混凝土攪拌機結(jié)構(gòu)設(shè)計5.6

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1、濟南大學(xué)泉城學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 題 目 混凝土攪拌機結(jié)構(gòu)設(shè)計 學(xué) 院 工學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化（專升本） 班 級 1701班 學(xué) 生 張凌 學(xué) 號 2017040116 指導(dǎo)教師 段丁杰 。一九年四月二十日 孤襯板為高餡耐磨合金鑄鐵，其性能指標(biāo)符合JG/T5045.2-93規(guī)定（HRC>54, 沖擊值27.0kg.cm/cm,抗彎強度>600kN/mm2）特殊設(shè)計的一些設(shè)計能提高襯板的使用 時間，端襯板為優(yōu)質(zhì)高Mn耐磨鋼板制成。 2.3.6卸料門 卸料門的構(gòu)造非常好，因為它很牢固，整體版面與桶內(nèi)弧面保持平行，作用是降 低沖擊，卸料門兩端的座

2、位可以來來調(diào)節(jié)，接觸面會發(fā)生磨損，磨損的面會發(fā)生一 定變化，變化可以調(diào)節(jié)間隙，卸料門要密封起來，防止其他的雜質(zhì)進入，卸料門的構(gòu) 造用了液壓系統(tǒng)驅(qū)動，這樣的好處時結(jié)構(gòu)精密、動作穩(wěn)定、可以手動控制開關(guān)等等, 卸料門的作用也是很重要的，它調(diào)節(jié)卸料門開關(guān)和電控系統(tǒng)一起使用，桶內(nèi)的介質(zhì)互 相混合，留下來的就從卸料門出來，并且卸料門的開門可以由情況自己調(diào)整，一切都 是為了實現(xiàn)卸料程度。 2.4攪拌主機類型選擇 強制式的混凝土可以分為臥軸式和立軸式，立軸式又分為兩類：渦漿式和星行式。 混凝土攪拌機將不同的介質(zhì)混合攪拌比如：水、石子、水泥、和一些添加劑等等。攪 拌機在現(xiàn)代化用途非常廣泛在工業(yè)

3、、道路、廠房等等。由于不同地方的不同混凝土的 性質(zhì)不同，所以發(fā)展了不同種類，不同性能的攪拌機。攪拌機的選擇可以根據(jù)不同的 角度而選擇，按工作性質(zhì)分為兩類：周期式和連續(xù)式；按攪拌方式分為兩類:自落式 和強制式；按裝置方式也分為兩類：固定式和移動式；還可以按出料分為兩類：傾翻 式和非傾翻式；按攪拌筒外型也可以分為四種：盤式、槽式、鼓式、錐式。下面介紹 一下這兩種混凝土攪拌機。 2.4.1自落式混凝土攪拌機 這種類型的攪拌機運轉(zhuǎn)時用葉片將介質(zhì)提高一定的距離在將其落下進行攪拌的 最常用的的有JG型鼓筒式、JZ式雙錐反出料式和JF型雙錐傾翻式混凝土攪拌機。 自落式攪拌機已經(jīng)在生產(chǎn)中用了

4、很久了，它就是將介質(zhì)從一定高度下落下攪拌。 圖2.3.a是這種攪拌機的工作簡圖。這種攪拌機的最重要部分是一個水平放置的圓筒。 圓筒里面有徑向片葉。運轉(zhuǎn)時圓筒繞線軸運動。把介質(zhì)放入圓筒中，圓筒會讓介質(zhì)帶 到一定的高度，然后就不管介質(zhì)了，讓其自己降落⑺。就這樣循環(huán)多次。圖b中是強 制式攪拌機的工作簡圖。強制式的攪拌機最重要的一個部件是圓盤，盤內(nèi)裝有運動的 片葉。介質(zhì)在盤內(nèi)運動會形成交叉的料流，繼續(xù)攪拌。這種攪拌比自落式的效果猛。 它主要攪拌硬性的混凝土。有一種混凝土必須用強制式的攪拌機，這種混凝土得含有 輕骨料。因為輕骨料從一定高度落下，沖擊的能量很小，產(chǎn)生的攪拌效果不是太好。 正

5、因為強制式有這樣特點，所以現(xiàn)在普遍選擇強制式的攪拌機，雖然它有優(yōu)點也必然 有缺點，缺點比如： （1）轉(zhuǎn)速很高，動力消耗很大，強制式的攪拌機轉(zhuǎn)速比其他的高很多，動力消耗也比其他的大很多。只有在高轉(zhuǎn)速下才能產(chǎn)生強烈的攪拌作用。 （2） 葉片、襯板磨損大。強制式攪拌機葉片的磨耗約為自落式的7-8倍，襯板 約為3-4倍。強制式攪拌機的葉片在工作時是要強迫攪拌盤內(nèi)購物料迅速改變其運動 方向，產(chǎn)此交叉的料流。所以葉片和材料之間的摩擦劇烈，自然葉片的磨耗大。 （3） 維護費用高。上述兩個缺點必然在經(jīng)濟上產(chǎn)生不好的效果。 （4） 不能攪拌含有大骨料的混凝土。骨料尺寸大時，往往把攪伴葉片卡住，損

6、 壞機器。目前生產(chǎn)的強制式攪拌機所攪拌的骨料尺寸都在80毫米以下。 （5） 構(gòu)造復(fù)雜。強制式攪拌機在構(gòu)造上比自落式復(fù)雜。 由于強制式攪拌機有這樣一些缺點，所以在選用時，應(yīng)根據(jù)所要求攪拌的混凝土 的具體情況，慎重考慮，盡可能選用自落式攪拌機。但是，采用強制攪拌這一方法還 是混凝土攪拌機發(fā)展的方向。因為強制攪拌攪拌得均勻而見生產(chǎn)率高。自落式攪拌機 的生產(chǎn)率因受到鼓筒臨界轉(zhuǎn)速的限制，很難提高。提高鼓簡的轉(zhuǎn)速將會使物料因離心 力的作用而貼在筒壁上，反而降低了攪拌效果。所以，現(xiàn)在許多國家在研究所的強制 攪拌方法。 圖2.3攪拌機的工作簡圖 2.4.2強制式混凝土攪拌機 它用轉(zhuǎn)動

