《攪拌機設計》word版

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1、《攪拌機設計》word版 《攪拌機設計》 word版太原科技大學 目錄摘 要 II Abstract III 緒 論 1第一章 混凝土攪拌 機 3 1.1 、 攪 拌 的 作 用 3 1.2、攪拌機的分類及使用特 點 4 1.2.1 、 攪 拌 機 的 分 類 4 1.2.2 、 混 凝土 攪拌機使 用 特 點 5 1.3 、混 凝 土 攪 拌 機 的 發(fā) 展 趨 勢 5 第 二 章 攪 拌 機 設 計 7 2.1 、 外 殼 的 設 計 8 2.2 、 攪 拌 軸 的 設 計 10 2.

2、2.1 、 攪 拌 軸 的 材 料 12 2.2.2 、 攪 拌 軸 的 結 構 13 2.2.3 、 攪 拌 軸 的 支 承 13 2.4 、 攪拌筒尺寸及卸料方式確 定 13 2.5 、軸端 密 封 14 2.6 、 襯 板 16 第 三 章 上 料 系 統(tǒng) 20 第 四 章 供 水 系 統(tǒng) 21 第 五 章 電 氣 系 統(tǒng) 22第六章混凝土攪拌機的維護與保 養(yǎng) 22 總 結 25 參 考 文 獻 26 感 謝 2摘要JS1500型混凝土攪拌機 是一款大中型攪拌機，主要適用于較大

3、的建筑工程，是非常 重要的建筑機械。 它是強制式臥軸攪拌機的一種，不但能攪拌干硬性混凝 土，而且能攪拌輕骨料混凝土，是一款多功能攪拌機。 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。 現(xiàn)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 設做由了很大貢獻。 在下一個五年規(guī)劃中，國家加大了基礎設施的建設的力 度，這對混凝土機械行業(yè)的發(fā)展是十分有利的。 該類型攪拌機的主要組成結構包括： 傳動系統(tǒng)

4、、攪拌系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng) 等零部件 在本次設計中主要設計的是外殼和攪拌軸，還確定了上 料、卸料的方式以及葉片的結構，并對部分零部件進行了校 核，使之滿足不同場合的工作要求。 關鍵詞： 混凝土攪拌機、質量、能耗、效率 II Abstract JS1500 type concrete mixer is a large and medium-sized mixer,is mainly suitable for the large construction projects, it is an very important construction machinery. I

5、t is a kind of forced horizontal-axis mixer , not only can mix the dry and rigid concrete, but also can stir light weight aggregate concrete , is a new multi-functional mixer 。 In mixing process, through the rotary motion of stirring shaft of mixing blades to drive the material in the cylinder of s

6、hear, squeezing and flip elapse, make the material such as mixing effect in the relatively intense exercise fully with white, so it would be of good quality, low energy consumption, higher efficiency. Modern architectural engineering of mixer widely used, not only reduce the labor intensity of the w

7、orkers, but also improves the concrete engineering quality, has made a great contribution the infrastructure construction of our country. In the next five-year plan, the government increased the strength of the infrastructure construction of concrete, the machinery industry development is very favor

8、able. This type of main composition structure including blender, transmission system, mixing system, feeding system, unloading system and electrical control system components. In this design, we mainly on the transmission scheme selection and design calculation, also identified loading, unloading an

9、d ways of blade structure, and checks for some parts to meet different occasions work requirements. Keywords: concrete mixer, quality, energy consumption, efficiency 26 緒 論 隨著我國經濟建設的不斷發(fā)展，以及城市化進程的加快， 我國的城市基礎建設、房地產開發(fā)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，推 動了混凝土產量的迅速提高。 商品混凝土生產是改變傳統(tǒng)的現(xiàn)場分散攪拌混凝土的生 產方式，實現(xiàn)建筑工業(yè)化的一項重要改革。 混凝土的商品化生產因其高度

