【正文】 JS2020C 型混凝土攪拌主機設(shè)計 1 第一章 概述 本設(shè)計說明書詳細敘述了有關(guān)強制式混凝土攪拌主機的工作原理和結(jié)構(gòu)以及相關(guān)設(shè)計內(nèi)容，我的設(shè)計思路是根據(jù)擬訂的傳動路線 ,從電機的選擇、電機帶輪和減速器帶輪的設(shè)計、聯(lián)軸節(jié)和減速器以及聯(lián)軸器的選擇、攪拌軸的設(shè)計與計算并伴有軸承的選擇與校核計算、卸料門的設(shè)計以及潤滑系統(tǒng)的設(shè)計 ,最后還有主機的裝配工藝等內(nèi)容。本次設(shè)計我在老師和公司的綜合指導(dǎo)下和詳細查閱有關(guān)機械方面書籍來完成畢業(yè)設(shè)計的。以下從工作原理逐步展開： 工作原理 ：主要由水平安置的兩個相連水平安置的圓槽形拌筒，兩根按相反方向轉(zhuǎn)動的攪拌軸和轉(zhuǎn)動機構(gòu)等組 成，在兩根軸上安裝了幾組攪拌葉片，其前后上下都錯開一定的空間，從而使混合料在兩個攪拌桶內(nèi)輪番地得到攪拌，一方面將攪拌筒底部和中間的混合料向上翻轉(zhuǎn)，另一方面又將混合料沿軸線分別向前后推壓，從而使混合料得到快速而均勻的攪拌，因此，該類攪拌機具有自落式和強制式兩種攪拌功能，攪拌效果好，耐磨性好，能耗低，宜制成大容量攪拌機。 分類 混凝土攪拌機是制備混凝土的專用機械，其種類很多。按混凝土攪拌機的工作性質(zhì)分有：周期性攪拌機和連續(xù)作用攪拌機兩大類；按混凝土的攪拌原理分有：自落式攪拌機和強制式攪拌機兩大類；按攪拌筒 形狀分為：鼓筒式，錐式（含錐形及梨形）和圓周盤式等攪拌機，常用的是周期性攪拌機，其具體分類如下： 型號 混凝土攪拌機的型號由攪拌機機型號和主要參數(shù)組合而成，其意義如下： 湖南科技大學(xué)大學(xué)本科畢業(yè)論文 2 例如： JS 2020C 型攪拌機 攪拌主機結(jié)構(gòu)詳細說明 混凝土攪拌機由攪拌機蓋、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)。 ．?dāng)嚢铏C蓋 攪拌機蓋是為攪拌主機工作時防塵和進料連接而設(shè)計的，蓋與桶體間采用螺栓聯(lián)結(jié)， 中間有密封膠條，各進料口形狀和位置可接不同機型或用戶要求制作，檢視門有安全開關(guān)。 攪拌機蓋設(shè)計的噴霧系統(tǒng)有效地壓住投料時揚起的粉塵并與吸塵裝置連在一起，確保環(huán)保要求。 ．?dāng)嚢柰搀w 攪拌筒體由優(yōu)質(zhì)鋼板整體彎成“奧米加Ω”形狀，而且由特別管狀框架承托，有足夠的剛度和強度，保證主機的正常運作。 ．?dāng)嚢柩b置 兩根攪拌軸上的多組攪拌臂和葉片組成攪拌裝置，保證桶體內(nèi)混合料℃能在最短時間內(nèi)作充分的縱向和橫向摻和，達到充分拌和的目的。攪拌臂分為進給臂、攪拌臂、返回臂，同時為了便于磨損后的調(diào)整和更換，每組 攪拌葉片均能方便地在受力磨損的方向調(diào)整，直至攪拌葉片正常磨損后的更換。 為適應(yīng)不同工況和骨料粒徑的要求，攪拌臂可在軸上做 60186。、 120186。和 180186。的排列，以達到攪拌最大骨料粒徑。 葉片為高強度抗沖擊耐磨鑄鐵，正常生產(chǎn)時能達到 3700 罐 /次，其性能指標(biāo)符合 JG/— 93 規(guī)定 (HRC≥ 58，沖擊值≥ ，抗彎強度600N/mm2)。 ．軸端密封 對臥軸式混凝土攪拌機，因工作時主軸浸沒在摩擦力很強的砂石水泥材JS2020C 型混凝土攪拌主機設(shè)計 3 料中，如果沒有行之有效的軸端密封措施，主軸頸會很快被磨損，毀壞，產(chǎn)生 嚴(yán)重的漏漿，影響級配。 