畢業(yè)設計雙臥軸強制式混沒凝土攪拌機進行設計

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1、 摘 要 混凝土攪拌設備是建筑機械?中的一個重要設備，它是混凝土生產的一個關鍵設備。由于混凝土攪拌設備的工作對象是砂?石和水泥等混合料，并且用量大，工作環(huán)境惡劣。因此混凝土攪拌設備在向高技術、高效能、?自動化、智能化的方向發(fā)展有很大的必要性。?現代建筑工程中攪拌機的廣泛應用，不僅減輕了工人的勞動強度，還提高了混凝土工程的質量，對我國的基礎設施建設做出了很大貢獻。 本次設計主要對雙臥軸強制式混凝土攪拌機進行設計，包含攪拌桶的設計、料斗的設計等。依據國家的相關標準，在零部件、材?料、結構工藝等方面設計出結構合理的、滿足要求生產需要的混凝土攪拌設備。重點研究攪?拌裝置的設計、制造。對涉及的

2、零部件進行設計、校核，對各部件提出細化的參數內?容，待各零件的尺寸正式確定后，進行總體布置，滿足各種要求。雙臥軸強制式混凝土攪拌機在攪拌過程中，通過攪拌軸的回轉運動來帶動攪拌葉片對筒內物料進行剪切、擠壓和翻轉推移等攪拌作用，使物料在相對的劇烈運動中的得到充分的拌合，因而它具有拌合質量好、能耗低、效率高等優(yōu)點。 關鍵詞：混凝土攪拌機、質量、能耗、效率、壽命長 Abstract TConstruction machinery concrete mixing equipment is an important device, it is one of the key equipme

3、nt of concrete production. Since the concrete mixing equipment is working objects sand stone and cement mixture, and the amount of large, poor working conditions. Therefore, concrete mixing equipment in the high-tech, high-performance, automated, intelligent direction of great necessity. Modern buil

4、ding engineering mixer widely used, not only to reduce the labor intensity, but also improve the quality of the concrete project on China's infrastructure construction has made great contributions. ??The design focuses on the twin-shaft compulsory concrete mixer design, comprising mixing bucket des

5、ign, hopper design. In accordance with relevant national standards, in parts, materials, construction technology and other aspects of the design of the structure is reasonable, to meet the requirements of the production needs of concrete mixing equipment. It focuses on the mix design mix device manu

6、facturing. Of spare parts involved in the design, verification, each member put forward detailed arguments within tolerance, to be formally identified the size of the parts, the overall layout, to meet various requirements. Twin shaft compulsory concrete mixer in the mixing process, to drive through

7、 the rotary motion of the stirring blades of the stirring shaft tube material to cut, squeeze and flip goes on and so stirring, so that the material obtained in a relatively vigorous exercise in full the mixing, so that it has good mixing quality, low energy consumption and high efficiency.

8、 Keywords: Concrete mixer, quality, energy consumption, efficiency, long life 緒 論 近年來隨著我國經濟建設及科學技術的高速增長，基本建設規(guī)模不斷擴大，建設隊伍不斷增加，大城市基礎建設、房地產開發(fā)業(yè)的迅猛發(fā)展，推動了混凝土生產產量的迅速提高，機械設備在建設施工中的地位也日益顯著。加強施工隊伍的裝備，是改善施工條件，提高施工速度、工程質量和經濟效益的保障。? ?混凝土生產是改變傳統的現場分散攪拌混凝土的生產方式，實現建筑工業(yè)化的一項重要改革?；炷恋纳唐坊a因其生產

9、的高度專業(yè)化和集中化等特點大大提高了混凝土工程質量，節(jié)約原材料，加快，提高勞動生產率，減輕勞動強度，同時也因其節(jié)省施工用地，改善勞動條件，減少環(huán)境污染而使人類受益。? ?由于混凝土機械的工作對象是砂石、水泥等混合料，且用量大，工作環(huán)境惡劣。因此，現代混凝土施工機械已經在向高技術、高效能、多品種、自動化和智能化的方向發(fā)展，以改善工作條件及提高生產率。? ?由于這些攪拌輸送機全部都是利用單運動方式,因而普遍存在拌和物料不充分,攪拌效果不太理想；另外,其噪音也較大,特別是在煤炭行業(yè)的工業(yè)型煤等新工藝上使用的攪拌輸送機,根本滿足不了其工藝設計要求而嚴重制約了其新技術新工藝的推廣使用,因而急需一種結

10、構新穎、效果明顯的全新機型的攪拌機來逐步代替舊式攪拌機,并且也可廣泛地使用于其他行業(yè)。? ?攪拌是混凝土生產工藝過程中極重要的一道工序，所以應盡可能的使處在攪拌過程中的拌合料各組分的運動軌跡在相對集中區(qū)域內互相交錯穿插，在整個拌合料體積中最大限度的產生相互摩擦，并盡可能提高各組分的體積參與運動的次數和運動軌跡的交叉頻率，為混凝土拌合實現宏觀和微觀勻質性創(chuàng)造最有利的條件，因此混凝土施工應向機械化和自動化方向發(fā)展。? ???小型混凝土攪拌機的設計，是為了滿足市場需求，完善產品的系列，適應小型建筑施工和實驗室工作的要求。它是在封閉的環(huán)境?中，實現對物料的攪拌和輸送，攪拌及輸送效果良好，對環(huán)境污染

11、少，能夠改善施工現場施工條件，保障施工人員身心健康，降低工人的施工強度，提高工作效率，減少施工中對環(huán)境的破壞。 目 錄 摘??要?................................................................... ABSTRACT?.......................................................... 緒論?..................................................................... 第

12、1章研究的目的意義?........................................... 1.1.1??混凝土的組成?............................................... 1.1.2??攪拌的任務?.................................................. 1.1.3攪拌機應具備的功能點?....................................? 1.2、攪拌機的分類及使用特點................................... 1.2.1 攪

13、拌機的分類......................................... 1.2.2混凝土攪拌機使用特點......................................? 1.3混凝土攪拌機的發(fā)展趨勢...................................... 第2章??總體設計方案?............................................... 2.1??總體方案設計?..................................................... 2.1.1??混凝土攪拌機種

14、類和功能比較?............................ 2.1.2??混凝土攪拌機的結構型式選擇?............................. 2.2??總體結構及工作原理?............................................. 2.2.1??結構組成及工作原理?.......................................... 2.2.2、外殼的設計?...............................................? 第3章??攪拌裝置?................

