匆 0 4 策7 期 一 笼制砖机绞刀的设计与制作李仁泉 ( 信阳中 原节能砖机制造有限公司， 河南 信阳 4 6 4 0 0 0 )制砖设备中的成型设备通称为主机， 在主机结构 中可分为动力部分、 传动部分、 受料搅拌部分、 压泥部 分、 挤出部分以及真空辅助部分在主机这种简单机械中， 传动部分应该是较常规 的和易检查维修的， 当然要在保证部件的强度和刚性 的前提下考虑制作成本那么一种砖机的产量， 挤出 压力在配置动力一定的情况下， 泥缸和绞刀的设计就 显的很重要， 而在泥缸的缸径和泥缸长度一定的情况 下， 绞刀的设计就尤显重要 1 绞刀设计根据螺旋传动的原理， 螺距越大， 传动效率越高， 具体到砖机的螺旋挤出上， 也应该是螺距越大， 砖机的 产量越大但是， 当我们对绞刀与泥料间的作用力进 行分析时就会看出它与纯螺旋传动有很大的区别， 螺 旋传动中的传动件是由纯刚性体制作的， 它们的阻力 是两个面间的纯摩擦造成的， 而泥料与绞刀间不是纯 刚性体间的作用， 当绞刀对泥料进行推进时， 因泥料是 松散体， 各个方向的作用力将其推向不同的方向， 泥料 在流动过程中也不是以同样的速度运动， 可以看成是 层流状态， 流动的层与层之间存在着滑移， 形成很多摩 擦面， 这种摩擦面间的摩擦系数比金属材料与泥料间 的摩擦系数要大得多， 随着挤压力的增大， 摩擦力就会 增大， 摩擦会产生热量， 加之泥料被挤压后也会产生热 量， 当热量太大时， 就会对挤出的泥条产生一系列不利 的影响。
所以在设计绞刀时， 就要考虑尽量减少这方 面的影响1 . 1 绞刀螺距和作用力的分解砖机在挤出过程中， 绞刀与原料间的总作用力垂直 于螺旋面的切面， 称为法向力， 法向力可分解为三个分 力， 即轴向力、 周向力( 也称切向力) 和径向力( 见图1 ) 0挤出的过程是由轴向力做功的过程， 也就是将原 料向前推进的过程， 我们希望此力越大越好这样我 们就需要把螺距设计的小一些， 但是螺距小时， 工作效 率太低， 产量小， 要想提高工作效率就必须增大螺距，螺旋 升 角 aF a c o s a二 F 法 s i n a图1 绞刀作用力示意图 但随着螺距的增大， 螺旋升角随之增大， 也就引起周向力 的 增加， 而动力的消耗就是周向力的作用， 周向力越大， 动力消耗就越大， 所需配置的动力就越大此外， 周向 力 将原料推向绞刀的切线方向， 即泥缸的缸壁， 使回泥与泥 缸之间产生摩擦， 缸壁磨损， 引起泥料和泥缸发热绞刀工作时还有一个力—径向力， 此力指向绞 刀叶片根部， 已 会增加绞刀筒的磨损， 引起摩擦热根据以上分析， 在设计绞刀时， 绞刀的螺距既不能 太大， 又不能太小根据图1 可以看出， 在忽略径向力 的 情况下， 当 螺旋升角为3 0 0 时， 轴向 力 为瓶 = 凡 c a s a = 0 . 8 6 6 F j ， 当 螺 旋升 角 为2 5 “ 时， 气二 凡c o sa = 0 . 9 0 6 F & , 当 螺 旋 升 角 为2 0 。
时， F % = 凡~ = 0 . 9 3 9 凡， 也 就 是 说， 在 忽略其他机械 损失的情况下， 当螺旋升角为2 0 时， 总作用 力F 法 有9 4 % 在 做 功， 只 有6 %的 力F t), 成 为 阻 力， 当 螺 旋 升 角 大 于2 5 “ 时， 总 作 用 力凡就 只 有 小于9 0 % 的 力 成 为 轴 向力来推动泥料前进 1 . 2 绞刀螺旋面的宽度分析在螺旋距一定的情况下， 随着绞刀螺旋面直径的减 小， 螺旋升角随之增大， 泥缸直径越大， 这个问题越突 出， 以泥缸直径5 0 0 m m为例， 选择螺距为T = 4 5 0 m m , 绞刀筒为1 9 0 m m， 直径5 0 0 m m处的螺旋升角a二 a r c t - g T / ( v r d ) = a r c t g 4 5 0 / ( 5 0 0 7 r ) = a r c t g 0 . 2 8 6 4 7 9 = 1 5 0 5 9 ' 0 而在 1 9 0 m m直径处， a二 ，a r c t g T / ( 7 r d )二a r c t g 4 5 0 / ( 1 9 0 v r ) = a r c t g 0 . 7 5 3 8 9 = 3 7 0 ， 也就是说此处的总作用力 F 法 只 有不到8 0 %在做功。