7、的葉片將混合的介質(zhì)進行翻轉(zhuǎn)、壓擠、切剪等多種方式將它們在一起 攪拌，攪拌作用強度大，攪拌的時間少，這種攪拌機就適合攪拌比較硬的、比較不容 易攪拌的物料，而且效果很好，效率高。但是也有缺點，它的葉片容易在轉(zhuǎn)動時卡主， 所以最好不要攪拌較大較粗的硬性介質(zhì)的混凝土。 強制式攪拌機分為兩種：渦漿式和行星式。這兩種的攪拌機的燙拌筒是一個平行 放的盤圓。漿臥式有一根回周轉(zhuǎn)在盤中央國。軸上裝有很多組葉片。行星有兩根軸回 轉(zhuǎn)。分別帶動幾個拌合鏟。行星式分為兩類：定盤式和盤轉(zhuǎn)式。以上幾種形式的攪拌機中，構(gòu)造容易的是渦漿式，但軸轉(zhuǎn)力比較小，盤中的一部分容積能利用，因為拌鏟 軸那里的線速度太低，行星

8、式的構(gòu)造復(fù)雜。但是攪拌的強度大，效果好，當(dāng)然消耗的 能量也多，結(jié)構(gòu)上由于整個攪拌盤在轉(zhuǎn)動也不夠理想。定盤式還消除了離心力對骨科 的影響，不容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。所以，盤轉(zhuǎn)式現(xiàn)已逐漸為定盤式所代替。強制式攪拌 機都是通過盤底部的卸料口卸料，所以卸料迅速。這是它的一個優(yōu)點。但是，如果攪 拌時卸料口密封不風(fēng)水泥漿容易從這里漏掉。所以，強制式攪拌機不適于攪流動性大 的混合士拌合抖。 3設(shè)計方案擬定 3.1原始數(shù)據(jù) 出料容積：750L；進料容積：1200L；生產(chǎn)率：32.5m3/h；最大骨料粒徑：80/60mm； 外形尺寸：6050x2030x5900mm；整機質(zhì)量：4800kg。 3.

9、2設(shè)計的目的 達到使用的目的：達到經(jīng)濟性的需要這是很重要的；要求設(shè)計的結(jié)構(gòu)必須合理性, 要求技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)合理性。 3.3設(shè)計大綱 3.3.1設(shè)計原則 攪拌機的設(shè)計要求合理性，應(yīng)根據(jù)GB9142-20()0《混凝土攪拌機技術(shù)條件》規(guī)范； 所用圖紙的幅面應(yīng)符合GB4457-2000《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)機械制圖》中的相關(guān)規(guī)定。 3.4攪拌機選型的確定 用到的的建筑材料有很多，最主要的還是混凝土，它用水泥把所有物料粘結(jié)為一 體，它是一種非均質(zhì)的材料，用處無處不在，使用量也非常大。 混凝土攪拌機用處很大，它用來生產(chǎn)大量的混凝土?；炷翑嚢铏C分為兩類：自 落式和強制式。以前用混凝土都是塑

10、性的，現(xiàn)在用混凝土都是干硬性的。強制式的攪 拌機在現(xiàn)在生產(chǎn)中用得很多，因為它的攪拌性能好、攪拌均勻、高質(zhì)量生產(chǎn)。所以現(xiàn) 在都用強制式攪拌機，但是這種攪拌機也有自己的缺點就是能耗比較大。 我們根據(jù)實際中不同的需要去選擇不同的攪拌機類型，攪拌機的種類有很多種。 但是它們的工作原理和性能都是有差別的。如果按著工作方式分為強制式攪拌機和自 落式攪拌機。JZC750混凝土攪拌機屬于自落式攪拌機的一種，J-攪拌機，Z.錐型， C-齒圈，750-出料容量750Lo這種攪拌機結(jié)構(gòu)有點復(fù)雜由以下組成：傳動系統(tǒng)、供 水系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、機架及行走系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等等⑼?，F(xiàn)在生產(chǎn)的JZC 型錐

11、型反轉(zhuǎn)出料攪拌機，它的傳送裝置用了齒輪-齒圈傳動，攪拌筒是由四個拖輪作 為支柱，由傳動系統(tǒng)中的電動機控制其轉(zhuǎn)動方向，攪拌機的的電機會產(chǎn)生運動和動 力，然后經(jīng)帶傳動輸入減速箱，再讓減速箱的兩對齒輪傳遞給小齒輪，通過和小齒輪 嚙合的固定在拌桶上的大齒圈帶動拌桶旋轉(zhuǎn)。齒輪傳動具有不打滑，傳動比準(zhǔn)確等 特點。 故這次設(shè)計用JZC750型混凝土攪拌機作為木設(shè)計的題目。 圖3.1 JZC750混凝土攪拌機 4攪拌機的設(shè)計 4.1攪拌機的用途 (1) 攪拌機能將把筒體內(nèi)的原料充分混合。 (2) 攪拌機能使流動的氣體不受限制的擴散出去。 (3) 攪拌機能使小顆粒物等在筒體內(nèi)均勻地浮

12、動。 (4) 攪拌機能使互不相溶的水或水泥等物料均勻混合或充分蒸發(fā)。 4. 2攪拌機的工作原理 攪拌機的工作原理其實就是同一個場地中不同種動量之間的轉(zhuǎn)化和磨合，不同動 量是一種通過質(zhì)量、熱量、互相轉(zhuǎn)換的過程，所以攪拌機利用轉(zhuǎn)筒內(nèi)的介質(zhì)轉(zhuǎn)動獲取 流動場然后在向其輸入機械能量的一種裝置 攪拌過程為：攪拌器的工作在一定速度下轉(zhuǎn)動是由電動機與減速器一起工作帶動 的，由于攪拌器的運轉(zhuǎn)速度的不一樣，導(dǎo)致不同速度的流體從自葉輪出派出，派出的 流體帶著周邊的液體，導(dǎo)致旁邊靜止的流體卷入其中，攪拌在一起形成一股特殊的運 動流體。這股特殊合成的流體運動既有沿壁面流動乂有上下流動及其左右循環(huán)流動，