15、.................................. 3.1攪拌軸的設計?................................................... 3.1.1攪拌軸的材料?................................................. 3.1.2攪拌軸的結構................................................... 3.1.3攪拌軸的支承................................................... 3.1.4攪拌軸計算

16、....................................................... 3.2葉片的設計........................................................... 3.3攪拌筒尺寸及卸料方式............................................ 3.4軸端密封.............................................................. 3.5襯板.......................................

17、....................... 第4章傳動系統........................................................... 第5章上料系統........................................................... 第6章?供水系統?........................................................... 第7章機架與支腿.......................................................... 第

18、8章?電氣控制系統?...................................................... 第9章?混凝土攪拌機的維護與保養(yǎng)................................... 結論?.............................................................................致??謝?.......................................................................... 參考文獻................

19、......................................................... 第1章 混凝土攪拌機 1.1 研究的目的意義 1.1.1、混凝土的組成 混凝土是當今時代最大宗的人造材料，也是最主要的建筑材料之一，廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、交通、國防、水利、市政和民用基礎設施建設中，在國民經濟中占有重要地位。廣義的混凝土是指由膠凝材料、細骨料（砂）、粗骨料（石）和水按適當比例配置的混合物，經硬化而成的人造石材。但目前建筑中使用最廣泛的是以水泥為膠凝材料的普通混凝土。 在普通混凝土中，砂、石起骨架作用，他們在混凝土中起填

20、充和抵抗混凝土在凝結硬化過程中的收縮作用。水泥與水形成的水泥漿包裹在骨料表面并填充骨料間的空隙。在花、硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予混合物一定的和易性，便于施工；硬化后，水泥漿則將骨料膠結成一個堅實的整體，并具有一定的強度?；炷磷鳛橹饕ㄖ牧媳粡V泛應用，是因為它具有很多其他材料不具備的特點。如易成型、能耗低、耐久性好、價格便宜以及與鋼材結合可制成各種承重結構的優(yōu)點。但混凝土的自重大、抗拉強度低、澆筑成型易受氣候條件影響等，這些也是混凝土所存在的弱點。因此，在21世紀，混凝土工作者的使命是為混凝土的輕質、高強、多功能、綠色化、長壽耐久而努力奮斗。1.1.2 攪拌的任務 混凝土攪拌機是將混

21、凝土配合料按一定配合比的水泥、砂、碎石（骨料）和水等均勻攪而制備混凝土的專用機械。一般認為混凝土攪拌機的主要任務是： 1)組分均勻分布，達到宏觀和微觀上的勻質 2)破壞水泥粒子的團聚現象，使其各顆粒表面被水浸潤，促使彌散現象的發(fā)展 3)破壞水泥粒子表面的初始水化物薄膜包裹層，促進水泥顆粒與其他物料的結合，形成理想的水化生成物 4)由于集料表面覆蓋一薄層灰塵及粘土，有礙界面結合層的形成，故應使物料之間多次碰撞和相互摩擦，以減少灰塵薄膜的影響 5)提高混合料各單元體參與運動的次數和運動軌跡的交叉頻率，以加速達到勻質化1.1.3 攪拌機應具備的功能特點 由以上分析可知攪拌機在攪拌過程中

22、應盡量使各種原材料相互穿插，并在整個攪拌筒內最大限度的產生摩擦，使各種物料混合均勻。并盡可能提高各組分體積參與運動的次數和運動軌跡的交叉頻率，為混凝土拌合料實現宏觀和微觀勻質創(chuàng)造最有利的條件。因此，為了獲取高質量的混凝土，攪拌機應具備以下特點: 1）能對混凝土各種組分均勻攪拌，并使水泥漿或瀝青包裹骨料表面 2）混凝土攪拌完成后能迅速完全的卸出，不影響下次攪拌 3）攪拌應該操作簡單，攪拌過程應耗時短 4）便于維護和保養(yǎng) 1.2 攪拌機的分類及使用特點 1.2.1 攪拌機的分類 攪拌機的總類較多，分類方法和特點如下： 1）按作業(yè)方式分循環(huán)作業(yè)式和連續(xù)作業(yè)式兩種 循環(huán)作業(yè)式的供料

23、、攪拌、卸料三道工序是按一定的時間間隔周期進行的，即按份拌制。由于拌制所需的各種物料都經過準確的稱量，所以攪拌質量較好，是未來發(fā)展的大趨勢。 連續(xù)作業(yè)式的供料、攪拌、卸料三道工序是在一個較長的筒體內連續(xù)進行的。雖然其循環(huán)作業(yè)式高，但由于各物料的配比、攪拌時間難以控制，所以攪拌質量較差，目前很少使用。 2）按攪拌方式分為自落式攪拌和強制式攪拌兩種 自落式攪拌機就是把混合料放在一個旋轉的攪拌鼓內，隨著攪拌鼓的旋轉，鼓內葉片把混合料提升到一定高度，然后再自行落下，進而達到均勻攪拌的目的。自落式攪拌機多用于攪拌塑性混凝土和低流動性混凝土。筒體和葉片磨損較小，易于清理，但功耗大，效率低，多用于小型

24、民用建筑。由于此類攪拌機對骨料磨損較大，影響混凝土質量，且能耗大效率低，現已逐漸被強制式攪拌機取代。 強制式攪拌機是攪拌鼓不動，由鼓內葉片繞回轉軸旋轉來使混凝土達到均勻攪拌的目的。這種攪拌機攪拌作用強烈，適用于硬骨料混凝土和輕骨料混凝土，也可攪拌流動性混凝土，具有攪拌速度快、攪拌質量好、操作簡便、生產效率高等特點。但這種攪拌機也有動力消耗大、葉片磨損快等方面的不足，多用于大中型攪拌站。 3）按裝置方式分固定式和移動式 固定式攪拌機是安裝在預先準備好的基座之上，整機不能夠移動。它的體積大、生產效率高，多用于攪拌站和攪拌樓。 移動式攪拌機本身具有行駛車輪，能夠來回移動，適用于中小型的臨時工