有2 0 %多的 力成为阻力，2 0 0 4 .9 . vW 矛./ -www. b ri c k一t i l e . c o m3 5琳 、 释考 一 2 0 妙年绍? 翔可见此处对动力的消耗很大， 显然对挤出不利， 有很大 一部分泥料在周向 力的作用下推向泥缸壁因此， 绞刀 的叶面不宜做得太宽， 比如将绞刀筒的直径做得大一 些， 使叶面最大直径的螺旋升角与叶面最小直径的螺旋 升角之差小于1 2 0 ， 也就是说， 当最大直径的螺旋升角为 1 7 “ 时， 最小直径的螺旋升角不大于3 0 0 01 . 3 绞刀的输送段与压缩段绞刀的输送段是指将料斗中的松散原料输送到压 缩段的部分， 此部分受料箱因受料的原因， 一般是半开 放的， 原料在此处形成的挤压力是有限的， 它的主要功 能是将足够的原料输送到全封闭的压缩段去， 压缩段 才有足够的泥料产生挤压力， 一般来说， 输送段的绞刀 螺旋距一定要比压缩段的螺旋距大很多， 而此处的原 料也比较松散， 周向力产生的负作用也相对小一些， 从 严格意义上说， 等螺旋距是不科学的1 . 4 绞刀头及其附叶绞刀头是将压缩到一定程度的原料推向锥度的机 头( 也叫前节) 中进一步被挤压后从机口中挤出或成形 的最后动力， 此后原料的前进靠后续的原料推动前面的 原料挤压前进的， 所以， 此处的压力是最大的。
为了保 证压力平衡， 绞刀头一般是作成双线的， 即在原单线绞 刀中 加人1 / 2 一 1 / 4 螺距的叶片， 称为副叶， 在此之前， 绞刀是单线的， 原料通过挤压已经非常密实， 而到此处， 副叶要将密实的原料切开， 形成两股泥流往前推进， 副 叶越大， 动力越大， 所以此处消耗很大的动力， 叶片的磨 损也最严重， 还因为由单线变为双线， 叶片与叶片间的 间距只有原间距的二分之一， 极易造成夹泥现象， 因此， 绞刀头的螺距也应该比挤压段的螺距大得多， 而且， 此 处较大的螺距产生较大的周向力将泥料推向泥缸壁， 可 使外缘的泥料比 较充分， 使其在锥度机头中的挤压力和 密实度大致平衡， 可消除挤出泥条内密外疏泥流中心部 位快， 四角慢的现象， 提高砖坯质量和挤出速度 2 绞刀的制作制作绞刀一般可用整体铸造和组焊两种方法 2 . 1 整体铸造整体铸造的优点是批量生产时， 绞刀螺距和叶片 表面质量基本上是一致的， 即如果绞刀设计得当， 使用 效果很理想， 则每套绞刀都好， 即稳定性好， 但铸造绞 刀必须采用精密铸造， 需要先做阴模后翻成腊模， 修整 好后再做砂型后浇铸成形， 工艺要求较高， 易造成废 品， 其后的机加工也较困难， 而且因各处使用状况和原 料差别很大， 一种螺距的绞刀是无法满足的， 要改变螺 距就需准备很多模型， 不便于绞刀设计的调整。
2 . 2 组焊组焊绞刀主要是指绞刀叶片的成型， 一般采用压 制和拉制的方法压制叶片同样需要大量模具， 并且 需要相当大压力的压力机， 因此， 现在采用压制方法的 厂家不多拉制绞刀比较灵活方便， 可随时间调整螺距和其 他方面， 缺点是若拉制方法不当， 操作人员经验不足， 易造成螺距不准， 螺旋面与理论上误差大， 接口不好， 造成使用效果差或根本不能使用， 不过只要掌握方法， 精心操作， 经验丰富， 就可以制作出理想的绞刀 2 . 3 绞刀叶片的耐磨处理绞刀叶片在挤出过程中与泥料相互摩擦极易磨 损， 特别是绞刀头处的压力大， 泥料密实磨损更快因 此， 绞刀头的耐磨性要求更高， 高的耐磨性需要高的硬 度， 可根据用户的要求采用可通过辅焊、 喷镀、 镶嵌 高硬度金属、 非金属和硬质合金材料来实现， 但需提高 很大的成本， 总之， 绞刀是砖机的心脏， 要有好的砖机， 就一定要有好的绞刀收稿 日期 : 2 0 0 4 - 0 5 - 2 2山西省诉州市晓东机械厂多功能供土机:该机在土箱前端增设了储煤斗， 将经过粉碎好的煤直接掺 到从土箱闸板出来的土层上面， 而后又搅拌一次该机集控制 土量、 掺配煤粉、 拌和土煤为一体， 是您产好砖坯的最佳选择。
锉口筛:该筛是破碎土块( 页岩) 剔除僵石最理想的设备可代替 对辊机( 2 2 k W ) ， 节省动力( 5 . 5 k W) 进料粒径 2 0 c m以下， 破碎后粒径 2 c m左右， 锉土能力 3 5 m ' / h o新型辊筛破碎机:该机筛筒内增设了高速运转的锤片， 进来的土可充分地均 化、 细化， fl a 石上的土几乎全部剥离下来， 大大提高了原料土的 利用率， 降低用土费用该筛( 7 . 5 k W) 可代替对辊机， 将两机的使用功能并为一 机， 降低动力进料粒度为3 c m以下， 出料粒度在4 m m以下， 该筛是剔除小僵石的首选设备， 筛土能力3 5 m ' / h o该三种设备已销往: 陕西、 河南、 内蒙古、 山西、 新疆等地， 使用效果极佳市场上已有假冒 仿制产品， 严防上当， 山 西忻州向明、 晓东正宗厂址: 山西忻州市山西轴承厂对面院内邮编: 0 3 4 0 0 0: 2 1 2 5 9 2 9 ( 宅)厂长: 徐向明: 1 3 9 3 5 0 3 0 4 2 0副厂长: 徐晓东: 1 3 9 3 4 0 0 1 2 6 53 6ww w: b ri c k一t i l e . c o m2 0 0 4 A . vW 扩.灭 鬓。