13、 這種方式的流動，有利于剖析攪拌機內(nèi)部比較大的范圍，流體還有著循環(huán)的用處 灌內(nèi)介質(zhì)是從葉輪排除的液體來把自葉輪的能量傳遞，同時把灌內(nèi)溶液循環(huán)到葉輪近 旁。且產(chǎn)生的速度會出現(xiàn)一些波動，渦流會混亂移動，混亂的渦流會和周圍的流體混 合在一塊，他們本身的能量、熱量會向周圍擴散，導(dǎo)致異相間界面更新等引起傳熱反 應(yīng)左右和引起全體流液的傳遞作用。 攪拌操作有很多種，攪拌介質(zhì)也很多差別也不一樣，各個機構(gòu)過程對攪拌過程也 不一樣，所有的這些不同型號的攪拌機要與之配合起來。所有的攪拌機要配合各種不 同的要求和情況，它們之間不同的流體狀態(tài)會提供能量的情況是不同的，所以適合各 種不一樣的攪拌過程。

14、 4. 3攪拌機的結(jié)構(gòu) 攪拌機結(jié)構(gòu)是由兩個部件組成：攪拌裝置和攪拌筒。 攪拌裝置由三部分組成，它們的功能各不相同，分別是攪拌器、攪拌軸和傳動裝 置。攪拌的開始先讓減速器加速，加速后再和聯(lián)軸器一起連接攪拌軸來帶動固定在軸 上的齒輪的傳動。 攪拌桶：附件與桶組合而成。桶體為攪拌提供一個進行空間的容器。 圖4.1攪拌機的外形結(jié)構(gòu) 4.3.1電動機的選擇 設(shè)定攪拌速率為ni=85r/min；總傳動比為i=16。 電動機轉(zhuǎn)速： n2=n 1 xi=60x 16r/min= 1360r/min 公式(4.1) 設(shè)攪拌機內(nèi)阻力F=8kN,傳動線速度V=1.55m/s； P!

15、=FX V/1000 (KW) =8X I.55X !000/1000=l2.4kW 公式(4.2) 由 P2=pi/Q，得 P2 查表知齒輪聯(lián)軸器的效率為牛=0.99,彈性聯(lián)軸器效率中=0.9927,滾動軸承效率 甲=0.985,閉式圓柱齒輪效率n5=0.975o 耳|=中'中乂1]43、1]52=0.8927 公式(4.3) P2=pi/m=13.89kW 公式(4.4) 查表選擇電動機：Y系列1440r/min,電動機具體型號為Y160L-4 參數(shù)：額定功率：15kW：滿載轉(zhuǎn)速：1440r/min；額定電流：3O.3A：滿載時效率： 86%；效益：88.5%；功率因數(shù)：0

16、.85；堵轉(zhuǎn)電流：7.0；額定轉(zhuǎn)矩：2.2；最大轉(zhuǎn)矩2.3。 4.3.2聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的選擇也很重要，一般是從剛性和擾性中選取一個。其中剛性聯(lián)軸器也是 從結(jié)構(gòu)式和可移式中選取一個，固定是完全剛性聯(lián)接的一種，它需要被接連的兩軸中 心線嚴格對中；可移式僅在傳動方向上是剛性聯(lián)接，而其余方向可以讓兩軸之間有一 些安裝的誤差，并且有一些補償能力對軸之間的安裝產(chǎn)生的誤差〔⑵。通常來說撓性聯(lián) 軸器用處很大，一般用于軸之間相對有位移(軸向和綜合角位移)的地方。它具有隔振、緩沖振動的能力，海爾可以補償兩軸間的安裝誤差。撓性聯(lián)軸器又有無彈性元件 和含金屬、非金屬彈性元件之分，并且含金屬、非金

17、屬元件統(tǒng)稱為彈性聯(lián)軸器。 剛性聯(lián)軸器一般用在對載荷穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、無其他相對位移、同軸度良好等連 接；撓性聯(lián)軸器適用于有位移、沒有彈性元件的連接。在一些載荷難控制、速度不穩(wěn) 定的情況下，優(yōu)先選取帶有減震功能的非彈性聯(lián)軸器I⑶。聯(lián)軸器很大優(yōu)點是維護簡單, 質(zhì)量不重，拆裝容易等。聯(lián)軸器的安裝位置最好處在軸承周圍即可，故本次選用剛性 聯(lián)軸器。 4.3.3軸承的選擇 日常生活中用得上的滾動軸承主要包括三大類:第一類是深溝球軸承，它的極限 轉(zhuǎn)速比較高、第二類是角接觸球軸承，它的轉(zhuǎn)速非常高、第三類是圓錐求軸承，它的 極限轉(zhuǎn)速中等[⑷。下面就是詳細介紹這三類軸承： 圓錐滾子軸承：它的極限

18、轉(zhuǎn)速不是很高，偏差可以在2。左右；主要特點是：能 撐的住較大的軸向力、軸向聯(lián)合。由于線接觸的關(guān)系，導(dǎo)致角接觸軸承小于承載能 力，并且內(nèi)外圈可以拆開，裝載簡單輕松，一般使用上都是成對的。 深溝球軸承：它的極限轉(zhuǎn)速比較高；允許角偏差8-16。；主要特性應(yīng)用在：能承 受很大的徑向載荷，也能承受很大的軸向載荷。當(dāng)速度轉(zhuǎn)的很快并且軸向載荷很小的 時候，可代替推力球軸承，承受著徑向載荷。 角接觸球軸承：它的轉(zhuǎn)速非常非?？欤羁梢栽?-10°左右；主要特點：能撐 得住較大的軸向力，當(dāng)其公稱軸向角越大，軸承的承載能力也越大。一般兩個一起應(yīng) 用，可以裝在同一個支點或不同的支點上面。根據(jù)計算及減

