双卧轴搅拌机因搅拌效率高、可靠性好的优点而被广泛应用到工程实践中,随着混凝土工程的逐年增多,它在搅拌市场的占有率也在不断扩大。在整个搅拌过程中,搅拌装置发挥了主要作用,它的结构参数和运动参数决定了物料的运动速度和运动规律,各参数的合理选择对物料搅拌质量的提升具有重大意义。本文拟从“结构结合工艺”的角度入手,通过结构优化和搅拌工艺的有机结合,探讨搅拌装置结构和搅拌工艺对物料混合均匀度的影响规律,为相关搅拌设备的设计更新奠定理论基础。在前人研究的基础上,本文以搅拌筒表面积最小为目标函数优化得到了最佳长宽比、长径比和搅拌轴中心距等,建立了容积为100L的双卧轴搅拌机模型;创新性地提出了一种新型搅拌装置——“单臂双叶片结构”,利用ANSYS Workbench有限元仿真软件对其作了静力学分析、疲劳分析和强度分析,以保证搅拌装置结构的适应性及可靠性。在普通搅拌装置和新型搅拌装置的仿真环境下,本文采用EDEM离散元仿真软件分别模拟了混合料的搅拌过程,得出结论:相较于普通搅拌装置,新型搅拌装置对物料的搅拌更充分,搅拌效果更好。最后,同样使用离散元仿真的方法,分别模拟了一次投料搅拌工艺和二次投料搅拌工艺(水泥砂浆法和水泥裹砂石法)下物料在新型搅拌装置里的运动规律,得到了混合料各组分的速度分布特征,提出了根据颗粒间接触数目判断物料搅拌质量的评价指标,归纳出了物料各组分在搅拌过程里的离散系数变化规律。总地来说,结构和工艺的有机结合,为双卧轴搅拌机的理论研究与更新提供了一种新的思路。