無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035)

在淀粉、酒精和食品行業(yè)加工過程中，經(jīng)常需要把粒狀或粉狀干、濕物料或物料和濃漿物料之間的攪拌混合使用，一般是通過水平布置的雙軸混料機或者批次混合機來實現(xiàn)的。水平布置的雙軸混料機往往需要一定的長度才能把物料進行充分混合；批次混合機混合物料是分批次進行的，一般要配合批次稱和下料斗來使用，安裝所需要的高度空間比較大。垂直布置的雙軸混料機很好的解決了安裝空間有限的問題，同時也實現(xiàn)了連續(xù)混料。垂直布置的雙軸混料機不僅僅可以應用到淀粉、酒精及食品行業(yè)，也可以用于其他行業(yè)工藝相似的粒狀或粉狀干、濕物料的攪拌混合處理中。

1 雙軸混料機的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 主要結(jié)構(gòu)

垂直布置的雙軸混料機主要由上部破碎混合裝置和下部混合輸送裝置組成，兩部分混合裝置上下成豎直布置。上部破碎混合裝置主要有進料口、蓋板、殼體、上部混合主軸、檢修門和軸承組件組成。進料口安裝在蓋板上，進料口大小、數(shù)量和位置根據(jù)工藝要求而定；在殼體的兩側(cè)均設有檢修門，在停機狀態(tài)下，可以通過檢修門對混料機內(nèi)部進行檢查清理；上部混合主軸上可以安裝螺帶葉片或者槳葉葉片。也可以如圖1所示一段螺帶葉片，另外一段槳葉葉片，葉片的形式根據(jù)投料的物料性質(zhì)選擇使用。下部混合輸送裝置主要有機頭、機尾、殼體、軸承組件、下部混合主軸和動力設備組成。下部混合主軸上安裝有槳葉葉片，尾部設置有出料口；攪拌葉片是混料機的核心，攪拌葉片的形式和安裝角度等參數(shù)會直接影響物料的混合均勻度、效率以及能耗等。下部混合主軸上的葉片同樣需要根據(jù)物料的容重、含水率、粘附性等參數(shù)設置相應的攪拌葉片形式和安裝角度。

注：1.上部破碎混合裝置；2.上部混合主軸；3.密封座；4.減速箱；5電機；6.下部混合輸送裝置；7.下部混合主軸。圖1 雙軸混料機結(jié)構(gòu)示意圖

該雙軸混料機由一臺電機驅(qū)動，經(jīng)定制減速機驅(qū)動上、下兩根主軸旋轉(zhuǎn)，兩根主軸由于混料的位置不一樣，轉(zhuǎn)速也不同，是通過定制減速機來實現(xiàn)的。

1.2 工作原理

不同物料經(jīng)頂部進料口進入殼體，首先經(jīng)過上部混合主軸上葉片的破碎攪拌，使物料破碎并且初步混合，隨著底部物料的輸送，經(jīng)過初步混合的物料進入下部混合輸送裝置，做進一步的混合，進而達到混合要求。

2 雙軸混料機的創(chuàng)新設計

2.1 雙軸豎直布置

雙軸混料機為了節(jié)省安裝空間，同時又要對物料進行充分混合，所以兩根混合主軸設置成豎直放置，上部破碎混合攪拌葉片較大，槳葉線速度較高，對上部混合腔內(nèi)的塊狀物料物料進行破碎，然后和其他物料初步混合；下部混合輸送裝置對進入下部殼體的物料進行混合的同時向出料口方向推料，最后從出料口排出。

2.2 葉片形式

混合主軸上的槳葉可以有多種形式，螺帶式、槳葉式或者槳葉和螺帶的組合形式，螺帶式葉片適合粘性或有凝聚性的粉粒體的混合，而槳葉式葉片具有強烈、高效、混合時間短等特點[1]。所以針對不同的物料根據(jù)其物料特性采用不同的葉片形式及安裝角度。圖1前段選用是間斷式螺帶，間斷式螺帶首先對結(jié)塊的粉料和顆粒料有粉碎的作用，在粉碎結(jié)塊物料的同時也可以對干濕料進行混合攪拌，螺帶的螺距決定了間斷式螺帶的安裝角度。下部混合輸送裝置的葉片采用槳葉葉片，使物料充分混合,同時的對物料向出料口方向輸送。