19、速器要求，優(yōu)選出6207 深溝球軸承。 4.3.4鍵的選擇 鍵的用途分為兩類：第一類是讓軸與軸零件之間周向固定，第二類是傳以轉(zhuǎn)矩。 鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，可以分為半圓鍵、平鍵等等。 這次的設(shè)計就運用上了平鍵聯(lián)接。它的種類和特點如下所示： 類型：普通平鍵GB/T1096-2003；薄型平鍵GB/T1567-79 特點和應(yīng)用：主要靠側(cè)面?zhèn)鬟f扭矩，無軸向固定作用。對中性好，容易拆卸。 精度比較高。應(yīng)用于高速軸或者正反轉(zhuǎn)均和。薄型平鍵有薄壁結(jié)構(gòu)，而且它用在傳動 距較大的傳距。 4.3.5攪拌軸的選擇 (1) 選擇材料，確定需用應(yīng)力 軸的材料通常選用45鋼，這種鋼性能比較好并且質(zhì)量高，用來

20、提高軸的強度和 耐磨性。對于要求較低的攪拌軸可采用普通碳素鋼制造。本次設(shè)計中攪拌軸采用45 剛:[T]=30MPa （2） 攪拌軸強度計算 軸的扭轉(zhuǎn)強度條件： Tmax=MT/Wp<[T] 公式（4.5） 式中Tmax為軸橫截面上的最大剪應(yīng)力，MPa； MT為軸傳遞的扭矩，Nm； Wp 為軸的抗扭截面模量，mm3； [T]為降低后的材料許用應(yīng)力，MPa。 MT=9.55x 106xP3/n3=755.92Nxm 公式（4.6） d>365x （P/nfT]） 1/3=50.44mm 公式（4.7） 取 d=51 mm （3） 攪拌軸剛度計算 一般情況下攪拌軸主要靠減速

21、器內(nèi)的一對軸承支撐，攪拌軸比較長，所以運轉(zhuǎn)時 容易發(fā)生振動，將軸扭彎甚至完全破壞。 為保持懸臂攪拌軸的穩(wěn)定，懸臂軸長度L、攪拌軸直徑d、兩軸承制件的距離B 應(yīng)滿足一下關(guān)系：Li/B<4-5, Li/d<40-50o 當(dāng)軸直徑余量較大，攪拌器經(jīng)過平衡及低速時L./B和Li/d取偏大值。 4.3.6機座的設(shè)計 自落式攪拌機的傳動裝置通過機座安裝在整個機器上，機座內(nèi)應(yīng)留有足夠位置以 容納聯(lián)軸器等部件，并保證安裝操作所需要的空間。本次結(jié)構(gòu)設(shè)計中的骨架結(jié)構(gòu)是由 冷彎等邊槽鋼骨而成的，槽鋼用途廣泛，經(jīng)常和工字鋼配合一起用，其中主要用處是 建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)和其他的工業(yè)結(jié)構(gòu)【⑸。槽鋼分為4

22、種形狀：冷彎外卷邊、冷彎內(nèi) 卷邊、冷彎等邊、冷彎不等邊。其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖4.2機座的外形結(jié)構(gòu) 根據(jù)資料查的槽鋼的規(guī)格為220x79x9型號為22#B 其總長為1800mm,寬為1526mm。 4.3.7攪拌器的設(shè)計 攪拌器在平時的使用中很廣泛，攪拌器跟槳葉或葉輪差不多。它在攪拌機中起到 非常大作用也是很重要的部分。攪拌機可以分為徑向流，還可以分為軸向流，軸向流 和徑向流的攪拌器選擇是根據(jù)攪拌釜內(nèi)產(chǎn)生的流型。攪拌器將攪拌的介質(zhì)形成一種合 適的流態(tài)而向其輸入機械能裝置。攪拌器-?般來說自攪拌釜頂部中心豎直插進釜內(nèi)， 有的時候用側(cè)面伸入方式，有的時候用底部伸入方式

23、，有的時候采用側(cè)面插入方式。 通常來說攪拌的要求不一樣會讓我們選擇不一樣的安裝方式。攪拌器使內(nèi)部攪拌的 介質(zhì)互相攪拌分離以達到混合，加快它們之間的化學(xué)反應(yīng)效率，加快傳質(zhì)與加快傳 遞效率。 攪拌器的種類很多，拌器中最重要的部分是槳葉。一般來說槳葉的外觀是根據(jù)槳 葉的平面角度與攪拌器加工的方向來分類的，一般分為三類：螺旋葉片式、平葉式、 折葉式。這次的攪拌器的設(shè)計用了葉片式的。 攪拌器的工作原理：這是錐形反轉(zhuǎn)出料的攪拌系統(tǒng)，它的系統(tǒng)中最重要的是攪拌 筒，形狀為雙錐形的，如圖4.3所示。桶里面的焊與攪桶軸線成一定的角度布置，乂 與布置的高葉片和低葉片各為一對。攪桶軸線與高低葉片成不

24、同的角度，攪拌筒正常 運動的時候，葉片使攪拌器介質(zhì)作上升，下滑運動，還能讓桶里的東西做軸向竄動， 所以加強了攪拌器的攪拌的功能廿虬假如攪拌筒方個方向運動時，它的葉片會使拌合 料推向出料錐一端由兩條空間交叉成180。的螺旋型出料葉片將攪拌合料卸出桶外。 圖4.3攪拌器結(jié)構(gòu) 摘 要 機械裝備中有許多的加工設(shè)備，而混凝土攪拌機是其中不可或缺的重要裝置，建 筑的施工質(zhì)量和施工進度的快慢是由該攪拌機的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率決定的。攪拌機 在目前國內(nèi)市場上應(yīng)用最普遍和生產(chǎn)效率比較高的物料攪拌機。由于攪拌機的攪拌質(zhì) 量和生產(chǎn)效率比較高，因而它作為新型攪拌機在許多攪拌場合都得到了普遍的應(yīng)用