25、程。 按出料方式分為傾翻式和非傾翻式兩種 傾翻式靠攪拌鼓傾翻卸料，非傾翻式按攪拌鼓反轉卸料。 4）按攪拌容量 大型：出料容量 1.0 ~ 3.0 ? 中型：出料容量 0.3 ~ 0.5 ? 小型：出料容量 0.05 ~ 0.25 ? 1.2.2 混凝土攪拌機使用特點 周期性：周期性的進行裝料、攪拌、出料，結構簡單可靠，容易控制配合比和攪拌質量，使用廣泛。 連續(xù)式：連續(xù)工作，生產率高，適用于混凝土使用量大的工程。 自落式：攪拌筒旋轉將物料提升一定高度然后自行落下，筒壁和葉片磨損較小，適宜拌制塑性和半塑性混凝土。 強制式：筒內物料由旋轉軸上

26、的葉片和刮板的強制作用而獲得充 分拌和。葉片和筒壁磨損較大，需要加裝襯板。 1.3 混凝土攪拌機的發(fā)展趨勢 混凝土攪拌機是建筑機械中攪拌混凝土必備的機械，隨著我國房地產建筑行業(yè)、公路、鐵路、水電站等建設的擴大和商品混凝土的推廣，水泥制品產量逐年提高，混凝土攪拌機的銷量穩(wěn)步提升，由此也出現了不同容量、不同型號的攪拌機來滿足客戶的需求，并遠銷俄羅斯、印度、歐洲等國家和地區(qū)。 近幾年由于攪拌機在各行業(yè)扮演了重要角色，使JS系列攪拌機逐漸成為攪拌混凝土的主導產品，其中JS350、JS500、JS750、JS1000為中小型攪拌機，JS1500、JS2000、JS2500、JS3000為大型攪拌

27、設備，加工工藝比一般攪拌機更復雜，要求更高，一般與配料機組成攪拌站。 隨著攪拌機需求量的增大，攪拌機的生產廠家也越來越多，市場競爭越來越激烈。大部分生產廠家都以中小型攪拌設備為主，但在競爭加劇的環(huán)境下，攪拌機正朝著技術創(chuàng)新、個性服務、提高攪拌機的自制能力方向發(fā)展。在建設節(jié)約型社會的大背景下，相信混凝土設備在以后的發(fā)展過程中一定會朝著節(jié)能、高效、耐用、操作更加智能化方向發(fā)展。 第2章?總體設計方案 2.1?總體方案設計 2.1.1?混凝土攪拌機種類和功能比較 混凝土攪拌機主要由拌筒、加料和卸料機構、供水系統、原動機、傳動機構、機架和支承裝置等組成。 從其運動方式及其主要結

28、構上來看，它們可分為兩大類型:一種形式為單運動的軸式傳動軸上（有單軸和雙軸）安裝各式各樣的攪拌葉片（有長錐形、螺旋形等），并利用葉片來攪拌物料；而另一類則是通過鋼齒輪傳動帶動某一形狀的筒體（有圓錐體、圓柱體等）的自身旋轉而使物料產生攪拌效果。 按工作性質分間歇式（分批式）和連續(xù)式；按攪拌原理分自落式、強制式和連續(xù)式；按安裝方式分固定式和移動式；按出料方式分傾翻式和非傾翻式；按拌筒結構形式分梨式、鼓筒式、雙錐、圓盤立軸式和圓槽臥軸式等。 自落式攪拌機?有較長的歷史，早在20世紀初，由蒸汽機驅動的鼓筒式混凝土攪拌機已開始出現。50年代后，反轉出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機以及立筒式攪拌機等相

29、繼問世并獲得發(fā)展。自落式混凝土攪拌機的拌筒內壁上有徑向布置的攪拌葉片。工作時，拌筒繞其水平軸線回轉，加入拌筒內的物料，被葉片提升至一定高度后，借自重下落，這樣周而復始的運動，達到均勻攪拌的效果。自落式混凝土攪拌機的結構簡單，一般以攪拌塑性混凝土為主。 連續(xù)式混凝土攪拌機?裝有螺旋狀攪拌葉片，各種材料分別按配合比經連續(xù)稱量后送入攪拌機內，攪拌好的混凝土從卸料端連續(xù)向外卸出。這種攪拌機的攪拌時間短，生產率高、其發(fā)展引人注目。 強制式攪拌機?從20世紀50年代初興起后，得到了迅速的發(fā)展和推廣。最先出現的是圓盤立軸式強制混凝土攪拌機。這種攪拌機分為渦槳式和行星式兩種。19世紀70年代后，隨著輕骨料

30、的應用，出現了圓槽臥軸式強制攪拌機，它又分單臥軸式和雙臥軸式兩種，兼有自落和強制兩種攪拌的特點。其攪拌葉片的線速度小，耐磨性好和耗能少，發(fā)展較快。強制式混凝土攪拌機拌筒內的轉軸臂架上裝有攪拌葉片，加入拌筒內的物料，在攪拌葉片的強力攪動下，形成交叉的物流。這種攪拌方式遠比自落攪拌方式作用強烈，主要適于攪拌干硬性混凝土。 2.1.2??混凝土攪拌機的結構型式選擇 立軸式攪拌機的攪拌工作主要靠葉片對物料的強制式的攪拌作用使物料拌和均勻。另外立軸攪拌機的拌筒中央部分有一軸套，用于放置攪拌裝置，連接傳動裝置，結構緊湊，傳動裝置下置，潤滑性能好。 臥軸式攪拌機，拌筒內徑做的都比較大，骨料被拋向拌筒外

31、壁，產生混凝土離析，加水量不易控制，攪拌力小，使物料結團結倉。綜合比較，立軸攪拌機的結構簡單，易于控制與操作。故本次設計的是一臺小型立軸式攪拌機。 2.2??總體結構及工作 2.2.1??結構組成及工作原理 本設計混凝土攪拌機的主要組成部分為：傳動部分、攪拌部分、機架等。 整體結構如圖2-1所示： 本設計的工作原理是：電動機通過帶傳動帶動減速器，減速器與攪拌軸通過鏈傳動帶動軸的旋轉，軸上安裝有攪拌葉片隨軸轉動對物料進行攪拌作用。 圖2-1總體結構示意圖 從結構上看，雙臥軸攪拌機要較單臥軸攪拌機復雜，但它磨損小，攪拌質量好，生產率高，雙臥軸攪拌機較立軸式和單軸式攪拌機，具有明顯