采用三道密封及骨料架油封和液壓系統(tǒng)供油旁泵，其工作原理用壓蓋 1，耐磨橡膠圈 2和轉(zhuǎn)轂 3為第一道密封，為防止砂漿浸入縫隙，由注油孔向內(nèi)腔注入壓力油脂，至主縫中有少量油脂擠出為止，用油脂外溢來阻擋砂漿入侵，第二道密封由轉(zhuǎn)轂 3 轉(zhuǎn)轂 6 和 O型密封圈組成即浮動環(huán)密封，浮動環(huán)組借助 O 型圈的彈性保持一定的壓緊力和磨損后的間隙補助，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。 攪拌軸的支承由獨立的軸承座和帶錐套調(diào)心滾子軸承共同承擔(dān)，同時通過兩個骨架油 封的作用能有效的保證軸承的良好工作環(huán)境，以保證機的正常運作。 ．傳動裝置 JS 型攪拌主機采用進口和國產(chǎn)兩種螺旋錐齒行星減速機傳動，減速機與攪拌主軸間采用鼓型齒聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，攪拌主軸采用高速端十字軸萬向聯(lián)軸器同步，使兩軸作反向同步運轉(zhuǎn)，達到強制攪拌效果，與傳統(tǒng)的大小的鏈輪傳動，大齒輪同步的結(jié)構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，遇非正常過載時能通過皮帶打滑保護等特點。 為保證減速機的正常工作，傳動裝置中可以選配冷卻裝置散熱器的功率為 ，由本機所附加的自動感溫器控制，在減速機油溫達到 60度時自動 啟動，油泵的動力由主電機通過皮帶傳動提供。 ．襯板 弧襯板為高硌耐磨合金鑄鐵，其性能指標(biāo)符合 JG/— 93 規(guī)定（ HRC≥ 54，沖擊值≥ ,抗彎強度≥ 600N/mm2）特殊設(shè)計的菱形結(jié)構(gòu)能提高襯板的使用壽命 ,端襯板為優(yōu)質(zhì)高 Mn 耐磨鋼板制成 . 卸料門的結(jié)構(gòu)形式獨特可靠 ,整體弧面與桶內(nèi)襯板面持平 ,能有效地減少強烈沖擊 ,磨損真正做到優(yōu)質(zhì)耐久 ,另外 ,卸料門兩端的支承軸承座可上下調(diào)節(jié) ,接觸面磨損后可以調(diào)節(jié)間隙 ,確保卸料門的密封 .卸料門采用進口液壓系統(tǒng)驅(qū) 動 ,與傳統(tǒng)的氣動形式相比具有結(jié)構(gòu)緊湊 ,動作平穩(wěn) ,開門定位準(zhǔn)確 ,能手動開關(guān)門等特點 ,油泵系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓油通過控制系統(tǒng) ,經(jīng)高壓油管作用到油缸 ,驅(qū)動卸料門的開關(guān) ,通過調(diào)節(jié)卸料門軸端接近開關(guān)的位置和電控系統(tǒng)共同使用 ,可以實現(xiàn)卸料門的開門到位的任意調(diào)整 ,以實現(xiàn)不同的卸料速度 . 攪拌主機類型選擇 由于強制式混凝土攪拌機有立軸式和臥軸式兩大類。立軸式有分為渦漿式和行星式。混凝土攪拌機是將石子（粗骨料）、沙子（細骨料）、水泥、水和某種添加劑攪拌成勻質(zhì)混合料的機械。廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑、道路、湖南科技大學(xué)大學(xué)本科畢業(yè)論文 4 橋梁、港口和機場、 礦山等建筑行業(yè)中。為適應(yīng)攪拌不同性質(zhì)的混凝土的要求，以發(fā)展了很多機型，各種機型和性能各有其特點。從不同的角度進行劃分：按工作性質(zhì)分為周期式和連續(xù)式；按攪拌方式分為自落式和強制式；按裝置方式分為固定式和移動式；按出料方式分為傾翻式和非傾翻式 。按攪拌桶外型分為犁式、錐式、鼓式、槽式、盤式。下面分自落式和強制式兩類來介紹和選擇。 ．自落式混凝土攪拌機 它靠旋轉(zhuǎn)著的鼓筒中的葉片將物料提高到一定高度后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。 . 2．強 制式混凝土攪拌機 它靠旋轉(zhuǎn)的葉片對混合料產(chǎn)生剪切、擠壓、翻轉(zhuǎn)和拋出等多種作用的組合進行拌和的，攪拌作用強烈，攪拌時間短，適用于攪拌干硬性混凝土和輕骨料混凝土，由于葉片容易受磨損或被粗骨料卡住，故一般不易攪拌骨料顆粒教大的混凝土。 