25、。 本次設(shè)計主要包含攪拌桶的設(shè)計、料斗的設(shè)計等。依據(jù)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在零部 件、材料、結(jié)構(gòu)工藝等方面設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理的、滿足要求生產(chǎn)需要的混凝土攪拌設(shè)備。 重點研究攪拌桶和料斗的設(shè)計、制造。對的涉及的零部件進行設(shè)計、校核，對各部件 提出細化的參數(shù)內(nèi)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。 關(guān)鍵詞：料倉；混凝土攪拌機。 5攪拌桶和料斗的設(shè)計 5.1攪拌桶的設(shè)計 5.1.1攪拌桶的尺寸設(shè)計 在選擇桶體的組合樣式有很多種類，本次選擇了圓柱圓錐形。 桶體制造采用碳素鋼鋼板：Q235-AE.GB912,板厚8=4mm ；常溫下強度 ob=375MPa, g=235M

26、pa。許用應(yīng)力值 10()。。時為 200Mpa° 桶體的基本尺寸：設(shè)桶體的直徑為D1,高度為H,容積為V及壁厚為辨。 根據(jù)設(shè)計要求一般攪拌器用于液-固或者液-液相物料時桶體直徑和高度應(yīng)滿足: H/D—1-1.3；用于氣■液相物料時應(yīng)滿足：H/Di=l-20所以取H/Di=1.3o 攪拌機的出料容量和進料容量是兩種不同的關(guān)系，其關(guān)系有以下所示： 進料容量V.是指裝入桶體沒有經(jīng)過攪拌的體積； 出料容量v2是指裝入桶體的物料經(jīng)過攪拌出來的體積； 搗實容量V3是指裝入桶體的物料經(jīng)過攪拌出來的搗實的體積； 攪拌筒的幾何容積V0是指攪拌筒內(nèi)實際幾何容積。 攪拌機的主要性能指標(biāo)是額定容量

27、，決定著攪拌機的生產(chǎn)率，是選擇攪拌機的最 重要的依據(jù)，本設(shè)計給出的最初數(shù)據(jù)是出料容積750L,進料容積為1200L,生產(chǎn)率 32.5m3/h,而根據(jù)經(jīng)驗，攪拌空間因占實際桶體的1/4-1/5左右，故假設(shè)桶體實際體積 為5mL6m3,故可設(shè)攪拌桶的外形尺寸為圓柱尺寸1800mmX900mm(直徑X長度)， 圓錐部分1800mmX800mmX800mm(大直徑X長度X小直徑)，計算出的體積如下： V衣=(1.8/)2 x 7T x 0.9 + [(1.8/2)2 + (0.8/2)2tt]/2 x 0.8 x 2 = 4.725m3 公式(5.1) 而需要的是5 n?更加優(yōu)化的尺寸故調(diào)

28、整為圓柱尺寸1900mm X900mm(直徑X長 度)，圓錐部分1900mmX900mmX800mm(大直徑X長度X小直徑)計算出的體積如 下： 匕:, = (1.9/2)2 x 7T x 0.9 + [(1.9/2)2兀 + (0.8/2)2tt]/2 x 0.9 x 2 = 5.56m3 公式(5.2) 攪拌桶壁厚4mmo 根據(jù)進料容量根據(jù)軟件設(shè)計得出桶體外形如下圖所示： 圖5.1攪拌桶外形結(jié)構(gòu) 5.1.2開孔補強 為了給機器的內(nèi)部空間檢查問題和修護，通常在機器相配合處安裝可以手動拆卸 的零件，一般來說在零部件中安裝手孔，相鄰的部件需要在在等于1000m安裝一個

29、 手孔,手孔形狀一般是圓形，以減少密封和減小對殼體強度的削弱。人孔主要由筒節(jié)、 法蘭、蓋板和手柄組成。一般人孔有兩個手柄，容器使用過程中，人孔需要經(jīng)常打開 時可選擇快開式結(jié)構(gòu)人孔。 本次設(shè)計中選擇長圓形回轉(zhuǎn)快開人孔，人孔：PN6, 400x300.JB579-79o 5.2料斗的設(shè)計 進料的的機構(gòu)由很多部件組成，這些部件組合共同應(yīng)用。這些部件有上料斗、爬 梯、落地軌道、接長軌道等等。進料斗的進出和上下動作，是由料斗部件的輸出軸通 過料斗的離合器和筒轉(zhuǎn)動，料斗的出口的位置，與裝置的離合器有關(guān)，并且離合器由 人控制著［⑺。 料斗制造采用碳素鋼鋼板：Q235-AE.GB912,板

30、厚8=4mm :常溫下強度 ob=375MPa, 6=235Mpa。許用應(yīng)力值 100°C 時為 200Mpa。 支撐架是由角鋼焊接組成。角鋼又外稱角鐵、是由相互垂直的兩邊成角形的長方 形鋼材。角鋼用于建造碳素結(jié)構(gòu)鋼，是一種常用的很簡單的斷面的鋼材，常常用于房 子的框架和以下金屬構(gòu)架等。角鋼有很多優(yōu)點：它的可塑性好、可焊性好還能支撐重 物的強度。角鋼需要剛開始的鋼坯作為原材料，角鋼成型的狀態(tài)有很多種，角鋼的設(shè) 計有等邊角鋼和不等邊角鋼。這次的結(jié)構(gòu)設(shè)計采用其中的一種等邊角鋼為例。規(guī)格為 “匕 30x30x3” o 結(jié)構(gòu)如下圖所示: 圖5.2料斗外形結(jié)構(gòu)

31、 圖5.3裝配圖 6結(jié) 論 混凝土攪拌機在現(xiàn)代生產(chǎn)中已經(jīng)起到了舉足輕重的作用。本次設(shè)計主要包含攪拌 桶的設(shè)計、料斗的設(shè)計等。依據(jù)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在零部件、材料、結(jié)構(gòu)工藝等方面 設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理的、滿足要求生產(chǎn)需要的混凝土攪拌設(shè)備。重點研究攪拌桶和料斗的 設(shè)計、制造。對的涉及的零部件進行設(shè)計、校核，對各部件提出細化的參數(shù)內(nèi)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。 混凝土攪拌機具有攪拌效率高和生產(chǎn)質(zhì)量好等優(yōu)點，使其出料上料時間大大縮短, 生產(chǎn)效率比