32、的優(yōu)越性。 優(yōu)點如下： 1）攪拌機外形尺寸小、高度低，布置緊湊，裝載運輸便利，而且結構 合理性好，工作可靠性高。攪拌機容量大，效率高，適用于商品混凝土的生產。 2)攪拌筒直徑比同容量立軸式小一半，攪拌軸轉速與立軸式基本相同， 但葉片轉速要比立軸式小一半，因此葉片和襯板磨損較小、使用壽命長，并且物料不易離析。 3)物料運動區(qū)域相對集中于兩軸之間，物料行程短，擠壓作用充分， 因此攪拌質量好。 2.2.2 外殼的設計 傳統的U型槽底容易出現攪拌死角，從而導致兩軸負載過大，以致斷裂。另外他們將兩端墻板焊死在機殼上，這樣使得在軸或葉片受損時維修很不方便，工作量也相當大。 現代的設計中

33、，槽底做成ω型，以防攪拌死角，并在筒內安裝襯板。兩邊再焊上鋼板做成機槽，槽口兩邊焊有角鋼用以固定機蓋，槽機底部焊有支承墊用以支承槽體。機槽兩端墻板不是焊死在機殼上，而是通過螺栓與機殼連接，這樣做的目的是為了在維修時便于將損壞的軸吊起，省去拆葉片的麻煩，檢修空間增大，工作量減小，還可縮小兩端軸孔直徑，便于密封防漏，如下圖所示： 圖2.2 攪拌機槽體 第3章??攪拌裝置 3.1 攪拌軸的設計 在混凝土攪拌過程中，各葉片受力比較復雜，所以傳遞到攪拌軸上的彎曲應力和扭轉應力也相應比較復雜。由于攪拌軸的受力主要以扭轉為主，為了便于計算，在攪拌軸的設計過程中按扭轉強度條件計算，采用增大安全系

34、數的方法來保證攪拌軸的可靠性。 3.1.1 攪拌軸的材料 和普通軸一樣，常用45號鋼，不重要的要求不高的可以選用Q235鋼。耐腐蝕要求較高或物料不被鐵離子污染時，應采用不銹耐酸鋼或采用防腐措施。 3.1.2 攪拌軸的結構 攪拌軸常用實心和空心直徑?？招慕Y構可以減小攪拌機的質量，但加工比較復雜，成本較高，通常采用實心結構。 強制式 攪拌機可拆式連接結構過去常用抱瓦式結構，目前多用插入式結構。如下圖所示： 1、 抱瓦 2、三角鍵 3、攪拌軸 1、攪拌軸 2、卡塊 1、攪拌臂 2、聯接板 4、連接螺栓 5、攪拌臂 3、軸用擋圈 4、攪拌臂

35、3、攪拌軸 4、聯接螺栓 圖3.1 連接結構 抱瓦式結構中的抱瓦需模鍛，插入式結構中攪拌軸上的攪拌臂的插入孔要求精度較高，需在鏜床上加工。相比較之下，本結構采用螺栓連接，可以降低加工難度，節(jié)約成本。 3.1.3 攪拌軸的支承 一般情況下，攪拌軸依靠減速箱內的一對軸承支承。但是，由于攪拌軸一般較長而且伸在反應器內進行操作，這種軸承受條件較差。當攪拌臂過長而又很細時，常常會使軸扭彎，使離心作用增加，最后達到完全破壞，懸臂的支承條件為： 式中：——懸臂軸長度，單位m。 ——軸承間距，單位為m。 d——攪拌臂直徑，單位m。 3.1.4

36、 攪拌軸計算 軸的扭轉強度條件為： 式中：——扭轉切應力，單位為。 —— 軸所承受的扭矩，單位為。 ——軸的抗扭矩截面系數，單位為。 ——軸的轉速，單位為。 ——軸的傳遞功率，單位為kw。 d——計算截面處軸的直徑mm。 ——許用扭轉切應力，單位為。 由表15—3取， 直徑： 式中： 說明：當軸截面上開有鍵槽時，應增大軸徑以考慮鍵槽對軸的強度的削弱。對于直徑的軸，有一個鍵槽時，軸徑增大3%；

37、有兩個鍵槽時，應增大7%。 則： 取軸的最細部分的直徑為。 3.2 葉片的設計 連續(xù)式攪拌機的合理結構，技術參數的確定是一項迫切而急需的任務。在過去，曾研究過的攪拌葉片在軸上布置對混合物均質性的影響。對攪拌機筒體中充填性能及對機器生產率和攪拌過程耗電量的影響，在葉片合理布置下，葉片軸轉速對混合物均質性的影響，在合理的葉片布置和轉速下，攪拌機筒體的安裝傾角對攪拌過程及對混凝土制件強度指標的影響。下面是幾種常見的葉片布置方式和它們的特點。 優(yōu)點：可以使物料向箭頭所指方 優(yōu)點：可以使物料朝著 向做向流動，便于卸料。

38、 頭方環(huán)向流動，物料攪拌充分， 缺點：效率較低，不適于大批量 生產效率較高，適用于 連續(xù)生產。 大中型攪拌設備。 優(yōu)點：兩軸葉片在外形上同向布置， 優(yōu)點：葉片外形同向布置，筒并且筒體向卸料一側傾斜一 體傾斜安裝，并且在卸料口處 個角度，便于卸料。 安有阻滯葉片，攪拌均勻， 便于卸料。 缺點:結構復雜，生產困難。 缺點：葉片布置比較復雜，

39、 加工維修困難，成本較高。 圖3.2 由于該攪拌機容量為大中型攪拌機，通過以上對各布置形式的分析，該設計選用圖（b）形結構，物料在攪拌筒內的運動軌跡如圖3.2所示。工作時,攪拌軸帶動攪拌葉片旋轉,強迫物料按預定的軌跡產生剪切、擠壓、翻滾和

