隋效东

摘要：将搅拌车锥筒螺旋叶片常用的几种型线总结为控制螺距和控制螺旋角两类，并分别对其螺距和螺旋角进行讨论。

关键词：混凝土搅拌车；叶片型线；螺距；螺旋角

螺旋叶片是搅拌车罐体的核心部分。搅拌车从开始引进国外的整车技术，到现在的除液压三大件外的所有零部件的国产化，在这整个过程中技术人员对螺旋叶片设计方法的研究探讨从未间断过。目前比较先进的一些技术，如CFD分析、基于固液多项流的设计方法等，也引入到了螺旋叶片的设计中。但螺旋叶片设计的基础还是螺旋线的设计。螺旋叶片与罐体相交所形成螺旋线一般称为叶片螺旋线或叶片型线。就现有资料来看，叶片型线的设计方法可以归结为两类：基于控制螺距的设计方法和基于控制螺旋角的设计方法。下面分别予以讨论

一、控制螺距的螺旋线

控制螺距螺旋线可分为等螺距螺旋线和变螺距螺旋线。

（一） 阿基米德螺旋线

阿基米德螺旋线又称为等螺距螺旋线。其参数方程为[1]：

（1）

式中a为常数，θ为螺旋转角。

tanβ= dl/dρ，dl=rdθ，r=ρsinα，则tanβ=ρsinαdθ/dρ，将ρ=aθ带入可得tanβ=θsina。所以螺旋角β=atan（θsina）。又r=ρsina=aθsina，即θsina=r/a，则β=atan（r/a）。

对β=atan（r/a）进行数值验证，可直观的看出螺旋角β是随半径r单调递增的，对罐体后锥叶片型线而言就是螺旋角从中筒到卸料口逐渐变小。这容易使得出料性能变差，甚至造成小塌落度混凝土无法出料的现象。因此，现在设计的罐体已很少使用阿基米德螺旋线作为叶片型线。

（二） 变螺距螺旋线

变螺距螺旋线的设计方法许多文献都介绍过，但几乎都不是用于搅拌车的。……