32、原來提高了很多，還有較好的穩(wěn)定性和可靠性?；炷翑嚢铏C的循環(huán)時間 比較長，使攪拌軸功率損耗比較低。本課題通過對攪拌葉片的性能、表面形狀和攪拌 軸的性能的設(shè)計，有助于提高混凝土攪拌機的攪拌效率、降低功率消耗、減少進料出 料時間和提高攪拌機的性能。這次的設(shè)計從混凝土攪拌機的工作原理出發(fā)，在攪拌機 作業(yè)時，由于攪拌軸的轉(zhuǎn)動，致使物料沿旋轉(zhuǎn)面進行翻動混合，加上葉片各向左右旋 轉(zhuǎn)，物料就會在兩個攪拌軸之間產(chǎn)生推壓、翻動和揉搓，從而可以實現(xiàn)比較好的攪拌 質(zhì)量與混合效果。在長期的生產(chǎn)實踐過程中了解到，通過合理的布置和設(shè)計攪拌機的 葉片曲面形狀和攪拌軸，可以提高物料的攪拌質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 參考

33、文獻 [1] 馮忠緒，王衛(wèi)中,姚運仕，趙利軍.攪拌機合理轉(zhuǎn)速研究[J].中國公路學(xué)報,2006.19(2):116-120. [2] 趙悟.攪拌裝置參數(shù)化的研究[D].西安:長安大學(xué),2005. [3] Cabaret F, Rivera C,Fradette L,et a\.Hydrodynamics Performance of A Dual Shaft Mixer with Viscous Newtonian J].Chemical Engineering Research and Design,2007.85(A5):583-590. [4] Bogdan Cazacliu.

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35、業(yè)導(dǎo)報.2012,15(6):294. [8] 李超.雙臥軸混泥土攪拌機主要參數(shù)設(shè)計計算[J].建設(shè)機械技術(shù)管理.2001,14(1):18-22. 19]張航，張昌明.攪拌機傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].機械管理開發(fā),2011,3(6):65-66. I10J朱秀娟.多功能攪拌機傳動裝置的創(chuàng)新設(shè)計[J].制造業(yè)自動化.2010,32(7):160-161. [11]王衛(wèi)中.攪拌機工作裝置的試驗研究[D].西安:長安大學(xué),2004. |12]江建衛(wèi).周期式振動攪拌機的試驗研究|D].西安:公路交通大學(xué),1998. [131馮忠緒，于麗娟.振動攪拌理論及其裝置的試驗研究[J].中國公路學(xué)報.1

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37、大學(xué)本科的最后一門必修的課程，也是最綜合的一門課, 它用到了幾乎所有在大學(xué)學(xué)到的知識，能綜合的考查學(xué)生設(shè)計能力和對機械知識的掌 握和運用程度，是對我們四年來所學(xué)到知識大總結(jié)。雖然這次設(shè)計只有僅僅的三個月， 但是我的分析問題的能力、解決問題的能力及獨立思考問題的能力和查閱資料的能力 卻明顯得到提高，這些能力的培養(yǎng)將是我以后走上工作崗位造就人生的一筆財富，奠 定了基礎(chǔ)。 在設(shè)計過程中，段丁杰老師和其他技術(shù)指導(dǎo)老師對我們極度關(guān)注，我忠心的感謝 這些老師們熱心、耐心，細致的指導(dǎo)。如果我們?nèi)蝿谌卧?、默默奉獻的老師們的指導(dǎo)， 我們將很可能達不到預(yù)期的效果.在此再次的表示忠心的感謝和誠摯的問

38、候. ABSTRACT An important processing equipment and many required mechanical equipment, while the JS1OOO twin shaft compulsory mixer is one of the indispensable important equipment, construction quality and construction schedule of the construction speed is. twin shaft mixer is determined by the

39、product quality and production efficiency of the forced mixer in the material mixer on the domestic market at present the most widely used and the production efficiency is high. The twin shaft compulsory mixer mixing quality and the production efficiency is relatively high, so it is used as a new

40、 type of mixer mixing in many occasions have been widely used. This design consists mainly of design, hopper mixing barrel of design, etc. On the basis of the national standards, in parts, materials and structure technology designed structure reasonable and meet the requirements of production ne

41、ed concrete mixing equipment. Key research mixing barrel and hopper of design, manufacturing. The parts were involved in the design, checking, put forward the thinning of parts for various parts, parameters of content, size officially decided after general layout, meet various demands. Key words

42、： Bunker； concrete mixer 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 1緒論 I 1.1混凝土攪拌機簡介 1 1.2國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 I 1.2.1產(chǎn)品性能提高 1 1.2.2技術(shù)創(chuàng)新能力 2 1.2.3與國外差距 2 1.2.4混凝土機械發(fā)展趨勢 2 2混凝土攪拌機簡介 3 2.1混凝土攪拌機的分類 3 2.2型號 3 2.3攪拌主機結(jié)構(gòu)詳細說明 3 2.3.1攪拌機蓋 4 2.3.2攪拌筒體 4 2.3.3攪拌裝置 4 2.3.4軸端密封 4 2.3.5 襯板 4 2.3.6卸料門 5 2.4攪拌主機類型選擇 5 2.4.

43、1自落式混凝土攪拌機 5 2.4.2強制式混凝土攪拌機 6 3設(shè)計方案擬定 8 3.1原始數(shù)據(jù) 8 3.2設(shè)計的總體要求 8 3.3設(shè)計大綱 8 3.3.1設(shè)計原則 8 3.4攪拌機選型的確定 8 3.5畢業(yè)設(shè)計的意義 錯誤!未定義書簽。 4攪拌機的設(shè)計 1() 4.1攪拌機的作用 10 4.2攪拌機的工作原理 10 4.3攪拌機的結(jié)構(gòu) 10 4.3.1電動機的選擇 11 4.3.2聯(lián)軸器的選擇 11 4.3.3軸承的選擇 12 4.3.4鍵的選擇 12 4.3.5攪拌軸的選擇 12 4.3.6機座的設(shè)計 13 4.3.7攪拌器的設(shè)計 14 5攪拌桶和