10、的專業(yè)化和集中化，大大提 高了混凝土的質量和生產效率，降低了環(huán)境污染，減輕了勞 動強度。 在我國混凝土行業(yè)的發(fā)展中，混凝土攪拌站的建設對商 品混凝土的發(fā)展起著至關重要的作用。 混凝土攪拌站的建設為混凝土的集約化生產提供了條件。 在攪拌站內，各種原材料可以有序的存放在各自位置，砂 子、石子采用露天存放，在大風天氣條件下可以采取覆蓋的 方式使環(huán)境免受污染，避免由現(xiàn)黃沙、粉塵滿天飛的現(xiàn)象。 由于水泥的特殊性，在存放過程中需要避免受潮和摻入雜 物，所以水泥采用罐裝存放，可以直接購買散裝水泥，降低 生產陳本。 在工程建設中，通過采用商品混凝土，可以大幅提高工程 建設進度，降低現(xiàn)場工人的勞動強

11、度。 由于商品混凝土的生產有很嚴格的標準，各種物料配比都 非常精確，所以通過采用商品混凝土可以有效保證混凝土工 程的質量。 在混凝土攪拌站內，我們首先可以直觀的看到堆放如山 的原材料，運送石料的傳送帶，存放散裝水泥的鋼罐，以及 攪拌樓。 在攪拌樓內便是攪拌站的核心設備 一一攪拌機和控制系 統(tǒng)。 在攪拌樓內，通過工作人員的操作，各種物料便按給定配 比運送到攪拌機內，加水之后，通過攪拌機的攪拌，商品混 凝土生產由以后，通過卸料口轉移到混凝土罐車內，然后運 送到各個工地。 對攪拌機來說，它的運動方式和結構主要分為兩大類： 一種形式為單運動的軸式傳動軸上（有單軸和雙軸）安裝各 類攪拌葉片（

12、有長錐形、弧形等）并利用葉片來攪拌物料； 另一類則是通過齒輪傳動帶動莫一形狀筒體（有圓錐形、圓 柱形、梨形等）的自身旋轉而使物料產生攪拌效果。 商品混凝土在我國的發(fā)展已經有了三十多年的歷史。 在這三十年中，無論從數量上還是從質量上，也無論是從 技術上還是從管理上，我國商品混凝土都有了很大發(fā)展，這 是毋庸置疑的。 但是隨著商品混凝土的發(fā)展，大量的混凝土攪拌車在城市 運行增加了城市交通負擔，而交通擁堵又影響了混凝土工程 的正常施工。 同時，責任上的分開也引起了質量事故的扯皮問題。 雖然混凝土的性能取決于混凝土的配合比，但施工過程中 振搗不密實或養(yǎng)護不好也不可能獲得好的性能。 對于現(xiàn)場

13、攪拌混凝土，這些過程由一個單位完成的，當然 應該負全部責任。 混凝土商品化以后，這些過程由兩個單位分別完成，這就 帶來了責任劃分的問題。 這些是混凝土商品化以后帶來的新問題，并且這些問題已 經在一些工程中有所表現(xiàn)，影響了混凝土工程的質量。 當然，混凝土商品化是混凝土行業(yè)的主流，這些問題不過 是商品化過程中的一些不穩(wěn)定因素。 但是這些問題也是客觀存在的，不能熟視無睹，處理不好 的話會很大程度上影響混凝土商品化的發(fā)展進程。 十二五”規(guī)劃明確了國家加大基礎設施建設的目標，而大 規(guī)模的基礎設施建設 對于商品混凝土行業(yè)發(fā)展是非常有利 的。 因此，處理好混凝土商品化過程中的各種問題，肯定會

14、很 大程度上促進混凝土行業(yè)的發(fā)展進程，這對建筑業(yè)和傳統(tǒng)制 造業(yè)都是非常重要的。 相信通過各行業(yè)的協(xié)調合作，肯定能處理好混凝土商品化 過程中的各個問題，一定能給商品混凝土一個更加美好的明 天。 第一章 混凝土攪拌機1.1、攪拌的作用1.1.1、混凝土簡 介 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

15、普通混凝土中，砂、石起骨架作用，他們在混凝土中 起填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。 混凝土作為主要建筑材料被廣泛應用，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

16、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(xiàn)象，使其各顆粒表面被水浸潤，促使彌散現(xiàn)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

17、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。 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由， 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)

18、式兩種 循環(huán)作 業(yè)式的供料、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豉內，隨著攪 拌豉的旋轉，豉內葉片 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

19、。 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(xiàn)已逐漸被強制式攪拌機取代。 強制式攪拌機是攪拌豉不動，由豉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