自落式最適宜拌制塑性和半塑性混凝土。強制式拌和時間短，生產(chǎn)率高，適宜于拌制干硬性混凝土。由于我公司生產(chǎn)的特點選擇強制式混凝土攪拌機。 JS2020C 型混凝土攪拌主機設(shè)計 5 第二章 電動機選型和主要參數(shù)計算 傳動路線： 電機→電機帶輪→大帶輪→十字萬向聯(lián)軸節(jié)→減速機→聯(lián)軸器→攪拌軸，十字萬向聯(lián)軸節(jié)、減速機、聯(lián)軸器只進行選型不進行設(shè)計，現(xiàn)先進行電機設(shè)計： ．電機選型 ．選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)形式 選我國推廣采用的 Y 系列的交流三相鼠籠式異步電動機，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體的場合，具有較好的啟閉性能。結(jié)構(gòu)采用防護式。 ．選擇電動機的容量 標(biāo)準(zhǔn)電動機的容量由額定功率表示。所選電動機的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率，電動機的容量主要由運行時的發(fā)熱條件限定，在不變或變化很小的載荷下長期連續(xù)運行的 機械，只要其電動機的負載不超過額定值，電動機便不會過熱，通常不必校核發(fā)熱和啟動力矩所需電動機功率為 Pd = PW /η （ 2— 1） = 式中 Pd— 工作機實際需要的電動機輸出功率， KW； PW— 工作機所需輸入功率， KW； η — 電動機至工作機之間傳動裝置的總效率。 工作機所需功率 PW應(yīng)由機器工作阻力和運動參數(shù)計算求得，混凝土攪拌機的PW計算如下： PW=T nw/9550η w （ 2— 2） 式中 T— 工作機的阻力矩， 。 nw 為 — 工作機的轉(zhuǎn)速 , r/min。 給定 25r/min η w 為 — 工作機的效率。一般為 其中總效率 η 計算如下： η =η 1η 2η 3??η n, 而 η 1 ，η 2??η n分別為傳動裝置中每一傳動副（齒輪、渦桿、帶或鏈）、每對軸承、每個聯(lián)軸器的效率，從［ 1］中表 1— 7 選中間值如下： η 1=η 帶 =, η 2=η 減 =, η 3=η 聯(lián)軸器 =, η 4=η 軸承 =(一對 ) 所以 η =η 1η 2η 3η 4 == ．雙臥軸強制攪拌機軸上功率的計算 強制式混凝土攪拌機的功率計算目前還沒有一個嚴(yán)格的計算公式，這里推薦一種簡化的計算方法。對于一個臥式的強制式攪拌機，某一攪拌葉片的受力和運動情況見圖 1，葉片的寬度為 bi,葉片與半徑的夾角為α i,作用在 dρ面積上的力為 湖南科技大學(xué)大學(xué)本科畢業(yè)論文 6 dFi =kbi dρ 式中 k 單位面積上的運動阻力，稱為阻力系數(shù)，單位為 N/系 數(shù)在葉片的轉(zhuǎn)速確定后取決于混凝土的水灰比，見表 11 表 11 攪拌阻力系數(shù) k的取值 混凝料的性質(zhì) K值（ N/cm2） 干硬性混凝土 68~85 塑性混凝土 25~35 流動性小的砂漿 30~40 流動性大的砂漿 10~20 由所 dFi產(chǎn)生的阻力矩 dMi = ρ cosα i dFi 這一葉片上的總阻力矩 ? ?iiiirrirrkbdppkbM??c os21c os112221??? ? （ 2— 3） 式中 bi , r2和 r1均以 cm 為單位，則 Mi以 為單位 .考慮到所有葉片上的阻力矩 ,則攪拌機的功率 ???zi iMnP1975 000 ? （ 2— 4） 式中 η — 機械的傳動效率 z — 攪拌葉片 的數(shù)量 n — 攪拌葉片的轉(zhuǎn)速 (r/min) 現(xiàn)取 k=80，取 bi=，取 r2=,r1= , α i =60186。,一根軸上設(shè)計成 8個攪拌軸 ,即 z=8,代入上面