44、料斗的設(shè)計 15 5.1攪拌桶的設(shè)計 15 5.1.1攪拌桶的尺寸設(shè)計 15 5.1.2開孔補強 16 5.2料斗的設(shè)計 16 6結(jié) 論 19 參考文獻 20 致 謝 21 1前言 1.1混凝土攪拌機簡介 機械裝備中需要許多的重要加工和裝備設(shè)備，而混凝土攪拌機是其中不可或缺的 重要設(shè)備，建筑的施工質(zhì)量和施工進度的快慢是由該攪拌機的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率決 定的?；炷翑嚢铏C由于其攪拌質(zhì)量和生產(chǎn)效率比較高，在目前國內(nèi)市場上應(yīng)用最普 遍和生產(chǎn)效率比較高的物料攪拌機⑴。 混凝土攪拌機在各類構(gòu)件廠、水利、道路、橋梁等工業(yè)和民用建筑工程都得到普 遍的應(yīng)用，該攪拌機可以用于攪拌干

45、硬性物料、流動性物料、輕骨料物料及各種砂漿。 既可自己單獨進行作業(yè)，也可和其它的配料機組合起來形成攪拌站來進行作業(yè)。攪拌 機具有很多優(yōu)點，其中包括：合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計、很好的攪拌質(zhì)量、攪拌周期短、能耗 比較低和攪拌噪聲小等式攪拌機采用硬度和韌性比較高的耐磨合金鑄鋼，來制造 加工襯板、攪拌葉片和攪拌軸，這樣就可以大大加深其使用壽命。 混凝土攪拌機主要組成部分包括：主攪拌系統(tǒng)、材料稱量系統(tǒng)、物料傳動系統(tǒng)、 物料儲存系統(tǒng)和攪拌控制系統(tǒng)等5大系統(tǒng)和一些其它的輔助設(shè)施⑵?；炷翑嚢铏C作 為強制式的物料攪拌機，該物料攪拌機具有兩方面的優(yōu)點，一方面它可以自己進行獨 立操作，另一方面它也能和PL系

46、列負擔(dān)機器組合起來進行操作使用，從而為物料的 攪拌提供配比作用，所以在許多大、中和小規(guī)模的產(chǎn)業(yè)都得到了普遍的應(yīng)用。 連續(xù)式混凝土攪拌在現(xiàn)在發(fā)展很好，特點是攪拌時間短，產(chǎn)量高，它裝有螺旋狀 攪拌葉片，往里面裝入物料，攪拌好的物料混凝土從卸料口出來。 1.2國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 混凝土機械是現(xiàn)在化建設(shè)不可缺少的工具，建設(shè)中非常需要它，在現(xiàn)在的生產(chǎn)行 業(yè)占有舉足輕重的地位，甚至在很多國家是否發(fā)達就憑借著混凝土的生產(chǎn)，如果一個 國家混凝土生產(chǎn)量很大，代表這個國家很發(fā)達。我國的混凝土機械己經(jīng)成為現(xiàn)代化生 產(chǎn)重要的一部分，混凝土機械種類也多，高質(zhì)量、高效率的性能也很好，己經(jīng)形成很 大規(guī)模的生

47、產(chǎn)力，產(chǎn)品的性能也越來越好⑶。 現(xiàn)在混凝土的生廠家越來越多，甚至達到好幾百家，質(zhì)量也越來越好。形成多種 多樣的系列，選擇性加大。不管你的需求量怎么樣，現(xiàn)在的市場都能滿足你，高技術(shù) 含量的、大型的、比比皆是。還有生產(chǎn)廠家的技術(shù)的提高，產(chǎn)品的質(zhì)量越來越好，生 產(chǎn)力也越來越高。國外混凝土機械進口數(shù)量逐年下120m3/h以下的攪拌站、125m3/h 以下的輸送泵以及攪拌機等國產(chǎn)設(shè)備已占主導(dǎo)地位。 1.2.1產(chǎn)品性能 人們對產(chǎn)品的要求也越來越高比如：高效率、高精度、保護環(huán)境等等。其實國內(nèi)的的部分產(chǎn)品已經(jīng)達到國際產(chǎn)品的先進水平。如國產(chǎn)混攪拌樓最大已達240m3/h,建 筑的施工質(zhì)量和施工

48、進度的快慢是由該攪拌機的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率決定的。攪拌機 在目前國內(nèi)市場上應(yīng)用最普遍和生產(chǎn)效率比較高的物料攪拌機。由于攪拌機的攪拌質(zhì) 量和生產(chǎn)效率比較高，因而它作為新型攪拌機在許多攪拌場合都得到了普遍的應(yīng)用。 還有就是混凝土機械存在著重復(fù)生產(chǎn)的問題，導(dǎo)致生產(chǎn)過剩，銷傳不了，只有打折出 售。 1.2.2技術(shù)創(chuàng)新能力 還有很少的企業(yè)，由于他們的生產(chǎn)技術(shù)沒有提高，自身的條件限制，不重視產(chǎn)品 的更新和產(chǎn)品的優(yōu)化，產(chǎn)品老是一成不變，品種類型也就那幾種，技術(shù)含量不高，品 牌性少，導(dǎo)致企業(yè)的購買量大大減少，這些企業(yè)需要改革。制造出有特色的產(chǎn)品，不 然容易被社會給淘汰。 123與國外差距

49、 國外混凝土攪拌站（樓）體現(xiàn)了機電的一體化技術(shù)，其專業(yè)的技術(shù)很可靠，機械 運轉(zhuǎn)和安全性更容易控制；還有一些攪拌站（樓）還增加了攪拌機動態(tài)負荷臨測、混 凝土物料稠度控制、除塵、放水等設(shè)備。 1.2.4混凝土機械發(fā)展趨勢 混凝土機械的發(fā)展會越來越現(xiàn)代化、高效率和專業(yè)化，混凝土機械最重要的是設(shè) 備，在“十五”期間，商品混凝土成套設(shè)備尤其是大型站（樓）、車、在數(shù)量上發(fā)展 很快，在質(zhì)量上有了很大的提升這些產(chǎn)品越來越好、產(chǎn)量也越來越大、高效率, 而且消耗能耗低，節(jié)省材料和制造時間。在現(xiàn)代發(fā)展中商品混凝土有了很大的發(fā)展， 約占現(xiàn)在混凝土的15%-20%左右，與發(fā)達國家的70%-90%相比還有