40、揉搓等強制攪拌作用,使物料在劇烈的相對運動中得到均勻攪拌。改進攪拌葉片的結構和曲面形狀,對提高攪拌質量、減小攪拌阻力和降低功率消耗具有重要的意義。 圖3.3 雙臥軸式攪拌機物料運動軌跡 合理的葉片布置不僅可以提高混凝土的硬度和混凝土的生產率。而且可以減少原料的消耗，減少物料對機器的沖擊，還能延長機器的壽命。由于兩軸的旋轉方向相反,兩軸間的料產生擠壓、翻滾和揉搓,以達到攪拌混合效果 顯然,在不破壞物料流運動的前提下,兩軸間物料逆流運動的頻次越高,揉搓和擠壓作用就越充分,攪拌效果就越好。通過對葉片相對運動分析可知:攪拌葉片正反排列得到的逆流次數要比攪拌葉片雙正排列得到的次數多,因此攪拌作

41、用更強烈,攪拌質量也更好。并且隨著攪拌葉片數量的增多,這種優(yōu)勢會更加明顯。但這種情形下，那么攪拌葉片的運動順序破壞了拌筒內物料的大流動。這是因為物料以連續(xù)遞推的方式前進。此外，在一根軸上相鄰葉片，同時參加攪拌,并且二者對物料推動的方向相反。由于葉片的反向推動,有可能該葉片的相鄰葉片無料可攪,從而導致一根軸上葉片內的物料無法推出來。 為了防止物料在機體兩端受到擠壓,應在物料進口端只設正向葉片,在出口端僅設反向葉片。實體面型螺旋葉片具有攪拌效率高、輸送物料性能好，因此在入料口設置這種葉片。但這種葉片容易使物料形成“裹軸”現象。而帶式面型螺旋葉片雖然在輸送效率上，稍差于實體面型螺旋葉片，但物料不會

42、形成低效區(qū)。這對物料在沿軸向運動是比較有利的。特別物料在長距離輸送時，帶式面型螺旋葉片充分發(fā)揮了自己的優(yōu)點。 雖然攪拌葉片正反排列得到的逆流次數要比攪拌葉片雙正排列得到的次數多,因此攪拌作用更強烈,攪拌質量也更好。但這種情形下，攪拌葉片的運動順序破壞了拌筒內物料的整體流動。這是因為物料以連續(xù)遞推的方式前進。此外，在一根軸上相鄰葉片，同時參加攪拌,并且二者對物料推動的方向相反。由于葉片的反向推動,嚴重時，可能造成該葉片的相鄰葉片無料可攪,從而可能導致一根軸上葉片內的物料形成斷料現象。 為了避免這種情形的產生，根據試驗結果,反向葉片的長度一般為正向葉片的1/2～2/3較好。此外，采用螺旋槳葉片

43、，作為反向葉片，各葉片均勻分布在軸上。這種葉片，可以承受較大的反向推力，攪拌的效率較高。螺旋槳葉片間斷的分布在軸上，不能導致對攪拌軸的斷料形成。 機內的物料被正、反葉片分成兩部分,一部分向前推進,另一部分則向后推送,使物料產生連續(xù)不斷的軸向往復運動,將處于不同半徑處的物料翻轉,在正反葉片的共同作用下,物料在機內反復翻動、擴散、攪拌、揉搓,使物料混合均勻。由于正向葉片大于反向葉片,所以物料在作軸向往復運動的時候,總體上是向出料口方向前進的,因而可以滿足連續(xù)工作的要求。此外,物料由通常的單向運動方式改為往復運動,使得設備在有限的長度，提高物料的生產率和攪拌效率。 在葉片的選擇上，根據目前國內外

44、臥軸式攪拌機葉片結構型式看，廣泛采用鏟片式，就單個葉片來說，它是一個平板，他通過攪拌臂與軸形成一體，使全部葉片呈螺旋線分布，葉片間沒有直接聯系，因而這種化整為零的結構方式具有很突出的優(yōu)點。它使得葉片的加工安裝非常方便，從而代替了加工安裝要求高的螺旋帶葉片。從磨損角度看，鏟片式易受到局部磨損，這是因為物料與葉片之間的滑動逐步不均勻，而且波動，易形成卡料，使磨損加劇，攪拌效果有所下降，故從磨損和攪拌效果來看，鏟片式比螺旋帶式差。但鏟片式在以后的維護保養(yǎng)和維修過程中比較方便，并且葉片是標準化大批量生產，可以降低成本。所以，綜合考慮，該設計應選用鏟片式葉片，整體結構和葉片布置如下： 圖3.4 雙

45、臥軸攪拌機攪拌裝置 1、 攪拌筒 2、攪拌軸 3、攪拌臂 4、攪拌葉片 5、側葉片 攪拌筒內裝有兩根水平配置的攪拌軸，每根軸上均裝有攪拌葉片。在靠近攪拌筒兩端的攪拌臂上分別裝有側葉片，可刮掉端面上的混凝土，并改變混凝土的流向。葉片與村板間隙≤5mm，參數如下： ① 單根軸上的葉片數量為8片 ② 雙軸攪拌機葉片交錯布置 ③ 單根軸上相鄰攪拌臂的相位角差為 ④ 兩軸上同序號攪拌臂達到攪拌區(qū)域相同位置相位差為 ⑤ 攪拌臂與軸的連接方式為剖分式螺栓連接（在攪拌過程中，如有攪拌臂斷裂可以快速更換） 3.3 攪拌筒尺寸及卸料方式確定 1）攪拌筒尺寸 為了減少磨損和卡石子現象，

46、除了提高葉片、襯板的材質和及時調整間隙外，有些產品在結構上采用了攪拌軸的回轉中心相對攪拌筒中心略帶偏心安裝。這樣，在卡石子現象發(fā)生的區(qū)域，葉片的運動方向總是沿著使葉片與襯板間隙由小變大的方向，即使卡入了石子也會減少石子對葉片和襯板的破壞。 根據設計標準，攪拌機的出料容積與進料容積之比為，幾何容積應大于進料容積，此外攪拌機還應具備10%的超載能力，所以取容積利用系數為： 則攪拌筒幾何容積為： 取長寬比，尺寸為： 則。 2）卸料方式的確定： 目前臥軸式攪拌機主要采用傾翻室和底開門式兩種卸料方式，由于JS1500的出料容量為1500L，相對來說容量較大，故采用底開門式，既可使混凝