20、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 于中小型的臨時工程。 (4)按由料方式分為傾翻式和非傾翻式兩種 傾翻式靠 攪拌豉傾翻卸料，非傾翻式按攪拌豉反轉卸料。 (5)按攪拌容量大型： 由料容量 1.0 ~ 3.0 ? 中型： 由料容量 0.3 ~ 0.5 ? 小型： 由料容量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、由料，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

21、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，由此也由現(xiàn) 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JS3

22、50、JS500、 JS750、JS1000 為中小型攪拌機， JS1500、JS2000、JS2500、 JS3000為大型攪拌設備，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 第二章 攪拌機設計 圖2.1總體結構圖 從結構上 看，雙臥軸攪拌機要較

23、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。 (2)攪拌機容量大，效率高，適用于商品混凝土的生產。 (3)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。 (4)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。 2.1、外殼的設計 傳統(tǒng)的U型槽底容易由現(xiàn)攪拌死角， 從而導致兩軸

24、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(xiàn)代的設計中，槽底做成 3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2.2、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

25、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，采用增大安全系數 的方法來保證攪拌軸的可靠性。 2.2.1、 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。 2.2.2、 攪拌軸的結構 攪拌軸常用實心和空心直徑。 空心結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

26、2、卡塊1、 攪拌臂2、聯(lián)接板4、連接螺栓5、攪拌臂3、軸用擋圈4、 攪拌臂3、攪拌軸4、聯(lián)接螺栓 圖4.3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，需在鏈床上加工。 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。 2.2.3、 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

27、mo d——攪拌臂直徑，單位 mo 2.2.4、 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 o 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%;有兩個鍵 槽時，應增大7%。 則： 取軸的最細部分的直徑為。 2.3、葉片的設計 連續(xù)式攪拌機的合

28、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： 可以使物料朝著箭頭方向做 向流動，便于卸料。 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，適用于大中 連續(xù) 生產。 型攪拌設備。 優(yōu)點： 優(yōu)點：

29、并且筒體向卸料一側傾斜一 個角度，便于卸料。 兩軸葉片在外形上同向布置， 葉片外形同向布置，筒體傾斜 安裝，并且在卸料口處安有阻 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，加工維修 困難，成本較高。 由于該攪拌機容量為 1500L ,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 4.4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

30、攪 拌阻力和降低功率消耗具有重要的意義。 圖2.4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 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

31、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由來。 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，在由口端僅設反向葉片。 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 褰軸”現(xiàn)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，但物料不會形成低效區(qū)。 這對物料

32、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。 止匕外，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(xiàn) 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/

33、3較好。 止匕外，采用螺旋槳葉片，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，總體上是向由料口方向前進的 ，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

34、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(lián)系，因而這種化整為零的結構方式具有很 突生的優(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

35、 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2.5雙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＜5mnr］參數如下： 單根軸上的葉片數量為 8片雙軸攪拌機葉片交錯布置 單 根軸上相鄰攪拌臂的相位角差為 兩軸上同序號攪拌臂達到 攪拌區(qū)域相同位置相位差為 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

36、攪拌臂斷裂可以快速更換） 2.4、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(xiàn)象，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(xiàn)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，攪拌機的生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： 貝U。 (2)卸料方式的確定： 目前臥軸式攪拌機

37、主要采用傾翻室和底開門式兩種卸料方 式，由于JS1500的由料容量為1500L,相對來說容量較大， 故采用底開門式，既可使混凝土順利地在攪拌過程中卸由， 也可避免使筒體傾翻，這樣既安全，又節(jié)省了勞力，表現(xiàn)由 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(xiàn) 卸料機構通過液壓系統(tǒng)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(tǒng)失效的緊急情況下，該系統(tǒng)設有安全裝置，工 人可以通過手

38、工操縱安全手柄來打開卸料門。 卸料機構如下圖所示： 圖2.6卸料機構1、襯板2、攪拌筒弧板 3、密封板4、 卸料門2.5、軸端密封 圖2.7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，印密封了圓錐體外的空間，又岡

39、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。 強制式臥軸攪拌機具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(tǒng)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，具結 構簡單，端

40、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（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，印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

41、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 2.6、襯板 攪拌機在對骨料進行攪拌的過 程中，由于砂石對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(xiàn)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?；蛲簧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