50、一端距離，所以 國內(nèi)的機械制造廠家們需要更加的努力，創(chuàng)造出更好的機械，這是挑戰(zhàn)也是機遇。 在“十五”期間，商品混凝土設(shè)備需要滿足用戶特殊要求也有了大大的提高。使其 出料上料時間大大縮短，生產(chǎn)效率比原來提高了很多，還有較好的穩(wěn)定性和可靠性。 混凝土攪拌機的循環(huán)時間比較長，使攪拌軸功率損耗比較低。因為戰(zhàn)略實施的時間長、 跨度大、東西部經(jīng)濟差大、所以不可能集中購買高質(zhì)量、精密的大型設(shè)備，但是西部 還是有一定的市場的，如開發(fā)經(jīng)濟實用型移動式攪拌站（25~50m3/h）以適應(yīng)公路、 鐵路等工程建設(shè)。同時，要開創(chuàng)新技術(shù)、開發(fā)新用途、多功能的產(chǎn)品來滿足市場的需 要。 “十五”期間，人們生活

51、的質(zhì)量越來越好，追求環(huán)境意識越來越高，人們更加喜 歡那些高效率、節(jié)能性好、不污染環(huán)境、多功能化的產(chǎn)品。 2混凝土攪拌機簡介 2.1混凝土攪拌機的分類 混凝土攪拌機在現(xiàn)代生活中很重要，它是生產(chǎn)混凝土的必要機械。它的種類非常 多。從它工作用途可以分為周期性攪拌機和連續(xù)性攪拌機。混凝土攪拌機還可以按攪 拌原理來分為自落式和強制式兩種；從攪拌筒筒的外觀可以好兒類：圓周盤式、錐式 和鼓筒式等攪拌機，生活中通常用的是周期性攪拌機，其具體分類如下： E 鼓筒式 錐形反轉(zhuǎn)出料式 ?錐形傾覆出料式 ―^制式一I 一漿式廠定盤行星式 星式一 』盤行星式 圖2』混凝土攪拌機的分類

52、2.2型號 混凝土攪拌機是由攪拌機型號和主要參數(shù)組成: 蓊翊嚴代號%電動機 機型代號 圖2.2攪拌機型號和主要參數(shù) 2.3攪拌主機結(jié)構(gòu)詳細說明 從書籍中得知混凝土攪拌機的組成有以下幾部分組成：由攪拌機蓋、攪拌筒體、 攪拌裝置、軸端密封、傳動裝置、襯板、卸料門潤滑系統(tǒng)。 2.3.1攪拌機蓋 攪拌蓋的作用也是很重要的一部分，它就是在攪拌時不要讓其他的雜質(zhì)和物料進 入。蓋和筒一起工作時可以讓各個進料口和外觀連接不同的用戶需要，其中檢視門有 安全開關(guān)的作用。 攪拌機蓋的結(jié)構(gòu)還有保護環(huán)境的用處，它的噴霧系統(tǒng)就這時發(fā)揮了作用，可以阻 止進料時向四周亂飛的粉塵，然后結(jié)構(gòu)的

53、吸塵裝置將這些粉塵吸收有效的環(huán)保作用⑸。 2.3.2攪拌筒體 攪拌筒體由優(yōu)質(zhì)鋼板整體彎成“奧米加?！毙螤?，它的管框架非常結(jié)實，支撐起 了重量和部件，讓機器運轉(zhuǎn)正常。 2.3.3攪拌裝置 攪拌裝置是由攪拌軸上的多組攪拌壁和攪拌葉片組成，讓投進的物料攪拌在一起, 用途是使桶內(nèi)的混合料攪拌均勻和充分。攪拌壁分為三類：進給壁、返回壁、攪拌壁， 攪拌壁會受到磨損的調(diào)整和更換。攪拌片在受力方向調(diào)整，直到攪拌葉片達到正常磨 損才換混掉。 為了讓不同的工況和骨料粒徑有不一樣的要求，攪拌臂應(yīng)該在在軸上做60。、120° 和180。的布置，為了獲得攪拌的最大骨料粒徑。 葉片為高強度抗沖擊耐磨

54、鑄鐵，正常生產(chǎn)時能達到3700罐/次，其性能指標(biāo)符合 JG/T5045.1-93 規(guī)定（HRC>58,沖擊值25.0kg.cm/cm,抗彎強度 600 kN /mnr）o 2.3.4軸端密封 就拿臥式混凝土攪拌機來說，它轉(zhuǎn)動時的主軸會浸入物料中，多虧了系統(tǒng)有良好 的主軸密封裝置，不然主軸會被物料磨壞，損傷，會發(fā)生漏漿，導(dǎo)致級配。 采取了三道密封及骨料架油封和液壓系統(tǒng)供油旁磅，第一道的密封是壓蓋1,耐 磨橡膠圈2和轉(zhuǎn)轂組成，砂漿會浸入縫隙，為了防止這種情況由注油孔內(nèi)腔注入壓力 油脂，到主縫中有少許油脂擠出才行，油脂的作用是擋住砂漿進入，第二道密封是浮 動環(huán)密封，是由轉(zhuǎn)轂3轉(zhuǎn)轂6和0型密封圈組成【虬 浮動環(huán)會借助0型圈的彈性的彈 性起一定作用，用來承擔(dān)一些壓緊力和一些磨損，由注油孔注入潤滑油脂，轉(zhuǎn)轂為粉 末冶金專用件，密封面經(jīng)研磨加工，最后由安裝的J型骨架密封組成第三道⑼。 攪拌軸的支承是由兩部分一起承擔(dān)的，分別是單獨的軸承座和帶軸套的調(diào)心滾子 軸承。為了保持機械正常工作，攪拌軸的支撐通過兩個骨油架的密封起了很重要的左 右，有效確保了軸承的良好的運轉(zhuǎn)情況。 2.3.5襯板