2.3 軸端密封結(jié)構(gòu)

注：1.密封座；2.氣管接頭；3.O型密封圈；4.盤根；5.壓緊蓋；6.軸。圖2 密封結(jié)構(gòu)示意圖

軸端密封結(jié)構(gòu)采用的是填料密封和氣密封雙重密封結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要由密封座，氣管接頭，O型密封圈，盤根和壓緊蓋組成。兩個O型圈之間形成了一個空腔，該空腔與氣源之間有通道相連接，組成了氣密封結(jié)構(gòu)；填料密封則是放置三圈油性盤根，外面采用壓緊蓋壓緊，保證軸和密封座之間密封完好的同時在盤根和軸之間起到很好的潤滑作用，隨著混料機的使用盤根會逐漸的磨損，當磨損達到一定程度時，需要對壓緊蓋螺栓進行緊固，進而壓緊壓緊蓋，重新達到密封要求。氣密封結(jié)構(gòu)的氣壓可以通過氣路上的減壓閥調(diào)整供氣壓力，供氣壓力的大小根據(jù)混合腔內(nèi)部的壓力而調(diào)整，不宜過大和過小，過大會使氣流穿過O型密封圈進入混合腔，耗氣量會明顯增加；氣壓過小，混合腔內(nèi)壓力不足以抵制混合腔內(nèi)物料的進入[2]。雙重密封結(jié)構(gòu)可以在一個密封結(jié)構(gòu)失效的情況下還能保證密封效果，確保使用過程中物料不竄漏。

2.4 清理裝置

在食品和飼料加工中設備內(nèi)部如果清理不干凈，會發(fā)生霉變、生蟲，造成食品安全問題，所以需要定期對設備內(nèi)部進行清理，清理可以采用高壓空氣噴吹或者水沖洗的方式進行。該雙軸混料機在上部破碎混合裝置殼體兩側(cè)設置有檢修門，可以對殼體內(nèi)部和槳葉進行清理；在下部混合輸送裝置的底部開設有清理門，便于清理的同時有利于清理物料的排出，并且下部混合輸送裝置的尾部設有可以開啟的活門，可以對尾部殼體和槳葉進行清理。這樣可以做到對設備內(nèi)部全方位、無死角的清理，進而保證了食品安全。

2.5 監(jiān)測設置

為了更好的監(jiān)測到混料機的運行狀況，在上下軸的尾部均安裝有測速開關(guān)，一旦主軸轉(zhuǎn)速超過設定值即可報警，便于對該設備進行運行狀況的實時監(jiān)測。在上殼體上部安裝有上料位計，下部安裝有下料位，當物料超過上料位時，停止供料，當料位低于上料位時恢復供料；當物料低于下料位時，混料機會延時工作一段時間排出內(nèi)部物料后停止工作。

3 雙軸混料機的應用與特點

雙軸混料機主要應用于淀粉廠和食品廠干料與干料的混合，也可以用于干料和濕料混配成一定含水率的混合料，比如應用在淀粉工藝中刮刀的后面，對結(jié)塊的淀粉進行破碎后混合，其中混合均勻度變異系數(shù)CV≤5%，混合均勻度變異系數(shù)低，混合效果好。其特點是上部槳葉線速度較高，可以對塊狀物料充分破碎，下部線速度低，對物料充分混合。上下軸和料位均有監(jiān)測，可以實現(xiàn)集中控制，自動化程度高。

4 結(jié)束語

隨著食品和飼料加工工藝的進一步發(fā)展，垂直布置的雙軸混料機已成功應用于食品和飼料行業(yè)中，其工藝位置位于干濕料混合工段。該雙軸混料機具有節(jié)約安裝空間、能耗低、混合效果好和安全衛(wèi)士等優(yōu)點，不僅給食品和飼料加工企業(yè)節(jié)約了前期投資，而且降低了后期的生產(chǎn)經(jīng)營成本，提高了效益。垂直布置的雙軸混料機也可以應用于其他行業(yè)類似的工藝位置的物料混合。