47、土順利地在攪拌過程中卸出，也可避免使筒體傾翻，這樣既安全，又節(jié)省了勞力，表現出很多自由的特點，操作也方便，故而采用底開門式卸料。 卸料機構是由料門、密封調節(jié)板、液壓缸、液壓泵和限位接近開關等部分組成。自動運行時，一般設置為全開、全關、半開三種狀態(tài)，它便于控制卸料流速，卸料門的密封通過調整密封板的位置來實現。卸料機構通過液壓系統來進行控制，可以降低工人的勞動強度，提高設備的安全性。在液壓系統失效的緊急情況下，該系統設有安全裝置，工人可以通過手工操縱安全手柄來打開卸料門。卸料機構如下圖所示： 圖3.4 卸料機構 1、 襯板 2、攪拌筒弧板 3、密封板 4、卸料門 3.4軸端密封

48、 圖3.6 軸端密封及支承 1、O形密封圈 2、金屬浮封環(huán) 3、長軸套 4、轉環(huán)轂 5、浮動定位擋環(huán)6、密封擋圈 7、擋環(huán) 8、支承座 9、油杯 10、油封座 11、隔套 12、軸承襯套 13、軸承 14、油封 15、軸套 16、軸端透蓋子 17、放油螺塞 在轉動的轉環(huán)轂4與浮封環(huán)之間及固定的支承座8與浮封環(huán)之間的錐形體處各放置一個大截面0型密封橡膠圈1當轉環(huán)轂4與支承座8相互壓緊后，兩個密封圈就產生彈性變形，被壓扁成橢圓形斷面。這樣，即密封了圓錐體外的空間，又岡密封圈的彈性使兩個浮封環(huán)產生相對的軸向力，使兩個摩擦接觸端面互相粘貼的很緊，從而保證足夠的密封作用。當兩個金屬浮封環(huán)接觸的端

49、面磨損后，密封橡膠圈的彈性可起一定的補償作用，仍然保證兩者端面互相貼緊，繼續(xù)保持良好的密封效果。 強制式臥軸攪拌機其攪拌軸在拌合料面下工作，工作時攪拌軸相對攪拌筒轉動，砂漿易于侵入攪拌軸運動副中產生磨料磨損及漏漿，所以軸端密封是強制式臥軸攪拌機的特殊結構和重要部件。它支承著攪拌裝置，保護軸端處不漏漿，使攪拌軸支承軸承不受砂漿侵襲，延長軸承等零部件的使用壽命，確保攪拌系統的正常工作。 浮動密封，系屬于端面機械密封的一種特殊形式，其結構簡單，端面密封壓力能自行補償，磨料介質不易侵入，潤滑脂（油）不外泄漏，密封效果好，使用于低速重載，作業(yè)條件惡劣處。 浮動密封由配合端面（平面或球面）經過精加工

50、（研磨）的兩個金屬浮動環(huán)和兩個0型密封橡膠圈組成。金屬浮動環(huán)用合金鑄鐵（鋼）或粉末冶金等材料制成，其外圓為圓錐體。在轉動的轉換轂與浮封環(huán)之間及固定的支承座與浮封環(huán)之間的錐形體處各放置一個大截面0型密封橡膠圈。當轉換轂與支承座相互壓緊后，兩個密封圈就產生彈性變形，被壓扁成橢圓形端面。這樣，即密封了圓錐體外的空間，又因密封圈的彈性使兩個浮封環(huán)產生相對的軸向力，使兩個摩擦接觸端面相互粘貼的很緊，從而保證足夠的密封作用。當兩個金屬浮封環(huán)接觸的端面磨損后，密封橡膠圈的彈性可起一定的補償作用，仍然保證兩者端面相互貼緊，繼續(xù)保持良好的密封效果。 3.5 襯板 攪拌機在對骨料進行攪拌的過程中，由于砂石對

51、攪拌筒壁會產生較大的磨損，所以為了減少磨損對筒壁的傷害，需要在筒壁內添加襯板。雖然磨損現象紛繁復雜，但總的來說都是一個“磨屑”脫離本體的過程，從磨削形成過程的觀點來說，大體分四種磨損類型： 1) 磨料磨損：由于硬顆?；蛲怀鑫锏淖饔枚斐晌锪线w移所導致的磨損。 2）粘著磨損：兩個光滑的金屬表面在壓力下作相對滑行時，界面上的實際接觸面及 其可能結合起來而形成粘著，這些粘著點不斷破裂，斷裂可能發(fā)生在結合面處，也可能發(fā)生在本體的突出部位，這就使某一表面上產生脫離了本體的金屬磨屑。 1）腐蝕磨損：在腐蝕條件下，金屬表面形成一層腐蝕產物，在有相對

52、滑行時，這層 腐蝕產物將被磨掉，使金屬受到繼續(xù)的腐蝕和磨損。 2）表面疲勞磨損：這種磨損是由于多次反復的加載和卸載而導致在接觸面上以及接 觸面的皮下形成垂直于或平行于接觸面的疲勞裂紋，這些裂紋的擴展以及相互交割，可能使金屬表面開裂，以致剝落。 在這些種類的磨損中，其中磨料磨損是最主要的形式。在所有的工業(yè)磨損中一半以上的磨損實質主要是磨料磨損，它導致了人力、能源和材料的大量消耗。因此人們越來越認識到對磨料磨損、抗磨材料及磨料磨損機理研究的必要性和迫切性。近年來，國內外抗磨材質的發(fā)展取得很大進步。 攪拌機襯板通常在有水或其他液體和帶有較高硬度并呈尖銳棱角的固態(tài)物料所組成的介質中工作。在工