42、，斷裂可能發(fā)生在結合面處，也可能發(fā)生在本體的突生部 位，這就使莫一表面上產生脫離了本體的金屬磨屑。 (3)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。 (4)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

43、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

44、，襯板表面產生許多壓坑，并被犁 由許多溝線來，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 1-1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2.8襯板的失效面貌 一般攪拌機襯板選用 3類材質做 襯板： 鎮(zhèn)硬鑄鐵、高銘鑄鐵和低合金白口鑄鐵。 從金相分析，有些耐磨襯板

45、采用銀硬鑄鐵，其金相組織為 馬氏體，奧氏體和碳化物，但是由于銀的資源少，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銘和鋁，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 鑄鐵其耐磨性還不能滿足需要。 因為Cr/C比是高銘鑄鐵的一個重要參數，控制 Cr/C比為 5—6,并加入適量的鋁和銅以提高滲透性，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 —高銘鑄鐵 2.

46、4-3.2 12-18 0.7-0.8 銀硬鑄鐵 2.5-3.6 1.5-2.0 0.3-0.8 8.0-10.0 4.5-6.5 — 一般攪拌機使用的 是高銘鑄鐵的襯板，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

47、抗彎強度相對耐磨 度 HRC 低合金鑄鐵 53.5 3.0 440 1高銘鑄鐵 57.3 5.4 453 2.27鎮(zhèn)硬鑄鐵55.0 6.0 — 1.46由上表可見低合金鑄鐵耐磨 性最差，銀硬合金次之，高銘鑄鐵最好，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，所以耐磨性較差高銘鑄鐵碳化物的周圍 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，另外含銘奧氏體顯微硬度較高，所以高銘鑄鐵耐磨性 較高。 由于銀硬鑄鐵含有較多的碳化物，其硬

48、度與高銘鑄鐵相 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，因此其耐磨性比鑄態(tài)高銘鑄鐵低。 第三章上料系統(tǒng)上料系統(tǒng)由料斗、上料架、卷揚機構、 行程開關等組成，如圖 5.1所示。 圖3.1 1、滑輪2、料斗3、進料料斗 4、卷揚機構 5、 上料架 配料機構配料完畢，由由料傳送帶機輸送到上料斗 中。 通過電動機經減速器帶動卷筒轉動，鋼絲繩經過滑輪牽引 料斗沿上料架軌道向上爬升。 當爬升到一定高度時，料斗門的一對滾輪進入上料架水平 岔道，斗門自動打開，物料投入攪拌筒內。 為保證料斗準確就位，在上料架上裝有限位開關，上限位 裝置有兩個限位開關，分別對料斗起限位和

49、安全保護作用， 下限位開關設有兩個，當料斗下降至地坑底部，料斗碰撞軌 道下部第一限位時。 彈簧杠桿機構使下限位開關動作，卷揚機構自動停車。 第四章 供水系統(tǒng) 圖4.1供水系統(tǒng)1、噴水管2、進水 管3、水池4、吸水管5、水泵 供水系統(tǒng)是電動機、水泵、 節(jié)流 由于銀硬鑄鐵含有較多的碳化物，其硬度與高銘鑄鐵相 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，因此其耐磨性比鑄態(tài)高銘鑄鐵低。 第三章上料系統(tǒng)上料系統(tǒng)由料斗、上料架、卷揚機構、 行程開關等組成，如圖 5.1所示。 圖3.1 1、滑輪2、料斗3、進料料斗 4、卷揚機構 5、 上料架 配料機構配料完畢，由由料傳送帶機輸送到上料斗 中。 通過電動機經減速器帶動卷筒轉動，鋼絲繩經過滑輪牽引 料斗沿上料架軌道向上爬升。 當爬升到一定高度時，料斗門的一對滾輪進入上料架水平 岔道，斗門自動打開，物料投入攪拌筒內。 為保證料斗準確就位，在上料架上裝有限位開關，上限位 裝置有兩個限位開關，分別對料斗起限位和安全保護作用， 下限位開關設有兩個，當料斗下降至地坑底部，料斗碰撞軌 道下部第一限位時。 彈簧杠桿機構使下限位開關動作，卷揚機構自動停車。 第四章 供水系統(tǒng) 圖4.1供水系統(tǒng)1、噴水管2、進水 管3、水池4、吸水管5、水泵 供水系統(tǒng)是電動機、水泵、 節(jié)流