53、作過程中，襯板除受到卵石等磨料的沖撞外，襯板還受來自磨料的兩種分力：一種是磨料對襯板磨損表面的法向壓力，這種力產生于磨料被鏟片和襯板擠壓過程中，致使其中尖銳棱角的砂石料壓入磨損表面；二是磨料對襯板磨損表面的切向力，這種力產生與磨料被攪拌機鏟片帶動沿圓周以一定速度旋轉運動的過程中，使磨料和襯板磨損表面之間產生相應的切向運動，結果造成磨料對襯板的切削犁溝作用。在以上兩種力的作用下，襯板表面產生許多壓坑，并被犁出許多溝線來，使襯板表面發(fā)生許多顯微切削，并使材料被推向壓坑的周圍或溝槽的前沿和兩邊，產生塑性變形，如圖 3-3 所示。在磨料的反復壓入和犁削下，導致材料的加工硬化，或其它變形使裂紋逐漸形成和

54、擴展，最終造成材料從表面脫落，使襯板磨損。當襯板厚度減少到一個臨界值時，襯板發(fā)生脆性斷裂。根據襯板的工作情況，所以襯板材質要有高的硬度，同時也要具有較高的強度，既要有很好的耐磨性防又要止襯板的斷裂破碎，同時具有抗沖擊能力。 圖3.7 襯板的失效面貌 一般攪拌機襯板選用3類材質做襯板：鎳硬鑄鐵、高鉻鑄鐵和低合金白口鑄鐵。從金相分析，有些耐磨襯板采用鎳硬鑄鐵，其金相組織為馬氏體，奧氏體和碳化物，但是由于鎳的資源少，代價高所以目前大多采用低合金白口鑄鐵并加入合金元素鉻和鉬，因此使C曲線右移，特別是使珠光體轉變部分右移傾向更大， 使白口鑄鐵在鑄態(tài)下能夠獲得馬氏體組織，但是一般的白口鑄鐵其耐磨

55、性還不能滿足需要。因為Cr/C比是高鉻鑄鐵的一個重要參數，控制Cr/C比為5—6，并加入適量的鉬和銅以提高滲透性，若再加入少量的硼元素有利于鑄鐵獲得馬氏體組織，以下三種不同類別鑄鐵的典型化學成分： 參數 成分材質 C Si Mn P S Cr Mo Cu 低合金鑄鐵 2.6-3.2 3.0-4.0 1.5-2.5 — 高鉻鑄鐵 2.4-3.2 12-18 0.7-0.8 鎳硬鑄鐵 2.5-3.6 1.5-2.0 0.3-0.8 8.0-10.0 4.5-6.5 — 一般攪拌機使用

56、的是高鉻鑄鐵的襯板，由于襯板屬于薄壁鑄件，一般在20mm以下，在面積/厚度比偏大時難以通過熱處理來提高硬度，否則襯板易于變形，影響使用。故只能研究在鑄鐵條件襯板的制造工藝，尤其是鑄件的元素構成。往往襯板的耐磨性跟元素直接有關且同制造成本絕對成正比的態(tài)度。可以用測硬度的方式初步判斷其是否耐磨性，如果條件允許的話，可以使用磨損試驗機測量相對的耐磨性，下表是3種鑄鐵的力學性能： 參數 項目材質 洛氏硬度 沖擊硬度 抗彎強度 相對耐磨度 HRC 低合金鑄鐵 53.5 3.0 440 1 高鉻鑄鐵 57.3 5.4

57、 453 2.27 鎳硬鑄鐵 55.0 6.0 — 1.46 由上表可見低合金鑄鐵耐磨性最差，鎳硬合金次之，高鉻鑄鐵最好，這主要和合金的組織和硬度有關，低合金白口鑄鐵的組織為貝氏體，碳化物為M3C型，硬度較低，所以耐磨性較差高鉻鑄鐵碳化物的周圍存在這顯微硬度高的馬氏體M1C1型碳化物有了強力的支撐作用，能有效發(fā)揮碳化物抵抗磨料的磨損作用。反過來M7C2型碳化物也保護了它周圍的基體，使其磨損減少，另外含鉻奧氏體顯微硬度較高，所以高鉻鑄鐵耐磨性較高。由于鎳硬鑄鐵含有較多的碳化物，其硬度與高鉻鑄鐵相當，當時其馬氏體組織粗大，碳化物為M3C型，二者顯微硬度皆較低，因此

58、其耐磨性比鑄態(tài)高鉻鑄鐵低。 第4章 傳動系統 傳動按傳動方式可分為兩種：機械傳動和液壓傳動。液壓傳動具有重量輕，體積小，結構緊，驅動力大等特點，但考慮到目前國內狀況，液壓馬達雖然比以前在質量上提高了，但價格昂貴，用于一般的攪拌機上，成本太高，不經濟，故而我們選用傳統的機械傳動。傳動系統由電動機、皮帶輪、減速箱、開式齒輪等組成，如圖2.3所示。電動機8通過皮帶輪7、5帶動二級齒輪減速箱，減速箱兩軸通過由兩個開式小齒輪10和兩個開式大齒輪9組成的兩對開式齒輪副分別帶動兩根水平布置的攪拌軸反向等速回轉。 圖4.1??攪拌傳動系統 1—箱體；2—第

59、二級大齒輪；3—第一級大齒輪；4—第二級小齒輪；?5—大皮帶輪；6—第一級小齒輪；7—小皮帶輪；8—電動機 9—開式大齒輪；10—開式小齒 第5章 上料系統 上料系統由料斗、上料架、卷揚機構、行程開關等組成，如圖5.1所示。 圖5.1 1、 滑輪 2、料斗 3、進料料斗 4、卷揚機構 5、上料架 1) 上料架：斜置角度為60度，它是綜合考慮了上料架的位置及攪拌筒銜接，而且考慮底架的寬度不能超過規(guī)定的長度及上料架的寬度，行程等綜合因素后得出的。上料架的上料軌道（下料軌道）為槽鋼，滾輪的上滾輪置于槽鋼內側，而下滾輪置于槽鋼外側，這樣可保證料斗

60、上下安全平穩(wěn)。 2) 卷揚機構。 3) 上料動力及卸料。 制動式電機通過減速箱帶動卷筒轉動，鋼絲繩通過滑輪牽引料斗沿上料架軌道向上爬升，當爬升到一定高度時，料斗底部都門上的一對滾輪進入上料架水平通道，斗門自動打開，物料經過進料漏斗投入桶內。為保證料斗準確就位，在上料架上裝有限位開關，上行程有兩個限位開關，下行程有一個限位開關，當料斗下降至地坑底部時，鋼絲繩稍松，彈簧鋼桿機構使下限位開關動作，卷揚機構自動停車。制動式電機可保證料斗在滿足負荷運行時，可靠地停在任意位置，制動力矩的大小由電機后座的大螺母調整。 卸料系統由卸料門、操作柄等機構組成，如圖3.4所示。卸料門安裝在攪拌罐底部，通過操

61、作柄可以使其繞水平軸迥轉以達到啟閉目的，通過調整出料。兩側的密封條的位置來保證卸料門的密封。 第6章?供水系統 圖6.1供水系統 1、 噴水管 2、進水管 3、水池 4、吸水管 5、水泵 供水系統是電動機、水泵、節(jié)流閥及管路等組成，見圖6.1。啟動水泵，即可將注入攪拌筒，水的流量通過閘閥調節(jié)，供水總量由時間繼電器控制。當按鈕轉到“時控”位置時，水泵會按設定的時間運轉和自動停止，當按鈕轉到“手動”位置時，可連續(xù)供水。 在混凝土攪拌機生產混凝土時，對混凝土質量影響較大的除了攪拌機自身的工作性能以外，就

62、是供水精度。由于供水精度要求控制在2%的范圍內，故如何更好的滿足精度問題是供水方式的選擇，應加以認真考慮。目前，國內運用的主要是時間繼電器或虹吸式水箱控制供水精度。但由于虹吸式水箱在不配備站的情況下有諸多不便，故而選用混凝土攪拌機專用水泵配以時間繼電器控制，在誤差允許范圍內讓供水時間略大一些，如果砂石過濕則供水時間相對短一些。 第7章 機架與支腿 1）機架：根據整體的布置情況和尺寸要求，按整體具體要求用槽鋼，角鋼焊接而成的，并按強度組裝焊鉚在一起，支承主機，并且使各部件空間位置固定形成一整體。? 2）支腿：由于本機容量較大，按國家城建法規(guī)要求卸料高度大于1.5m,采用長短腿配合使用。攪拌

63、時長支腿支承達到使用要求。運輸時可將支腿卸掉。短支腿則用于運輸狀態(tài)，卸去長支腿防止機架上各部件與車輛接觸而受損。 圖7.1攪拌機機架 第8章?電氣控制系統 圖8.1 電氣系統 電氣控制系統需是控制混凝土攪拌機的主傳動電機，供水系統電機，上料，下料等的電機。所有電器控制元件都設在配電箱中。電器元件控制滿足的使用要求：主電機可以點動以滿足安裝修理過程的要求。電氣控制線路設有空氣開關，熔斷器，熱繼電器具有短路保護，過載保護，斷相保護的功能，所有控制按鈕及空氣開關手柄和指示燈均布置在配電箱門上，并設有門鎖。配電箱內的電器元件安裝在一塊鐵板上，安全可靠，操作維修方便。

64、 電氣系統原理圖如上圖8-1所示，電氣元件列于表8-1，本系統具有短路保護、過載保護等功能。元件選擇考慮到施工現場的電壓質量，均高選一至二等級?？刂齐娫措妷簽?80V。 上限位報警：上限位兩行程開關SQ1、SQ2.當提升料斗離開上位時，SQ2行程開關失靈，報警。 第9章 混凝土攪拌機的維護與保養(yǎng) 混凝土攪拌機應按照規(guī)定進行定期維護和保養(yǎng)，這樣可以使機械經常處于良好的工作狀態(tài)，保證機械的正常運轉和延長使用壽命，預防故障發(fā)生。攪拌機的日常保養(yǎng)分為工作前、工作中、工作后三部分。 9.1 工作前保養(yǎng) 1）首先須保持機體的清潔，應清除機體上的污垢及障礙物。 2）檢視各潤滑處的油料

65、及電路和控制設備，并按潤滑圖表的規(guī)定加注 潤滑油(脂)，若潤滑油(脂)不足，應立即加添。 3）將進料斗放在地面上，料斗上升手柄置于脫開位置。 4）緊固各部螺栓，如有松動，應予擰緊。緊固螺栓時要均勻和適當的 用力，避免折斷。 5）檢視鋼絲繩的狀況，鋼絲繩不能變形，卷繞不能紊亂，特別是繩頭 卡結必須緊固。如果繩絲折斷過多，應立即更換。 6）在每班工作前，最好在筒內加水空轉運行1—2分鐘，以便濕潤內筒 壁，避免水泥沾粘。 9.2 工作中的保養(yǎng) 1）混凝土攪拌機在運轉過程中，要隨時檢聽電動機、減速器、傳動齒 輪的聲音是否正常。 2）要觸摸或測試軸承和電動機的溫升是否過高。檢

66、視減速器有否漏油現象。 3）要注意攪拌裝置運轉是否正常，鏟片和刮板不能松動。 4）混凝土攪拌機的供水系統應能正常有效地工作，不能發(fā)生滲漏現象， 否則不能控制加水量。 5）檢查卸料口的開關裝置能否正常工作，如果不能正常工作應立即進 行檢修。 9.3 工作后的保養(yǎng) 1）混凝土攪拌機在每班工作結束后均須進行認真的清洗工作，包括清 洗攪拌簡的內外部、進料斗及出料槽等處。 2）在清洗攪拌筒內部時，可在筒內放入清水及石子，運轉10—15分鐘， 使其沖刷內簡壁及攪拌裝置，然后放出并掃凈。 3）沖洗噴水管、進料斗、機體外殼等處．沖洗時注意勿使電動機著水， 以免受潮。 4）外部各零件上濺落的混凝土必須清除干凈，以免影響零部件的拆卸 和更換。 XXXVII 總結 三年的大學生活馬上就要結束了，在大三下學期，我們的主要任務便是實習和做畢業(yè)設計，為以后的工作和繼續(xù)深造做準備。畢業(yè)設計是對我們三年學習成果的一次有效檢驗，也是我們步入社會參與工作前的一個重要展示機會。通過畢業(yè)設計，我們鞏固了大學三年所學的專業(yè)知識，把所學的專業(yè)知識很好的結合在了一起，也是